EP0493756A1 - Papiermaschinenbespannung mit Randverstärkung und deren Verfahren zum Herstellen - Google Patents
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- EP0493756A1 EP0493756A1 EP91121916A EP91121916A EP0493756A1 EP 0493756 A1 EP0493756 A1 EP 0493756A1 EP 91121916 A EP91121916 A EP 91121916A EP 91121916 A EP91121916 A EP 91121916A EP 0493756 A1 EP0493756 A1 EP 0493756A1
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- D21F1/00—Wet end of machines for making continuous webs of paper
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- D21F1/30—Protecting wire-cloths from mechanical damage
Definitions
- the invention relates to a paper machine clothing with a reinforcement against abrasion in the edge areas in the form of a plastic material which is applied to the areas exposed to abrasion, the plastic material partially covering the paper machine clothing in these areas.
- the invention further relates to a method for applying the plastic compound.
- the running time of a paper machine clothing is generally limited by the wear on the running side. With most sheet forming screens, the running side is not worn uniformly over the width of the fabric, but the wear in the edge areas is significantly higher than in the middle area in between. Sometimes the wear in the edge areas is twice as high as in the middle area. If a sheet forming screen is grinded through at any point, it must be removed from the paper machine.
- the causes of the uneven wear of a sheet forming screen are not exactly known.
- the heavily worn edge areas coincide with the vacuum limitation of the flat suction cups and the suction roll.
- the non-uniform wear not only occurs with plastic screens, but is also known from the stiffer metal screens used earlier. It occurs regardless of whether it is single-layer, double-layer or multi-layer fabrics. For example, if the original fabric thickness was 0.7 mm and the sieve had to be removed from the paper machine, since the fabric thickness in the edge area was only 0.45 mm, the middle area of the fabric was only worn to 0.56 to 0.58 mm , so that the middle area would still have been operational.
- the fabrics in the edge areas have already been reinforced by sewn-on strips of fabric (DE-OS 35 01 980) or by weaving in additional, thick longitudinal wires.
- Edge reinforcements of this type have not proven themselves, however, because the additional, thick longitudinal wires have changed the fabric structure on the barrel side. The additional longitudinal wires were quickly looped through and fell out. The structure of the running side that was already deformed during weaving then grinded through particularly quickly at these points, so that there was no overall improvement in the running time.
- the longitudinal strips can, however, only be attached to the outermost edge of the fabric and therefore mostly outside the spray nozzles which determine the final width of the paper web and outside the zone of greatest abrasion.
- the area of increased abrasion extends to many papermaking machines up to a distance of about 20 to 30 cm from the edge.
- the paper web covers the sheet forming screen except for an edge area of only about 10 cm.
- the plastic strips cannot be attached in the area covered by the paper web. This leaves an edge area that is subject to increased wear.
- the plastic compound in such a way that it only partially covers the running side of the edge area which is particularly exposed to wear.
- the plastic mass is applied in a line structure running in parallel, point-like or line-like. It consists of polyester or polyamide, which is mixed with a hot melt adhesive, and can also be partially formed from monofilaments or multifilaments, which are applied with an adhesion promoter.
- the invention has for its object to provide a paper machine clothing that is reinforced in the edge area particularly exposed to wear, but without the reinforcement the drainage is so badly affected that the paper web becomes unusable.
- this object is achieved in that the plastic composition is applied in an irregular pattern with an open area of at least 30%.
- the plastic mass preferably consists of a moisture-curing polyurethane, which develops its adhesion and strength only after a reaction time of about 40 hours. It is an easily meltable polyurethane with free isocyanate groups that react to the humidity in the air. After the polymer molecules have crosslinked, the plastic mass becomes infusible and insoluble. It has good adhesion to the fabric and shows high abrasion resistance.
- the invention further relates to a method for applying the edge reinforcement, the plastic compound being sprayed on.
- the plastic emerges in the form of a strand from a central bore in a nozzle and is pulverized by air streams coming from the side and is thereby distributed over a larger area of the edge region of the sheet-forming screen.
- the air streams are generated through several slanted slots on the nozzle.
- the emerging plastic strand hits the surface of the sheet forming sieve in the form of fine particles and small drops and cannot therefore close the meshes of a larger area. It has been shown that the drainage performance is not significantly impaired as long as only individual meshes are closed by the plastic mass. Apparently the water can drain off sufficiently quickly through neighboring meshes. The formation of the paper web is therefore not disturbed by the applied reinforcement. In this way, the drainage capacity can be reduced by more than about 10%.
- Fig. 1 shows from below the running side of a multi-layer sheet forming screen made of interwoven longitudinal threads 1 and transverse threads 2.
- the usual heat setting under longitudinal tension makes the sheet forming sieve a transverse thread runner, i.e. the running side is predominantly formed by the transverse threads 2.
- the running direction is indicated in Fig. 1 by an arrow.
- a reinforcement made of a plastic compound 3 is sprayed onto the running side in the edge area, which is particularly exposed to abrasion.
- the amount of plastic mass 3 sprayed per unit area is dosed so that on the one hand all the longitudinal threads 1 and transverse threads 2 forming the running side are covered by the plastic mass 3, on the other hand the mesh openings are closed as little as possible so that the drainage performance in the area of the applied reinforcement is not essential falls below 80% of the dewatering performance of the sheet forming screen without reinforcement.
- the open area of the plastic mass is approximately 30%, the longitudinal threads 1 and transverse threads 2 forming the running side are approximately 70% covered with the plastic mass 3 and at most 30% of the mesh openings are closed by the plastic mass 3.
- the plastic mass 3 is appropriately applied in an amount of 60 to 120 g / m2.
- the ready-cut is used to apply the plastic mass and fixed sheet forming screen is moved over rollers under spray guns 10 which are arranged at a distance of 10-15 cm perpendicularly above the edge regions of the sheet forming screen.
- 2 shows a spray gun 10.
- the spray gun 10 contains a cartridge 12 for the plastic compound to be sprayed.
- the cartridge is surrounded by a heating element 14 for heating the plastic mass.
- compressed air which is supplied to one end of the cartridge 12 via an air connection 16, a lever release 18, a three-way valve 20 and a reducing valve 22, the plastic mass at the other end of the cartridge 12 is through a central bore 24 (Fig. 3) of a nozzle 26 pressed out.
- Compressed air is simultaneously fed via a heating element 28 for spray air and a valve 27 to an annular distribution chamber 32 arranged in the nozzle 26, from which it is guided through five channels 34 converging towards the nozzle tip to outlet slots 36, which are located at a short distance around the central bore 24 are arranged around.
- the molten plastic mass emerging from the central bore 24 is atomized and pulverized by the air jets flowing out of the outlet slots 36, so that the plastic mass 3 arrives evenly distributed on the running side of the sheet forming screen and is deposited there. It forms an irregularly networked structure with a large proportion of openings.
- the running time of the sheet forming screen from the spray gun 10 to a roller is so great that the polyurethane mass has already dried and solidified to such an extent that the rollers no longer stick together.
- a hardening hot-melt adhesive made of a moisture-curing polyurethane (SUPER GRIP 2000-9802 from Bostik) with a basis weight is placed on a double-layered sheet-forming fabric with a longitudinal thread density of 61 threads / cm and cross threads arranged in two layers with a cross thread density in each layer of 24 threads / cm of 80 g / m2 applied.
- the Application temperature is 100 ° C.
- the sheet forming screen is passed at a speed of 8 m / min and at a distance of 11 cm under a TS-215 HS spray head (manufacturer: Beyer and Otto, 8752 Kleinostheim).
- the lateral air jets emerge from the five lateral slots under a pressure of 3 kPa and atomize the emerging plastic mass.
- the spray cone has an angle of 35 ° and the plastic mass is applied in a width of 6 cm.
- the original permeability of the sheet forming screen of 325 cfm is reduced to 297 cfm by the applied plastic mass.
- the running time of the screen is extended by about 30% thanks to the plastic reinforcement.
Landscapes
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- Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
Abstract
Eine Papiermaschinenbespannung weist eine Verstärkung gegen Abrieb in den Randbereichen in Form einer auf die Laufseite aufgebrachten Kunststoffmasse auf, die den Randbereich der Bespannung teilweise bedeckt. Die Kunststoffmasse (3) ist in einem unregelmäßigen netzförmigen Muster mit einer offenen Fläche von etwa 30 % auf die Laufseite aufgebracht. Zum Aufbringen der Kunststoffmasse (3) wird ein aus einer Düse ausgepreßter schmelzflüssiger Kunststoffstrang durch seitlich auftreffende Luftstrahlen pulverisiert und zerstäubt und dadurch auf die Laufseite der Papiermaschinenbespannung aufgesprüht. <IMAGE>
Description
- Die Erfindung betrifft eine Papiermaschinenbespannung mit einer Verstärkung gegen Abrieb in den Randbereichen in Form einer Kunststoffmasse, die auf den dem Abrieb ausgesetzten Bereichen aufgebracht ist, wobei die Kunststoffmasse in diesen Bereichen die Papiermaschinenbespannung teilweise bedeckt. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Aufbringen der Kunststoffmasse.
- Die Laufzeit einer Papiermaschinenbespannung, insbesondere eines Blattbildungssiebes, wird im allgemeinen durch den Verschleiß auf der Laufseite begrenzt. Bei den meisten Blattbildungssieben wird die Laufseite nicht gleichmäßig über die Gewebebreite abgenutzt, sondern der Verschleiß ist in den Randbereichen wesentlich höher als in dem dazwischenliegenden mittleren Bereich. Bisweilen ist der Verschleiß in den Randbereichen doppelt so hoch wie im mittleren Bereich. Wenn ein Blattbildungssieb an irgendeiner Stelle durchgeschliffen ist, so muß es aus der Papiermaschine genommen werden.
- Die Ursachen für den ungleichmäßigen Verschleiß eines Blattbildungssiebes sind nicht genau bekannt. Die stark abgenutzten Randbereiche decken sich mit der Vakuumbegrenzung der Flachsauger und der Saugwalze. Der ungleichförmige Verschleiß tritt nicht nur bei Kunststoffsieben auf, sondern ist auch von den früher verwendeten steiferen Metallsieben her bekannt. Er tritt unabhängig davon auf, ob es sich um einlagige, doppellagige oder mehrlagige Gewebe handelt. War z.B. die ursprüngliche Gewebedicke 0,7 mm und mußte das Sieb aus der Papiermaschine genommen werden, da im Randbereich die Gewebedicke nur noch 0,45 mm betrug, so war der mittlere Bereich des Gewebes erst auf 0,56 bis 0,58 mm abgenutzt, so daß der mittlere Bereich noch einsatzfähig gewesen wäre.
- Um dem stärkeren Verschleiß im Randbereich entgegenzuwirken, hat man bereits die Gewebe in den Randbereichen durch aufgenähte Gewebestreifen (DE-OS 35 01 980) oder durch das Einweben zusätzlicher, dicker Längsdrähte verstärkt. Derartige Randverstärkungen haben sich jedoch nicht bewährt, weil durch die zusätzlichen, dicken Längsdrähte die Gewebestruktur auf der Laufseite verändert wurde. Die zusätzlichen Längsdrähte sind sehr rasch durchgeschliffen worden und fielen heraus. Die bereits beim Weben verformte Struktur der Laufseite hat sich dann an diesen Stellen besonders rasch durchgeschliffen, so daß sich insgesamt keine Laufzeitverbesserung ergab.
- Aus der DE-OS 29 22 025 ist es bekannt, den Randbereich durch Einnähen von zusätzlichen Längsfäden zu verstärken. Die auf der Laufseite vorstehenden Nähfäden werden jedoch in der Praxis rasch durchgescheuert, und der durch das Nähen beschädigte Randbereich schleift sich anschließend rasch durch. Aus dieser Druckschrift ist es ferner bekannt, die Randbereiche eines Blattbildungssiebes mit Längsstreifen aus Kunststoff, die im schmelzflüssigen Zustand aufgebracht werden, zu verstärken. Als Kunststoff werden im allgmeinen Copolyamide und spezielle Polyurethane eingesetzt. Tatsächlich schützen im Einsatz auch die Kunststoffstreifen das eigentliche Gewebe des Blattbildungssiebes vor dem Abrieb. Dadurch daß die Maschen des Gewebes durch die Längsstreifen völlig verschlossen werden, können die Längsstreifen jedoch nur am äußersten Rand des Gewebes angebracht werden und damit meistens außerhalb der die endgültige Breite der Papierbahn bestimmenden Spritzdüsen und außerhalb der Zone stärksten Abriebs. Bei vielen Papierherstellungsmaschinen erstreckt sich der Bereich erhöhten Abriebs nämlich bis zu einem Abstand von etwa 20 bis 30 cm vom Rand. Die Papierbahn deckt jedoch das Blattbildungssieb mit Ausnahme eines Randbereichs von nur etwa 10 cm ab. Wegen der Beeinträchtigung der Entwässerung können die Kunststoffstreifen jedoch nicht in dem durch die Papierbahn abgedeckten Bereich angebracht werden. Es bleibt damit ein Randbereich, der verstärktem Verschleiß ausgesetzt ist.
- Aus der DE-OS 39 28 485 ist es bekannt, die Kunststoffstreifen unter einem Winkel zur Laufrichtung oder in Wellenlinien aufzubringen. Dies ändert jedoch nichts daran, daß das Blattbildungssieb im Bereich der Kunststoffstreifen nicht mehr entwässert, so daß die Kunststoffstreifen außerhalb des Bereichs der Papierbahn angebracht werden müssen und damit nicht den vom Verschleiß am stärksten betroffenen Bereich schützen können.
- Aus der US-PS 3 523 867 ist es bekannt, bei einem Metall-Entwässerungssieb im Randbereich Verstärkungsfäden einzulegen und den gesamten Randbereich mit einer Kunsstoffmasse zu vergießen. Hierdurch würde die Entwässerung im Randbereich vollständig unterbunden.
- Um die Entwässerung soweit wie möglich aufrechtzuerhalten ist es aus der DE-OS 39 09 534 bekannt, die Kunststoffmasse so aufzubringen, daß sie die Laufseite des dem Verschleiß besonders stark ausgesetzten Randbereiches nur teilweise bedeckt. Die Kunststoffmasse wird dazu in einer parallel verlaufenden Linienstruktur, punktförmig oder strichförmig aufgebracht. Sie besteht aus Polyester oder Polyamid, das mit einem Schmelzkleber vermischt ist, und kann außerdem teilweise aus Monofilen oder Multifilen gebildet sein, die mit einem Haftvermittler aufgebracht werden.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Papiermaschinenbespannung zu schaffen, die in dem dem Verschleiß besonders ausgesetzten Randbereich verstärkt ist, ohne daß jedoch durch die Verstärkung die Entwässerung so stark beeinträchtigt wird, daß die Papierbahn unbrauchbar wird.
- Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Kunststoffmasse in einem unregelmäßigen Muster mit einer offenen Fläche von mindestens 30 % aufgebracht wird.
- Die Kunststoffmasse besteht vorzugsweise aus einem feuchtigkeithärtenden Polyurethan, welches seine Haftung und seine Festigkeit erst nach etwa 40 Stunden Reaktionszeit entwickelt. Es handelt sich hierbei um ein leicht schmelzbares Polyurethan mit freien Isocyanatgruppen, die auf die Feuchtigkeit der Luft reagieren. Nach Vernetzung der Polymermoleküle wird die Kunststoffmasse unschmelzbar und unlöslich. Sie hat gute Haftung am Gewebe und zeigt eine hohe Abriebfestigkeit.
- Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Verfahren zum Aufbringen der Randverstärkung, wobei die Kunststoffmasse aufgesprüht wird. Der Kunststoff tritt dabei in Strangform aus einer mittleren Bohrung einer Düse aus und wird durch von der Seite auftreffende Luftströme pulverisiert und dadurch über eine größere Fläche des Randbereichs des Blattbildungssiebes verteilt. Die Luftströme werden durch mehrere seitlich schräg zulaufende Schlitze an der Düse erzeugt. Der austretende Kunststoffstrang trifft in Form feiner Partikel und kleiner Tropfen auf die Fläche des Blattbildungssiebes auf und kann dadurch nicht die Maschen eines größeren Bereiches verschließen. Es hat sich dabei gezeigt, daß die Entwässerungsleistung nicht wesentlich beeinträchtigt wird, solange nur einzelne Maschen durch die Kunststoffmasse verschlossen werden. Offenbar kann das Wasser durch benachbarte Maschen ausreichend schnell abfließen. Die Bildung der Papierbahn wird durch die aufgebrachte Verstärkung deshalb nicht gestört. Es gelingt auf diese Weise eine Verringerung der Entwässerungsleistung um mehr als etwa 10 % zu vermeiden.
- Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1
- einen Ausschnitt aus dem Randbereich der Laufseite eines Blattbildungssiebes mit aufgebrachter Verstärkung,
- Fig. 2
- die Sprühpistole zum Auftragen der Verstärkung und
- Fig. 3
- die Düse der Sprühpistole im Längsschnitt.
- Fig. 1 zeigt von unten die Laufseite eines mehrlagigen Blattbildungssiebes aus miteinander verwebten Längsfäden 1 und Querfäden 2. Durch die übliche Thermofixierung unter Längsspannung wird das Blattbildungssieb zu einem Querfadenläufer, d.h. die Laufseite wird überwiegend durch die Querfäden 2 gebildet. Die Laufrichtung ist in Fig. 1 durch einen Pfeil angegeben.
- Auf die Laufseite ist im Randbereich, der dem Abrieb besonders stark ausgesetzt ist, eine Verstärkung aus einer Kunststoffmasse 3 aufgesprüht. Die pro Flächeneinheit aufgesprühte Menge der Kunststoffmasse 3 ist dabei so dosiert, daß einerseits möglichst alle die Laufseite bildenden Längsfäden 1 und Querfäden 2 von der Kunststoffmasse 3 abgedeckt werden, andererseits die Maschenöffnungen möglichst wenig verschlossen werden, damit die Entwässerungsleistung im Bereich der aufgebrachten Verstärkung nicht wesentlich unter 80 % der Entwässerungsleistung des Blattbildungssiebes ohne Verstärkung sinkt. Die offene Fläche der Kunststoffmasse beträgt etwa 30 %, die die Laufseite bildenden Längsfäden 1 und Querfäden 2 sind zu etwa 70 % mit der Kunststoffmasse 3 bedeckt und höchstens 30 % der Maschenöffnungen sind durch die Kunststoffmasse 3 verschlossen. Die Kunststoffmasse 3 wird zweckmäßig in einer Menge von 60 bis 120 g/m² aufgebracht.
- Zum Auftragen der Kunststoffmasse wird das fertig zugeschnittene und fixierte Blattbildungssieb über Walzen unter Sprühpistolen 10 hindurchbewegt, die in einem Abstand von 10-15 cm senkrecht über den Randbereichen des Blattbildungssiebes angeordnet sind. Fig. 2 zeigt eine Sprühpistole 10. Die Sprühpistole 10 enthält eine Kartusche 12 für die zu versprühende Kunststoffmasse. Die Kartusche ist von einem Heizelement 14 zum Erwärmen der Kunststoffmasse umgeben. Durch Druckluft, die über einen Luftanschluß 16, einen Hebelauslöser 18, ein Dreiwegeventil 20 und ein Reduzierventil 22 dem einen Ende der Kartusche 12 zugeführt wird, wird die Kunststoffmasse am anderen Ende der Kartusche 12 durch eine zentrale Bohrung 24 (Fig. 3) einer Düse 26 ausgepreßt. Druckluft wird gleichzeitig über ein Heizelement 28 für Sprühluft und ein Ventil 27 einer in der Düse 26 angeordneten, ringförmigen Verteilerkammer 32 zugeführt, aus der sie durch fünf, zur Düsenspitze hin zusammenlaufende Kanäle 34 zu Austrittschlitzen 36 geführt, die in geringem Abstand um die zentrale Bohrung 24 herum angeordnet sind. Die aus der zentralen Bohrung 24 austretende schmelzflüssige Kunststoffmasse wird durch die aus den Austrittsschlitzen 36 ausströmenden Luftstrahlen zerstäubt und pulverisiert, so daß die Kunststoffmasse 3 gleichmäßig verteilt auf der Laufseite des Blattbildungssiebes ankommt und sich dort niederschlägt. Sie bildet dabei eine unregelmäßig vernetzte Struktur mit einem großen Anteil von Öffnungen. Die Laufzeit des Blattbildungssiebes von der Sprühpistole 10 bis zu einer Walze ist so groß, daß die Polyurethanmasse bereits soweit getrocknet und verfestigt ist, daß die Walzen nicht mehr verkleben.
- Auf ein doppellagiges Blattbildungsgewebe mit einer Längsfadendichte von 61 Faden/cm und in zwei Lagen angeordneten Querfäden mit einer Querfadendichte in jeder Lage von 24 Fäden/cm wird ein aushärtender Schmelzklebstoff aus einem feuchtigkeitshärtenden Polyurethan (SUPER GRIP 2000-9802 der Firma Bostik) mit einem Flächengewicht von 80 g/m² aufgebracht. Die Auftragstemperatur beträgt 100°C. Das Blattbildungssieb wird dabei mit einer Geschwindigkeit von 8 m/min und in einem Abstand von 11 cm unter einem Sprühkopf des Typs TS-215 HS (Hersteller: Beyer und Otto, 8752 Kleinostheim) hindurchgeführt. Die seitlichen Luftstrahlen treten unter einem Druck von 3 kPa aus den fünf seitlichen Schlitzen aus und zerstäuben die austretende Kunststoffmasse. Der Sprühkegel hat einen Winkel von 35° und die Kunststoffmasse wird in einer Breite von 6 cm aufgetragen. Die ursprüngliche Durchlässigkeit des Blattbildungssiebes von 325 cfm verringert sich durch die aufgebrachte Kunststoffmasse auf 297 cfm. Die Laufzeit des Siebes wird durch die Kunststoffverstärkung etwa um 30 % verlängert.
Claims (4)
- Papiermaschinenbespannung mit einer Verstärkung gegen Abrieb in den Randbereichen in Form einer auf die Laufseite aufgebrachten Kunststoffmasse, die den Randbereich der Bespannung teilweise bedeckt, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffmasse (3) in einem unregelmäßigen netzförmigen Muster mit einer offenen Fläche von etwa 30 % auf die Laufseite aufgebracht ist.
- Bespannung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Laufseite bildenden Fäden (1, 2) mindestens zu 70 % ihrer Länge mit der Kunststoffmasse (3) bedeckt sind.
- Bespannung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß höchstens 30 % der Maschenöffnungen durch die Kunststoffmasse (3) verschlossen sind.
- Verfahren zum Aufbringen einer Kunststoffmasse (3) als Verstärkung auf den Randbereich der Laufseite einer Papiermaschinenbespannung, wobei ein aus einer Düse ausgepreßter schmelzflüssiger Kunststoffstrang durch seitlich auftreffende Luftstrahlen pulverisiert und zerstäubt wird und dadurch auf die Laufseite aufgesprüht wird.
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