CH657647A5

CH657647A5 - Presse zum entwaessern von faserbahnen.

Info

Publication number: CH657647A5
Application number: CH5634/82A
Authority: CH
Inventors: William H Dutt; Thomas H Curry
Original assignee: Albany Int Corp
Priority date: 1981-09-24
Filing date: 1982-09-23
Publication date: 1986-09-15
Also published as: SE8205476L; GB2106557B; DE3235468A1; NL8203682A; GB2106557A; NO158430B; CA1190779A; DE3235468C2; SE457542B; BE894476A; AU559745B2; AT383835B; NO158430C; FI81150B; AU8864982A; FR2513281B1; BR8205579A; FI81150C; FR2513281A1; IT8249152A0

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Presse zum Entwässern von Faserbahnen.

Während des Papierherstellungsprozesses wird eine Bahn gebildet, indem man eine Faseraufschlämmung auf einem Papiermaschinensieb abscheidet. Während dieses Prozesses wird eine grosse Menge Wasser aus der Aufschlämmung abgezogen, wonach die neu gebildete Bahn zu einer Pressstation transportiert wird. Die Pressstation umfasst eine Reihe von in der Regel nahezu linienförmigen Pressstellen. Die Bahn wird schliesslich zu-einer Trockenstation, die beheizte Trockenwalzen aufweist, transportiert, wo der Wassergehalt auf einen gewünschten Wert herabgesetzt wird.

Im Hinblick auf die hohen Energiekosten ist es erwünscht, aus der Bahn vor ihrem Eintritt in die Trockenstation möglichst viel Wasser zu entfernen. Die Trockenwalzen in dieser Station werden oft mit Dampf beheizt, und die Kosten können erheblich sein, wenn eine grosse Menge Wasser entfernt werden muss.

Die Verwendung von flächigen Pressstellen hat sich gegenüber der Verwendung von nahezu linienförmigen Pressstellen, die durch Paare von benachbarten Walzen gebildet werden, als vorteilhaft erwiesen. Durch Verlängerung der Zeit, während der die Bahn dem Druck in der Pressstelle ausgesetzt ist, kann eine grössere Wassermenge entfernt werden. Diese Tatsache wurde von den Fachleuten erkannt, und verschiedene Patente wurden auf diesem Gebiet erteilt. Dazu gehören die US-PS Nr. Re 30 268, 4 201 624,4 229 253 und 4 229 254.

Bei der Verwendung von flächigen Pressstellen zum Entwässern einer Faserbahn wurde die Bahn im typischen Falle sandwichartig zwischen zwei Feuchtigkeit absorbierende Filze und einen Riemen eingeführt. Die Filze werden um eine zylindrische Druckwalze herumgezogen, während sich die Bahn zwischen ihnen befindet, wobei der Riemen so angeordnet ist, dass er Druck auf die Filze und die Walze ausübt.

Eine Pressbacke übt auf den Riemen in der Pressfläche Druck aus.

Während der Entwässerung von Bahnen in flächigen Pressstellen trat ein Problem auf. Es wurde gefunden, dass sich in dem Riemen vor der Pressstelle eine Ausbuchtung entwickelt. Dieses Problem wird in den US-PS Nr. 4 229 253 und 4 229 254 erkannt, und es werden bestimmte Riemenkonstruktionen vorgeschlagen, um das Problem zu lösen.

Die Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Presse zum Entwässern von Faserbahnen, welche diese Mänge vermeidet.

Die erfindungsgemässe Lösung dieser Aufgabe geht aus den Patentansprüchen 1, 5 und 9 hervor, die neben einer Presse ein Verfahren zur Herstellung eines endlosen Riemens für die Verwendung in einer solchen Presse angeben. Ausführungsformen davon sind durch die jeweils abhängigen Ansprüche definiert.

Ein signifikanter Vorteil des Verfahrens nach Patentanspruch 5 oder 9 besteht darin, dass der Riemen in einer beliebigen Länge hergestellt werden kann, da hierfür kein Dorn erforderlich ist. Ein Grundflächengebilde kann unter Anwendung herkömmlicher Technologien endlos gemacht und dann

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mit dem Harzmaterial überzogen werden.

Das resultierende Gebilde hat ein geringes Gewicht und ist genügend beständig, um unter Papiermaschinenbedingungen zu funktionieren. Es hat genügend Abriebfestigkeit, um jeglichem Verschleiss zu widerstehen, der in einer Vorrichtung mit flächiger Pressstelle auftreten könnte. Im Gegensatz zu Materialien, die in der Art eines Gummireifens aufgebaut sind und fliessen und/oder sich delaminieren können, stellt die Erfindung einen Riemen zur Verfügung, der sich nicht verändert und unversehrt bleibt. Sie löst auch das Problem der Ausbuchtung in der Nähe der Pressstellen.

In der beiliegenden Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Presse mit einer flächigen Pressstelle;

Fig. 2 eine teilweise im Schnitt dargestellte Frontansicht der in Fig. 1 dargestellten Pressstelle;

Fig. 3 eine Schnittdarstellung eines in der erfindungsge-mässen Presse zu verwendenden Riemens; und

Fig. 4 eine Schnittdarstellung einer anderen Ausführungsform eines solchen Riemens.

Die Presse nach der Erfindung ist mit einer flächigen Pressstelle für die Entwässerung einer sich bewegenden Materialbahn versehen. Die Pressstelle 10 wird durch eine zylindrische Druckwalze 12, eine Pressbacke 14, die eine der Druckwalze zugewandte gekrümmte Oberfläche hat, und einen Riemen 16, der so angeordnet ist, dass er an der Oberfläche der Druckwalze anliegt, gebildet. Die gekrümmte Oberfläche der Pressbacke hat etwa den gleichen Krümmungsradius wie die Druckwalze. Der Abstand zwischen der Druckwalze und der Pressbacke kann mit Hilfe einer (nicht dargestellten) herkömmlichen hydraulischen oder mechanischen Einrichtung eingestellt werden, die mit einer Stange 18a verbunden ist, die an die Pressbacke 14 angelenkt ist. Die Stange kann auch betätigt werden, um den gewünschten Druck auf die Pressbacke auszuüben. Es versteht sich, dass die oben beschriebene und in den Figuren 1 und 2 dargestellte Pressbacke und Druckwalze bekannt sind. In der Erfindung können auch andere Anordnungen verwendet werden.

Eine Ausführungsform des erfindungsgemässen Riemens 16 ist in Fig. 3 im einzelnen dargestellt. Der Riemen 16 weist ein zweischichtiges, aus Monofilamenten gewebtes Grundflächengebilde 20 mit Multifilament- oder gesponnenen Füllgarnen 21 auf, das mit einem polymeren Material 22 imprägniert ist. Wärmehärtbare Harze, wie Polyurethane, haben sich als geeignete Imprägniermittel erwiesen. Thermoplastische Polymere, wie Polypropylen, sind aber auch verwendbar.

Das Grundflächengebilde 20 ist genügend offenmaschig, dass es imprägniert werden kann, um die Möglichkeit zu beseitigen, dass sich in dem Flächengebilde-Endprodukt auf der Seite der Pressbacke unerwünschte Aussparungen bilden. Diese Aussparungen sind unerwünscht, weil sie es ermöglichen würden, dass die zwischen dem Riemen und der Pressbacke verwendete Schmierung durch den Riemen durchtreten und den Filz und die Faserbahn verunreinigen könnte. Die Füllgarne 21 bilden eine Sperre die so wenig durchlässig ist, dass der Durchtritt des Harzes während des Überzugs- und Imprägnierprozesses zu der Seite mit Aussparungen 18 verhindert wird. Das Flächengebilde ist in seiner endgültigen Konstruktion endlos und hat eine gleichmässige Dicke. Das Flächengebilde muss auch so hergestellt werden, dass es unter Papiermaschinenbedingungen genügend stabil ist. Mit anderen Worten: Es muss in der Länge und in der Breite stabil sein und sich leicht führen lassen.

Das verwendete thermoplastische Harz oder wärmehärtbare Harz sollte eine Masse mit praktisch 100% Feststoffge-halt sein, um die Bildung von Blasen während des Härtungsprozesses des Harzes in dem Riemengefüge zu verhindern,

die Aussparungen auf der überzogenen Seite verursachen würden.

Die Seite 17 des Riemens kann für den Kontakt mit der Pressbacke 14 glattgeschliffen werden. Die entgegengesetzte Seite enthält infoige der Bindung und des Fehlens der Imprägnation Aussparungen 18, in die während des Durchgangs der Bahn, des Filzes und des Riemens durch die Pressstelle Flüssigkeit übertragen werden kann.

Ein weiteres Beispiel der ersten Ausführungsform ist in Fig. 4 dargestellt. Die'Komponenten sind ähnlich wie diejenigen in Fig. 3. Die Komponenten von Fig. 4 sind entsprechend numeriert wie diejenigen von Fig. 3. Der Riemen 16' von Fig. 4 ist ein mehrschichtiges Gebilde mit einer Sperrschicht, die durch Füllgarne 21' gebildet wird. Diese Füllgarne 21' können Multifilament- oder gesponnene Garne sein. Der Riemen wird wie vorstehend beschrieben überzogen und imprägniert, um eine glatte undurchlässige Oberfläche 17' und auf der anderen Seite eine Oberfläche mit Aussparungen 18' zu bilden. Der Riemen 16' kann gleich verwendet werden, wie bis oben für den Riemen 16 angegeben wurde.

In einer zweiten Ausführungsform der Erfindung wird ein anderes Verfahren angewandt, um das polymere Material in das Riemengebilde einzuführen. Bei diesem zweiten Verfahren wird polymeres Material in die Oberfläche gepresst. Die Eindringtiefe wird durch die angewandte Presskraft und die angewandte Temperatur gesteuert. Es können entweder wärmehärtbare oder thermoplastische Polymere verwendet werden. Für diese Methode sind thermoplastische Polymere besonders vorteilhaft, weil ihre Viskosität in geschmolzener Form durch die Temperatur gesteuert werden kann. Durch Steuerung der Viskosität kann die Eindringtiefe gesteuert werden, und für Polymere mit der richtigen Viskosität ist es nicht erforderlich, dass das Flächengebilde eine Sperrschicht enthält.

Bei diesem Verfahren wird der Riemen 16 um ein Paar von Walzen angeordnet. Eine der Walzen ist ein mit Öl beheizter Zylinder. Man bringt ein polymeres Material in Folienform mit der richtigen Dicke zwischen den Riemen und den beheizten Zylinder und lässt es um den Zylinder rotieren. Die Zylindertemperatur wird auf dem gewünschten Wert gehalten, um das polymere Material zu schmelzen, so dass es die geeignete Viskosität hat. Es wird dann durch die Spannung des Riemens um den Zylinder und die Walze in den Riemen gepresst. Erforderlichenfalls kann eine äussere Druckwalze verwendet werden, um zusätzlichen Druck zu erzeugen. Die Folie von polymerem Material wird randseitig beschnitten, so dass bei dem in den Riemen gepressten Material keine Überlappung eintritt.

Es wurde gefunden, dass erfindungsgemäss hergestellte Riemen viele erwünschte Eigenschaften haben. Sie bewegen sich leicht über die Pressbacke und vermögen Druck von der Pressbacke auf die Bahn und die Druckwalze zu übertragen. Es wird eine ausreichende Flexibilität erhalten, und es hat sich gezeigt, dass die Riemen durch Schmiermittel, das vor dem Eintritt in die Pressstelle aufgebracht wird, nicht beeinträchtigt werden.

Im Vergleich mit an sich bekannten Riemen stellt die Erfindung einen Riemen zur Verfügung, der verhältnismässig dünn und leicht ist. Dicke Riemen haben den Nachteil, dass sie zum Fliessen neigen, während sie sich innerhalb der Pressstelle befinden. Ein Riemen mit den Abmessungen 7,5 m x 4,3 m, der erfindungsgemäss mit einem wärmehärtbaren Harz imprägniert ist, wiegt etwa 91 kg. Ein Riemen gleicher Grösse, der gegen Ausbuchtungen beständig ist und eine in den oben erwähnten Patenten definierte Struktur hat, wiegt etwa 545 kg. Im Gegensatz zu den schwereren Riemen brauchen die erfindungsgemässen Riemen keine Verstärkungsge- , bilde.

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Die Herstellung des erfindungsgemässen Riemens kann wirtschaftlich und ohne Verwendung von Dornen oder Autoklaven, die die Grösse anderer Riemen beschränken, ausgeführt werden. Demgemäss kann ein Riemen mit beliebiger Länge erzeugt werden. Gewünschtenfalls kann ein Vlies in das gewebte Grundflächengebilde genadelt werden. Wenn das Grundflächengebilde nicht endlos gewebt worden ist, kann es unter Anwendung herkömmlicher Vereinigungsmethoden, die für die Bildung von Flächengebilden in der Papierindustrie anwendbar sind, endlos vereinigt werden.

Ein erfindungsgemäss hergestellter Riemen kann mit der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung verwendet werden. Der Riemen 16 wird zwischen der Pressbacke und der Druckwalze angeordnet. Die glatte überzogene Seite 17 des Riemens liegt an der Pressbacke an. Eine Faserbahn 24, die zwischen einem ersten Filz 26 und einem zweiten Filz 27 getragen wird, wird in die Pressstelle 10 eingeführt. Die Seite des Riemens 17, die an der Pressbacke 14 anliegt, wird durch eine Schmiervorrichtung 28, die in Laufrichtung vor der Pressstelle angeordnet ist, geschmiert.

Der Riemen 16 lässt sich leicht reparieren, wenn sich in ihm ein Loch oder eine andere Unregelmässigkeit der Oberfläche entwickeln sollte. Der beschädigte Teil wird mit einem

Lösungsmittel gereinigt, und eine geeignete Menge einer Überzugsmasse wird mit einer Klinge aufgebracht. Ein Heizbrenner wird verwendet, um die Oberfläche auszuhärten, die dann geglättet werden kann.

5 Wegen der hervorragenden Flexibilitätseigenschaften des Grundfiächengebildes und der Tatsache, dass die Überzugsschichten auf einem Mindestwert gehalten werden können, hat die Oberfläche des Riemens weniger Neigung, infolge von Dauerbiegebeanspruchung zu versagen. Dies ist auf die Tat-io sache zurückzuführen, dass die Ebene der Oberfläche der überzogenen Seite wegen der geringen Dicke einen minimalen Abstand von der neutralen Biegeachse hat. Dadurch werden die prozentuale Dehnung und Kompression an der Ebene der Oberfläche während des Biegens herabgesetzt. i5 Es ist klar, dass der Riemen ein Grundflächengebilde enthalten kann, das aus verschiedenen polymeren Materiealien mit den für die Anwendung in Papiermaschinen notwendigen Eigenschaften hergestellt sein kann. Als Überzugsmaterial können auch von Polyurethanen und Polypropylen verschie-2o dene Materialien verwendet werden. Auch kann die Bindung des Riemens geändert werden, obgleich ein mehrschichtiger Riemen für die Erzeugung der Aussparungen erwünscht ist.

1 Blatt Zeichnungen

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PATENTANSPRÜCHE

1. Presse zum Entwässern von Faserbahnen, gekennzeichnet durch eine Druckwalze mit einer zylindrischen Aussenflä-che, einen flexiblen Riemen, der ein mit einem polymeren Material imprägniertes Grundflächengebilde aufweist, wobei eine erste Seite des Riemens eine gleichmässige glatte undurchdringliche Oberfläche hat, eine von der Druckwalze und dem Riemen gebildete Pressstelle, einen Papiermaschinenfilz in der Pressstelle und eine Pressbacke, deren Aussen-fläche an der ersten Seite des Riemens anliegt und auf den Filz und die Faserbahn in der Pressstelle mittels des Riemens Druck ausübt, wobei eine zweite Seite des Riemens Aussparungen enthält, in die aus dem Filz, der daran anliegt, während des Durchgangs der Bahn, des Filzes und des Riemens durch die Pressstelle Flüssigkeit übertragen wird.
2. Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Grundflächengebilde ein mehrschichtiges Flächengebilde mit einer nicht freiliegenden Schicht von als Sperre wirkenden Füllgarnen ist.
3. Presse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Grundflächengebilde ein Gewebe ist.
4. Presse nach Anspruch 2 oder 3,. dadurch gekennzeichnet, dass das Grundflächengebilde mit Ausnahme der Füllgarne, die Multifilament- oder gesponnene Garne sind, aus Monofilamenten besteht.
5. Verfahren zur Herstellung eines endlosen Riemens für die Verwendung in einer Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man von einem endlosen Grundflächengebilde ausgeht, das Grundflächengebilde überzieht und imprägniert, indem man ein polymeres Harz von einer Seite ■ mit einer Rakel in das Flächengebilde dosiert, das Harz unter Bildung einer glatten Oberfläche aushärtet, und Mittel vorsieht, um das Fliessen des polymeren Harzes durch das Grundflächengebilde zu beschränken, so dass auf der zweiten Seite Aussparungen erzeugt werden.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass man die Oberfläche schleift, um eine zusätzliche Struktur zu erzielen.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Beschränken des Fliessens des polymeren Harzes Füllgarne umfassen, die eine Sperre für das Fliessen des polymeren Harzes bilden.
8. Verfahren nach Anspruch 5 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass man die Struktur des Grundflächengebildes so wählt, dass sich Aussparungen in der Seite des Flächengebildes befinden, die von der Seite, die das polymere Harz aufnimmt, abgewandt ist.
9. Verfahren zur Herstellung eines endlosen Riemens für die Verwendung in einer Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man von einem endlosen Grundflächengebilde ausgeht, das Grundflächengebilde um einen beheizten Zylinder und eine zweite Walze herum montiert, zwischen dem Grundflächengebilde und dem Zylinder eine Folie aus polymerem Material einführt, das einen niedrigeren Schmelzpunkt hat als das Grundflächengebilde, mittels der zweiten Walze Spannung an den Riemen anlegt, den Zylinder derart erhitzt, dass das polymere Material schmilzt und durch den infolge der Spannung an dem Grundflächengebilde erzeugten Druck in das Grundflächengebilde gepresst wird, wobei das polymere Material auf der Seite des Grundflächengebildes, die dem Zylinder zugewandt ist, eine glatte Oberfläche bildet, und die Tiefe des Eindringens des polymeren Materials in das Grundflächengebilde steuert, indem man die angewandte Wärme und den angewandten Druck steuert, so dass sich auf der zweiten Seite des Grundflächengebildes Aussparungen bilden.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass man eine dritte Walze ausserhalb des endlosen Flächengebildes vorsieht, um auf das Grundflächengebilde und die Folie aus polymerem Material Druck auszuüben, während sie sich auf dem Zylinder befinden.
11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass man die Ränder des Flächengebildes nach der Imprägnierung desselben mit dem polymeren Material beschneidet.