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Als Außendecke einer Trockentrommel geeignetes Drahtgewebe und mit
demselben ausgerüstete Trockentrommel Gegenstand der Erfindung ist ein Drahtgewebe,
das als Außendecke einer gelochten Trockentrommel geeignet@ist, sowie eine Trockentrommel,
die mit elnen derartigen Drahtgewebe ausgerüstet ist. Es handelt sich dabei um Trockentrommeln,
auf denen mehr oder wenige zusammenhängende Stoffschichten, die man über die Trommel
führt, einer Trocknung in der Weise unterworfen werden, daß Voll außen heiße Gase
auf die Trommel geleitet und im Innern der Trommel abgezogen werden, wobei der Gasdruck
das über die Trommel geführte Gut fest auf die Trommel drückt.
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ei Trockentrommeln, insbesondere bei der Behandlung voll Zellstoff
und Papierschichten, wird heiße Luft als Trockenmittel benutzt, die mit hoher Geschwindigkeit
die Trommel durchdringt. Dabei werden die Filterschichten, Illit denen die Trommel
bedeckt ist, einer großen Beanspruchung ausgesetzt; verwendet man mehrere übereinanderliegende
Filterschichten, so ist besonders die Außendecke hohen Beanspruchungen ausgesetzt.
Man hat bereits Gewebe aus Bronzedraht benutzt, jedoch sind diese Hitzeeinwirkungen
gegenüber empfindlich. Es kann @ämlich beim Trocknen von Paiperbahnen des öfteren
vorkommen, daß sich Risse darin bilden und die heiße Luft unmittelbar auf die Außendecke
des Filters einwirkt.
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Auch durch die bisherigen Bemühungen durch Änderung der Webart bei
solchen Bronzedrahtgeflechten und durch
Schrägstellung der Drähte
im Verhältnis zur Trommelachse wurden befriedigende Verhältnisse nicht erreicht.
Auch die Verwendung anderer Werkstoffe zur Fertigung der Aussendecke führte nicht
zum Ziel. Nicht aus einem Gewebe bestehende poröse Strukturen sind im allgemeinen
zu dick, wenn sie in der Lage sein sollen, dem behandelten Gut dic nötige Stütze
zu geben. Es ergeben sich dabei komplizierte und in der Gestalt unregelmäßige Poren,
die sich leicht zusetzen durch feine Teilchen, die sich aus der behandelten Papieroberfläche
ablösen und in das Innere der Trommel gelangen.
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Es ist das Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Trockentrommel mit
derartigen Filterschichten zu bedecken und insbesondere die Außendecke so zu gestalten,
daß eine störungsfreie Strömung des gasförmigen Trockenmittels gegeben ist und die
Außendecke auch dann keine störenden Verformungen oder gar Zerstörungen erleidet,
wenn sie unmittelbar dem Einfluß der heißen Trockengase ausgesetzt ist. Im übrigen
soll die Außendecke eine besonders glatte Oberfläche aufweisen, damit auch feinere
Materialien, z. B. hochwertige Papiersorten, nach beendeter Trocknung keine unzulässige
Unebenheiten aufweisen.
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Gemäß der Erfindung wird das genannte Ziel dadurch erreicht, daß ein
als Außendecke einer gelochten Trockentrommel geeignetes Drahtgewebe die folgenden
Eigenschaften aufweist: a) die Ketten- und Schußfäden haben einen Durchmesser zwischen
0,079 und 0,4 mm, b) es liegen sowohl 10 bis 40 Kettenfäden als auch 10 bis 40 Schußfaden
pro laufendeIl cm der Gewebebreite bzw. -länge,
c) der offene Raum
zwischen den Fäden liegt zwischen 10 und 40 % der Oberfläche des Gewebes, d) Ketten-
und Schußfäden bestehen aus einer Netalllegierung, die im Temperaturbereich bis
2000 a einen Ausdehungskoeffizienten unter 3,6 x 1 10 6 cm/cm/00 hat.
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Von großer Bedeutung für die Festigkeit des Gewebes und die Außenfläche
der von dem Gewebe gebildeten Außendecke, auf der also das zu behandelnde Trockengut
auf liegt, ist die bei der Herstellung des Gewebes benutzte Webart. Es hat sich
gezeigt, daß Gewebe mit der sogenannten Leinwand-oder Tuchbindung in vielen Fällen
weniger geeignet sind, weil der Abstand zwischen den Kettenfäden so klein ist, daß
eine breitere Auflage durch Schußfäden auf der Aussenseite des Gewebes nicht möglich
ist. Die Köperbindung liefert im Rahmen der Erfindung bessere Ergebnisse.
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Beim Köper (englisch twill) bilden die Bindepunkte bekanntlich eine
in schiefer Richtung durch das Gewebe laufende Reihe, sogenannte Gräte. Wenn der
Faden eines Fadensystems (Kette bzw. Schuß) über mehrere Fäden des anderen Systems
freiliegt, so bezeichnet man die nicht gebundene Fadenstelle alg Flottiernng oder
Flottung. Es ist üblich, die Bindungenduroh auf einanderfolgende, durch einen waagerechten
Strich getrennte Zahlen zu bezeichnen, wobei die erste Zahl immer die Kettenflottierungen,
die zweite Zahl die Schußflottierungen bezeichnet. Die Fertigung des Drahtgewebes
als dreibindiger Schußköper 2-1 führte zu den besten Ergebnissen. Ein Schußköper
3-1 hat nicht die nötige Zahl von Bindungen an der Oberfläche, und das sich dabei
ergebende DrKhtgewebe ist zu schlüpfrig.
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Wenn der Kettendraht eine größere Stärke hat als der Schußdraht, so
kann man an denjenigen Stellen, an denen
der Kettendraht nach oben
vorsteht, nämlich immer dort, wo er sich mit dem Schußdraht kreuzt, einen Teil des
Kettendrahtes abschleifen, jedoch nicht mehr als etwa die Hälfte der Drahtstärke;
vorteilhafterweise schleift man etwa 1/3 des Querschnittes ab und erhält auf diese
Weise eine besonders glatte Oberfläche.
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Unter diesen Verhältnissen ist es vorteilhaft, die Zahl der Kettendrähte
höher zu wählen als die der Schußdrähte.
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Während man auf einen Zentimeter Breite des Gewebes 24 bis 36 Kettenfäden
verwendet, sollen pro Zentimeter Länge des Gewebes 16 bis 30 Schußfäden kommen.
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Die Erfindung ist näher erläutert anhand der beiliegenden Zeichnung,
auf der Fig. 1 stark vergrößert einen Ausschnitt aus einem als dreibindiger Schußköper
2-1 ausgeführt es Drahtgewebe in perspektivischer Ansicht zeigt; Fig. 2 stellt schematisch
einen Schnitt durch die Trockentrommel, senkrecht zu deren Achse, dar, bei der ein
Drahtgewebe gemäß der Erfindung als Außendecke dient; Fig. 3 zeigt abgewickelt,
ebenfalls stark vergrößert, einen Radialschnitt durch die Trockentrommel an der
Stelle einer der darin vorgesehenen Öffnungen.
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Aus Fig. 1 erkennt man, daß das dort mit 10 bezeichnete Drahtgewebe
als dreibindiger Schußköper 2-1 hergestellt ist. 14 sind die Kettendrähte, 12 die
Schußdrähte. Während des Webvorganges sind die Fäden etwas verformt worden,
um
eine möglichst gleichförmige Oberfläche 11 des Gewebes zu schaffen, d. h. um eine
ebene Außendecke zu bilden. Unter einer ebenen Außendecke ist dabei eine solche
verstanden, bei der die höchsten Stellen der Kettenfäden und die oben liegenden
Schußfäden in einer Ebene liegen, wenn das Gewebe unter Spannung gebracht wird.
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Die höchsten Stellen des Drahtgewebes liegen dort, wo jeweils die
Kettenfäden oberhalb eines Schußfadens zu liegen kommen. Die Stellen dieser Bindungen
sind mit 16 bezeichnet, sie verlaufen, wie man erkennen kann, in schrägen Linien.
Um eine möglichst glatte Oberfläche zu schaffen, ist an diesen Stellen der Kettendraht
auf der Oberseite abgeschliffen. Dieses Abschleifen um etwa 1/3 der Materialstärke
bis höchstens auf die Hälfte ist auch gut in Pig. 3 zu erkennen.
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Ein wesentliches Merkmal der vorliegenden Erfindung besteht darin,
daß der Durchmesser der Drähte zwischen 0,075 und 0,4 mm liegt. Die ;instigste Maschenweite
ist je nach der Art der zu behandelnden Papierwaren verschieden, sie hängt von dem
Gebrauchszweck des fertigen Papieres ab. Besonders bei der Fourdrinier-Papiermaschine,
mit der hochwertige Papiere, z. B. Schreibpapiere und Papiere für Urkunden hergestellt
werden, ist eine geringe Drahtstärke erforderlich, wobei bis 40 Drähte pro cm in
dem Gewebe liegen sollen; für Spezialpapiere sind noch höhere Drahtzahlen erforderlich.
Rauhere Papiere, wie man sie für Papiertüten oder Pappschachteln verwendet und bei
denen oir späterer Aufdruc@ nicht vorgesehen ist, kö-nnen mit dic@eren Drähten und
geringerer Maschenzahl hergestellt werden, so daß man bis auf 12 Drähte pro cm heruntergehen
kann.
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Was die Wahl des Drahtmaterials angeht, so muß darauf Bedacht genommen
werden, daß besonders bei Wärmeeinwirkung keine Ausdehnung der Drähte und damit
etwa eine Auswölbung des Drahtgewebes stattfindet. Deswegen muß der thermische Ausdehnungskoeffizient
im Bereich von Temperaturen bis zu 2000 C geringer sein als 3,6 x cm/cm/°C. In der
nachfolgenden Tabelle ist die Zusammensetzung zweier geeigneter Legierungen angegeben:
Nickel Mangan Eisen Silizium Kohlenstoff 33 bis 40 % weniger als 1 % Rest 35,6 %
weniger als 1 96 Rest Hierbei kann ein Teil des Nickels bis zu einer Menge von 5
96 durch Kobalt ersetzt werden; auch dann ergibt sich eine Legierung mit einem genügend
geringen Åusdehnungskoeffizienten im Temperaturbereich bis 2000 C, die aber auch
die für den Webvorgang erforderlichen physikalischen Eigenschaften hat. Eine sehr
geeignete, im Handel erhältliche Nickeleisenlegierung, die die Zusammensetzung entsprechend
der zweiten Reihe der vorstehemden Tabelle hat, führt den Handelsnamen "Invar".
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Um das Weben zu ermöglichen, werden die Drähte der vorstehend genannten
Legierungen bei einer Temperatur oberhalb 650° C, im allgemeinen bei einer Temperatur
oberhalb von 800° C geglüht. Die Glühtemperatur wird so gewählt, daß sich die erforderliche
Duktilität ergibt, die vom I)rahtCairchmesser, von der Zahl der Drähte pro cm Breite
des herzustellenden Gewebes abhängt und so beschatfen
sein muß,
daß der Draht keine unzulässige Schwächung erfährt.
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Die Drockentrommel 20, die in Fig. 2 dargestellt ist, besteht aus
einem gelochten Zylinder 21, der mit mehreren tagen eines Drahtgewebes bedeckt ist.
Diese Drahtgewebe sind mit 10, 22 und 24 bezeichnet. Die Außendecke der Trommel
wird durch das oben bereits naher beschriebene Drahtgewebe 10 gebildet. Man erkennt,
daß das innerste Gewebe 24 aus Drähten 26 von verhältnismäßig großem Durchmesser
gebildet wird und eine verhältnismäßig offene Webart hat, bei der etwa nur vier
Drähte auf den Zentimeter kommen. Demgegenüber besteht das dazwischenliegende Gewebe
22 aus Drähten 28, die einen geringeren Durchmesser haben; es hat eine dichtere
Webart, bei der etwa sechzehn Drähte auf den Zentimeter kommen. Demgegenüber wird
das die Außendecke bildende Drahtgewebe von verhältnismäßig dünnen Drähten gebildet.
Der zwischen den Drähten des Gewebes verbleibende freie Raum nimmt vom Gewebe 10
an gerechnet nach innen zu. Auf diese Weise werden die Durchlässe größer, je mehr
man sich der Trommel 21 selbst nähert. Die-Drähte 26 und 28 der Drahtgewebe 24 und
22 bestehen aus rostfreiem Stahl oder dergleichen unter der Voraussetzung, daß die
Außendecke 10 aus einem Werkstoff mit geringerem Temperaturausdehnungskoeffizient
en besteht. In einigen Fällen kann es jedoch erforderlich sein, wenigstens für den
Draht 28 eine Legierung mit geringerer Wärmeausdehnung zu wählen, besonders wenn
der Durchmesser der Trommel verhältnismäßig groß ist. oberraschenderweise wurde
festgestellt, daß bei mittleren Trommeldurchmessern, wenn nur die Außendecke 10
gemäß der Erfindung ausgebildet war, sich keine Schwierigkeiten bezüglich des Verhaltens
der Drahtgewebe 22 und 24 ergaben.
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Im Betrieb ist die Trommel 21 mit einer Haube 30 bedeckt, wie dies
in Fig. 2 dargestellt ist. Uber die Trommel 21 wird eine Papiermasse 32 geführt.
Sie tritt auf der rechten Seite ein, gelangt in den Bereich der Haube 30 der Trockentrommel
und wird nach unten in weitgehend getrocknetem Zustand abgezogen. Die Pfeile innerhalb
der Haube 30, die in Fig. 2 erkennbar sind, bezeichnen die Strömungsrichtung der
heißen Luft, die man in die Haube 30 einführt und die auf die Außenfläche der Schicht
32 wirkt und diese fest an die Decke 10 der Trommel drückt.
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Gleichzeitig wird Luft über den Abzug 34 aus der Trommel abgezogen,
die innerhalb der Trommel angedeuteten Pfeile bezeichnen den Weg dieser abgesaugten
Luft. Es wird also ein Überdruck auf der Außenseite der Schicht 32 und ein Unterdruck
auf der Innenseite erzeugt. Dieser Druck hat zur Folge, daß die Schicht 32 fest
gegen die Oberfläche 11 des Drahtgewebes 10 gedrückt wird. Han muß dafür sorgen,
die Oberfläche 11 des Drahtgewebes 10 so zu gestalten, daß keine störenden Unebenheiten
auf der Innenfläche der Schicht 32 entstehen. Auf der anderen Seite muß das Drahtgewebe
10 durchlässig genug sein, um einen leichten Abzug der Feuchtigkeit aus der Schicht
32 zu ermöglichen, es muß gleichmäßig verteilt Öffnungen von genügender Größe haben,
damit sich keine Ansätze bilden und keine Verstopfungen des Drahtgewebes auftreten.
Sehr wichtig ist, daß das Drahtgewebe 10 die hohe Temperaturen aushält, die dann
auftreten, wenn in der Schicht 32 sich Risse bilden; in diesem Falle wird das Drahtgewebe
unmittelbar den heißen Gasen ausgesetzt, die in das Innere der Haube 30 geleitet
werden und kommt sehr schnell auf hohe Temperattlren.
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Die Temperatur, die das Drahtgewebe 10 annimmt, wenn es plötzlich
der Hitze innerhalb des Trockners ausgesetzt
ist, liegt zwischen
der Temperatur der Haube und der Temperatur der Trommel. Die Temperatur der Trommel
bleibt immer erheblich geringer; dies hat seinen Grund vermutlich darin, daß die
Trommel ein massives Gebilde von erheblicher Wärmekapazität ist und nicht schnell
die Temperatur der heißen Luft annimmt, so daß sie noch erhebliche Zeit auf der
Temperatur der feuchten Papierschicht verbleibt, die bei ungestörtem Betrieb über
die Trommel läuft.
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Diese Temperatur liegt bei etwa 70° C. Andererseits kann die Temperatur
der heißen Luft, die man zum Trocknen benutzt, bei einer Temperatur von 4000 C liegen,
und auch die umgebende Haube 30 wird annähernd diese Temperatur annehmen. Durch
Versuche hat man festgestellt, daß bei plötzlicher Entfernung der Papierschicht
das Drahtgewebe 10 sehr schnell eine Temperatur von 120 bis 1350 C annimmt und sich
dann allmählich auf etwa 1750 C erwärmt, daß aber die Temperatur nicht diejenige
der umgebenden Haube erreicht.
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Hierauf stützt sich die mit der vorliegenden Erfindung gegebene Regel,
ein Material für das Drahtgewebe 10 zu wählen, bei dem der Ausdehnungskoeffizient
bis zu einer Temperatur von 2000 C einen genügend geringen Wert hat, um sicherzustellen,
daß bis zu einer Gemperatur von 2000C ein Verwerfen oder Verziehen des Gewebes ausgeschlossen
ist.
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Patentanspniche