DE2050626C3 - Walze für Naßpressen in schnellaufenden Papiermaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Walze für Naßpressen in schnellaufenden Papiermaschinen, mit einem metallischen Walzenkern und einem in Kunststoff eingebettete ²S Kunstfasern enthaltenden Walzenmantel.

Aus der US-PS 34 60 222 ist eine Walze für Papiermaschinen bekannt, die eine Deckschicht aus elastomerem Material besitzt, in der wasserabweisende Kunststoffasern in Zufallsverteilung enthalten sind. Solche Walzen werden an bestimmten Stellen einer Naßpresse in einer Papiermaschine verwendet, an denen es darauf ankommt, daß die noch nasse Papierbahn nach dem Durchlaufen des Walzenspaltes unbeschädigt und unbehindert von der Oberfläche der Walze abgegeben wird, bzw. nicht aufgrund des vorangehenden Preßvorganges an der Walzenoberfläche anhaften bleibt Um diesem Zweck zu genügen, wird bei dem bekannten Vorschlag die Walzenoberfläche geschliffen, wodurch die Enden der Fasern aus dieser Oberfläche nach Art von Bürstenhaaren hervorstehen.

Aus der US-PS 34 90 119 ist ebenfalls eine Walze mit einem elastischen Walzenmantel zur Anwendung in der papier- oder textilverarbeitenden Industrie bekannt. Bei diesem Vorschlag wird ein metallischer Walzenkern zunächst mit in hitzehärtendem Kunstharz getränkten Glasroving-Fasersträngen umwickelt, und anschließend wird dieses aus Metallkern und Zwischenschicht bestehende Zwischenprodukt in einer Gießform mit einem Walzenmantel aus Polyurethan-Gummi umgossen.

Erfahrungen haben gezeigt, daß derartige mit einem Elastomer beschichtete Walzen in Naßpressen von Papiermaschinen unbefriedigend arbeiten, da sie den hohen Papiergeschwindigkeiten und den dadurch notwendig gewordenen hohen Spaltdrücken nicht gewachsen sind. Obwohl die Nachgiebigkeit eines Walzenmantels aus Gummi im Hinblick auf die Quetschfunktion nicht unerwünscht ist, sind jedoch solche Walzen nicht in der Lage, gleichzeitig hohen &> Spaltdrücken und hohen Geschwindigkeiten stand zu halten; denn im Betrieb sind solche Walzen durch einen in der Natur der Elastomere liegenden Vorgang beeinträchtigt, der dadurch zustande kommt, daß eine örtliche Belastung zu einer Wärmeerzeugung aufgrund ⁶S der sogenannten Hysterese Verluste führt, wobei die Wärmebildung eine partielle Ausdehnung nach sich zieht, die nun ihrerseits wieder durch die im Walzenspalt nachfolgenden Verformungen und die sich dabei bildende Wärme verstärkt wird. Diese Vorgänge resultieren in einem schnellen Walzenverschleiß und dadurch zur Notwendigkeit des häufigen Walzenwechsels in der Papiermaschine.

Aus härterem Material wie Stahl, Granit usw. bestehende Walzen sind in der Herstellung und in der Wartung unverhältnismäßig teuer und darüber hinaus nur schlecht in der Lage, die bei der Quetschfunktion anfallenden Wassermengen wirksam aus dem Walzenspalt abzuführen. Die Herstellung von dafür erforderlichen Nuten in der Walzenoberfläche würde die Kosten untragbar erhöhen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Walze der eingangs bezeichneten Art so auszubilden, daß sie bei genügender Standfestigkeit gegenüber großen Geschwindigkeiten und hohen Spaltdrücken eine ausreichende Nachgiebigkeit aufweist, um einem mit durch den Walzenspalt laufenden Bruchstück einer Papierbahn oder anderem Fremdmaterial ohne Beschädigung kurzzeitig ausweichen und danach wieder die ursprüngliche Form annehmen zu können.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der W&Jzenkern über eine aus einem Elastomer bestehende Zwischenschicht mit dem Walzenmantel verbunden ist, der aus gewickeltem, mit hitzehärtendem Kunststoff getränktem Kunstfaservlies besteht Durch diesen Vorschlag ergibt sich ein Walzenmantel mit ausreichender Standfestigkeit gegenüber großen Geschwindigkeiten und hohen Spaltdrücken, während eine gewisse Nachgiebigkeit und Elastizität erhalten bleibt. Für den aus mit Kunstharz getränkten Kunststoffvliesstreifen nicht absolut harten Walzenmantel wird eine nachgiebige Abstützung geschaffen, die ein partielles Nachgeben des Walzenmantels ermöglicht, wenn durch den Pressenspalt Papierbruchstücke oder andere Fremdkörper hindurchlaufen. Die elastomere Zwischenschicht hat die Funktion einer Auflage für den in gewissem Umfang nachgiebigen Walzenmantel, der in dem für die Entwässerung notwendigen Umfang deformierbar ist, ohne dabei nennenswert Wärme zu entwickeln. Andererseits ist ein solcher Walzenmantel leicht herstellbar und kann ohne Spezialmaschinen überdreht und ggf. mit Umfangsnuten versehen werden.

Aus der US-PS 20 65 189 ist zwar eine Walze mit Metallkern, elastischer Zwischenschicht und einem harten Bakelit-Mantel bekannt, die jedoch zu einer anderen Gattung gehört und einem anderen Zweck dient. Diese bekannte Walze wird zum Einprägen eines Leinenmusters in eine Papierbahn verwendet, wobei zu diesem Zweck der Walzenmantel bei seiner Aushärtung einen entsprechenden Musterüberzug erhält. Für die Funktion des Prägevorganges ist es unerläßlich, daß der bekannte Walzenmantel mit der Gegenwalze oder einer Gegenpreßfläche einen harten Kontakt aufrechterhält Die elastische Zwischenschicht ist bei der bekannten Walze allein aus dem Grund vorgesehen, damit die beim Kalander auftretende Walzentorsion und der dadurch zwischen dem Papier und der Walzenoberfläche auftretende Schlupf sich nicht schädlich auf das Prägemuster auswirkt Die harte Außenschale der Walze soll sich somit insgesamt bezüglich des Walzenkernes verdrehen bzw. nacheilen können, wobei in diesem Bewegungsspiel die sonst auftretenden Torsionen aufgenommen werden.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung wird vorgeschlagen, daß das elastomere Material der Zwischenschicht Poren enthält. Dadurch läßt sich der

Umfang der möglichen Kompression der elastomeren Zwischenschicht steuern.

Vorzugsweise besteht das im Walzenmantel enthaltene Kunstfaservlies aus einem nicht gewebtem Acrylfaservlies.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbc-ispielen näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine perspektivische Ansicht einer Walze nach der Erfindung und ι ο

F i g. 2 einen vergrößerten Schnitt durch eine andere Walze nach der Erfindung.

Entsprechend F i g. 1 ist die erfindungsgemäße Walze vereinfacht durch den inneren Kern 10 gezeigt, der aus Eisen, Stahl oder anderen brauchbaren Materialien angefertigt sein kann. Um den inneren Kern 10 herum ist eine elastomere Mittelschicht 12 gewickelt Je nach dem besonderen Gebrauch, für den die Walze beabsichtigt ist können viele verschiedene elastomere Materialien als Mittelschicht der Erfindung verwendet zo werden.

Zum Beispiel kann diese Schicht aus Naturkautschuk oder einer beliebigen synthetischen Kautschukart bestehen, wie Polybutadiän, Neopren, wie einige Formen von Polyäthylen-Polypropylen, Polyurethan u.dgl. Erforderlich ist allein, daß das Material bis zu einem gewissen Grad nachgiebig ist, um die dargelegten Dämpfungs- und Elastizitätswirkungen zu liefern. Poren oder Rillen bzw. Nuten sollten in der elastomeren Schicht vorgesehen werden, um eine Kompression dieser Schicht zu ermöglichen, da Kautschuk nicht' zusammengepreßt werden kann, wenn er völlig eingeschlossen ist

Die mittlere elastomere Schicht 12 ist von einer äußeren Schale 14 umgeben, die aus (nichtgewebter) Matte besteht welche mit einem hitzehärtbaren Harz verbunden ist Das Harz kann in herkömmlicher Weise (spanend) bearbeitet werden, un~; jede beliebige Oberfläche, die gewünscht wird, zu liefern. Nuten können durch einen einfachen Bearbeitungsgang in die äußere Schale eingebracht werden.

In Fig.2 ist eine vergrößerte Schnittansicht der mit mehreren Nuten versehenen Walze gezeigt. Der Kern 10 ist von der mittleren elastomeren Schicht 12 umgeben. Darüber ist die äußere Schale 14, bestehend aus mit einem hitzehärtbaren Harz gebundener Matte aufgebracht In der Oberfläche 16 der äußeren Schale 14 befinden sich mehrere Nuten 17, deren Abmessungen innerhalb der obengenannten Bereiche liegen. Die Nuten 17 können eine Tiefe von 0,64 mm bis 10 mm oder größer haben. Die Breite 20 der Rille beträgt vorzugsweise zwischen etwa 0,13 mm und 2 mm, wobei der bevorzugte Bereich der Breite zwischen 038 und 0,64 mm Jiegt Die Breite 22 der ungenuteten Oberfläche 16 variiert beträchtlich, und zwar in Abhängigkeit von der Breite der Nuten und der Nutenzahl je Längeneinheit Im allgemeinen reichen 1 bis etwa 12 Nuten pro cm Walzenlänge aus, wobei bevorzugt etwa 2 bis 5 Nuten pro cm axialer Länge eingearbeitet werden. Wenn z. B. die Nutenbreite etwa 0,50 mm beträgt und 4 Nuten pro cm vorgesehen wären, würde die Breite 22 der tragenden Oberfläche 16 bei etwa 2 mm liegen. In F i g. 2 sind Blasen, Lunker oder Poren 24 angedeutet die eine Kompression der elastomeren Schicht 12 ermöglichen, wenn die Walze unter Belastung steht

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprache:

1. Walze für Naßpressen in schneilauf enden Papiermaschinen, mit einem metallischen Walzenkern und einem in Kunststoff eingebettete Kunstfasern enthaltenden Walzenmantel, dadurch gekennzeichnet, daß der Walzenkern (10) über eine aus einem Elastomer bestehende Zwischenschicht (12) mit dem Walzenmantel (14) verbunden ist, der aus gewickeltem, mit hitzehärtendem >° Kunststoff getränktem Kunstfaservlies besteht

2. Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elastomere Material der Zwischenschicht (12) Poren (24) enthält.

3. Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich- >S net, daß das im Walzenmantel enthaltene Kunstfaservlies aus einem nichtgewebten Acrylfaservlies besteht