DE3528363A1 - Papiermaschinenbespannung in form eines mit vliesstoff bedeckten spiralgliederbandes - Google Patents
Papiermaschinenbespannung in form eines mit vliesstoff bedeckten spiralgliederbandesInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Papiermaschinenbespannung in
Form eines mit einer Auflage abgedeckten Spiralgliederbandes.
Papiermaschinenbespannungen in Form von Spiralglieder
bändern sind aus den DE-OS 24 19 751 und 29 28 221
bekannt. Derartige Spiralgliederbänder bestehen aus
einer Vielzahl miteinander kämmender Kunststoffspiralen.
Die Windungen benachbarter Kunststoffspiralen überlap
pen sich dabei soweit, daß ein Kanal gebildet wird. In
diesen Kanal wird ein Steckdraht eingeschoben, der die
Spiralen sichert. Derartige Spiralgliederbänder dienen
als Transport- und Filterbänder und haben in jüngster
Zeit insbesondere auch die herkömmlichen Trockenfilze
in der Trockenpartie von Papiermaschinen ersetzt. Die
Anwendung bei der Papierherstellung ist vorwiegend auf
die Trockenpartie beschränkt geblieben, weil in diesem
Teil der Papiermaschine die Anforderungen an die Markie
rungseigenschaften, den mechanischen Abrieb und den
Widerstand gegen Kompression am geringsten sind. Nachtei
lig wirkt sich jedoch bei den Spiralbändern aus, daß die
großen Hohlräume im Inneren der Spiralglieder große Luft
mengen mittransportieren und bei hohen Geschwindigkeiten
der Papiermaschinen als Luftgebläse wirken. An den Um
lenkstellen der Bahnführungen wird die mitgeführte Luft
herausgeschleudert, wodurch sie die Papierbahn zum Flat
tern bringen kann und bei sehr hohen Geschwindigkeiten
sogar abreißen kann.
Bei den modernen Bandführungen Uni-Run, bei denen ein
einziges Band die Papierbahn über sämtliche Trocken
zylinder der oberen und der unteren Zylinderreihen führt,
entsteht in den keilförmigen Räumen zwischen dem Trocken
zylinder und dem auflaufenden Band durch die herange
führten Luftmengen ein Überdruck, der bei hoher Geschwin
digkeit die Luft durch das Trockensieb zwingt, wodurch
die Papierbahn vom stützenden Trockensieb weggeblasen,
und in Extremfällen sogar abgerissen wird. Deswegen sind
bei Uni-Run-Bändern besonders niedrige Luftdurchlässig
keiten erforderlich.
Es ist bereits versucht worden, die Durchlässigkeit der
Trocken-Spiralgliederbänder zu verringern. Nach der
DE-OS 30 39 873 werden die Hohlräume der Spiralen mit
Füllmaterial von Form von monofilen, multifilen oder
bandförmigen Garnen ausgefüllt. Ähnliche Verfahren sind
auch aus der DE-OS 31 35 140 und der FR-OS 24 94 318
bekannt, wobei sich auf der Oberfläche der Füllmaterial
streifen ein Faserflor befinden kann. Nach der US-PS
43 81 612 werden Füllfäden aus thermoplastischem Mate
rial verwendet, die unter der Wärmeeinwirkung fließfähig
werden und sich im Volumen derart ausdehnen, daß der
Innenraum der Spiralen ausgefüllt wird. Hierbei wird
jedoch nur eine teilweise Ausfüllung des Innenraums der
Spiralen erreicht. Je höher der Grad der Ausfüllung ist,
umso schwieriger wird das Einführen der Füllgarne. Nach
diesem Verfahren wird die Luftdurchlässigkeit von dem
cfm-Wert 1000 bis 1100 des nichtausgefüllten Spiralglie
derbandes auf ca. 150 bis 200 cfm verringert.
Aus der DE-OS 31 47 115 ist eine Papiermaschinenbespan
nung der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Art
bekannt. Auf der einen Seite des Spiralgliederbandes
wird hierbei mittels einer Bindekette ein Gewebe befestigt.
Derartige Papiermaschinenbespannungen sind zum Einsatz im
Blattbildungsteil einer Papiermaschine vorgesehen.
Bei manchen Sorten von Feinpapier hinterläßt die grobe
Struktur der Spiralgliederbänder eine starke Markierung,
insbesondere, wenn die Spiralgliederbänder in den ersten
Trockengruppen der Papiermaschine eingesetzt werden, da
hier die Papierbahn noch sehr feucht und damit weich und
empfindlich gegenüber Markierung ist. Trockensiebe für
diesen Einsatzbereich erhalten daher eine Abdeckung in
Form eines Vliesstoffes aus feinen Fasern, der auf spe
ziellen Maschinen auf das fertig gewobene Trockensieb
aufgenadelt wird. Zahlreiche Nadeln mit widerhakenförmi
gen Kern durchdringen dabei in engen Abständen den Vlies
stoff und das Grundgewebe. Die Fasern des Vliesstoffes
werden von den Nadeln mitgerissen und im Grundgewebe ver
ankert.
Trockensiebe sind zum Teil durch Spiralgliederbänder er
setzt worden, und es ist dabei auch versucht worden,
diese ebenfalls mit einem Vliesstoff zu benadeln, um die
Markierung zu verringern und eine geschlossene, glatte,
die Luft weniger mitreißende Fläche zu erhalten. Infolge
des relativ großen Durchmessers der Kunststoffdrähte,
aus denen die Spiralen der Spiralgliederbänder gewickelt
sind, sind jedoch die Kunststoff-Drähte durch die Nadeln
beschädigt worden. Die Beschädigung der Kunststoff-Drähte
hat nicht nur die Festigkeit des Spiralgliederbandes ver
ringert, sondern hat auch dazu geführt, daß die beschädig
ten Drähte durch Hydrolyse vorzeitig angegriffen wurden.
Der Erfindung liegt daher ausgehend von der DE-OS
31 47 115 die Aufgabe zugrunde, eine Papiermaschinen
bespannung zu schaffen, die von einem Spiralglieder
band ausgeht und insbesondere in der Trockenpartie
einer Papiermaschine einsetzbar ist, sowie ein Ver
fahren zur Herstellung einer solchen Papiermaschinen
bespannung zu schaffen.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale
der Patentansprüche 1 bzw. 2 gelöst.
Die Verbindung des Vliesstoffes mit dem Spiralglieder
band erfolgt durch Verwirbelung, wie es bei der Her
stellung von Vliesstoffen nach dem Spunlace-Verfahren
bekannt ist (US-PS 34 85 706).
Bevorzugte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Ver
fahrens sind Gegenstand der Patentansprüche 3 bis 7.
Als Fluid dient insbesondere Wasser. Die zwischen den
Fluiddüsen und dem Vliesstoff angeordnete Fläche mit
Durchbrechungen wird zweckmäßig durch einen Zylinder
mantel gebildet, der ein regelmäßiges Muster von Boh
rungen aufweist. Die Bohrungen können dabei kreisförmig
oder schlitzförmig sein. Vorzugsweise entsprechen sie
in der Anordnung den "Maschen" oder Öffnungen des Spi
ralgliederbandes. Der Wasserdruck liegt dabei im allge
meinen zwischen 25 oder 140 bar (2500 bis 14 000 kPa).
Statt Wasser können auch andere Flüssigkeiten und auch
Gase verwendet werden, z. B. Druckluft. Wegen des grös
seren Aufpralldruckes wird jedoch Wasser bevorzugt.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend
anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 im vertikalen Schnitt ein vliesbedecktes
Spiralgliederband;
Fig. 2 schematisch eine Vorrichtung zum Verbinden
des Vliesstoffes mit dem Spiralgliederband;
Fig. 3 im vertikalen Schnitt ein Weit-Spiralglieder
band und
Fig. 4 ein Weit-Spiralgliederband von Fig. 3 in
Draufsicht.
Gemäß Fig. 1 weist die Papiermaschinenbespannung ein
Spiralgliederband 1 auf, das eine Abdeckung in Form
eines Vliesstoffes 2 trägt.
Das Spiralgliederband 1 besteht aus einer Vielzahl
von Spiralen 4, wobei sich die Windungen aufeinander
folgender Spiralen 4 jeweils soweit überlappen, daß
sie einen Kanal bilden, durch den ein Steckdraht 5
eingeschoben ist. Der vom Spiralgliederband 1 getra
gene Vliesstoff 2 besteht aus untereinander verhakten
und miteinander verschlungenen Fasern. Einzelne Faser
enden 3 sind mit den Elementen des Spiralgliederban
des 1, insbesondere den Spiralen 4 verhakt und um
schlingen diese teilweise. Dadurch ergibt sich eine
ausreichend feste Verbindung zwischen dem Vliesstoff 2
und dem Spiralgliederband 1.
Fig. 2 zeigt schematisch eine Vorrichtung zum Verbinden
des Vliesstoffes 2 mit dem Spiralgliederband 1 durch
Fluidstrahlen.
Das Wasser wird in einem Verteilerkasten 11 quer über
das Spiralgliederband 1 geführt und tritt aus einer
Düse 12 als hauchdünner Wasserstrahl aus, dessen Breite
der des Spiralgliederbandes 1 entspricht und dessen
Stärke, das ist seine Abmessung in Bewegungsrichtung 13
des Spiralgliederbandes 1, durch Verändern des Abstandes
der Düsenlippen regulierbar ist. Zwischen dem Verteiler
kasten 11 und der Düse 12 einerseits und dem Spiralglie
derband 1 und dem Vliesstoff 2 andererseits befindet
sich der Mantel eines rotierenden Zylinders 14 mit Öff
nungen 15, die in einem bestimmten Muster angeordnet
sind und geringen Abstand voneinander aufweisen.
Durch vorstehende Erhebungen am Rande des Zylinders 14,
die ähnlich einem Zahnrad in die Öffnungen des Spiral
gliederbandes 1 eingreifen, kann erreicht werden, daß
der Zylinder 14 und das Spiralgliederband 1 an der Be
rührungsstelle gleiche Geschwindigkeit aufweisen und
daß die Öffnungen 15 des Zylinders 14 stets über den
Maschenöffnungen 6 des Spiralgliederbandes zu liegen
kommen. Dadurch wird nur der Teil des Vliesstoffes 2
und des Spiralgliederbandes 1 durch Wasserstrahlen be
aufschlagt, der durch die eigentlichen Öffnungen des
Spiralgliederbandes gebildet wird.
Unter dem Spiralgliederband 1 befindet sich eine Auf
fangkammer 16 für das durchtretende Wasser. An die
Auffangkammer kann ein Unterdruck angelegt werden, um
das Wasser möglichst vollständig aus dem Spiralglieder
band abzusaugen.
An der Stelle des Aufpralls jedes Wasserstrahls wird
ein Teil des aufgelegten Vliesstoffes in das Innere
des Spiralgliederbandes gezogen. An diesen Stellen ent
stehen Vertiefungen oder offene Stellen im Vliesstoff 2.
Durch eine nachträgliche Walkarbeit wird die Oberfläche
des Spiralgliederbandes geebnet und geschlossen. Durch
das wiederholte Hindurchführen des Spiralgliederbandes 1
mit dem aufgelegten Vliesstoff 2 unter der Düse 12 und
dem Zylinder 14 kann gegebenenfalls die Verbindung zwi
schen Spiralgliederband 1 und Vliesstoff 2 noch verfe
stigt werden. Auf jede Wasserstrahl-Verfestigung erfolgt
dabei normalerweise das Walken.
Da die Spiralen 4 des Spiralgliederbandes 1 aus Monofil
drähten bestehen und damit eine glatte Oberfläche auf
weisen, ist es von Vorteil, vor dem Auflegen des Vlies
stoffes die Oberfläche des Spiralgliederbandes durch
Schmirgeln mit grobem Schmirgelpapier aufzurauhen. Zu
diesem Zweck wird Schmirgelpapier schraubenlinienförmig
auf eine Walze gewickelt und wird das umlaufende Spiral
gliederband auf der äußeren Oberfläche durch die mit
Schmirgelpapier bewickelte Walze aufgerauht und ange
schliffen.
Von Vorteil sind Spiralgliederbänder mit Füllung aus
texturiertem PA-Faden. Dieser wird bereits während der
Wicklung der Spirale ins Innere derselben eingeführt.
Die Füllung bewirkt die Verringerung der Durchlässigkeit
des Spiralgliederbandes und verbessert die Verankerung
der Faserenden des Vliesstoffes in dem Spiralglieder
band.
Beim Verwenden hydralisch benadelter Bänder in der
Pressenpartie einer Papiermaschine haben die Fülldrähte
einen runden oder viereckigen Querschnitt, deren Durch
messer bzw. Höhe gleich oder etwas größer ist als der
Durchmesser der Steckdrähte. Diese Fülldrähte sind in
der bevorzugten Ausführung aus Polyamid, so wie auch
ein Teil der Wendeln, welche ebenfalls abwechselnd aus
PES und PA bestehen konnen.
Es ist gleichfalls möglich, Weitspiralbänder nach Fig. 3
und 4 mit hydraulisch aufgebrachtem Faservlies (auf nur
einer Seite des Bandes) in der Pressenpartie zu verwen
den. Dabei werden 4 oder 5 Lagen je 80 bis 120 g/m2
Faservlies auf das Band aufgebracht (Gesamtgewicht der
Vliesschicht ca 380-550 g/m2.
Das Spiralgliederband enthält Wendeln aus PES-Draht mit
0,70 mm Durchmesser, der hydrolysestabilisiert ist. Die
Teilung beträgt sieben Windungen per cm. Die Steckdrähte
bestehen aus PES-Monofil mit 0,90 mm Durchmesser und sind
ebenfalls hydrolysestabilisiert. Sie liegen in Abständen
von 5 mm. Die Füllung jeder Wendel besteht aus 2 textu
rierten Polyamidfäden, je 1300 dtex. Das Vlies auf jeder
Seite ist 200 g/m2 stark. Es ist eine Mischung von PES-
und PA-Fasern im Verhältnis 60 zu 40. Die Fasern sind
15 denier stark.
Die Luftdurchlässigkeit des Spiralbandes mit Füllung, je
doch ohne Vliesauflage beträgt 470 cfm. Das Vliesband wird
durch das herkömmliche Vernadeln vorverfestigt. Das Auf
legen auf das Spiralband geschieht kontinuierlich bis
5 Lagen Vlies jeweils durch Wasserstrahlen verankert
sind. Dann wird die Vlieszufuhr unterbrochen. Das ge
bildete Vlies von insgesamt 200 g/m2 wird in 4 weiteren
Umgängen hydraulisch weiter verfestigt und dazwischen ge
walkt, bis eine glatte Oberfläche erreicht ist.
Der Wasserdruck wird dabei von Umlauf zu Umlauf erhöht,
beginnend mit 40 bar bis 75 bar bei dem letzten Umlauf.
Gearbeitet wird mit einer Vorrichtung wie in Fig. 2 be
schrieben, mit gelochter Walze entsprechend dem Muster
bild der Oberflächenstruktur des Spiralbandes. Die Luft
durchlässigkeit des Spiralgliederbandes mit daran befestig
tem Vliesstoff beträgt 260 cfm.
Ein Weitspiralband, bestehend aus links- und rechtsgängigen
Spiralen wird hergestellt, wobei sich die Länge der Spiral
schenkel über 3 Steckdrähte erstreckt, s. Fig. 3 und 4.
Die ineinander geschobenen Spiralen haben eine Drahtstärke
von 0,60 mm und bestehen aus PES monofil hydrolysestabili
siert. Die Steckdrähte haben einen ⌀ von 0,90 mm. Die
Teilung der Wendeln ist 4,5 Windungen/cm. Die Dichte der
Steckdrähte beträgt 5,5 Steckdrähte/cm und die Luftdurch
lässigkeit 420 cfm.
Das Band hat keine zusätzlichen Fülldrähte. Aufgebracht
wird ein Vlies mit 230 g/m2 auf einer Seite. Das Vlies
ist eine Mischung aus 35% PES und 65% PA.
Der Auftrag wird verteilt auf 5 Umläufe. Das Vlies wird in
sechs weiteren Umläufen endgültig verfestigt und am Spiral
gliederband verankert. Der Wasserdruck steigt von 40 bar
beim ersten bis 120 bar beim letzten Umlauf.
Ein für die Pressenpartie geeignetes Spiralgliederband
wird gemäss Beispiel 1 mit folgenden Abänderungen her
gestellt:
Die Füllung der Spiralen besteht aus Pa-6.12-Monofil
von 0,90 mm Durchmesser. Die Vliesauflage erfolgt in 5 Um
läufen wobei in jedem Umlauf 100 g/m2 aufgetragen werden,
so dass die gesamte Vliesauflage 500 g/m2 beträgt. Der
Wasserdruck wird von 45 bar beim ersten Umlauf bis 130 bar
beim fünften Umlauf erhöht.
Claims (7)
1. Papiermaschinenbespannung, die ein Spiralgliederband
aufweist, das mit einer Auflage aus Vliesstoff abge
deckt ist, wobei die Faserenden des Vliesstoffes an
den Elementen des Spiralgliederbandes verhakt sind, da
durch gekennzeichnet, daß die Verbin
dung des Vliesstoffes mit dem Spiralgliederband durch
eine Vielzahl feiner Hochdruck-Fluidstrahlen erfolgt
ist.
2. Verfahren zur Herstellung einer Papiermaschinenbe
spannung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Vliesstoff (2) in der
Weise an das Spiralgliederband (1) gebunden wird,
daß eine Vielzahl feiner Hochdruck-Fluidstrahlen
auf den Vliesstoff gerichtet werden, so daß sich
Faserenden (3) des Vliesstoffes (2) mit Elementen
des Spiralgliederbandes (1) verhaken und sich um
diese schlingen.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Fluidstrahlen in einem
bestimmten Raster angeordnet sind, das dadurch er
zeugt wird, daß zwischen den Fluiddüsen und dem
Vliesstoff eine Fläche mit in dem Muster angeord
neten Durchbrechungen angeordnet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Durchbrechungen ent
sprechend den Öffnungen des Spiralgliederbandes
angeordnet sind und daß die die Durchbrechungen
aufweisende Fläche zusammen mit dem Spiralglieder
band und dem Vliesstoff weiterbewegt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Fluidstrahlen dadurch
gebildet werden, daß das Fluid als breiter, sehr
dünner Strahl auf die die Durchbrechungen aufwei
sende Fläche gerichtet wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß durch Walken die
Oberfläche der Papiermaschinenbespannung geebnet
und geschlossen wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß der Vliesstoff
mehrfach aufeinanderfolgend durch die Fluidstrahlen
behandlung und gegebenenfalls Walken mit dem Spiral
gliederband verbunden wird.
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