DE102015217942A1 - Press cover and method for producing such - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Pressmantel für eine Pressvorrichtung zur Entwässerung einer Faserstoffbahn, bevorzugt zur Entwässerung einer Papier- oder Kartonbahn mittels einer Maschine zur Herstellung einer solchen Papier- oder Kartonbahn, umfassend zumindest eine Polymerschicht, in welcher eine Verstärkungsstruktur eingebettet ist, wobei die Verstärkungsstruktur aus einem Ausgangsmaterial durch eine Mehrzahl von Wendeln entlang der Längsachse des Pressmantels gebildet ist, wobei das Ausgangsmaterial ein textiles Flächengebilde ist, dessen Breite geringer ist als die Breite des fertigen Pressmantels und sich die im Wickelsinn gesehen dieselben Breitenränder aufeinanderfolgender Wendeln überlappen, wobei die Verstärkungsstruktur die einzige Verstärkungsstruktur ist.The invention relates to a press cover for a pressing device for dewatering a fibrous web, preferably for dewatering a paper or board web by means of a machine for producing such a paper or board web, comprising at least one polymer layer in which a reinforcing structure is embedded, wherein the reinforcing structure of a Starting material is formed by a plurality of helices along the longitudinal axis of the press jacket, wherein the starting material is a fabric whose width is smaller than the width of the finished press jacket and overlap the same width edges of successive coils seen in the winding direction, wherein the reinforcing structure, the single reinforcing structure is.
Description
Die Erfindung geht aus von einem Pressmantel, insbesondere für eine Pressvorrichtung zur Entwässerung einer Faserstoffbahn, im Einzelnen gemäß Anspruch 1 sowie von einem entsprechenden Verfahren zur Herstellung eines solchen Pressmantels, im Einzelnen gemäß Anspruch 16.The invention is based on a press cover, in particular for a press device for dewatering a fibrous web, in detail according to
Pressenvorrichtungen wie Schuhpressen sind seit langem Bestandteil moderner Papiermaschinen. Sie umfassen im Wesentlichen einen stationär angeordneten Schuh, welcher sich in einer Maschinenquerrichtung erstreckt und einem um den stationären Schuh umlaufenden Pressmantel. Letzter ist verformbar und nimmt im Betrieb im Wesentlichen eine rohrartige Form an. Der Schuh ist so geformt, dass er mit einer Gegenwalze einen Pressnip (Pressspalt) bildet. Der Pressnip ist durch die Anlagefläche der Gegenwalze im Schuh definiert. Der Schuh ist beweglich ausgeführt und kann an die Gegenwalze bewegt werden.Pressing devices such as shoe presses have long been part of modern paper machines. They essentially comprise a stationary shoe, which extends in a cross-machine direction and a rotating around the stationary shoe press cover. The latter is deformable and assumes a substantially tubular shape during operation. The shoe is shaped so that it forms a press nip with a counter-roller. The press nip is defined by the contact surface of the counter roll in the shoe. The shoe is movable and can be moved to the counter roll.
An den Pressmantel werden enorme Anforderungen in Bezug auf seine Stabilität gestellt, da er während des Betriebs starken Biegewechselbelastungen ausgesetzt ist. Beim Einlaufen am Schuhrand – in Drehrichtung des Pressmantels gesehen vor dem Pressnip – erfolgt zunächst eine Biegung unter einem verhältnismäßig kleinen Radius. Diese geht sofort in eine gegenläufige Biegung beim Durchlaufen des Pressnips über. Beim Auslaufen am anderen Schuhrand, also – in Drehrichtung des Pressmantels gesehen nach dem Pressnip – erfolgt wieder eine gegenläufige Biegung. Diese Verformung beim Ein- und Auslaufen wird auch als Wechselnip bezeichnet. Es ist leicht ersichtlich, dass die Neigung des Pressmantels, zu brechen, durch die hohe mechanische Beanspruchung sehr groß ist. Entsprechend sind aus dem Stand der Technik viele Maßnahmen bekannt, die die Stabilität des Pressmantels erhöhen sollen.The press jacket is subject to enormous demands in terms of its stability, since it is exposed to strong Biegewechselbelastungen during operation. When entering the shoe rim - seen in the direction of rotation of the press jacket in front of the press nip - first takes a bend under a relatively small radius. This goes immediately into an opposite bend when passing through the press nips. When leaving the other shoe edge, ie - seen in the direction of rotation of the press jacket after the press nip - again an opposite bending. This deformation during entry and exit is also referred to as Alternate. It can easily be seen that the tendency of the press jacket to break is very high due to the high mechanical stress. Accordingly, many measures are known from the prior art, which should increase the stability of the press jacket.
Die Möglichkeiten sind im Wesentlichen in zwei Bereichen angesiedelt: einerseits in einer geeigneten Wahl des Materials, andererseits in Verstärkungslagen, welche in das Material des Pressmantels eingebettet oder anderweitig mit diesem verbunden sind.The possibilities are essentially located in two areas: on the one hand in a suitable choice of material, on the other hand in reinforcing layers which are embedded in the material of the press jacket or otherwise connected to this.
Im Bereich der Materialien werden in zunehmendem Maße moderne Polymere wie beispielsweise Polyurethan verwendet. Diese erlauben durch eine geeignete Zusammensetzung die Herstellung von Pressmänteln mit hoher Flexibilität und dabei großer Stabilität. In the field of materials, modern polymers such as polyurethane are increasingly being used. These allow by a suitable composition, the production of compression jackets with high flexibility and great stability.
Um die mechanische Stabilität der Pressmäntel weiter zu verbessern, ist es bekannt, die Armierung mit weiteren Verstärkungslagen zu versehen. Beispielsweise ist es aus der
Nachteilig an dieser Ausführungsform ist dabei der komplexe Herstellungsvorgang, welcher hohe technische Anforderungen an die Verbindung des Polymers mit den beiden gleichzeitig aufgewickelten Verstärkungen stellt. Eine ungleichmäßige Durchdringung mit Polymer und ungenügende Anbindung der Armierung an das Material des Pressmantels sind die Folge, was sich in einer erhöhten Delaminationsneigung niederschlägt. Die Herstellung der Armierung aus Gelegen ist zeitintensiv, da in der Regel die parallel zur Längsachse des Mantels verlaufenden Fäden von Hand auf den Wickeldorn konfektioniert werden müssen. A disadvantage of this embodiment is the complex manufacturing process, which makes high technical demands on the connection of the polymer with the two simultaneously wound reinforcements. An uneven penetration of polymer and insufficient bonding of the reinforcement to the material of the press jacket are the result, which is reflected in an increased delamination tendency. The preparation of the reinforcement of the layer is time-consuming, since usually the threads running parallel to the longitudinal axis of the shell have to be assembled by hand onto the winding mandrel.
Die vorliegende Erfindung betrifft derartige eingangs genannte Gegenstände.The present invention relates to such objects mentioned above.
Es ist entsprechend Aufgabe der Erfindung, einen Pressmantel und ein Verfahren zu dessen Herstellung anzugeben, welcher/welches die Nachteile des Standes der Technik vermeidet. Insbesondere liegt die Aufgabe darin, einen Pressmantel anzugeben, der einerseits über ausreichende Verstärkung verfügt, um den hohen Belastungen im Schuhpressenbereich zu genügen sowie keine Delaminationsneigung in den Wechselnips zeigt. Andererseits sollen Pressmäntel mit unterschiedlichen Abständen der Fäden zueinander einfacher und günstiger in der Herstellung sein.It is accordingly an object of the invention to provide a press cover and a method for its production, which / which avoids the disadvantages of the prior art. In particular, the object is to provide a press cover, on the one hand has sufficient reinforcement to meet the high loads in the shoe press area and shows no tendency to delamination in the change tips. On the other hand press jackets with different distances of the threads to each other should be easier and cheaper to manufacture.
Die Aufgabe wird hinsichtlich des Pressmantels durch die Merkmale von Anspruch 1 und hinsichtlich des Verfahrens durch die Merkmale von Anspruch 16 gelöst. Besonders bevorzugte und vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen wiedergegeben.The object is achieved with regard to the press jacket by the features of
Im Sinne der Erfindung ist mit einer Pressvorrichtung eine Schuhpresse z.B. zur Entwässerung oder Behandlung wie Glättung einer Faserstoffbahn gemeint. Die Schuhpresse umfasst eine Schuhpresswalze und eine Gegenwalze, die zusammen einen Pressnip ausbilden oder begrenzen. Die Schuhpresswalze umfasst ferner einen umlaufenden Pressmantel und ein stehendes Presselement, den sogenannten Pressschuh. Letzterer stützt sich auf einem tragenden, ebenfalls stehenden Joch ab – beispielsweise über hydraulische Presselemente – und wird an den umlaufenden Pressmantel angedrückt. Der Pressmantel wird dadurch im Pressnip an die Gegenwalze gepresst. Unter dem Begriff stehend wird verstanden, dass das Presselement nicht relativ zu der Schuhpresswalze oder der Gegenwalze umläuft, sich jedoch translatorisch – auf die Gegenwalze zu und von ihr weg, bevorzugt in Radialrichtung dieser – und damit relativ zu der Gegenwalze bewegen kann. Zusätzlich zur Faserstoffbahn und dem Pressmantel können ein oder mehrere in Umfangsrichtung endlos umlaufende Filze und/oder weitere endlos umlaufende Pressbänder durch den Pressnip der Schuhpresse geführt werden. Eine solche Schuhpresse kann selbstverständlich mehr als einen Pressnip umfassen.For the purposes of the invention, a shoe press, for example, for dewatering or treatment, such as smoothing a fibrous web, is meant by a pressing device. The shoe press comprises a shoe press roll and a counter roll which together form or define a press nip. The shoe press roll further comprises a rotating press cover and a stationary pressing element, the so-called press shoe. The latter is supported on a supporting, also standing yoke - for example via hydraulic pressing elements - and is pressed against the rotating press cover. The press cover is thereby pressed in the press nip against the counter roll. Under the term standing becomes understood that the pressing member does not rotate relative to the shoe press roll or the backing roll, but translational - on the counter roll to and away from her, preferably in the radial direction - and thus can move relative to the counter roll. In addition to the fibrous web and the press jacket, one or more circumferentially endlessly circulating felts and / or further endlessly circulating press bands can be guided through the press nip of the shoe press. Of course, such a shoe press may comprise more than one press nip.
Unter einer Faserstoffbahn im Sinne der Erfindung ist ein Gelege bzw. Gewirre von Fasern, wie Holzfasern, Kunststofffasern, Glasfasern, Kohlenstofffasern, Zusatzstoffen, Additiven oder dergleichen zu verstehen. So kann die Faserstoffbahn beispielsweise als Papier-, Karton- oder Tissuebahn ausgebildet sein. Sie kann im Wesentlichen Holzfasern umfassen, wobei geringe Mengen anderer Fasern oder auch Zusatzstoffe und Additive vorhanden sein können. Dies bleibt je nach Einsatzfall dem Fachmann überlassen.For the purposes of the invention, a fibrous web is to be understood as a scrim of fibers, such as wood fibers, synthetic fibers, glass fibers, carbon fibers, additives, additives or the like. Thus, the fibrous web may be formed, for example, as a paper, cardboard or tissue web. It may essentially comprise wood fibers, with small amounts of other fibers or additives and additives may be present. Depending on the application, this is left to the skilled person.
Unter einem Pressmantel im Sinne der Erfindung ist ein Band oder ein Mantel zu verstehen, das/der wie dargestellt, zusammen mit einer Faserstoffbahn durch den Pressnip einer Schuhpresse geführt wird. Der Pressmantel ist dabei als ein in Umfangsrichtung um dessen Längsachse endloser, geschlossener Mantel ausgeführt. An seinen axialen Enden ist er – in Breitenrichtung gesehen (entlang der Längsachse) – offen. Damit kann der Pressmantel an diesen axialen Enden von zwei seitlichen Spannscheiben gehalten werden, um die Schuhpresswalze zu bilden. Anstatt der Führung durch die beiden seitlichen Spannscheiben kann das Pressband, wie es bei offenen Schuhpressen der Fall ist, über den Pressschuh und mehrere Leitwalzen geführt werden. Die Oberfläche eines solchen Pressmantels, also z.B. die radial äußerste Polymerschicht desselben kann mit Rillen und/oder Blindbohrungen versehen sein. Under a press cover in the context of the invention is a band or a coat to understand that / as shown, is performed together with a fibrous web through the press nip a shoe press. The press cover is designed as a circumferentially endless direction around the longitudinal axis, closed jacket. At its axial ends it is - viewed in the width direction (along the longitudinal axis) - open. Thus, the press cover can be held at these axial ends of two lateral clamping disks to form the shoe press roll. Instead of the guide through the two side clamping disks, the press belt, as is the case with open shoe presses, can be guided over the press shoe and a plurality of guide rollers. The surface of such a press jacket, e.g. the radially outermost polymer layer thereof may be provided with grooves and / or blind bores.
Der Pressmantel kann teilweise oder vollständig aus einem Polymer hergestellt sein. Als Polymer kann dabei ein gießbares, aushärtbares, bevorzugt elastomeres Polymer wie Polyurethan eingesetzt werden. Das Polymer ist folglich als Gießelastomer eingestellt. The press cover may be partially or completely made of a polymer. In this case, a pourable, curable, preferably elastomeric polymer such as polyurethane can be used as the polymer. The polymer is thus adjusted as cast elastomer.
Mit Polymerschicht ist eine Schicht gemeint, die ein solches gießbares, aushärtbares, bevorzugt elastomeres Polymer umfasst oder vollständig daraus hergestellt ist. Bevorzugt kann die Polymerschicht eine einteilig durch Urformen hergestellte, ausgehärtete Schicht sein. Anders ausgedrückt ist diese monolithisch urgeformt, also durch z.B. Gießen hergestellt. Der Begriff einteilig schließt auch Fälle ein, in denen die eine Schicht wiederum beim Gießen des Polymers aus mehreren Lagen gleichen Materials hergestellt wurde. Dies jedoch nur insoweit wie diese Lagen nach dem Aushärten im Wesentlichen nicht mehr sichtbar sind, sondern sich eine einzige, bevorzugt einheitliche Schicht ergibt. Selbiges gilt entsprechend für den fertigen Pressmantel.By polymer layer is meant a layer comprising or entirely made of such a castable, curable, preferably elastomeric polymer. The polymer layer may preferably be a hardened layer produced in one piece by primary shaping. In other words, this is a monolithic urgeformt, so by e.g. Casting made. The term one-piece also includes cases in which the one layer was again made by casting the polymer from multiple layers of the same material. However, this only insofar as these layers are essentially no longer visible after curing, but a single, preferably uniform layer results. The same applies accordingly for the finished press cover.
Bei Vorsehen mehrerer Polymerschichten können diese in Radialrichtung gesehen übereinander angeordnet sein. Bevorzugt sind genau eine, zwei oder drei Polymerschichten als Funktionsschichten vorgesehen. Diese können hinsichtlich ihres Polymers identisch ausgeführt sein. Bei Vorsehen von mehreren Polymerschichten kann die radial innere (bzw. innerste) Polymerschicht – in Radialrichtung um die Längsachse des Pressmantels gemessen – etwa eine Dicke von bis zu 6 mm, bevorzugt nicht mehr als 4 mm aufweisen. Die radial äußere (bzw. äußerste) Polymerschicht kann eine entsprechende Dicke von 1 bis 3 mm aufweisen. Insgesamt ist es vorteilhaft, dass der gesamte (ein- oder mehrschichtige) Pressmantel eine Dicke – in Radialrichtung gemessen – von etwa 6 mm aufweist.When providing a plurality of polymer layers, these may be arranged one above the other in the radial direction. Preferably, exactly one, two or three polymer layers are provided as functional layers. These can be made identical in terms of their polymer. When providing a plurality of polymer layers, the radially inner (or innermost) polymer layer - measured in the radial direction about the longitudinal axis of the press jacket - about a thickness of up to 6 mm, preferably not more than 4 mm. The radially outer (or outermost) polymer layer may have a corresponding thickness of 1 to 3 mm. Overall, it is advantageous that the entire (single- or multi-layered) press jacket has a thickness measured in the radial direction of about 6 mm.
Als textile Flächengebilde im Sinne der vorliegenden Erfindung gelten flächenförmige textile Gebilde wie z. B. Gewebe, Gewirke, Gestricke oder Geflechte – wie nachfolgend noch ausgeführt wird nicht jedoch Gelege – die aus linienförmigen textilen Gebilden wie z. B. Garnen oder Zwirnen hergestellt sind. Mit Garn ist ein linienförmiges, langes und dünnes Gebilde aus einer oder mehreren Fasern gemeint. Unter Zwirn wird eine linienförmige Textilie verstanden, die aus mehreren zusammengedrehten Garnen z.B. nach Art eines Seils hergestellt ist.As a textile fabric in the context of the present invention apply sheet-like textile structures such. As fabrics, knitted fabrics, knits or braids - as yet not executed, however, scrim - the line-shaped textile structures such. As yarns or twines are made. By yarn is meant a linear, long and thin structure of one or more fibers. By twist is meant a line-shaped textile made up of several twisted yarns, e.g. is made in the manner of a rope.
Unter Ausgangsmaterial wird jenes Material oder Halbzeug verstanden, mittels dem die Verstärkungsstruktur des erfindungsgemäßen fertigen Pressmantels hergestellt wird. Im Falle von textilen Flächengebilden kann das Ausgangsmaterial, also Rohmaterial, ein Band, insbesondere endloses Band sein, dessen Breite bedeutend geringer ist als die Breite des Pressmantels. Insbesondere beträgt die Breite des Ausgangsmaterials lediglich einen Bruchteil der Breite des Pressmantels. Endlos bedeutet, dass die Länge desselben um ein Vielfaches größer ist als dessen Breite, nicht dass es in sich nach Art einer Schlaufe geschlossen ist. Die Definition, wonach das Ausgangsmaterial endlos ausgebildet ist, bedeutet, dass die Dicke des Ausgangsmaterials bzw. dessen Fasern oder Fäden deutlich geringer ist als dessen entsprechende Gesamtlänge. Anders ausgedrückt beträgt ein Quotient aus Länge (L) zu Dicke (d), also L/d > 100 bevorzugt > 1.000, bzw. > 10.000 bzw. > 100.000. Das Ausgangsmaterial als Rohmaterial kann bevorzugt in seinem Zustand vor dem Aufbringen auf den Wickeldorn – also im aufgerollten Zustand – frei von dem Polymer, das die zumindest eine fertige Polymerschicht bildet, sein. Das bedeutet, dass es erst damit in Kontakt kommen kommt, wenn gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren das Ausgangsmaterial auf den Wickeldorn aufgebracht wird – oder kurz davor.Starting material is understood to be that material or semifinished product by means of which the reinforcing structure of the finished press jacket according to the invention is produced. In the case of textile fabrics, the starting material, ie raw material, may be a band, in particular an endless band, whose width is significantly less than the width of the press jacket. In particular, the width of the starting material is only a fraction of the width of the press jacket. Endless means that the length of the same is many times greater than its width, not that it is closed in the manner of a loop. The definition according to which the starting material is endless means that the thickness of the starting material or its fibers or threads is significantly smaller than its corresponding overall length. In other words, a quotient of length (L) to thickness (d), ie L / d> 100, is preferably> 1,000, or> 10,000 or> 100,000. The starting material as raw material may preferably be in its state prior to application to the winding mandrel - ie in the rolled state - free of the polymer which forms the at least one finished polymer layer. This means that it comes into contact with it only when according to the inventive method, the starting material is applied to the winding mandrel - or shortly before.
Wenn gemäß der Erfindung von Dicke gesprochen wird, dann ist stets der (räumlich gesehen kleinste) Betrag des Durchmessers der Außenkontur in einem Querschnitt durch die Längsachse des Ausgangsmaterials bzw. dessen Fasern gemeint. Bei einer kreisrunden Außenkontur – in diesem Schnitt gesehen – ist die Dicke gleich dem Durchmesser der Außenkontur. Bei einer von der Kreisform abweichenden Außenkontur, ebenfalls in dem Schnitt gesehen, entspricht die Dicke dann dem Durchmesser des Inkreises oder Umkreises.If thickness is used according to the invention, then the (spatially smallest) amount of the diameter of the outer contour in a cross section through the longitudinal axis of the starting material or its fibers is always meant. In a circular outer contour - seen in this section - the thickness is equal to the diameter of the outer contour. In a deviating from the circular outer contour, also seen in the section, the thickness then corresponds to the diameter of the inscribed circle or perimeter.
Das Ausgangsmaterial kann so ausgebildet sein, dass dessen Dicke nur einen Bruchteil der Dicke der fertigen Polymerschicht umfasst. Bevorzugt ist die Länge so bemessen, dass die (einzige) Verstärkungsstruktur über die gesamte Breite des Pressmantels kontinuierlich also in einem Zug – ohne Unterbrechung, bevorzugt in einem einzigen Wickeldurchgang – hergestellt werden kann. Das Ausgangsmaterial kann z.B. in Form von – bevorzugt bandförmiger – Rollenware vorliegen, und der Länge nach von einer Rolle abgespult werden. Das als Ausgangsmaterial dienende erfindungsgemäße textile Flächengebilde kann dabei selbst einlagig oder mehrlagig sein. Die Breite des Ausgangsmaterials kann zwischen 0,1 und 40 cm, bevorzugt zwischen 2 und 10 cm betragen. Das Ausgangsmaterial bzw. dessen Fäden können, bevorzugt ausschließlich, aus einem Polymer, wie Polyester hergestellt sein. Selbstverständlich sind auch andere Materialien denkbar.The starting material may be formed such that its thickness comprises only a fraction of the thickness of the finished polymer layer. Preferably, the length is dimensioned so that the (single) reinforcing structure over the entire width of the press jacket continuously so in one go - without interruption, preferably in a single winding passage - can be produced. The starting material may e.g. in the form of - preferably ribbon-shaped - roll goods present, and be unwound lengthwise from a roll. The textile fabric according to the invention which serves as starting material can itself be single-layered or multi-layered. The width of the starting material may be between 0.1 and 40 cm, preferably between 2 and 10 cm. The starting material or its threads may, preferably exclusively, be made of a polymer such as polyester. Of course, other materials are conceivable.
Ein fertiger Pressmantel im Sinne der Erfindung ist ein solcher, dessen wenigstens eine Polymerschicht ausgehärtet und abschließend bearbeitet, also für den eingangs genannten Zweck in z.B. einer Schuhpresse einsatzbereit ist. Analog ist mit fertiger Polymerschicht eine Schicht gemeint, die ausgehärtet ist.For the purposes of the invention, a finished press cover is one whose at least one polymer layer has hardened and finished, that is to say for the purpose stated at the outset in, for example, US Pat. a shoe press is ready for use. Analog is meant by finished polymer layer, a layer which has cured.
Mit dem Begriff Verstärkungsstruktur im Sinne der Erfindung ist eine Verstärkung der wenigstens einen, das Polymer enthaltenden oder aus diesem bestehenden Schicht – also der Polymerschicht – gemeint. Dabei kann die Verstärkungsstruktur vollständig in die Polymerschicht eingebettet sein, sodass die Verstärkungsstruktur nicht über die Begrenzung der Polymerschicht hinausgeht. Anders ausgedrückt übernimmt die Polymerschicht die Rolle einer Matrix, welche die Verstärkungsstruktur umgibt und infolge von Adhäsions- oder Kohäsionskräften an die Matrix bindet.By the term reinforcing structure in the sense of the invention is meant an enhancement of the at least one layer containing or consisting of the polymer, ie the polymer layer. In this case, the reinforcing structure can be completely embedded in the polymer layer so that the reinforcing structure does not go beyond the boundary of the polymer layer. In other words, the polymer layer plays the role of a matrix surrounding the reinforcing structure and bonding to the matrix as a result of adhesion or cohesive forces.
Mit dem Begriff einzige Verstärkungsstruktur ist gemeint, dass das textile Flächengebilde die einzige Verstärkung – der zumindest einen Polymerschicht, aller Polymerschichten und bevorzugt des gesamten, fertigen Pressmantels selbst – ist. Anders ausgedrückt ist die zumindest eine Polymerschicht, alle Polymerschichten und bevorzugt der gesamte Pressmantel frei von weiteren Verstärkungsstrukturen, wie textilen Liniengebilden und/oder textilen Flächengebilden und bevorzugt frei von Gelegen. Unter Gelege wird dabei ein Flächengebilde verstanden, das aus einer oder mehreren Lagen von parallel verlaufenden Fäden besteht, die an ihren Kreuzungspunkten nicht stoff-, reib- oder formschlüssig fixiert sind. Ein solches Gelege ist nach dem Legen selbst nicht tragfähig, d.h. dass es bei Verlagerung die ihm verliehene Form verliert. Damit es seine Form beibehält, müssen die aufeinander gelegten Fäden zwangsweise gehalten werden, z.B. in einer Polymerschicht eingebettet. Eine einzige Verstärkungsstruktur kann auch vorliegen, wenn als Ausgangsmaterial ein mehrlagiges textiles Flächengebilde verwendet wird, dass zu der erfindungsgemäßen Verstärkungsstruktur gewickelt wird. In diesem Fall folgen die mehreren Lagen stets ein und derselben Wendel. Die Wendel selbst ist dann, jedenfalls in Wickelrichtung gesehen, mehrlagig. Eine solche Anordnung kann dadurch erreicht werden, dass mehreren Lagen des Ausgangsmaterials beim Herstellen des Pressmantels ohne Verbindung aufeinander angeordnet oder durch Vernähen, Verkleben, Verweben oder Laminieren miteinander verbunden sind. Alternativ oder zusätzlich können auch mehrere Wicklungsdurchgänge vorgesehen werden. Unter einem Wickeldurchgang wird der Schritt der unterbrechungsfreien Aufbringung aller Wendeln aus dem Ausgangsmaterial über zumindest die gesamte axiale Länge eines Pressmantels, also von einem axialen Ende zum anderen axialen Ende in einem einzigen Zug verstanden. Bei mehreren Wicklungsdurchgängen ergeben sich somit mehrere, in Radialrichtung übereinander angeordnete Wendeln, die nunmehr konzentrisch zu einander verlaufen. Von der Definition der einzigen Verstärkungsstruktur sind jedoch nicht Füllstoffe oder Partikel wie Einzelfasern oder Verunreinigungen, die in der Polymerschicht eingebettet sind und auch eine Verstärkung herbeiführen, mitumfasst. Diese können also durchaus in der Polymerschicht enthalten sein können, ohne dass sie im Sinne der Erfindung zu der (einzigen) Verstärkungsstruktur zählen.By the term single reinforcing structure it is meant that the textile fabric is the only reinforcement - which is at least one polymer layer, of all polymer layers and preferably of the entire, finished press cover itself. In other words, the at least one polymer layer, all polymer layers and preferably the entire press cover is free of further reinforcement structures, such as textile line structures and / or textile fabrics, and preferably free from tiling. Clutch is understood to mean a flat structure which consists of one or more layers of threads running parallel, which are not fixed in substance, friction or form-fitting manner at their points of intersection. Such a fabric is not sustainable after laying itself, i. that it loses the shape given to it upon relocation. In order to maintain its shape, the superimposed filaments must be constrained, e.g. embedded in a polymer layer. A single reinforcing structure may also be present if a multilayer textile fabric is used as the starting material, which is wound into the reinforcing structure according to the invention. In this case, the multiple layers always follow one and the same helix. The helix itself is then, at least in the winding direction, multi-layered. Such an arrangement can be achieved by arranging several layers of the starting material in the manufacture of the press jacket without connection to each other or by sewing, gluing, weaving or laminating together. Alternatively or additionally, a plurality of winding passages may be provided. Under a winding passage is the step of the uninterrupted application of all helical spirals from the starting material understood over at least the entire axial length of a press jacket, ie from one axial end to the other axial end in a single pass. In the case of several winding passages, a plurality of spirals arranged one above the other in the radial direction thus results, which now run concentrically with one another. However, the definition of the single reinforcing structure does not include fillers or particles such as single fibers or impurities embedded in the polymer layer which also induce reinforcement. Thus, they may well be contained in the polymer layer without them belonging to the (single) reinforcing structure in the sense of the invention.
Unter Wickelsinn wird die Richtung der Aufbringung der Wendeln, also die Wickelrichtung des Ausgangsmaterials zur Herstellung des fertigen Pressmantels um die Längsachse des Wickeldorns bzw. um die Längsachse des fertigen Pressmantels verstanden. Das Ausgangsmaterial kann bei der Herstellung des Pressmantels der Länge nach von einer Rolle abgespult und auf den wenigstens einen Wickeldorn, auf dem der Pressmantel hergestellt wird, in Längsachsenrichtung des Zylinders fortschreitend aufgebracht werden. Die sich so ergebenden Wendeln – zumindest jene aufeinanderfolgende Wendeln ein- und desselben Wickeldurchgangs, also direkt benachbarte Wendeln – sind also aus mathematischer Sicht eine zusammenhängende, unterbrechungsfreie Kurve. Diese Kurve windet sich bevorzugt mit konstanter Steigung um einen Mantel eines gedachten Zylinders, der konzentrisch zu dem fertigen Pressmantels, also dessen radial äußerster Oberfläche bzw. dessen Längsachse über die gesamte Breite des fertigen Pressmantels – folglich von dessen einem zu dessen anderem axialen Ende – verläuft. Dabei können alle Wendeln eines Wickeldurchgangs bzw. der gesamten Verstärkungsstruktur denselben Wickelsinn aufweisen, also lediglich links- oder rechtsgängig sein. Bei mehreren Wickeldurchgängen kann jedoch der Wickelsinn von Wickeldurchgang zu Wickeldurchgang variieren. Die Steigung kann allgemein derart gewählt sein, dass sich das der Länge nach abgespulte Ausgangsmaterial in Breitenrichtung, also an dessen Breitenrändern überlappt. Die Steigung entspricht dabei dem Abstand derselben Breitenränder bzw. gemeinsamen Breitenrands aufeinanderfolgender, also im Wickelsinn gesehen direkt benachbarter Wendeln, so z.B. immer die linken Breitenränder untereinander, jedenfalls im Wickelsinn gesehen. Die Steigung entspricht somit dem sogenannten Wickelvorschub, also der Verfahrgeschwindigkeit der Gießdüse relativ zum Wickeldorn entlang dessen Längsachse. Je kleiner die Steigung dabei ist, desto größer ist die Zugfestigkeit des gesamten Pressmantels (in dessen Umfangs- bzw. Breitenrichtung gesehen), desto dicker wird dieser jedoch auch in Radialrichtung.The term "winding direction" is understood to mean the direction of the application of the helices, that is to say the winding direction of the starting material for producing the finished press jacket around the longitudinal axis of the winding mandrel or about the longitudinal axis of the finished press cover. The starting material may be unwound lengthwise from a roll during production of the press jacket and progressively applied to the at least one winding mandrel on which the press cover is produced, in the longitudinal axis direction of the cylinder. That way resulting coils - at least those successive coils one and the same winding passage, so directly adjacent coils - are therefore from a mathematical point of view, a continuous, uninterrupted curve. This curve preferably winds with a constant pitch around a jacket of an imaginary cylinder which runs concentrically to the finished press jacket, ie its radially outermost surface or its longitudinal axis over the entire width of the finished press jacket - consequently from one to its other axial end , In this case, all the coils of a winding passage or of the entire reinforcement structure can have the same winding sense, that is, they can only be left-handed or right-handed. In the case of several winding passes, however, the winding sense can vary from winding through to winding through. The pitch can generally be chosen such that overlaps the lengthwise unwound starting material in the width direction, ie at the width edges. The slope corresponds to the distance of the same width edges or common Breitenrands successive, so seen in the winding direction directly adjacent coils, for example, always the left edge edges each other, at least seen in the winding direction. The slope thus corresponds to the so-called winding feed, ie the travel speed of the pouring nozzle relative to the winding mandrel along its longitudinal axis. The smaller the pitch is, the greater the tensile strength of the entire press jacket (seen in the circumferential or width direction), but the thicker it becomes in the radial direction.
Mit lose aufeinander aufliegenden, einander überlappenden Breitenbändern ist gemeint, dass – zumindest beim Wickeln bzw. in dem fertigen Pressmantel – diese abgesehen von der Polymerschicht, in welche sie eingebettet sind, frei von einer kraft-, stoff- und/oder formschlüssigen Verbindung untereinander sind. Dies gilt auch für in unterschiedlichen Wickeldurchgängen hergestellte, aneinander angrenzende Wendeln. Das bedeutet, dass die Wendeln beim Auflegen auf den Wickeldorn in das noch nicht ausgehärtete Polymer nicht anderweitig miteinander verbunden werden.With loosely superposed, mutually overlapping width bands is meant that - at least during winding or in the finished press cover - these are apart from the polymer layer in which they are embedded, free from a force, material and / or positive connection with each other , This also applies to spirals made in different winding passages. This means that the coils are not otherwise connected when placed on the winding mandrel in the not yet cured polymer.
Als Gewebe oder Gewebeband wird ein aus Kett- und Schussfäden gewebtes textiles Flächengebilde verstanden. Kett- und Schussfäden überkreuzen sich dabei. Das Gewebe kann dabei ein einziges oder mehrere unterschiedliche, bevorzugt mehrere in ihren mechanischen Eigenschaften unterschiedliche Fadensysteme umfassen. Aber es ist auch denkbar, dass solche Gewebe eingesetzt werden, bei denen die Fäden von Kette und Schuss aus dem gleichen Material hergestellt sind.A fabric or fabric tape is understood as a woven fabric woven from warp and weft threads. Warp and weft threads cross each other. The fabric may comprise a single or a plurality of different, preferably a plurality of different thread systems in their mechanical properties. But it is also conceivable that such fabrics are used, in which the threads of warp and weft are made of the same material.
Unter dem Begriff Maschenware werden solche textilen Flächengebilde verstanden, bei denen eine mittels Faden gebildete Schleife in eine andere Schleife hineingeschlungen ist. Maschenware kann also ein Gestrick oder Gewirk sein. Gestricke können beispielweise durch Stricken oder Häkeln erhalten werden, wobei jede Maschenreihe aus einem einzigen Faden Masche für Masche gebildet wird. Gestricke bestehen aus ein oder mehreren Fadensystemen. Dabei greift eine Schlinge in die Schlinge der vorangehenden Maschenreihe. Beim Gewirk hingegen werden mindestens zwei Fadensysteme verwendet und die Maschen einer Maschenreihe gleichzeitig ausgebildet. Im Sinne der vorliegenden Erfindung soll jedoch unter dem Begriff Maschenware bzw. Gewirk, insbesondere Kettengewirk, auch jener Gegenstand aus mehreren zu einander parallel verlaufenden Längsfäden, auf die nach Art eines Geleges meanderförmig ein Querfaden abgelegt ist und an den Kreuzpunkten von Längsfäden und Querfaden beide kraft-, stoff- und/oder formschlüssig miteinander gefügt sind, verstanden werden. Ein solches Fügen kann auch mittels eines Fadens selbst vorgenommen werden. Ein solches Erzeugnis ist für sich gesehen selbstständig tragfähig, d.h. die vorgegebene Form zerfällt durch moderate äußere Einwirkung nicht. Die Fadensysteme der beschriebenen Alternativen können unterschiedliche mechanische Eigenschaften wie eine unterschiedliche mechanische Festigkeit, Elastizitätsmodul oder Bruchdehnung aufweisen. Alternativ können die Fäden der unterschiedlichen Fadensysteme aber auch identisch ausgeführt sein, also aus dem gleichen Material hergestellt sein.The term knitted fabric is understood to mean those textile fabrics in which a loop formed by means of a thread is looped into another loop. Knitted fabric can therefore be a knitted or knitted fabric. Knitted fabrics can be obtained, for example, by knitting or crocheting, whereby each course of stitches is formed of a single thread stitch by stitch. Knitted fabrics consist of one or more thread systems. A noose engages in the loop of the preceding course. In the case of the knitted fabric, on the other hand, at least two thread systems are used and the stitches of one course are formed simultaneously. In the context of the present invention, however, the term knitwear or knitted fabric, in particular warp knit, also that object of several parallel to each other extending longitudinal yarns on the manner of a jelly meandering a transverse thread is stored and force both at the intersections of longitudinal threads and transverse thread -, material and / or positively joined together, be understood. Such joining can also be done by means of a thread itself. Such a product is in itself self-sustaining, i. the given shape does not disintegrate due to moderate external influences. The thread systems of the alternatives described may have different mechanical properties such as a different mechanical strength, modulus of elasticity or elongation at break. Alternatively, however, the threads of the different thread systems can also be designed identically, ie be made of the same material.
Im Wesentlichen in Längs- oder in Breitenrichtung soll so verstanden werden, dass auch beidseits Abweichungen gegenüber der entsprechenden Richtung um 45° möglich sind.Essentially in the longitudinal or in the width direction should be understood that on both sides deviations from the corresponding direction by 45 ° are possible.
Um die Haftung einer ersten, radial inneren Polymerschicht mit einer hierauf direkt aufgebrachten zweiten, radial äußeren Polymerschicht zu verbessern, kann die Oberfläche der ersten Polymerschicht einer Oberflächenbehandlung unterzogen werden. Die Oberflächenbehandlung hat zum Ziel die Anbindung einer radial äußeren zweiten Polymerschicht an eine radial innere erste Polymerschicht zu gewährleisten. Die Oberflächenbehandlung kann mechanisch z.B. durch Schleifen oder Anrauen, chemisch, z.B. durch Bestreichen mit einem Haftvermittler oder durch andere geeignete Verfahren, wie Plasmabehandlung oder Kombinationen der aufgezählten Verfahren erfolgen.In order to improve the adhesion of a first, radially inner polymer layer with a second, radially outer polymer layer applied directly thereto, the surface of the first polymer layer may be subjected to a surface treatment. The purpose of the surface treatment is to ensure the connection of a radially outer second polymer layer to a radially inner first polymer layer. The surface treatment may be mechanical, e.g. by grinding or roughening, chemically, e.g. by coating with an adhesion promoter or by other suitable methods, such as plasma treatment or combinations of the enumerated methods.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch eine eingangs genannte Pressvorrichtung z.B. zur Entwässerung einer Faserstoffbahn, bevorzugt zur Entwässerung einer Papier- oder Kartonbahn, wie Schuhpresse mit einer Schuhpresswalze, umfassend einen erfindungsgemäßen Pressmantel wie auch eine solche Schuhpresswalze selbst wie auch die gesamte, eingangs genannte Maschine zur Herstellung einer solchen Papier- oder Kartonbahn umfassend eine solche Pressvorrichtung mit einem Pressmantel.The present invention also relates to an aforementioned press device for example for dewatering a fibrous web, preferably for dewatering a paper or board web, such as shoe press with a shoe press roll comprising a press cover according to the invention as well as such a shoe press roll itself as well as the entire machine mentioned above for the production Such a paper or board web comprising such a pressing device with a press cover.
Ferner betrifft die vorliegende Erfindung eine Verstärkungsstruktur zur Einbettung in wenigstens eine Polymerschicht eines Pressmantels. Dabei ist die Verstärkungsstruktur aus einem Ausgangsmaterial durch eine Mehrzahl von Wendeln entlang der Längsachse des Pressmantels gebildet. Das Ausgangsmaterial ist ein textiles Flächengebilde, dessen Breite geringer ist als die Breite des Pressmantels. Im Wickelsinn gesehen dieselben Breitenränder aufeinanderfolgender Wendeln überlappen sich dann, wobei die Verstärkungsstruktur die einzige Verstärkungsstruktur ist.Furthermore, the present invention relates to a reinforcing structure for embedding in at least one polymer layer of a press jacket. In this case, the reinforcing structure is formed from a starting material by a plurality of helices along the longitudinal axis of the press jacket. The starting material is a textile fabric whose width is smaller than the width of the press jacket. Viewed in the winding sense, the same width edges of successive coils then overlap, the reinforcing structure being the only reinforcement structure.
Schließlich betrifft die vorliegende Erfindung auch eine Vorrichtung zur Herstellung des erfindungsgemäßen Pressmantels und ist bevorzugt zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eingerichtet.Finally, the present invention also relates to a device for producing the press jacket according to the invention and is preferably set up for carrying out the method according to the invention.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann im Schritt des Bereitstellens des Wickeldorns dieser bereits zumindest eine, z.B. bereits ausgehärtete, Polymerschicht aufweisen. Auf diese zumindest eine Polymerschicht wird dann eine weitere Polymerschicht mit der erfindungsgemäßen Verstärkungsstruktur aufgebracht. Im Schritt des Tränkens oder Einbettens der Verstärkungsstruktur in die Polymerschicht kann das gießbare, aushärtbare Polymer derart auf das gewendelte Ausgangsmaterial aufgebracht werden, dass dieses vollständig in die Polymerschicht eingebettet ist, sodass nach dem Aushärten kein Gewebe aus der Polymerschicht herausschaut.In the method according to the invention, in the step of providing the mandrel, it may already have at least one, e.g. already cured, have polymer layer. Onto this at least one polymer layer, a further polymer layer with the reinforcing structure according to the invention is then applied. In the step of soaking or embedding the reinforcing structure in the polymer layer, the castable, curable polymer may be applied to the coiled stock such that it is completely embedded in the polymer layer so that no fabric will peel out of the polymer layer after curing.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ohne Einschränkung der Allgemeinheit näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:The invention will be explained in more detail below with reference to the drawings without limiting the generality. In the drawings show:
Das Ausgangsmaterial
Der Wickeldorn
Die Breite der Gießdüse
Der Wickelprozess beginnt grundsätzlich an einem axialen Ende des Wickeldorns
Je nach Wahl der Breite des Ausgangsmaterials
Mittels eines solchen kontinuierlichen Gießvorgangs wird also nach und nach über die Breite des Wickeldorns
In den
In
Man sieht in
Im Gegensatz zur
Geringere Dicken der Verstärkungsstruktur
Allgemein kann das in den Figuren dargestellte Ausgangsmaterial
In
Wird ein solches Ausgangsmaterial
Die einzelnen Wendeln des Ausgangsmaterials sind hier durch Fäden bzw. Garne (schraffierte Kreise) und diese Kreise verbindende Striche angedeutet. Man erkennt also, dass das Ausgangsmaterial
Prinzipiell wäre es denkbar, dass mit Bezug auf die
Unabhängig von den gezeigten Ausführungsformen können gemäß der vorliegenden Erfindung somit durch Einstellung unterschiedlicher Steigungen S – also durch das Überlappen aufeinanderfolgender Wicklungen – zumindest bei dem Einsatz von Geweben oder Maschenware als Ausgangsmaterial
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Pressmantel press cover
- 1.11.1
- Längsachse longitudinal axis
- 2, 2.1, 2.22, 2.1, 2.2
- Polymerschicht polymer layer
- 33
- Verstärkungsstruktur reinforcing structure
- 3.13.1
- Ausgangsmaterial starting material
- 3.1.1, 3.1.23.1.1, 3.1.2
- Breitenränder wide margins
- 3.23.2
- Längsfaden longitudinal thread
- 3.33.3
- Querfaden transverse thread
- 3.73.7
- Kettfaden warp
- 3.8 3.8
- Schussfaden weft
- 44
- Wickeldorn mandrel
- 55
- Leitung management
- 66
- Gießdüse casting nozzle
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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