WO2021244779A1 - Elastisches band - Google Patents

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WO2021244779A1
WO2021244779A1 PCT/EP2021/053804 EP2021053804W WO2021244779A1 WO 2021244779 A1 WO2021244779 A1 WO 2021244779A1 EP 2021053804 W EP2021053804 W EP 2021053804W WO 2021244779 A1 WO2021244779 A1 WO 2021244779A1
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elastic band
transverse direction
fibrous web
web
transverse
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Johann Moser
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Voith Patent Gmbh
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    • D21F11/00—Processes for making continuous lengths of paper, or of cardboard, or of wet web for fibre board production, on paper-making machines
    • D21F11/14—Making cellulose wadding, filter or blotting paper
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
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    • D21F1/00—Wet end of machines for making continuous webs of paper
    • D21F1/0027—Screen-cloths
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    • D21F11/006—Making patterned paper
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F5/00—Dryer section of machines for making continuous webs of paper
    • D21F5/02—Drying on cylinders
    • D21F5/04—Drying on cylinders on two or more drying cylinders

Definitions

  • the invention relates to an elastic band for influencing the elongation of a still wet running fibrous web in the transverse direction.
  • the fibrous web can in particular be a paper or cardboard web.
  • MD longitudinal stretch of paper
  • MD machine direction
  • the still moist web runs through you together with a rubber blanket Press nip, which stretches both of them. After the nip, the cloth is shortened again and the desired microcreping results in the web.
  • the invention is based on the object of specifying an elastic band of the type mentioned at the outset with which the aforementioned disadvantages in the production of a fibrous web stretchable in the transverse direction are overcome.
  • the aim is to use the elastic band to increase or specifically control the elasticity or transverse elongation property of the fibrous web to be produced in the transverse direction and thus in particular also that which occurs in a conventionally dried fibrous web, paper or cardboard web in the transverse direction tub-shaped shrinkage curve can be compensated.
  • the elastic band according to the invention which can be moved together with the fibrous web in the web running direction via a heated cylinder and can be deformed in the transverse direction to produce a microcreping of the fibrous web, is characterized in that it is symmetrical to its central longitudinal axis, which is parallel to the web running direction, with itself at least in the Reinforcing threads extending essentially in the transverse direction are provided with correspondingly adapted moduli of elasticity or with a laid scrim that is correspondingly adapted in particular with regard to its thread density.
  • the elasticity or transverse elongation property of the fibrous web to be produced which results in the transverse direction, can now be controlled or increased in a targeted manner. All that is needed is the modulus of elasticity to adjust the reinforcement threads extending in the transverse direction or the thread density of the thread structure accordingly.
  • the moduli of elasticity of the reinforcing threads extending in the transverse direction or the scrim of the elastic belt are adapted accordingly to compensate for the tub-shaped paper shrinkage curve that normally occurs in the transverse direction when the fibrous web is dried.
  • the elastic band in the transverse direction under load can have a non-linear elongation behavior derived, for example, from the shrinkage curve caused by the dryer section of a paper machine.
  • the elastic band is advantageously provided with reinforcing threads extending at least substantially in the longitudinal or web running direction.
  • reinforcing threads which extend in the longitudinal direction, do not have to have any differentiation with regard to the modulus of elasticity.
  • the elastic band expediently consists at least essentially of rubber.
  • the elastic band has a hardness in the range of 55 +/- 10 Shore (107 P&J).
  • the density of the elastic band is preferably in the range from about 1.2 kg / dm 3 to about 1.5 kg / dm 3 .
  • the elastic band has a thickness in the range from approximately 20 mm to approximately 30 mm and preferably a thickness of approximately 25 mm.
  • FIG. 2 shows an example of the course of the modulus of elasticity of the reinforcing threads provided symmetrically to the central longitudinal axis of the elastic band according to the invention according to FIG. 1, each extending in the transverse direction,
  • FIG. 3 shows a schematic partial illustration of an exemplary
  • FIG. 5 shows a schematic representation of a shrinkage curve or elongation behavior of the finished dried fibrous material or paper or cardboard web, which results in the transverse direction with an elastic band according to the invention according to FIG. 1 or 3.
  • 1 shows a schematic partial representation of an exemplary embodiment of an elastic belt 10 according to the invention for influencing the elongation of a still wet running fibrous web in the transverse direction CD.
  • the elastic band 10 is provided with reinforcing threads 12 extending at least substantially in the transverse direction CD and with reinforcing threads 18 extending at least substantially in the longitudinal or web running direction MD.
  • the central longitudinal axis L of the elastic belt 10, which is symmetrically parallel to the web running direction MD and which extends at least essentially in the transverse direction CD, have correspondingly adapted moduli of elasticity E.
  • the modulus of elasticity E of the reinforcing threads 12 extending in the transverse direction CD can be adapted accordingly, in particular to compensate for the tub-shaped paper shrinkage curve 16 (cf. the solid line in FIG. 4) which normally occurs in the transverse direction CD when the fibrous web is dried.
  • FIG. 1 An exemplary course of the modulus of elasticity E of the reinforcing threads 12 provided symmetrically to the central longitudinal axis L of the elastic band 10 according to FIG. 1 and each extending in the transverse direction CD is shown in FIG.
  • Fig. 3 shows a schematic partial representation of an exemplary embodiment of an elastic band 10 with a scrim 14, in which the desired profiling for targeted influencing of the transverse expansion of the fibrous web can be achieved via a variable thread density.
  • a scrim 14 can in particular again be used to compensate for what normally occurs in the transverse direction during the drying of the fibrous web tub-shaped shrinkage curve 16 (see. The solid line in Fig. 4) be adapted accordingly, which is possible in the present case in particular via a variable thread density.
  • FIG. 3 shows a schematic partial representation of an exemplary embodiment of an elastic band 10 with a scrim 14, in which the desired profiling for targeted influencing of the transverse expansion of the fibrous web can be achieved via a variable thread density.
  • FIG. 3 shows a schematic partial representation of an exemplary embodiment of an elastic band 10 with a scrim 14, in which the desired profiling for targeted influencing of the transverse expansion of the fibrous web can be achieved via a variable thread density.
  • FIG. 3 shows a schematic partial representation of
  • FIG. 4 shows, with the continuous line, the schematic course of the tub-shaped shrinkage curve 16 of the fibrous web that results in the transverse direction CD with a conventional drying of the fibrous web.
  • the dashed line 20 shows an exemplary schematic profile of the tension or elongation behavior of an elastic band 10 according to the invention according to FIGS. 1 and 3 resulting in the transverse direction CD.
  • the course of the transverse stretch e of a conventionally dried fibrous web cf. the solid line 16
  • an exemplary course of the transverse stretch e of an elastic band 10 according to the invention according to FIGS. 1 and 3 are shown.
  • FIGS. 1 and 3 shows a balanced shrinkage curve 22 or elongation behavior of the finished dried fibrous material or paper or cardboard web 12 which can be achieved with an elastic band 10 according to the invention according to FIGS. 1 and 3.

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Abstract

Ein elastisches Band zur Beeinflussung der Dehnung einer noch nassen laufenden Faserstoffbahn in Querrichtung, das zusammen mit der Faserstoffbahn in Bahnlaufrichtung über einen beheizten Zylinder bewegbar und zur Erzeugung einer Mikrokreppung der Faserstoffbahn in Querrichtung verformbar ist, ist zur gezielten Beeinflussung der Querdehnung der Faserstoffbahn symmetrisch zu seiner zur Bahnlaufrichtung parallelen Mittenlängsachse mit sich zumindest im Wesentlichen in Querrichtung erstreckenden Verstärkungsfäden mit entsprechend angepassten Elastizitätsmodulen oder mit einem insbesondere hinsichtlich seiner Fadendichte entsprechend angepassten Fadengelege versehen.

Description

ELASTISCHES BAND
Die Erfindung betrifft ein elastisches Band zur Beeinflussung der Dehnung einer noch nassen laufenden Faserstoffbahn in Querrichtung. Bei der Faserstoffbahn kann es sich insbesondere um einen Papier- oder Kartonbahn handeln.
Bisher existiert kein Werkzeug zur direkten Steuerung oder Einstellung oder Verstärkung der Querdehnungseigenschaften (CD-Elastizität; CD = cross direction, Querrichtung)von Papier. Die sich in Querrichtung ergebende Schrumpfkurve bzw. das CD-Schrumpfprofil gibt diese Querdehnungseigenschaften bis heute als Ergebnis der Papiertrocknung fest vor. Somit hat der Papiermacher bisher nur die Möglichkeit, die CD-Elastizität bzw. das CD-Schrumpfprofil auf Kosten der Bahn- Stabilisierung über Bahnstabilisierungskästen zu beeinflussen, was keine zufriedenstellende Maßnahme darstellt. Der Maschinenbauer kann zwar über das Trocknungskonzept wie insbesondere eine einreihige oder zweireihige Trockenpartie grob auf das CD-Schrumpfprofil Einfluss nehmen. Auch dabei sind jedoch Kompromisse zu schließen.
Reduzierte Dehnungseigenschaften bzw. eine zu geringe Elastizität wirken sich besonders negativ bei Wellpappenrohpapieren aus. So kann die Wellpappe beim Rillen brechen, womit sie als Ausschuss unbrauchbar wird. Eine spröde Wellpappenschachtel unter Stoßeinwirkung kommt zum Bersten, da die Stoßenergie nicht absorbiert werden kann. Zudem kann bei der Fierstellung der Welle aus der Wellenstoffbahn die Bahn bei zu geringer Elastizität beim Riffeln mit der Riffelwalze brechen. Eine zu hohe Sprödigkeit ist also auch hier kontraproduktiv.
Zur gezielten Einstellung einer Papier-Längsdehnung (MD-Elastizität; MD = machine direction, Maschinenlaufrichtung) bzw. zur Erzeugung eines längsgerichteten Mikrokrepps wird das bekannte Clupak-System eingesetzt. Dabei läuft die noch feuchte Bahn gemeinsam mit einem Gummituch durch einen Pressnip, wodurch beide gedehnt werden. Nach dem Nip verkürzt sich das Tuch wieder, und in der Bahn ergibt sich die gewünschte Mikrokreppung.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein elastisches Band der eingangs genannten Art anzugeben, mit dem die zuvor erwähnten Nachteile bei der Herstellung einer in Querrichtung dehnbaren Faserstoffbahn überwunden werden. Dabei soll insbesondere erreicht werden, dass mit dem elastischen Band die sich in Querrichtung ergebende Elastizität bzw. Querdehnungseigenschaft der herzustellenden Faserstoffbahn gesteigert oder gezielt gesteuert werden und damit insbesondere auch die bei einer auf herkömmliche Weise getrockneten Faserstoff- bzw. Papier- oder Kartonbahn in Querrichtung auftretende wannenförmige Schrumpfkurve kompensiert werden kann.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein elastisches Band mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen elastischen Bandes ergeben sich aus den Unteransprüchen, der vorliegenden Beschreibung sowie der Zeichnung.
Das zusammen mit der Faserstoffbahn in Bahnlaufrichtung über einen beheizten Zylinder bewegbare, zur Erzeugung einer Mikrokreppung der Faserstoffbahn in Querrichtung verformbare erfindungsgemäße elastische Band zeichnet sich dadurch aus, dass es zur gezielten Beeinflussung der Querdehnung der Faserstoffbahn symmetrisch zu seiner zur Bahnlaufrichtung parallelen Mittenlängsachse mit sich zumindest im Wesentlichen in Querrichtung erstreckenden Verstärkungsfäden mit entsprechend angepassten Elastizitätsmodulen oder mit einem insbesondere hinsichtlich seiner Fadendichte entsprechend angepassten Fadengelege versehen ist.
Damit kann die sich in Querrichtung ergebende Elastizität bzw. Querdehnungseigenschaft der herzustellenden Faserstoffbahn nunmehr gezielt gesteuert oder gesteigert werden. Dazu sind lediglich die Elastizitätsmodule der sich in Querrichtung erstreckenden Verstärkungsfäden bzw. die Fadendichte des Fadengeleges entsprechend anzupassen.
Gemäß einer bevorzugten praktischen Ausführungsform des erfindungsgemäßen elastischen Bandes sind die Elastizitätsmodule der sich in Querrichtung erstreckenden Verstärkungsfäden bzw. das Fadengelege des elastischen Bandes zur Kompensation der bei der Trocknung der Faserstoffbahn normalerweise in Querrichtung auftretenden wannenförmigen Papierschrumpfkurve entsprechend angepasst.
In diesem Fall kann das elastische Band in Querrichtung unter Last ein beispielsweise von der durch die Trockenpartie einer Papiermaschine hervorgerufenen Schrumpfkurve abgeleitetes, nicht lineares Dehnungsverhalten besitzen.
Zudem ist das elastische Band vorteilhafterweise mit sich zumindest im Wesentlichen in Längs- bzw. Bahnlaufrichtung erstreckenden Verstärkungsfäden versehen. Diese sich in Längsrichtung erstreckenden Verstärkungsfäden müssen bezüglich des E-Moduls jedoch keine Differenzierung aufweisen.
Das elastische Band besteht zweckmäßigerweise zumindest im Wesentlichen aus Gummi.
Von Vorteil ist zudem, wenn das elastische Band eine Härte im Bereich von 55 +/- 10 Shore (107 P&J) besitzt.
Die Dichte des elastischen Bandes liegt bevorzugt im Bereich von etwa 1 ,2 kg/dm3 bis etwa 1,5 kg/dm3.
Zudem ist auch von Vorteil, wenn das elastische Band eine Dicke im Bereich von etwa 20 mm bis etwa 30 mm und bevorzugt eine Dicke von etwa 25 mm besitzt. Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; in dieser zeigen:
Fig. 1 eine schematische Teildarstellung einer beispielhaften
Ausführungsform eines erfindungsgemäßen elastischen Bandes mit sich in Querrichtung erstreckenden Verstärkungsfäden und sich in Längsrichtung erstreckenden Verstärkungsfäden,
Fig. 2 einen beispielhaften Verlauf der Elastizitätsmodule der symmetrisch zur Mittenlängsachse des erfindungsgemäßen elastischen Bandes gemäß Fig. 1 vorgesehenen, sich jeweils in Querrichtung erstreckenden Verstärkungsfäden,
Fig. 3 eine schematische Teildarstellung einer beispielhaften
Ausführungsform des erfindungsgemäßen elastischen Bandes mit einem Fadengelege,
Fig. 4 mit der durchgehenden Linie den schematischen Verlauf der sich in Querrichtung üblicherweise ergebenden wannenartigen Schrumpfkurve der Faserstoffbahn und mit der gestrichelten Linie einen beispielhaften schematischen Verlauf des sich in Querrichtung ergebenden Spannungs- oder Dehnungsverhaltens eines erfindungsgemäßen elastischen Bandes gemäß den Fig. 1 und 3, und
Fig. 5 eine schematische Darstellung einer sich in Querrichtung mit einem erfindungsgemäßen elastischen Band gemäß den Fig. 1 oder 3 ergebenden Schrumpfkurve bzw. Dehnungsverhalten der fertig getrockneten Faserstoff- bzw. Papier- oder Kartonbahn. Fig. 1 zeigt in schematischer Teildarstellung eine beispielhafte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen elastischen Bandes 10 zur Beeinflussung der Dehnung einer noch nassen laufenden Faserstoffbahn in Querrichtung CD. Das elastische Band 10 ist mit sich zumindest im Wesentlichen in Querrichtung CD erstreckenden Verstärkungsfäden 12 sowie mit sich zumindest im Wesentlichen in Längs- bzw. Bahnlaufrichtung MD erstreckenden Verstärkungsfäden 18 versehen. Dabei besitzen die symmetrisch zur Bahnlaufrichtung MD parallelen Mittenlängsachse L des elastischen Bandes 10 angeordneten, sich zumindest im Wesentlichen in Querrichtung CD erstreckenden Verstärkungsfäden 12 zur gezielten Beeinflussung der Querdehnung e der Faserstoffbahn entsprechend angepasste Elastizitätsmodule E.
Dabei können die Elastizitätsmodule E der sich in Querrichtung CD erstreckenden Verstärkungsfäden 12 insbesondere zur Kompensation der bei der Trocknung der Faserstoffbahn normalerweise in Querrichtung CD auftretenden wannenförmigen Papierschrumpfkurve 16 (vgl. die durchgezogene Linie in Fig. 4) entsprechend angepasst sein.
Ein beispielhafter Verlauf der Elastizitätsmodule E der symmetrisch zur Mittenlängsachse L des elastischen Bandes 10 gemäß Fig. 1 vorgesehenen, sich jeweils in Querrichtung CD erstreckenden Verstärkungsfäden 12 ist in Fig. 2 wiedergegeben.
Fig. 3 zeigt in schematischer Teildarstellung eine beispielhafte Ausführungsform eines elastischen Bandes 10 mit einem Fadengelege 14, bei dem die gewünschte Profilierung zur gezielten Beeinflussung der Querdehnung der Faserstoffbahn über eine variable Fadendichte erzielbar ist. So ist im linken Teil dieser Fig. 3 die Fadendichte beispielsweise hoch, in der Mitte liegt sie im mittleren Bereich, und im rechten Teil der Fig. 3 ist diese Fadendichte relativ gering. Auch ein solches Fadengelege 14 kann insbesondere wieder zur Kompensation der bei der Trocknung der Faserstoffbahn normalerweise in Querrichtung auftretenden wannenförmigen Schrumpfkurve 16 (vgl. die durchgezogene Linie in Fig. 4) entsprechend angepasst sein, was im vorliegenden Fall insbesondere über eine variable Fadendichte möglich ist. Wie bereits erwähnt, zeigt Fig. 4 mit der durchgehenden Linie den schematischen Verlauf der sich in Querrichtung CD bei einer üblichen Trocknung der Faserstoffbahn ergebenden wannenförmigen Schrumpfkurve 16 der Faserstoffbahn. Dagegen ist in dieser Fig. 4 mit der gestrichelten Linie 20 ein beispielhafter schematischer Verlauf des sich in Querrichtung CD ergebenden Spannungs- oder Dehnungsverhaltens eines erfindungsgemäßen elastischen Bandes 10 gemäß den Fig. 1 und 3 wiedergegeben. Dargestellt ist im vorliegenden Fall der Verlauf der Querdehnung e einer auf herkömmliche Weise getrockneten Faserstoffbahn (vgl. die durchgezogene Linie 16) und ein beispielhafter Verlauf der Querdehnung e eines erfindungsgemäßen elastischen Bandes 10 gemäß den Fig. 1 und 3 (gestrichelte Linie 20).
Fig. 5 zeigt eine mit einem erfindungsgemäßen elastischen Band 10 gemäß den Fig. 1 und 3 erzielbare ausgeglichene Schrumpfkurve 22 bzw. Dehnungsverhalten der fertig getrockneten Faserstoff- bzw. Papier- oder Kartonbahn 12. Die bisher übliche Wannenbildung wird somit vermieden.
Bezuqszeichenliste
10 elastisches Band
12 in Querrichtung verlaufender Verstärkungsfaden 14 Fadengelege
16 Papierschrumpfkurve 18 in Längsrichtung verlaufender Verstärkungsfaden 20 CD-Dehnung des elastischen Bandes 22 Papierschrumpfkurve CD Querrichtung E Elastizitätsmodul L Mittellängsachse
MD Bahnlaufrichtung e Querdehnung

Claims

Ansprüche
1. Elastisches Band (10) zur Beeinflussung der Dehnung einer noch nassen laufenden Faserstoffbahn in Querrichtung (CD), wobei das zusammen mit der Faserstoffbahn in Bahnlaufrichtung (MD) über einen beheizten Zylinder bewegbare, zur Erzeugung einer Mikrokreppung der Faserstoffbahn in Querrichtung (CD) verformbare elastische Band (10) zur gezielten Beeinflussung der Querdehnung (e) der Faserstoffbahn symmetrisch zu seiner zur Bahnlaufrichtung (MD) parallelen Mittenlängsachse (L) mit sich zumindest im Wesentlichen in Querrichtung (CD) erstreckenden Verstärkungsfäden (12) mit entsprechend angepassten Elastizitätsmodulen (E) oder mit einem insbesondere hinsichtlich seiner Fadendichte entsprechend angepassten Fadengelege (14) versehen ist.
2. Elastisches Band nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Elastizitätsmodule (E) der sich in Querrichtung (CD) erstreckenden Verstärkungsfäden (12) bzw. das Fadengelege (14) des elastischen Bandes (10) zur Kompensation der bei der Trocknung der Faserstoffbahn normalerweise in Querrichtung (CD) auftretenden wannenförmigen Schrumpfkurve (16) entsprechen angepasst sind bzw. ist.
3. Elastisches Band nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Band (10) zudem mit sich zumindest im Wesentlichen in Längs- bzw. Bahnlaufrichtung (MD) erstreckenden Verstärkungsfäden (18) versehen ist.
4. Elastisches Band nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Band (10) zumindest im Wesentlichen aus Gummi besteht.
5. Elastisches Band nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Band (10) eine Härte im Bereich von 55 +/- 10 Shore (107 P&J) besitzt.
6. Elastisches Band nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Band (10) eine Dichte im Bereich von etwa 1,2 kg/dm3 bis etwa 1 ,5 kg/dm3 besitzt.
7. Elastisches Band nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Band (16) eine Dicke im Bereich von etwa 20 mm bis etwa 30 mm und bevorzugt eine Dicke von etwa 25 mm besitzt.
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