CH681469A5 - - Google Patents

Description

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CH 681 469 A5

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Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Gurt gemäss dem Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruchs. Dieser Gurt dient zur Entwässerung einer Materialbahn, insbesondere einer Faserbahn, welche auf einer Papiermaschine behandelt wird. Der den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildende Gurt soll undurchlässig sein und sich zur Verwendung im Rahmen der Walzenpresse einer Papiermaschine eignen.

Bei der Papierherstellung wird auf einem Drahtgewebe eine Faserbahn hergestellt, indem auf das Drahtgewebe ein Faserbrei aufgebracht wird. Während der Bearbeitung wird von dem Faserbrei eine relativ grosse Wassermenge abgezogen, worauf die auf diese Weise gebildete Faserbahn einem Pressenabschnitt zugeführt wird. Der Pressenabschnitt weist eine Reihe von Walzen auf, durch welche die Faserbahn durch Walzendruck entwässert wird. Schliesslich gelangt die Faserbahn zu einer Trockenpartie, innerhalb welcher sie über beheizte Trockenzylinder geführt wird. Die beheizten Trockenzylinder reduzieren den Wassergehalt der Faserbahn weiterhin durch Verdampfung.

In Anbetracht der steigenden Energiekosten wurde es mehr und mehr wünschenswert, die Faserbahn vor deren Eintritt in die Trockenpartie möglichst weitgehend zu entwässern. Die Trockenzylinder sind häufig von der Innenseite her mit Dampf beheizt und die dadurch entstehenden Kosten können beträchtlich sein, insbesondere, wenn der Faserbahn eine grosse Wassermenge entzogen werden muss.

Die konventionelle Pressenpartie umfasst eine Reihe paarweise zusammenwirkender zylindrischer Presswalzen. In jüngster Zeit wurden diese paarweise zusammenwirkenden Presswalzen jedoch zugunsten breitlaufender Presszonen aufgegeben. Je länger nämlich die Faserbahn in der Presszone dem Walzendruck ausgesetzt ist, desto mehr Wasser kann ihr entzogen werden und desto weniger Wasser muss folglich in der Trockenpartie zum Verdampfen gebracht werden.

Der den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildende Gurt bezieht sich auf die Verwendung im Rahmen einer solchen breitlaufenden Presszone mit Pressschuh. Die Presszone wird hierbei gebildet zwischen einer zylindrischen Presswalze und einem gebogenen Pressschuh. Der letztere weist eine konkav-zylindrische Fläche auf, deren Kurvenradius demjenigen der zylindrischen Presswalze entspricht. Wenn die Presswalze und der Schuh in ihrer Betriebsstellung in unmittelbarer gegenseitiger Nähe angeordnet sind, bildet sich ein Pressspalt, welcher in der Bewegungsrichtung der Bahn bis zu zehnmal länger als der Spalt zwischen zwei konventionellen Presswalzen sein kann. Dadurch wird die Verweilzeit der Faserbahn innerhalb der breitlaufenden Presszone verlängert, während gleichzeitig der Druck innerhalb der Presszone im Vergleich zur konventionellen Zweiwalzenanordnung aufrechterhalten wird. Das Ergebnis dieser neuen breitlaufenden Presszonenanordnung ist eine im

Vergleich zur konventionellen Anordnung ausserordentliche Verbesserung der Entwässerung.

Eine solche breitlaufende Presszone mit Pressschuh verlangt einen speziellen Gurt, wie er beispielsweise im kanadischen Patent Nr. 1 188 556 beschrieben ist. Dieser Gurt ist so konstruiert, dass er das Gewebe, welches die Faserbahn trägt und entwässert, vor vorzeitigem Verschleiss schützt, der sich durch den direkten Gleitkontakt mit dem stationären Pressschuh ergeben würde. Solch ein Gurt muss demgemäss eine glatte undurchlässige Oberfläche aufweisen, welche den Pressschuh auf einem Schmierölfilm passiert. Der Gurt bewegt sich durch die Presszone mit annähernd der gleichen Geschwindigkeit des Trägergewebes, so dass das Gewebe gegenüber den ortsfesten Anlageteilen nur eine minimale Reibung aufweist.

Bei der normalen Ausbildung einer breitlaufenden Presszone werden zwei Gewebe verwendet. Dabei lassen sich folgende Einzelteile unterscheiden: eine genutete zylindrische Presswalze, ein erstes Trägergewebe, die Papierfaserbahn, ein zweites Trägergewebe, der Spezialgurt, der Schmierfilm und der gebogene Pressschuh.

Dieser Anordnung entsprechen sämtliche zur Zeit in Betrieb befindliche breitlaufende Walzenpressen. Die breitlaufende Doppelfilz-Presse ist jedoch auf die Herstellung bestimmter Papierqualitäten beschränkt. Um die breitlaufenden Pressen auch für feinere Papierqualitä- ten und Zeitungspapier anwenden zu können, ist es notwendig, eine breitlaufende Einzelfilzpresse zu entwickeln.

Eine Einzelfilzpresse weist folgende Einzelteile auf: eine glatte zylindrische Presswalze, die Papierfaserbahn, das Trägergewebe, den Spezialgurt, den Schmierfilm und den gebogenen Pressschuh.

In der breitlaufenden Doppelfilzpresse kann das der Faserbahn entnommene Wasser entweder in die beiden Trägergewebe oder in die Nuten der zylindrischen Presswalze gelangen. Bei der breitlaufenden Einzelfilzpresse entfallen zwei dieser Wasseraufnahmestellen. Einerseits gibt es nur einen Filz; da die Faserbahn die zylindrische Presswalze direkt berührt, weist die letztere eine glatte Oberfläche auf. Die damit verlorene Möglichkeit der vorübergehenden Wasserspeicherung muss ersetzt werden, wenn die breitlaufende Einzelfilzpresse breite Anwendung finden soll. Im Bereich des Pressenspaltes müssen unbedingt Aufnahmeräume angeordnet sein, so dass das in der breitlaufenden Einzelfilzpresse aus dem Papier herausgepresste Wasser aufgefangen werden kann.

Zur Lösung dieses Problems liegen zur Zeit zwei Vorschläge vor. Das kanadische Patent Nr. 1 190 779 zeigt einen breitlaufenden Pressengurt mit filz-seitigen Ausnehmungen. Diese Ausnehmungen ergeben sich aus der Webstruktur des Grundgewebes und der Tatsache, dass der Gurt filzseitig imprägniert ist; während so die Faserbahn, das Trägergewebe und der Spezialgurt durch den Pressenspalt laufen, kann die Flüssigkeit von diesen Ausnehmungen aufgenommen werden.

Die andere Lösung zeigen die U.S. Patente 4 559 258 und 4 643 916. Der dort dargestellte breitlaufende Pressengurt weist filzseitig Nuten

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auf, welche das aus der Faserbahn herausgepres-ste Wasser aufnehmen.

Während diese beiden Lösungen in erster Linie die Entwässerung in einer breitlaufenden Einzelfilzpresse betreffen, wurde herausgefunden, dass die Anwendung der beiden Gurte in einer breitlaufenden Doppelfilzpresse zu einer verbesserten Entwässerung führt.

In der Praxis zeigt es sich jedoch, dass zufriedenstellende, genutete ENP-Gurte für den praktischen Gebrauch nicht hergestellt werden können. Sämtliche Versuche scheiterten daran, dass sich die Gurtstruktur im Nutenbereich auflöste bzw. abblätterte. Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen derartigen breitlaufenden Gurt vorzuschlagen, der sich durch gute Formstabilität und lange Lebensdauer auszeichnet.

Mit Ausnahme der obengenannten Probleme haben die breitlaufenden Pressengurte, deren Nuten in eine Polyurethan-beschichtete Oberfläche eingearbeitet wurden, gute Entwässerungseigenschaften. Der den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildende breitlaufende Pressengurt vermeidet die vorerwähnten Probleme aufgrund seiner Struktur und kann als eine Verbesserung des im kanadischen Patent Nr. 1 190 779 dargestellten Gurtes angesehen werden.

Der erfindungsgemässe Gurt ist im kennzeichnenden Teil des unabhängigen Patentanspruchs definiert.

Die Aussenseite bzw. Filzseite des Gurtes unterscheidet sich von derjenigen gemäss dem kanadischen Patent Nr. 1 190 779. Sie zeigt mehrere flache Monofilamentgarne, welche am Grundgewebe befestigt sind. Die flachen Monofilamentgarne begrenzen zwischen sich Kanäle zur Aufnahme des aus der Faserbahn herausgepressten Wassers. Diese Kanäle werden durch den im Walzenspalt auftretenden Druck nicht zusammengedrückt, wie dies bei den bisher bekannten Gurten der Fall war. Auch löst sich die Gurtstruktur im Nutenbereich nicht auf, da die flachen Monofilamentgarne mit der Struktur des Grundgewebes verwoben sind.

Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäs-sen Gurtes wird nachstehend anhand beiliegender Zeichnung beschrieben.

Fig. 1 ist eine Seitenansicht einer Presszone mit breitlaufendem Pressgurt,

Fig. 2 ist eine teilweise im Schnitt dargestellte Frontansicht der in Fig. 1 gezeigten Presszone,

Fig. 3 ist eine Perspektivansicht des Gurtes,

Fig. 4 ist ein Schnitt des Gurtes längs der Linie 4-

4 in Fig. 3 und

Fig. 5 ist ein Schnitt des Gurtes längs der Linie 5-

5 in Fig. 3.

Die Fig. 1 und 2 zeigen eine breitlaufende Einzelfilzpresse für die Entwässerung einer Faserbahn auf einer Papiermaschine. Im Pressenspalt 10 befindet sich eine glatte zylindrische Presswalze 12, ein gebogener Pressschuh 14 sowie eine Ausführungsform des erfindungsgemässen Gurtes 16, der in Richtung der Presswalze 12 vorgespannt ist. Der gebogene Pressschuh 14 besitzt praktisch den gleichen Krümmungsradius wie die zylindrische Presswalze 12. Der Abstand zwischen der zylindrischen Presswalze 12 und dem gebogenen Pressschuh 14 kann mittels einer bekannten hydraulischen oder mechanischen Vorrichtung verändert werden; diese nicht dargestellte Vorrichtung wird auf die Stange 18, welche am Pressschuh 14 angelenkt ist, befestigt. Die Stange 18 kann auch so betätigt werden, dass sie den erforderlichen Pressdruck auf den Pressschuh 14 überträgt. Sowohl die zylindrische Presswalze 12 als auch der gebogene Pressschuh 14 sind Elemente des Standes der Technik.

Die Fig. 1 und 2 zeigen ferner eine Trägerbahn 15 sowie eine Faserbahn 17, welche zu Papier verarbeitet werden soll. Die Vorschubbewegungen des Gurtes 16, des Trägergewebes 15, der Faserbahn 17 und der zylindrischen Presswalze 12 sind in Fig. 1 durch Pfeile gekennzeichnet.

Eine Frontansicht des Gurtes 16 zeigt Fig. 3. Der Gurt weist eine Aussenfläche 19 und eine Innenfläche 20 auf und umfasst ein endloses Grundgewebe. Dieses kann entweder in Endlosform hergestellt oder auch nachträglich mit einer Naht versehen werden. Die Nahtverbindung sollte vorzugsweise angebracht werden, bevor die Innenfläche des Gurtes mit Polymerharz beschichtet wird.

Eine Ausführungsform des Gurtes 16 wird ver-grössert in Fig. 4 dargestellt, welche einen Schnitt längs der Linie 4-4 in Fig. 3 bildet. Dieser Schnitt liegt somit in der Maschinenrichtung, d.h. in der Bewegungsrichtung des Endlosgurtes 16. Der Gurt 16 umfasst ein mehrschichtiges gewobenes Grundgewebe 22 aus längs verlaufenden Garnen 24 und quer verlaufenden Garnen 26, das von seiner Innenfläche 20 her mittels eines Polymerharzes 28, beispielsweise Polyurethan, imprägniert wurde, damit es gegen Flüssigkeiten, insbesondere Schmieröl, abdichtet. Die Innenfläche 20 ist die sogenannte Schuhseite des Gurtes 16.

Das Grundgewebe 22 ist weitmaschig genug, um dessen Imprägnierung zuzulassen, damit die Bildung unerwünschter Hohlräume auf der Schuhseite des Gurtes 16 vermieden wird, wobei die Innenfläche 20 dem Pressschuh 14 zugewandt ist. Derartige Hohlräume sind besonders unerwünscht, da auf diese Weise das zwischen dem Gurt 16 und dem Pressschuh 14 verwendete Schmieröl durch den Gurt 16 hindurchdringen und den Filz sowie die Faserbahn verunreinigen könnte.

Sobald die Innenfläche 20 des Gurtes 16 mittels Polymerharz beschichtet und imprägniert ist, kann sie glattgeschliffen werden, wobei der Gurt eine gleichmässige Dicke erhält und somit in geschmiertem Gleitkontakt über den Pressschuh 14 geführt werden kann.

Die Aussenfläche 19 des Gurtes 16 weist flache Monofilamentgarne 28 auf, die in der Bewegungsrichtung des Gurtes verlaufen. Diese Monofilamentgarne sind durch vereinzelte, quer verlaufende Garne 30 am Grundgewebe 22 befestigt. Die Darstellungen gemäss Fig. 4 und 5 sind der Deutlichkeit halber etwas vergrössert und auch teilweise nicht massstabgerecht.

Der Zweck der flachen Monofilamentgarne 28 lässt sich deutlicher anhand der Fig. 5 erläutern,

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welche ein Schnitt längs der Linie 5-5 in Fig. 3 ist. Diese Schnittdarstellung liegt somit entgegen der Maschinenrichtung, d.h. quer zur Bewegungsrichtung des Gurtes 16. Die in dieser Figur dargestellten Einzelteile tragen die gleichen Bezugszahlen wie die in Fig. 4 dargestellten entsprechenden Teile. Die flachen Monofilamentgarne 28 sind im Querschnitt dargestellt und mit dem Grundgewebe 22 durch Verweben mit einzelnen Garnen 30 verbunden. Zwischen den flachen Monofilamentgarnen 28 ergeben sich somit Kanäle 32 zur Ableitung des aus der Faserbahn im Pressenbereich 10 herausge-pressten Wassers. Vorzugsweise sind die flachen Monofilamentgarne 28 so anzuordnen, dass sich auf 10 mm etwa vier Kanäle 32 (d.h. zehn Kanäle pro Zoll) ergeben. Gute Ergebnisse wurden erzielt, wenn die Kanäle 32 eine Breite von ca. 0,6 mm (0,025 Zoll) und eine Tiefe von 2,5 mm (0,1 Zoll) aufwiesen.

Gemäss Fig. 4 und 5 liegen die flachen Monofilamentgarne 28 in Maschinenrichtung, d.h. in der Bewegungsrichtung des Gurtes, was der bevorzugten Ausführungsform entspricht; anstelle dieser Anordnung könnten sie aber auch quer dazu angeordnet sein.

Wie die Fig. 4 und 5 zeigen, werden die flachen Monofilamentgarne 28 vorzugsweise so angeordnet, dass sich lange flottierende Fäden ergeben, die an einzelnen Stellen mit den querliegenden Garnen 30 verwoben werden, so dass zwischen den flachen Monofilamentgarnen 28 Kanäle bzw. Ausnehmungen entstehen, in welche das Wasser fliessen kann. Das gleiche gilt sinngemäss für den Fall, dass die flachen Monofilamentgarne 28 in Querrichtung zur Bewegungsrichtung des Gurtes liegen.

Ganz allgemein kann festgestellt werden, dass der erfindungsgemässe Gurt 16 ausserhalb der Presszone 10 weit leichter entwässert werden kann, als der im kanadischen Patent 1 190 779 dargestellte Gurt. Die filzseitige Maschenweite des letzteren tendiert zur Zurückhaltung von Wasser; dies ist bei den Kanälen 32 des erfindungsgemässen Gurtes 16 nicht der Fall.

Das oben beschriebene Beispiel kann von jedem Fachmann selbstverständlich innerhalb des im unabhängigen Patentanspruch definierten Schutzbereiches abgewandelt werden.

Claims (9)

Patentansprüche

1. Gurt (16) zur Verwendung in einer breitlaufenden Walzenpresse zwecks Entwässerung einer Faserbahn (17), wobei die breitlaufende Walzenpresse eine zylindrische Presswalze (12) und einen mit derselben zusammenwirkenden Pressschuh (14) aufweist und der Gurt (16) zusammen mit einem Filztuch (15) zwischen der Presswalze (12) und dem Pressschuh (14) hindurchgeführt wird und dabei als Träger für die zwischen dem Filztuch (15) und der Presswalze (14) zu entwässernde Faserbahn (17) dient, so dass am Gurt eine Schuhseite und eine Filzseite unterscheidbar sind, gekennzeichnet durch

- ein Grundgewebe (22) in Form einer Endlosbahn mit einer Innenfläche (20) und einer Aussenfläche (19),

- eine auf der Innenfläche (20) des Grundgewebes (22) aufgebrachte Beschichtung (31) aus Polymerharz, welche das Grundgewebe teilweise imprägniert und flüssigkeitsundurchlässig macht, wobei die Beschichtung (31) glatt ist, dem Gurt (16) eine gleichmässige Dicke verleiht und die genannte Innenfläche (20) die Schuhseite des Gurtes bildet,

- eine Vielzahl flacher Monofilamentgarne (28), die auf der Aussenseite (19) des Grundgewebes (22) angeordnet sind und Kanäle (32) zur Aufnahme des aus der Faserbahn (17) herausgepressten Wassers bilden, wobei die genannte Aussenfläche (19) die Filzseite des Gurtes (16) bildet, sowie

- Mittel zur Verbindung der flachen Monofilamentgarne (28) mit der Aussenfläche (19) des Grundgewebes (22).

2. Gurt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Polymerharz Polyurethan ist.

3. Gurt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Filzseite drei bis vier Kanäle (32) pro 10 mm (acht bis zehn Kanäle pro Zoll) aufweist.

4. Gurt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Kanäle (32) eine Breite von ca. 0,6 mm (0,025 Zoll) und eine Tiefe von ca. 2,5 mm (0,1 Zoll) aufweisen.

5. Gurt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die flachen Monofilamentgarne (28) in der Bewegungsrichtung des Gurtes (16) liegen und in dieser Richtung verlaufende Kanäle (32) begrenzen.

6. Gurt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die flachen Monofilamentgarne (28) quer zur Bewegungsrichtung des Gurtes liegen und in dieser Richtung verlaufende Kanäle begrenzen.

7. Gurt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Grundgewebe (22) aus in der Bewegungsrichtung des Gurtes (16) und dazu quer verlaufend angeordneten Garnen gewoben ist und dass die flachen Monofilamentgarne (28) mit mindestens einem der in Bewegungsrichtung des Gurtes und der quer dazu liegenden Garne verwoben sind.

8. Gurt nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Grundgewebe (22) ein Mehrschichtengewebe ist.

9. Gurt nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die flachen Monofilamentgarne (28) so mit dem Grundgewebe (22) verwoben sind, dass das aus der Faserbahn (17) herausgepresste Wasser längs der Kanäle (32) abfliessen kann.

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