DE4445472C2 - Preßmantel für eine Preßvorrichtung zur Entwässerung einer Papierbahn - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Preßmantel für eine Preßvorrichtung zur Entwässerung einer Papierbahn in einem Preßspalt einer Papiermaschine, umfassend eine elastomere Schicht, die sich quer zur Bahnlaufrichtung über einen Preßbereich, der der Breite des Preßspaltes entspricht, und über sich an beiden Seiten anschließende Randbereiche erstreckt, wobei die elastomere Schicht mit Vertiefungen zur Wasseraufnahme versehen ist.

Ein derartiger Preßmantel ist aus der DE 44 01 580 A1 bekannt.

Bei dem bekannten Preßmantel sind zusätzliche Vertiefungen im Randbereich vorgesehen, um die Steifigkeit des Preßmantels im Randbereich herabzusetzen. Dadurch soll der Verschleiß der Filzbänder und des Preßmantels herabgesetzt werden.

Bei einem ähnlichen aus der DE 38 28 179 C2 bekannten Preßmantel ist eine Mehrzahl von Blindbohrungen oder Sacklöchern über den Preßmantel verteilt, wobei die Tiefe und/oder der Durchmesser der Blindbohrungen nach außen zu den Rändern des Preßmantels hin zunimmt.

Hierdurch soll die Preßkraft an den Rändern der den Preßspalt durchlaufenden Papierbahn herabgesetzt werden. Der Preßdruck soll auf diese Weise quer zur Bahnlaufrichtung hin auf besonders feinfühlige Weise beeinflußbar sein.

Um höhere Preßkräfte im Preßspalt zu erzielen, sind in neuerer Zeit Schuhpressen gebräuchlich. Die hierfür vorgesehenen Preßmäntel sind als schlauchförmige Bänder ausgebildet und schließen in der Regel entweder an beiden Stirnseiten der Schuhpreßwalze flüssigkeitsdicht ab oder aber sind als an den Seiten offene Bänder ausgebildet, die über mehrere Walzen umlaufen.

In derartigen Preßmänteln (vgl. DE 37 27 563 C1, US 4,978,428), sind in Bahnlaufrichtung verlaufende Rillen gebräuchlich, um das Wasseraufnahmeverhalten des Preßmantels zu verbessern. Dabei sind die Rillen über den gesamten Bereich des Preßmantels bis in die Randzonen außerhalb des Preßspaltes gleichmäßig ausgebil­ det. Hierdurch soll eine gleichmäßige Wasseraufnahmemöglichkeit geschaffen werden.

Es hat sich nun gezeigt, daß beim Dauerbetrieb von Preßmänteln insbesondere im Übergangsbereich zwischen dem Preßbereich, der der Breite des Preßspaltes entspricht, und den anschließenden Randbereichen häufig Beschädigungen in Form von Rissen oder dgl. auftreten.

Der Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde, einen Preß­ mantel der eingangs genannten Art derart zu verbessern, daß die Gefahr von Beschädigungen des Preßmantels verringert wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Preßmantel der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß das Volumen der Vertiefungen pro Flächeneinheit an beiden Seiten jeweils innerhalb eines Diskontinuitätsbereiches, der innerhalb des Preßbereiches beginnt, in Richtung zu den jeweiligen Randbe­ reichen hin abnimmt und dann mit zunehmender Entfernung vom Preßbereich entweder auf einem konstant niedrigeren Wert als im Preßbereich verbleibt, oder daß außerhalb des Diskontinuitäts­ bereiches überhaupt keine Vertiefungen vorgesehen sind.

Erfindungsgemäß wird durch das verringerte Volumen der Vertie­ fungen pro Flächeneinheit eine höhere Stabilität des Preßmantels insbesondere in den Zonen erreicht, in denen der Preßmantel einer erhöhten Beanspruchung ausgesetzt ist. Insbesondere bei Preßmänteln für Schuhpreßwalzen, die an beiden Stirnseiten der Schuhpreßwalze flüssigkeitsdicht abschließen, treten nämlich im Bereich des Übergangs zwischen Preßbereich und Randbereich erhöhte Scherbelastungen auf, die nunmehr erfindungsgemäß durch die erhöhte Stabilität des Preßmantels in diesen Bereichen ausgeglichen werden.

Dies schließt nicht aus, daß ein erfindungsgemäßer Preßmantel noch weiter außerhalb im Bereich der Ränder mit Zungen versehen ist oder eine verringerte Dicke aufweist, um eine bessere Flexibilität zur Befestigung an Tragscheiben zu erreichen, wie dies beispielsweise gemäß der DE 35 01 635 A1 vorgesehen ist.

Obwohl die Erfindung bevorzugt bei einem Preßmantel für eine Schuhpresse anwendbar ist, versteht es sich, daß die Erfindung auch bei einem mit einem drehbaren Walzenkörper verbundenen Preßmantel oder Walzenbezug vorteilhaft anwendbar ist.

Durch das verringerte Volumen der Vertiefungen im Randbereich wird natürlich das Entwässerungsverhalten der Presse beeinflußt, da eine verringerte Wasseraufnahmemöglichkeit besteht. Erfin­ dungsgemäß wurde erkannt, daß sich dies nicht nachteilig auf das Gesamtverhalten der Presse auswirkt, da an den Rändern der Pa­ pierbahn ausgepreßtes Wasser nicht nur von den Vertiefungen auf­ genommen werden kann, sondern auch ein direktes Ausweichen zur Seite hin möglich ist. Insgesamt läßt sich so erfindungsgemäß sogar eine gleichmäßigere Entwässerung der Papierbahn über den gesamten Pressenquerschnitt erreichen. Erfindungsgemäß wird so also nicht nur eine erhöhte Lebensdauer des Preßmantels erreicht, sondern gleichzeitig auch eine gleichmäßigere Entwäs­ serung der Papierbahn sichergestellt.

Die Vertiefungen können in an sich bekannter Weise als Rillen oder als Blindbohrungen vorgesehen sein.

Das verringerte Volumen der Vertiefungen pro Flächeneinheit kann durch eine verringerte Tiefe der Vertiefungen, durch einen verringerten Querschnitt der Vertiefungen oder auch durch eine geringere Zahl von Vertiefungen pro Flächeneinheit erreicht werden, wobei auch Kombinationen dieser Maßnahmen möglich sind.

Insgesamt wird durch das verringerte Volumen der Vertiefungen pro Flächeneinheit im äußeren Bereich eine erhöhte Stabilität des Preßmantels erreicht, so daß die starken Beanspruchungen, die in diesem Bereich einerseits durch erhöhte Scherkräfte und anderer­ seits durch thermische Beeinflussungen auftreten, ohne weiteres auch im Langzeitbetrieb ohne Beschädigungen aufgenommen werden können.

Das Volumen der Vertiefungen pro Flächeneinheit kann dabei im Diskontinuitätsbereich entweder allmählich oder auch sprunghaft abnehmen und ggf. außerhalb dieses Bereiches konstant auf einem niedrigeren Wert verbleiben.

Es versteht sich, daß in beiden äußeren Bereichen des Preßmantels auch gänzlich auf Vertiefungen verzichtet werden kann, sofern dies in Einzelfällen erwünscht ist.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus 1 der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer herkömmlichen Schuhpresse im Bereich des Preßspaltes;

Fig. 2 eine schematische Schnittdarstellung eines her­ kömmlichen Preßmantels in der Randzone am Übergang zwischen Preßbereich und Randbereich;

Fig. 3 eine alternative Ausführung eines herkömmlichen Preßmantels;

Fig. 4 eine weitere Abwandlung eines herkömmlichen Preß­ mantels, der als Walzenbezug für eine konventionelle Preßwalze vorgesehen ist;

Fig. 5 eine erste Ausführung eines erfindungsgemäßen Preß­ mantels in geschnittener Darstellung im Über­ gangsbereich zwischen Preßbereich und Randbereich;

Fig. 6 eine alternative Ausführung des erfindungsgemäßen Preßmantels;

Fig. 7 eine weitere Abwandlung des erfindungsgemäßen Preß­ mantels;

Fig. 8 eine weitere Alternative des erfindungsgemäßen Preßmantels;

Fig. 9 eine weitere Abwandlung des erfindungsgemäßen Preß­ mantels und

Fig. 10 einen erfindungsgemäßen Preßmantel in nochmals abgewandelter Form.

Fig. 1 zeigt die Verhältnisse an einem Preßspalt 10 einer Schuhpresse bekannter Art in schematischer Darstellung, bei der der Preßmantel 13 über einen Preßschuh 16 zwischen einer Gegenwalze 15 umläuft, wobei eine wässrige Papierbahn 11 zwischen der Gegenwalze 15 und einer Filzbahn 12 geführt ist, die über den Preßmantel 13 läuft. Infolge eines hohen Preßdruckes im Preßspalt 10 wird die Papierbahn 11 im Preßspalt 10 entwässert, wobei das Wasser von der Filzbahn 12 und zum Teil von Rillen oder Blindbohrungen im Preßmantel 13 aufgenommen wird.

Der Preßmantel 13 ist als endloses, schlauchförmiges Band ausgebildet, das eine elastomere Matrix aufweist, die vor­ zugsweise aus Polyurethan besteht.

In den Fig. 2 bis 4 sind verschiedene herkömmliche Preßmäntel ausschnittsweise dargestellt und insgesamt mit den Ziffern 13, 18, 19 bezeichnet.

Der Preßschuh 16 verläuft in Querrichtung zur Bahnlaufrichtung 14 seitlich bis zu der gestrichelten Linie und legt so den Preßbereich P fest, der der Breite des Preßspaltes 10 entspricht. Außerhalb des Preßbereiches P beginnt auf beiden Seiten der Randbereich R.

Betrachtet man nun die Vertiefungen bei den herkömmlichen Preßmänteln 13, 18, 19 gemäß den Fig. 2 bis 4, die als in Bahnlaufrichtung 14 verlaufende Umfangsrillen 17 ausgebildet sind, so sieht man, daß diese Vertiefungen innerhalb des Preßbereiches P in einem gleichmäßigen Abstand voneinander angeordnet sind und einen konstanten Querschnitt und eine konstante Tiefe aufweisen. Auch außerhalb des Preßbereiches bis in den Randbereich R hinein weisen die Vertiefungen 17 einen konstanten Querschnitt und eine konstante Tiefe auf.

Lediglich bei dem Preßmantel gemäß Fig. 4, der als Walzenbezug für eine herkömmliche Presse ausgebildet ist, laufen die Rillen 17 im Randbereich R nach außen hin nach und nach aus, da die Walze konisch abgeschrägt ist.

Bei den herkömmlichen Preßmänteln, insbesondere bei solchen, die für Schuhpreßwalzen vorgesehen sind und daher als endlose schlauchförmige Bänder ausgebildet sind (vgl. Fig. 2 und 3) treten im Langzeitbetrieb häufig Beschädigungen im Über­ gangsbereich zwischen dem Preßbereich P und dem Randbereich R auf.

Derartige Beschädigungen werden durch einen erfindungsgemäßen Preßmantel vermieden, der in verschiedenen Ausführungen in den Fig. 5 bis 10 dargestellt ist.

Sämtlichen Ausführungen gemäß der Fig. 5 bis 10 ist gemeinsam, daß das Volumen der Vertiefungen pro Flächeneinheit in einem äußeren Bereich A, der noch innerhalb des Preßbereiches P beginnt und sich bis in den Randbereich R erstreckt, verringert ist. Dadurch wird eine erhöhte Stabilität des Preßmantels in diesem Bereich erzielt und somit Beschädigungen infolge verstärkter Beanspruchung vermieden.

In Fig. 5 ist eine erste Ausführung eines erfindungsgemäßen Preßmantels insgesamt mit der Ziffer 20 bezeichnet. Der Preß­ mantel weist eine elastomere Matrix 24 auf, die in der Regel durch ein Gewebe oder ein Gelege verstärkt ist (nicht darge­ stellt). Die elastomere Matrix 24 erstreckt sich über den Preßbereich P über die gesamte Breite des Preßspaltes und über die sich an beiden Seiten daran anschließenden Randbereiche R. Der Preßmantel 20 ist an den beiden Randbereichen R durch eine Schräge 25 nach außen hin konisch abgeschrägt, an den sich ein Bereich 26 mit geringerer Stärke 26 anschließt.

Der Preßmantel 20 weist Vertiefungen 21, 22, 23 auf, die als in Umfangsrichtung verlaufende Rillen ausgebildet sind und zur Aufnahme ausgepreßten Wassers vorgesehen sind. Die Rillen weisen in der Mitte des Preßbereiches P über einen Kontinuitätsbereich K einen konstanten rechteckigen Querschnitt mit konstanter Breite und konstanter Tiefe auf und sind in gleichmäßigen Abständen voneinander angeordnet.

An diesen Kontinuitätsbereich K schließt sich jeweils nach außen zu den Randbereichen R hin ein Diskontinuitätsbereich D an, innerhalb dessen die Vertiefungen 21, 22, 23 eine gleichmäßig abnehmende Tiefe bei gleichbleibendem Querschnitt und gleich­ bleibendem Abstand voneinander aufweisen. Weiter nach außen hin bleibt die Tiefe der Vertiefungen 23 im äußeren Bereich A konstant auf einem geringeren Wert als im Kontinuitätsbereich K.

Insgesamt wird so durch die erheblich verringerte Tiefe der Vertiefungen 22, 23 im äußeren Bereich A eine verbesserte mechanische Stabilität erreicht.

Bei den nachfolgenden Abwandlungen gemäß der Fig. 6 bis 10 sind gleiche Bezugsziffern für entsprechende Teile verwendet.

Eine Abwandlung des Preßmantels gemäß Fig. 5 ist in Fig. 6 insgesamt mit der Ziffer 30 bezeichnet.

Der Preßmantel 30 gemäß Fig. 6 unterscheidet sich von der zuvor beschriebenen Ausführung gemäß Fig. 5 dadurch, daß die Vertie­ fungen 31, 32 im Diskontinuitätsbereich D nicht nacheinander in Abstufungen auf eine verringerte Tiefe übergehen, sondern sprunghaft, so daß sich an die Vertiefungen 31 innerhalb des Kontinuitätsbereiches unmittelbar Vertiefungen 32 mit stark verringerter Tiefe anschließen.

Bei der Abwandlung gemäß Fig. 7 ist ein erfindungsgemäßer Preßmantel insgesamt mit der Ziffer 40 bezeichnet. Diese Ausführung unterscheidet sich von den zuvor beschriebenen Ausführungen dadurch, daß außerhalb des Kontinuitätsbereiches K der Vertiefungen 41 vollständig auf Vertiefungen im Preßmantel verzichtet wurde, so daß im äußeren Bereich A, der sich an den Diskontinuitätsbereich D anschließt, gar keine Vertiefungen vorhanden sind.

Eine in Fig. 8 dargestellte Ausführung eines erfindungsgemäßen Preßmantels ist insgesamt mit der Ziffer 50 bezeichnet.

Sie unterscheidet sich von der zuvor anhand der Fig. 7 erläuter­ ten Ausführung dadurch, daß die Vertiefungen 51, 52, 53 stufen­ förmig von einer größeren Tiefe bei der Vertiefung 51 im Kontinuitätsbereich K zu Vertiefungen 52, 53 im Diskon­ tinuitätsbereich mit geringerer Tiefe übergehen. Jenseits davon sind im äußeren Bereich A überhaupt keine Vertiefungen vor­ gesehen.

Eine weitere Abwandlung der Erfindung ist in Fig. 9 dargestellt und insgesamt mit der Ziffer 60 bezeichnet. Auch hierbei sind innerhalb des Kontinuitätsbereiches K Vertiefungen 61 in Form von in Umfangsrichtung verlaufenden Rillen mit gleichmäßigem Querschnitt in gleichmäßigen Abständen voneinander angeordnet. An den Kontinuitätsbereich K schließt sich der äußere Bereich A an, der innerhalb des Preßbereiches P beginnt und bis in den Randbereich R hinein verläuft. Im dargestellten Ausfüh­ rungsbeispiel verlaufen die Vertiefungen 61, 62, 63, 64, 65, 66 über den gesamten äußeren Bereich A diskontinuierlich, so daß der Diskontinuitätsbereich D hier mit dem äußeren Bereich A zusammenfällt. Die Vertiefungen weisen einen gleichmäßig nach außen hin abnehmenden Querschnitt sowie eine gleichzeitig verringerte Tiefe auf. Ferner nimmt der Abstand der Vertiefungen voneinander nach außen hin allmählich zu.

In Abwandlung von den zuvor beschriebenen Ausführungen ist der Preßmantel 60 im Randbereich R nicht konisch zur Mittelachse hin abgeschrägt.

Eine weitere Abwandlung ist in Fig. 10 dargestellt und insgesamt mit der Ziffer 70 bezeichnet.

Hierbei weisen die Vertiefungen 71 innerhalb des Konti­ nuitätsbereiches K einen gleichmäßigen Querschnitt und gleich­ mäßigen Abstand voneinander auf, gehen in einem sich daran anschließenden Diskontinuitätsbereich D sprunghaft auf Vertie­ fungen 72 mit einem geringeren Querschnitt und einer geringeren Tiefe über, und setzen sich im äußeren Bereich A mit gleich­ bleibendem kleinen Querschnitt in gleichmäßigen Abständen voneinander fort.

Es versteht sich, daß weitere Abwandlungen möglich sind, um ein verringertes Volumen der Vertiefungen pro Flächeneinheit im äußeren Bereich zu erreichen. Dabei können insbesondere auch die Querschnittsformen variiert werden.

Es versteht sich ferner, daß anstelle von Rillen natürlich auch Blindbohrungen vorgesehen sein können, die beispielsweise in vergrößerten Abständen voneinander angeordnet sind oder aber eine verringerte Tiefe, einen verringerten Querschnitt usw. aufweisen.

Claims (8)

1. Preßmantel für eine Preßvorrichtung zur Entwässerung einer Papierbahn (11) in einem Preßspalt (10) einer Papier­ maschine, umfassend eine elastomere Schicht (24), die sich quer zur Bahnlaufrichtung (14) über einen Preßbereich (P), der der Breite des Preßspaltes (10) entspricht, und über sich an beiden Seiten anschließende Randbereiche (R) erstreckt, wobei die elastomere Schicht (24) mit Vertie­ fungen (21, 22, 23; 31, 32; 41; 51, 52, 53; 61, 62, 63, 64, 65, 66; 71, 72) zur Wasseraufnahme versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Volumen der Vertiefungen (21, 22, 23; 31, 32; 41; 51, 52, 53; 61, 62, 63, 64, 65, 66; 71, 72) pro Flächeneinheit an beiden Seiten jeweils innerhalb eines Diskontinuitätsbereiches (D), der innerhalb des Preßbereiches (P) beginnt, in Richtung zu den jeweiligen Randbereichen (R) hin abnimmt und dann mit zunehmender Entfernung vom Preßbereich (P) entweder auf einem konstant niedrigeren Wert als im Preßbereich (P) verbleibt, oder daß außerhalb des Diskontinuitätsbereiches (D) überhaupt keine Vertiefungen vorgesehen sind.

2. Preßmantel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefungen (22, 23; 32; 52; 62, 63, 64, 65, 66) innerhalb des Diskontinuitätsbereiches (D) eine abnehmende Tiefe aufweisen.

3. Preßmantel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefungen (62, 63, 64, 65, 66) innerhalb des Diskontinuitätsbereiches (D) einen abnehmenden Querschnitt aufweisen.

4. Preßmantel nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine innerhalb des Dis­ kontinuitätsbereiches (D) abnehmende Zahl von Vertiefungen (61, 62, 63, 64, 65, 66) pro Flächeneinheit vorgesehen ist.

5. Preßmantel nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Volumen der Vertiefungen (21, 22, 23; 51, 52, 53; 61, 62, 63, 64, 65, 66) pro Flächeneinheit jeweils innerhalb des Diskontinuitäts­ bereiches (D) allmählich abnimmt.

6. Preßmantel nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Volumen der Vertiefungen (31, 32; 41; 71, 72) pro Flächeneinheit jeweils innerhalb des Diskontinuitätsbereiches (D) sprunghaft abnimmt.

7. Preßmantel nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Diskon­ tinuitätsbereich (D) innerhalb des Preßmantels (P) befindet.

8. Preßmantel nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefungen (21, 22, 23; 31, 32; 41; 51, 52, 53; 61, 62, 63, 64, 65, 66; 71, 72) als Rillen oder Blindbohrungen ausgebildet sind.