Entwässerungsband für Pressen in der Nasspartie einer Papiermaschine

Abstract

 Bei einem Entwässerungsband für Pressen in der Naßpartie einer Papiermaschine, das aus einem porösen Stützband (3, 4) in Form eines Siebgewebes und einer feinporigen Oberlage (1, 2) auf der der Papierbahn zugewandten Seite des Stützbandes (3, 4) besteht, ist die Oberlage (1, 2) durch ein formbeständige Entwässerungskanäle bildendes, monoplanes Siebgewebe gebildet.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Entwässerungsband für Pressen in der Naßpartie einer Papiermaschine, das die Merkmale des Oberbegriffs des Anspruchs 1 aufweist.

[0002] In der Naßpressenpartie einer Papiermaschine wird die Papierbahn auf einem Entwässerungsband liegend oder zwischen zwei Entwässerungsbändern liegend durch den Pressenspalt wenigstens einer Naßpresse geführt, welche durch mechanischen Druck einen Teil des in der Papierbahn enthaltenen Wassers aus der Papierbahn herauspreßt. Das Entwässerungsband oder die Entwässerungsbänder haben dabei die Aufgabe, das aus der Papierbahn herausgepreßte Wasser aufzunehmen.

[0003] Um die Entwässerungsleistung einer Naßpresse zu erhöhen, ist es bekannt, dem an der Papierbahn anliegenden Naßfilz ein poröses Sieb zu unterlegen und dieses als separates Element durch den Preßspalt laufen zu lassen. Der Naßfilz bildet dabei eine feinporige Oberlage und das Sieb ein poröses Stützband.

[0004] In modernen Naßpressen wird die Entwässerungsleistung des in dieser Weise ausgebildeten Entwässerungsbandes voll ausgenutzt, d.h., das Entwässerungsband begrenzt die Leistungsfähigkeit der Naßpresse. Die Arbeitsgeschwindigkeit der Papiermaschinen hat jedoch bisher noch keine Obergrenze erreicht. Ferner ist es zur Einsparung von Dampf und damit Energie in der Trockenpartie erwünscht, den Trockengehalt der Papierbahn beim Verlassen der Naßpressenpartie zu erhöhen. Die hierzu erforderliche höhere Leistungsfähigkeit der Naßpressenpartie läßt sich derzeit nur durch eine Vergrößerung der Anzahl der Naßpressen erreichen, was einen erheblichen Aufwand bedeutet. Dies gilt auch bei Verwendung eines anderen bekannten Entwässerungsbandes, das als Stützband ein Siebgewebe und das als Oberlage eine mittels eines Laserstrahls perforierte Folie hat, da auch dessen Entwässerungsleistung diejenige eines Entwässerungsbandes mit einem Filz als Oberlage nicht überschreitet.

[0005] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Entwässerungsband für Pressen in der Naßpartie einer Papiermaschine zu schaffen, das es ermöglicht, die Entwässerungsleistung einer Naßpresse zu erhöhen. Diese Aufgabe löst ein Entwässerungsband mit den Merkmalen des Anspruchs 1.

[0006] Ein derartiges Entwässerungsband verliert im Pressenspalt unter Druck nicht seine Offenheit. Daher wird die Wasseraufnahmefähigkeit nicht nur durch die Ausbildung der Oberlage als Siebgewebe erhöht, sondern vor allem auch dadurch, daß die Wasseraufnahmefähigkeit des gesamten Entwässerungsbandes voll genutzt werden kann. Es braucht deshalb der offene Raum des Entwässerungsbandes nur mindestens so groß gewählt zu werden, daß er alles im Pressenspalt aus der Papierbahn entfernte Wasser aufnehmen kann, um die Leistungsfähigkeit der Presse zu erhöhen. Da die Oberlage dank der Ausbildung als ein formbeständige Entwässerungskanäle bildendes, monoplanes Siebgewebe ihre Offenheit im Pressenspalt nicht verliert, kann auch die Durchlässigkeit des Entwässerungsbandes ohne Schwierigkeiten so eingestellt werden, daß sich kein kritischer, zu einer Zerstörung der Papierbahn führender hydraulischer Druck im Pressenspalt aufbauen kann. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Entwässerungsbandes besteht darin, daß sich das in ihm gespeicherte Wasser leicht wieder durch Fliehkraft beim Umlenken um eine Walze oder durch Absaugen entfernen läßt. Schließlich verhindert das erfindungsgemäße Entwässerungsband auch wesentlich stärker als die bekannten Entwässerungsbänder eine Rückfeuchtung der Papierbahn, d.h. ein Rückströmen des Wassers aus dem Entwässerungsband in die Papierbahn beim Austritt aus dem Pressenspalt.

[0007] Das erfindungsgemäße Entwässerungsband, das nicht nur eine vertikale Entwässerungsströmung, sondern auch eine transversale Entwässerungsströmung ermöglicht, erlaubt durch die Gestaltung der Oberlage und des Stützbandes sowie das Zusammenwirken beider Teile in einem weiten Rahmen eine Steuerung der Wasseraufnahme und damit eine Optimierung der Entwässerungsleistung bei unterschiedlichen Bedingungen. Ferner trägt es zu einer Verbesserung der Blattbildung bei. Beispielsweise können durch die gleichmäßige Entwässerungsleistung über die gesamte Bandbreite Flächengewichtsschwankungen der Papierbahn vermieden werden. Außerdem wird die Bedruckbarkeit der Papierbahn vergleichmäßigt, d.h., daß die für die Bedruckbarkeit wesentlichen Eigenschaften der beiden Papierbahnseiten aneinander angenähert werden.

[0008] Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Entwässerungsbandes ist darin zu sehen, daß seine Entwässerung mit geringerem Energieverbrauch möglich ist als bei den üblicherweise verwendeten Naßfilzen.

[0009] Zur weiteren Verbesserung der Entwässerungsleistung können die Entwässerungskanäle der Oberlage sich zum Stützband hin vergrößern. Dies ist auch im Hinblick auf eine möglichst geringe Rückfeuchtung der Papierbahn von Vorteil. Ferner ist vorteilhafterweise die Durchlässigkeit des Stützbandes für Wasser und Luft größer als diejenige der Oberlage. Vorzugsweise wird die Durchlässigkeit beider Lagen so aufeinander abgestimmt, daß sie einem sich zu der Oberlage abgekehrten Unterseite des Stützbandes hin offenen Trichter entspricht.

[0010] Die Anzahl der Entwässerungskanäle in der Oberlage ist bei einer bevorzugten Ausführungsform größer als im Stützband. Ferner ist es vorteilhaft, wenn das Siebgewebe der Oberlage eine wesentlich geringere Dicke als diejenige des Stützbandes aufweist.

[0011] Die Eigenschaften sowohl der Oberlage als auch des Stützbandes lassen sich besonders gut an die Erfordernisse anpassen, wenn die Oberlage und/oder das Stützband mehrlagig ausgebildet sind, wobei die einzelnen Lagen eine unterschiedliche Ausbildung haben können.

[0012] Andere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Entwässerungsbandes sind Gegenstände weiterer Unteransprüche.

[0013] Im folgenden ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels im einzelnen erläutert. Die einzige Figur zeigt einen unvollständig dargestellten Längsschnitt des Ausführungsbeispiels.

[0014] Wie die Figur zeigt, ist das Entwässerungsband aus vier übereinander angeordneten Querfädenlagen aufgebaut, von denen die oberste, in Anlage an die Papierbahn kommende Querfädenlage mit 1, die unmittelbar unter dieser liegende Querfädenlage mit 2, die unter der letztgenannten Lage liegende Querfädenlage mit 3 und die die Laufseite des Entwässerungsbandes bildende, unterste Querfädenlage mit 4 bezeichnet ist. Die oberste Querfädenlage 1 weist 28 Querfäden pro cm mit einem Durchmesser von 0,15 mm auf. Die Fäden der unmittelbar unter ihr liegenden Querfädenlage 2, die einen Durchmesser von 0,18 mm haben, liegen exakt unter den Querfäden der obersten Lage 1. Die oberste Querfädenlage 1 und die darunterliegende Querfädenlage 2, die auch als erste Zwischenlage bezeichnet werden kann, sind durch ein erstes Längsfadensystem 5 miteinander verbunden, das aus 72 Längsdrähten mit einem Durchmesser von 0,15 mm besteht. Der Verlauf der Drähte dieses ersten Längsfadensystems 5 ist aus der Zeichnung ersichtlich. Es werden jeweils zwei nebeneinander liegende Fäden der obersten Querfädenlage 1 eingebunden. Sodann verläuft der Längsdraht zwischen dem nächsten Querfaden der obersten Querfadenlage 1 und dem auf diesen Querfaden ausgerichteten Querfaden der Lage 2 hindurch, bindet sodann einen Faden der ersten Zwischenlage 2 ein und verläuft dann wieder über drei Querfäden hinweg zwischen der obersten Lage 1 und der ersten Zwischenlage 2 hindurch. Obwohl der Durchmesser der Querfäden der obersten Querfadenlage 1 geringer ist als der Durchmesser der Fäden der ersten Zwischenlage 2, wird durch das verstärkte Einbinden der Längsfäden in die oberste Querfädenlage 1 deren Offenheit gegenüber der ersten Zwischenlage 2 vermindert. Da die Längsfäden des ersten Längsfadensystems 5 zu etwa 50 31, bezogen auf ihre Gesamtlänge, zwischen der obersten Querfädenlage 1 und der unmittelbar darunterliegenden ersten Zwischenlage 2 verlaufen, wird zwischen diesen beiden Lagen, die zusammen die Oberlage des Entwässerungsbandes bilden, ein erstes Strömungskanalsystem in Bandlängsrichtung geschaffen. Die oberste Querfädenlage 1 und die mit ihr durch das erste Längsfadensystem 5 verbundene erste Zwischenlage haben einen offenen Raum zur Wasserspeicherung von ca. 50 % ihres Volumens. Die integrale Durchlässigkeit beider Lagen liegt, gemessen durch den Luftdurchlaß, bei einem Unterdruck von 10 mm WS bei 1420 1/m²s. Die unter der ersten Zwischenlage 2 liegende Querfädenlage 3, die auch als zweite Zwischenlage bezeichnet werden kann, weist 14 Querfäden pro cm bei einem Durchmesser von 0,30 mm auf. Die Querfäden des untersten Querfädensystems 4 sind exakt unter denjenigen der zweiten Zwischenlage angeordnet, so daß auch die unterste Querfädenlage 4 14 Querfäden pro cm aufweist. Der Fadendurchmesser beträgt hier jedoch 0,35 mm. Die zweite Zwischenlage 3 und die unterste Querfädenlage 4, die zusammen das Stützband bilden, sind durch ein zweites Längsfädensystem 6 miteinander verbunden, das 35 Längsfäden pro cm aufweist, wobei der Fadendurchmesser 0,27 mm beträgt. Die Einbindung der Fäden der zweiten Zwischenlage und derjenigen der untersten Querfädenlage durch das zweite Längsfadensystem 6 ist, wie die Figur zeigt, in gleicher Weise ausgeführt wie bei der obersten Querfädenlage 1 und der ersten Zwischenlage 2. Auch hier bindet also das Längsfadensystem 6 verstärkt in die zweite Zwischenlage 3 ein, was zur Folge hat, daß sich auch beim Stützband das Gewebe von der zweiten Zwischenlage zur untersten Querfädenlage 4 hin öffnet. Der aus der zweiten Zwischenlage 3 und der untersten Querfädenlage 4 bestehende Gewebeteil des Entwässerungsbandes hat einen integralen, offenen Siebraum von 60 %bei einer Gesamtdurchlässigkeit von 2500 l/m²s.

[0015] Alle vier Querfädenlagen 1 bis 4 sind durch ein aus Gründen der Übersichtlichkeitt nicht dargestelltes, drittes Längsfadensystem geringer Fadenzahl längs ihres Längsrandes miteinander verbunden. Dieses dritte Längsfadensystem besteht aus gezwirntem Draht, der einen Durchmesser von 0,15 mm hat.

[0016] Das in vorstehender Weise ausgebildete Entwässerungsband hat eine Gesamtdicke von 1,6 mm. Hiervon entfallen auf die oberste Querfädenlage 1 0,25 mm, auf die unmittelbar darunterliegende erste Zwischenlage 0,30 mm, auf die zweite Zwischenlage 0,45 mm und auf die unterste Querfädenlage 0,6 mm. Die Offenheit des Entwässerungsbandes liegt weit über 50 %, und es ist nahezu inkompressibel.

[0017] Alle in der vorstehenden Beschreibung erwähnten sowie auch die nur allein aus der Zeichnung entnehmbaren Merkmale sind als weitere Ausgestaltungen Bestandteile der Erfindung, auch wenn sie nicht besonders hervorgehoben und insbesondere nicht in den Ansprüchen erwähnt sind.

Ansprüche

1. Entwässerungsband für Pressen in der Naßpartie einer Papiermaschine, das aus einem porösen Stützband in Form eines Siebgewebes und einer feinporigen Oberlage auf der der Papierbahn zugewandten Seite des Stützbandes besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberlage (1, 2) ein formbeständige Entwässerungskanäle bildendes, monoplanes Siebgewebe ist.

2. Entwässerungsband nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Entwässerungskanäle der Oberlage (1, 2) sich zum Stützband (3, 4) hin vergrößern.

3. Entwässerungsband nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchlässigkeit des Stützbandes (3, 4) für Wasser und Luft größer ist als diejenige der Oberlage (1, 2) und daß vorzugsweise die Durchlässigkeit beider Lagen so aufeinander abgestimmt ist, daß sie einem sich zu der der Oberlage (1, 2) abgekehrten Unterseite des Stützbandes (3, 4) hin öffnenden Trichter entspricht.

4. Entwässerungsband nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Entwässerungskanäle in der Oberlage (1, 2) größer ist als im Stützband (3, 4).

5. Entwässerungsband nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sein offenes Volumen so gewählt ist, daß die Wasseraufnahmefähigkeit größer ist als die im Pressenspalt aufzunehmende Wassermenge.

6. Entwässerungsband nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Siebgewebe der Oberlage (1, 2) eine wesentlich geringere Dicke als dasjenige des Stützbandes (3, 4) hat.

7. Entwässerungsband nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Siebgewebe der Oberlage (1, 2) eine textile Gewebekonstruktion hat und aus monofilen und/oder multifilen Fäden besteht.

8. Entwässerungsband nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens die Fäden der einen Querfädenlage der Oberlage (1, 2) multifile Fäden sind.

9. Entwässerungsband nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Querfäden wenigstens in der Oberlage genau übereinander liegen und die Längsfäden des Längsfadensystems (5) von oben her bzw. unten her umschlingen.

10. Entwässerungsband nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die oberste Maschenlage der Oberlage mit einem offenporigen Schaumstoff gefüllt ist.

11. Entwässerungsband nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützband (3, 4) und/oder die Oberlage (1, 2) mehrlagig ausgebildet sind.

12. Entwässerungsband nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Lagen (1, 2, 3, 4) des Stützbandes (3, 4) und/oder der Oberlage (1, 2) unterschiedliche Eigenschaften, insbesondere unterschiedliche Durchlässigkeit haben.

13. Entwässerungsband nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützband (3, 4) aus monofilen Kunststoffäden besteht.

14. Entwässerungsband nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberlage (1, 2) und das Stützband (3, 4) miteinander verwoben sind.

15. Entwässerungsband nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompressibilität der Oberlage (1, 2) geringfügig höher ist als diejenige des Stützbandes (3, 4).

16. Entwässerungsband nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß es nahezu inkompressibel ist.

Zeichnung