[0001] Die Erfindung bezieht sich auf ein Band zum Einsatz in Naßpressen von Papiermaschinen,
insbesondere mit verlängertem Pressenspalt, das eine flexible, flüssigkeitsundurchlässige,
auf seiner Rückseite glatte Bandschicht aufweist.
[0002] In Naßpressen von Papiermaschinen wird ein wesentlicher Teil der in der Papierbahn
noch befindlichen Flüssigkeit herausgepreßt. Hierzu dienen Druckwalzen, die einen
Pressenspalt bilden, durch den die Papierbahn mit einem umlaufenden Filztuch hindurchgeführt
wird. Durch den Druck in dem Pressenspalt wird die Flüssigkeit aus der Papierbahn
in das Filztuch gedrückt und dort abgeführt.
[0003] In neuerer Zeit sind Naßpressen mit verlängertem Pressenspalt, sogenannte "Extended-Nip-Presses",
entwickelt worden, in denen die Papierbahn über einen längeren Weg und damit eine
entsprechend längere Zeit hohem Pressendruck ausgesetzt ist, so daß sie trockner aus
der Naßpresse herausläuft. Solche Naßpressen sind beispielsweise in der DE-AS 23 38
414, der DE-AS 24 13 280, der US-PS 3 808 092, der US-PS 3 970 515 sowie der DE-AS
23 26 980 und der DE-OS 29 35 630 offenbart. Dabei haben sich zwei grundsätzlich verschiedene
Ausführungsformen herausgebildet.
[0004] Bei der einen Ausführungsform werden die Papierbahnen und eine oder zwei Filztücher
zwischen zwei flüssigkeitsundurchlässigen Bändern in den Pressenspalt geführt. Dieser
besteht aus zwei an den Rückseiten dieser Bänder anliegenden Druckkammern, die hydraulisch
beaufschlagt werden und auf diese Weise von beiden Seiten Druck auf die Bänder und
die zwischen ihnen geführten Papierbahnen und Filztücher ausüben.
[0005] Bei der anderen Ausführungsform wird die Papierbahn über einen Abschnitt des Umfangs
einer oder mehrerer Druckwalzen geführt, wobei über diesen Abschnitt Druck in Richtung
auf die Druckwalze ausgeübt wird. Dies geschieht auch hier über eine hydraulisch beaufschlagte
Druckkammer, die auf ein mit der Papierbahn und dem Filztuch mitlaufenden, flexiblen
und flüssigkeitsundurchlässiges Band wirkt.
[0006] Als Bänder für den vorgenannten Zweck werden flexible, beidseitig glatte Kunststoffbänder
eingesetzt, wobei der Kunststoff beständig gegen die in den Druckkammern verwendete
Druckflüssigkeit sein und eine hohe Abriebfestigkeit haben muß. Diese Bänder können
das aus der Papierbahn herausgedrückte Wasser nicht aufnehmen, so daß die gesamte
Wassermenge von dem Filztuch bzw. den Filztüchern abgeführt werden muß. Diese Menge
ist wegen des hohen Druckes und des vergleichsweise langen Weges, auf dem dieser Druck
einwirkt, noch größer als bei den Naßpressen ohne verlängerten Pressenspalt.
[0007] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit zu finden, wie die Entwässerung
in Naßpressen von Papiermaschinen, in denen Bänder der eingangs genannten Art zur
Anwendung kommen, also insbesondere in Naßpressen mit verlängertem Pressenspalt,verbessert
werden kann.
[0008] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Vorderseite der Bandschicht,
aus dem das Band im wesentlichen besteht, eine strukturierte Oberfläche mit offenen,
unter Pressendruck nicht oder nicht wesentlich zusammendrückbaren Längs-und/oder Querkanälen
zur Wasserabführung aufweist.
[0009] Dieser Lösung liegt der schon zur Erfindung gehörende Gedanke zugrunde, dem ohnehin
mitlaufenden Band eine Doppelfunktion zuzuweisen, nämlich einmal die Druckübertragung
auf die Papierbahn und einmal die Abführung des aus der Papierbahn herausgedrückten
Wassers. Es hat sich gezeigt, daß durch diese nur geringe zusätzliche Kosten verursachende
Strukturierung der Vorderseite der Bandschicht die Entwässerung wesentlich verbessert
werden kann. Dabei ist mit der Vorderseite die Seite des Bandes gemeint, die der Papierbahn
bzw. dem oder den Filztüchern zugewandt ist, während die Rückseite von dem druckausübenden
Medium beaufschlagt ist.
[0010] In Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die strukturierte Oberfläche aus
einer Vielzahl von ineinandergreifenden Drahtwendeln mit abwechselnd rechts- und linksdrehender
Steigung aufgebaut ist, die teilweise in die Bandschicht eingelassen sind. Solche
aus Drahtwendeln gebildete Gefüge sind als Drahtgliedergurte aus der DE-OS 24 19 751
für sich genommen bekannt. In der vorliegenden Kombination zeichnen sie sich dadurch
aus, daß sie je nach ihrer Orientierung Längs- oder Querkanäle bilden, die nach oben
hin offen sind und so für eine gute Wasserabführung sorgen. Sie sind so stabil, daß
sie unter den herrschenden Drücken in Naßpressen mit verlängertem Pressenspalt nicht
zusammengedrückt werden, so daß die Kanäle immer offen bleiben.
[0011] Wenn die Windungen der Drahtwendeln jeweils aus zwei im wesentlichen geraden Windungsschenkeln
und diese verbindenden Kopfbögen bestehen, ist die von den Drahtwendeln gebildete
Oberfläche so eben, daß Markierungen verhindert und die Filzabrasion auf ein Minimum
reduziert wird.
[0012] Zur Verbesserung der Stabilität der aus den Drahtwendeln bestehenden, strukturierten
Oberfläche sollten die Drahtwendeln in den einander überlappenden Bereichen über Kupplungsdrähte
miteinander verbunden sein. In die Drahtwendeln können zusätzlich Multi- und/oder
Monofilamente eingefügt sein, die dann zweckmäßigerweise in die Bandschicht eingelassen
sind. Sie erhöhen die Stabilität des Bandes in der Richtung ihrer Orientierung und
verbessern auch den Halt der Drahtwendeln in der Bandschicht.
[0013] Als Alternative zu den Drahtwendeln kann die strukturierte Oberfläche auch mittels
eines zumindest doppellagigen Gewebes mit einer die Längs- und/oder Querkanäle bildenden
Gewebebindung erzielt werden, wobei das Gewebe teilweise in die Bandschicht eingelassen
ist. Hierzu bieten sich insbesondere druckfeste Siebgewebe an, wie sie in der Naßpartie
von Papiermaschinen zur Anwendung kommen.
[0014] Damit die Längs- und/oder Querkanäle ausgebildet werden, können die in einer Richtung
des Gewebes verlaufenden Fäden erheblich dicker als die in der anderen Richtung verlaufenden
Fäden ausgebildet sein. Um die Kanäle offen zu halten, sollte die Fadenzahl in der
Außenlage des Gewebes erheblich geringer als die in der Innenlage sein.
[0015] In besonders bevorzugter Ausbildung ist das erfindungsgemäße Band offenendig ausgebildet
und weist in der Papiermaschine zusammenfügbare Nahtstege auf. Hierdurch wird die
Montage des Bandes in der Papiermaschine wesentlich vereinfacht. Dabei sollten sich
die Nahtstege in Längsrichtung überlappen, damit der im Bereich der Überlappung von
den Druckkammern auf das Band wirkende Druck abdichtend wirkt. Zusätzlich kann einer
der Nahtstege auf der dem anderen Nahtsteg zugewandten Seite zumindest eine Profilierung,
beispielsweise eine Quernut, aufweisen, in die jeweils eine passende Gegenprofilierung,
beispielsweise eine Querrippe, auf dem anderen Nahtsteg einfaßt. Auf diese Weise wird
eine formschlüssige Nahtverbindung hergestellt. Dabei sollte die Dicke der Nahtstege
so bemessen sein, daß sie im aufeinanderliegenden Zustand die gleiche Dicke wie die
Bandschicht aufweist. Zusätzlich kann zumindest einer der Nahtstege auf der dem anderen
Nahtsteg zugewandten Seite eine Dicht- oder Klebemasse aufweisen. Des weiteren sollte
die Vorderkante zumindest eines der Nahtstege abgeschrägt und innenseitig an einer
entsprechenden Abschrägung des jeweils anderen Nahtsteges anliegen.
[0016] Sofern die strukturierte Oberfläche des erfindungsgemäßen Bandes durch die in Querrichtung
verlaufende Drahtwendeln gebildet wird, können die an der Naht anstoßenden Drahtwendeln
auf einfache Weise so miteinander verbunden werden, daß sich ihre Struktur im Bereich
der Naht nicht ändert. Kupplungsdrähte können in diesem Bereich die Verbindung zusätzlich
stabilisieren. Im Falle der Ausbildung der strukturierten Oberfläche durch ein Gewebe
oder in Längsrichtung verlaufende Drahtwendeln wird eine feine Spezialnaht vorgesehen,
mittels der das Gewebe bzw. die Drahtwendeln zusätzlich zu der Bandschicht geschlossen
werden kann bzw. können, so daß sich auch in diesem Bereich eine kontinuierlich strukturierte
Oberfläche ergibt.
[0017] In der Zeichnung ist die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen näher veranschaulicht.
Es zeigen:
Fig. 1 ein Querschnitt durch ein Band für Naßpressen von Papiermaschinen;
Fig. 2 eine Teildraufsicht des Bandes gemäß Fig. l;
Fig. 3 ein Längsschnitt durch die Enden eines anderen Bandes für die Naßpresse von
Papiermaschinen;
Fig. 4 der Längsschnitt gemäß Fig. 3 in einer Zwischenstellung vor der Kupplung der
Bandenden;
Fig. 5 der Längsschnitt gemäß Fig. 3 und 4 in Kuppelstellung der Bandenden;
Fig. 6 ein Querschnitt durch ein weiteres Band für die Naßpresse von Papiermaschinen
und
Fig. 7 ein Querschnitt durch ein anderes Band für die Naßpresse von Papiermaschinen.
[0018] Das in Fig. 1 gezeigte Band ist in einem Querschnitt quer zur Laufrichtung dargestellt,
während Fig. 2 eine teilweise Draufsicht zeigt. Das Band 1 besteht aus einer Bandschicht
2, in deren Vorderseite ein Drahtgefüge 3 mit seinem unteren Teil eingebettet, beispielsweise
eingegossen, ist.
[0019] Das Drahtgefüge 3 ist aus einer Vielzahl von einzelnen in Laufrichtung des Bandes
1 parallel nebeneinander angeordneten Drahtwendeln 4 zusammengesetzt, die in der Weise
abgeflacht sind, daß sich an gerade Windungsschenkel 5 halbrunde Kopfbögen 6 und dann
wieder gerade Windungsschenkel 5 anschließen. Die geraden Windungsschenkel 5 sorgen
für eine zwar offene, aber relativ glatte Oberfläche, wodurch Markierungen und Filzabrasion
vermieden werden.
[0020] Die Kopfbögen 6 der einzelnen Drahtwendeln 4 überlappen derart miteinander, daß durch
sie Kupplungsdrähte 7 zur formschlüssigen Verbindung der einzelnen Drahtwendeln 4
gesteckt werden können. Zusätzlich sind in Längsrichtung verlaufende Längsdrähte 8
vorgesehen, die zwischen den Windungsschenkeln 5 verlaufen und in die Bandschicht
2 eingebettet sind. Durch sie wird die Festigkeit des Bandes 1 in Längsrichtung verbessert.
[0021] Wie insbesondere Figur 1 zeigt, werden durch die Drahtwendeln 4 Längskanäle 9 gebildet,
die der Wasserabfuhr dienen, wenn das Band 1 in Naßpressen,insbesondere mit verlängertem
Pressenspalt eingesetzt wird. Bei diesem Einsatz wird meist über eine hydraulisch
beauftragte Druckkammer Druck auf die glatte Rückseite des Bandes 1 ausgeübt. Über
die Drahtwendeln 4 wird dieser Druck auf ein Filztuch und eine Papierbahn weitergegeben.
Diese stützt sich entweder direkt oder über ein weiteres Filztuch auf einer Walze
ab. Durch den Druck wird das in der Papierbahn befindliche Wasser in das Filztuch
herausgedrückt. Von diesem kann es dann über die aus den Drahtwendeln 4 gebildeten
Längskanäle 9 abgeführt werden. Dies geschieht im vorliegenden Ausführungsbeispiel
in Längsrichtung. Die Stabilität der Drahtwendeln 4 ist dabei so geschaffen, daß sie
nicht unter der Druckbelastung zusammengedrückt werden.
[0022] Fig. 2 läßt erkennen, daß die Längskanäle 9 durch den Abstand der einzelnen Windungsschenkel
5 nach oben hin so offen sind, daß das aus dem Filztuch kommende Wasser ohne nennenswerten
Widerstand in die Längskanäle 9 gelangen und von dort abfließen kann.
[0023] Die Fig. 3 bis 5 zeigen eine andere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bandes
lo in einer Schnittdarstellung in Laufrichtung dieses Bandes lo, und zwar im Nahtbereich.
Dieses Band lo unterscheidet sich von dem in den Fig. 1 und 2 dargestellten Band 1
lediglich dadurch, daß das - ansonsten identisch ausgebildete - Drahtgefüge 11 hier
in um 90° verdrehterOrientierung in die Bandschicht 12 eingebettet ist, so daß die
Drahtwendeln 13 des Drahtgefüges 11 in Querrichtung verlaufende Querkanäle 14 bilden.
Das aus der Papierbahn und dem Filztuch ausgepreßte Wasser wird also in diesem Fall
zu den Seiten des Bandes lo abgeführt.
[0024] Bei dieser Ausführungsform gestaltet sich das Kuppeln der Enden des Bandes lo besonders
einfach. Das Band lo weist hierzu an beiden Enden Nahtstege 15, 16 auf. Der Nahtsteg
15 des in dieser Ansicht linken Endes des Bandes lo ist an seiner Oberseite 17 so
weit ausgenommen, daß das Drahtgefüge 11 frei liegt. Seine Unterseite ist ebenfalls
ausgenommen, und zwar so, daß ein Quersteg 18 gebildet wird, der sich über die gesamte
Breite des Nahtsteges 15 erstreckt und nach unten vorsteht. Zum Band lo hin läuft
der Nahtsteg 15 in einer Schräge 19 aus.
[0025] Der Nahtsteg 16 des in dieser Ansicht rechten Endes des Bandes lo ist nur an seiner
Oberseite ausgenommen. Er weist dort eine Quernut 2o auf, die passend für die Aufnahme
des Quersteges 18 des anderen Nahtsteges 15 ist. Zur freien Kante hin läuft der Nahtsteg
16 in einer Schräge 21 aus, die der Schräge 19 entspricht.
[0026] In Fig. 3 befinden sich die Nahtstege 15, 16 noch im Abstand zueinander. Oberhalb
der Nahtstege 15, 16 ist ein Überbrückungsdrahtgefüge 22 gezeigt, das aus drei Drahtwendeln
13 besteht. Dieses Überbrückungsdrahtgefüge 22 wird über Kupplungsdrähte 23 mit dem
in der Bandschicht 12 eingebetteten Drahtgefüge 11 verbunden, so daß es geschlossen
ist.
[0027] Dann werden die Nahtstege 15, 16 - wie in Fig. 4 dargestellt - übereinandergeführt
und aufeinandergelegt, so daß der Quersteg 18 in die Quernut 2o einfaßt und die Schrägen
19, 2o zusammen mit den einander zugewandten Seiten der Nahtstege 15, 16 aufeinander
zu liegen kommen. Im Betrieb werden diese Flächen durch den Pressendruck aufeinandergedrückt,
so daß sich automatisch eine flüssigkeitsdichte Verbindung ergibt. Durch vorheriges
Auftragen von Klebstoff auf zumindest eine der einander zugewandten Seiten der Nahtstege
15, 16 kann die Dichtigkeit dieser Verbindung noch verbessert werden. Da die Nahtstege
15, 16 in ihrer Dicke so aufeinander abgestimmt sind, daß sich die Gesamtdicke in
aufeinanderliegendem Zustand nicht ändert, entstehen keine Unstetigkeiten.
[0028] Fig. 6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das im Querschnitt dargestellte
Band 24 besteht hier aus einer Bandschicht 25 und einem in dieses mit seinem Unterteil
eingebetteten, druckfesten Gewebe 26.
[0029] Das Gewebe 26 ist zweilagig aufgebaut. Die untere Lage 27 befindet sich innerhalb
der Bandschicht 25 und die obere Lage 28 im Abstand zur vorderseitigen Oberfläche
der Bandschicht 25. Beide Lagen 27, 28 werden von in Laufrichtung des Bandes 24 verlaufenden,
relativ dicken Kettfäden 29 gebildet, wobei die Anzahl der Kettfäden 29 in der unteren
Lage 27 doppelt so groß wie die in der oberen Lage 28 ist. Nur über jedem zweiten
Kettfaden 29 in der unteren Lage 27 befindet sich hier also ein Kettfaden 29 in der
oberen Lage 28, so daß das Gewebe 26 nach oben hin sehr offen ist und breite Längskanäle
3o zwischen den Kettfäden 29 gebildet werden.
[0030] Die Kettfäden 29 der unteren Lage sind durch Schußfäden 31 eingebunden, die ausschließlich
in der Bandschicht 25 verlaufen. Die Einbindung erfolgt so, daß die Schußfäden 31
abwechselnd über die Oberseite eines Kettfadens und die Unterseite des nächstfolgenden
Kettfadens usw. verlaufen.
[0031] Das vorgenannte Schußfadensystem wechselt sich mit Schußfäden 32, 33, 34 ab, die
die Verbindung zwischen der unteren Lage 27 und der oberen Lage 28 des Gewebes 26
herstellen. Diese Schußfäden 32, 33, 34 verlaufen so, daß sie abwechselnd jeden sechsten
Kettfaden 29 der unteren Lage 27 und dann jeden dritten Kettfaden 29 der oberen Lage
28 einbinden, wobei sie nach Art einer Atlasbindung in Schußfadenrichtung jeweils
um einen Kettfaden in der oberen Lage 28 versetzt sind. Ein derart aufgebautes Gewebe
26 drückt sich unter Pressendruck praktisch nicht zusammen, so daß die Längskanäle
3o für die Wasserabführung offen bleiben.
[0032] Fig. 7 zeigt ein Band 35, in dessen Bandschicht 36 ein etwas anders aufgebautes Gewebe
37 mit seinem unteren Teil eingebettet ist.
[0033] Auch dieses Gewebe 37 ist zweilagig aufgebaut, wobei sich die untere Lage 38 innerhalb
der Bandschicht 36 und die obere Lage 39 im Abstand zur vorderseitigen Oberfläche
der Bandschicht 36 befinden. In Übereinstimmung mit dem Ausführungsbeispiel gemäß
Fig. 6 werden hier beide Lagen 38, 39 ebenfalls von in Laufrichtung des Bandes 35
verlaufenden, relativ dicken Kettfäden 40 gebildet, wobei die Anzahl der Kettfäden
40 in der unteren Lage 38 doppelt so groß ist wie in der oberen Lage 39. Allerdings
sind die Kettfäden 40 in der oberen Lage 39 derart versetzt, daß sie jeweils oberhalb
des Zwischenraums zwischen zwei Kettfäden 40 in der unteren Lage 38 liegen. Die Kettfäden
40 der oberen Lage 39 bilden breite Längskanäle 41 für die Wasserabfuhr aus der Papierbahn
und dem Filztuch.
[0034] Für die Einbindung der Kettfäden 40 in der unteren Lage 38 ist ein gesondertes Schußfadensystem
mit Schußfäden 42, 43 vorgesehen, die in der Bandschicht 36 verlaufen. Die Kettfäden
42, 43 binden jeweils zwei nebeneinander angeordnete Kettfäden 40 an einer Seite ein,
bevor sie die Seite wechseln. Zudem sind sie in Schußfadenrichtung um jeweils zwei
Kettfäden 40 zueinander versetzt.
[0035] Die Verbindung zwischen der unteren Lage 38 und der oberen Lage 39 wird durch weitere
Schußfäden 44, 45 hergestellt. Jeder dieser Schußfäden 44, 45 bindet zunächst einen
Kettfaden 40 in der oberen Lage 39 und dann zwei Kettfäden 40 in der unteren Lage
38 ein, bevor er wieder nach oben geht. Zudem sind auch hier die Schußfäden 44, 45
in Schußfadenrichtung zueinander versetzt, und zwar jeweils um einen Kettfaden 40
der oberen Lage 39.
[0036] Auch dieses Gewebe 37 ist druckfest, so daß die Längskanäle 41 auch im Pressenspalt
erhalten bleiben. Die Wasserabfuhr ist deshalb in diesem kritischen Bereich gesichert.
[0037] Als Material für die Bandschichten 2, 12, 25, 36 kommen vorwiegend elastische, aber
auch duromere oder thermoplastische Polymere infrage, wobei sich die polymere Substanz
nach dem jeweiligen Einsatzzweck richtet. Als Beispiele seien hier Polyurethan, Butadien-Styrolharze,
Epoxidharze, Chlorkautschuk, PVC, Polyacrylate u. a. marktübliche Polymere genannt.
[0038] Die Drahtgefüge 3, 11 können aus synthetischen Polymeren, wie PES oder PA gefertigt
sein.
1. Band zum Einsatz in Naßpressen von Papiermaschinen, insbesondere mit verlängertem
Pressenspalt, das eine flexible, flüssigkeitsundurchlässige, auf seiner Rückseite
glatte Bandschicht aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorderseite der Bandschicht
(2, 12, 25, 36) eine strukturierte Oberfläche mit offenen, unter Pressendruck nicht
oder nicht wesentlich zusammendrückbaren Längs- und/oder Querkanälen (9, 14, 30, 41) zur Wasserabführung aufweist.
2. Band nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die strukturierte Oberfläche
aus einer Vielzahl von ineinandergreifenden Drahtwendeln (4, 13) mit abwechselnd rechts-
und linksdrehender Steigung aufgebaut ist, die teilweise in die Bandschicht (2, 12)
eingelassen sind.
3. Band nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Windungen der Drahtwendeln
(4, 13) jeweils aus im wesentlichen geraden Windungsschenkeln (5) und diese verbindenden
Kopfbögen (6) bestehen.
4. Band nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß in die Drahtwendeln (4)
zusätzliche Multi-und/oder Monofilamente (8) zur Aufnahme der Längskräfte eingefügt
sind.
5. Band nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mult- und/oder Monofilamente
(8) in die Bandschicht (2) eingelassen sind.
6. Band nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die strukturierte Oberfläche
von einem zumindest doppellagigen Gewebe (26, 37) gebildet ist, das teilweise in die
Bandschicht (25, 36) eingelassen ist.
7. Band nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die in einer Richtung des Gewebes
verlaufenden Fäden (29, 40) erheblich dicker als die in der anderen Richtung verlaufenden Fäden (31, 33, 34;
42, 43, 44, 45) sind.
8. Band nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Band (lo)
offenendig ausgebildet und in der Papiermaschine zusammenfügbare Nahtstege (15, 16)
aufweist.
9. Band nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Nahtstege (16) auf
der dem anderen Nahtsteg (15) zugewandten Seite zumindest eine Profilierung (2o) aufweist,
in die jeweils eine passende Gegenprofilierung (18) auf dem anderen Nahtsteg (15)
einfaßt.
lo. Band nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Nahtstege
(15, 16) so bemessen ist, daß sie im aufeinanderliegenden Zustand die gleiche Dicke
wie die Bandschicht (12) aufweist.