EP0590288A1 - Mehrlagiges Pressensieb für Nasspressen einer Papiermaschine - Google Patents

Mehrlagiges Pressensieb für Nasspressen einer Papiermaschine Download PDF

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EP0590288A1
EP0590288A1 EP93113084A EP93113084A EP0590288A1 EP 0590288 A1 EP0590288 A1 EP 0590288A1 EP 93113084 A EP93113084 A EP 93113084A EP 93113084 A EP93113084 A EP 93113084A EP 0590288 A1 EP0590288 A1 EP 0590288A1
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fabric
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Kufferath Franz-Ferdinand Dipl-Kfm
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KUFFERATH FRANZ FERDINAND DIPL
Kufferath Franz-Ferdinand Dipl-Kfm
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    • Y10T442/30Woven fabric [i.e., woven strand or strip material]
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    • Y10T442/3472Woven fabric including an additional woven fabric layer
    • Y10T442/3528Three or more fabric layers

Definitions

  • the invention relates to a multi-layer press screen for wet pressing a paper machine.
  • the invention has for its object to improve the known press screens of the type mentioned. This object is achieved by a press screen with the features of claim 1.
  • the water storage integrated into the fabric of the press screen prevents due to its capillary and / or adhesive property that the water taken up by the press belt in the nip of a wet press does not prematurely after the press screen emerges from the wet press by a so-called film splitting on a guide roller or the like or under the influence of centrifugal force is given off during a deflection, rather can be transported to a drainage station, which is formed, for example, by a pipe suction device.
  • An early release of water can lead to spraying and the formation of water mist in the wet press, which can be disruptive to the manufacturing process due to the formation of drops and the like.
  • the water reservoir is formed by additional threads running in the transverse direction of the sieve and / or in the longitudinal direction of the sieve, wherein these threads can be included in at least one of the sieve layers or can also form an additional layer, which is preferably designed such that it is highly capillary and has a high wettable surface.
  • Multifilament yarns, staple fiber yarns, micro yarns, i.e. yarns in the titer range below 1 dtex, but also monofilament profile threads with an increased surface area are therefore particularly suitable for the water reservoir. All of these threads can be very thin because, due to the distance from the contact surface for the web to be dewatered and from the machine running side, they are protected against wear by external influences.
  • the threads of the water reservoir can be arranged in one or more weft layers and / or warp layers. Furthermore, it is not necessary to form the water reservoir exclusively from multifilament yarns, staple fiber yarns and micro yarns. Alternating monofilament and multifilament threads can also follow one another.
  • the screen fabric is designed so that its water permeability decreases according to a double funnel from the contact surface for the web to be dewatered towards the water reservoir, has its smallest value in the area of the water reservoir and increases again from here to the machine running side. This results in a particularly high drainage capacity of the screen fabric, especially since the water storage tank has a retention capacity counteracts a so-called rewetting of the web, ie a release of water to the web after leaving the press nip.
  • the upper layer on the preferably monoplan-shaped upper side of which the web to be dewatered comes into contact, advantageously has at least no significant change in its hydraulic drainage resistance under the pressure load in a press which allows dimensional stability. This ensures that the lowest possible hydraulic drainage resistance is opposed to the water pressed out of the web in the press nip, which is important for absorbing the water in the press nip.
  • the top layer therefore consists of pressure-resistant, monofilament threads.
  • the monofilament longitudinal threads of the top layer can also have a rectangular, oval or dumbbell-shaped cross section instead of a round one, whereby the specific pressure load of the monofilament threads can be changed and the effective contact surface for the web can be changed, for example enlarged.
  • At least the longitudinal threads also consist of pressure-resistant, monofilament threads, which in addition to a round one also have a rectangular, oval or can have a hand-shaped cross-section, which, like the profile threads of the top layer, can change the specific pressure load of the threads and the effective running surface of the screen fabric.
  • the water retention capacity of the underlay can be increased if necessary by weaving threads twisted from monofilaments.
  • the monofilament threads are preferably made of a plastic such as PA 6.12 or PA 6.10, which has a water absorption of less than 6%.
  • a multi-layer press screen which instead of a press felt carries a web to be dewatered when it passes through a wet press of a paper or board machine, consists of an upper fabric designated as a whole with 1, the upper side of which forms the contact surface for the web to be dewatered, one as a whole with 2 designated sub-fabric, which forms the machine running side of the press screen and an intermediate layer 10 arranged between the two.
  • the upper fabric 1 is made in the embodiment, but can also be multi-layer. In the case of a multi-layer design, the lower layer adjacent to the intermediate fabric 3 would preferably be designed so that its hydraulic drainage resistance is greater than that of the upper layer.
  • the side of the upper fabric 1 forming the contact surface for the draining web is monoplan.
  • both the weft threads 4 and the warp threads 5 are monofilament threads made of pressure-resistant plastic, not only those with a circular cross section but also those with a larger surface area, for example monofilament threads with a rectangular, oval or dumbbell-shaped cross section. Such cross-sectional shapes reduce the specific pressure load on the threads and increase the effective size of the contact surface for the web to be dewatered.
  • the lower fabric 2 has an upper weft layer consisting of upper wefts 6 and a lower weft layer consisting of lower wefts 7.
  • Each of the sub-shots 7 is precisely aligned with one of the upper shots 6.
  • Warp threads 8 bind with the upper wefts 6 and the lower wefts 7 in such a way that the hydraulic drainage resistance of the lower layer of the lower fabric 2 is lower than that of the upper layer.
  • the inclusion of the warp threads 8 in the lower layer is therefore less than in the upper layer.
  • the binding is chosen so that it supports the achievement of a dimensional stability of the lower fabric 2 under the pressure prevailing in the nip of a wet press.
  • the dimensional stability of the lower fabric 2 which ensures that the space made available for the absorption of water is not significantly reduced in the press nip, is achieved by using monofilament threads.
  • These threads can have a rectangular, oval or dumbbell-shaped cross-section instead of the round one, which reduces the specific pressure load of the threads and increases the effective machine running surface.
  • the intermediate layer 10 is arranged, which in the exemplary embodiment consists exclusively of weft threads 11, which are arranged in a single layer.
  • the intermediate layer 10 can consist of a single or multi-layer fabric, that is to say both of weft threads and of warp threads.
  • all weft threads 11 are multifilament threads. If monofilament threads are also used, then preferably monofilament and multifilament threads follow one another alternately. Monofilament threads in the intermediate layer 10 have a positive effect on the desired incompressibility of the entire press screen.
  • the intermediate layer 10 is highly capillary and adhesive for water. It therefore forms a water reservoir at a distance from the top surface of the upper fabric 1 forming the contact surface for the web to be dewatered, which has a very small storage capacity, but only releases the water stored in it at very high forces.
  • the intermediate layer 10 therefore effectively prevents the water taken up by the press screen in the nip of a press from being released prematurely after leaving the press nip, either by centrifugal forces when deflected by a guide roller or by film splitting on a roller surface.
  • the intermediate layer 10 which has the effect of a compacted fabric layer with an extremely high wettable surface and fine capillary mesh openings, has the highest hydraulic drainage resistance. Therefore, the hydraulic drainage resistance of the contact surface for the web to be dewatered top of the upper fabric 1 to the intermediate layer 10 to where it has its greatest value, and then decreases again to the machine running side. It is therefore comparable to a double funnel.
  • the size of the openings serving for dewatering decreases according to a double funnel from the contact surface for the web to be dewatered to the intermediate layer 10 and then again to the machine running side, that is to say the underside of the lower fabric 2.

Abstract

Ein mehrlagiges Pressensieb für Naßpressen einer Papiermaschine weist einen im Abstand sowohl von der Anlagefläche für die zu entwässernde Bahn als auch von der Maschinenlaufseite in das Gewebe integrierten, kapillaren und/oder adhäsiven Wasserspeicher (10) auf. <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung betrifft ein mehrlagiges Pressensieb für Naßpressen einer Papiermaschine.
  • Die bekannten Pressensiebe dieser Art wurden entwickelt, um die sogenannten Pressenfilze wegen der diesen anhaftenden Mängel ersetzen zu können.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannten Pressensiebe der eingangs genannten Art zu verbessern. Diese Aufgabe löst ein Pressensieb mit den Merkmalen des Anspruches 1.
  • Der in das Gewebe des Pressensiebes integrierte Wasserspeicher verhindert aufgrund seiner kapillaren und/oder adhäsiven Eigenschaft, daß das vom Pressenband im Spalt einer Naßpresse aufgenommene Wasser nicht vorzeitig nach dem Austritt des Pressensiebs aus der Naßpresse durch eine sogenannte Filmspaltung an einer Leitwalze oder dgl. oder unter dem Einfluß der Fliehkraft bei einer Umlenkung abgegeben wird, vielmehr bis zu einer Entwässerungsstation transportiert werden kann, die beispielsweise durch einen Rohrsauger gebildet ist. Eine vorzeitige Wasserabgabe kann nämlich zum Spritzen und zur Bildung von Wassernebel in der Naßpresse führen, was für den Fertigungsprozeß durch Tropfenbildung und dgl. störend sein kann.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der Wasserspeicher durch zusätzliche, in Siebquerrichtung und/oder in Sieblängsrichtung verlaufende Fäden gebildet, wobei diese Fäden in wenigstens eine der Sieblagen einbezogen sein oder auch eine zusätzliche Lage bilden können, die vorzugsweise so ausgebildet ist, daß sie hochkapillar ist und eine hohe benetzbare Oberfläche hat. Für den Wasserspeicher sind deshalb insbesondere multifile Garne, Stapelfasergarne, Mikrogarne, also Garne im Titerbereich unter 1 dtex, aber auch monofile Profilfäden mit erhöhter Oberfläche, geeignet. Alle diese Fäden können sehr dünn sein, weil sie infolge des Abstandes sowohl von der Anlagefläche für die zu entwässernde Bahn als auch von der Maschinenlaufseite gegen einen Verschleiß durch äußere Einwirkungen geschützt sind. Die Fäden des Wasserspeichers können in einer oder mehrere Schußlagen und/oder Kettlagen angeordnet sein. Weiterhin ist es nicht erforderlich, den Wasserspeicher ausschließlich aus multifilen Garnen, Stapelfasergarnen und Mirkogarnen zu bilden. Es können auch alternierend monofile und multifile Fäden aufeinander folgen.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist das Siebgewebe so ausgebildet, daß seine Wasserdurchlässigkeit entsprechend einem Doppeltrichter von der Anlagefläche für die zu entwässernde Bahn gegen den Wasserspeicher hin abnimmt, im Bereich des Wasserspeicher ihren kleinsten Wert hat und von hier aus zur Maschinenlaufseite hin wieder zunimmt. Hierdurch erhält man eine besonders hohe Entwässerungsleistung des Siebgewebes, zumal der Wasserspeicher wegen seines Rückhaltevermögens einer sogenannten Rückfeuchtung der Bahn, d.h. einer Wasserabgabe an die Bahn nach dem Verlassen des Pressenspaltes, ebenfalls entgegenwirkt.
  • Die Oberlage, an deren vorzugsweise monoplan ausgebildeten Oberseite die zu entwässernde Bahn in Anlage kommt, hat vorteilhafterweise eine zumindest keine wesentliche Änderung ihres hydraulischen Entwässerungswiderstandes unter der Druckbelastung in einer Presse zulassende Formstabilität. Hierdurch ist gewährleistet, daß dem im Pressenspalt aus der Bahn herausgedrückten Wasser ein möglichst geringer hydraulischer Entwässerungswiderstand entgegengesetzt wird, was für eine Aufnahme des Wasser im Pressenspalt wichtig ist. Außer der Wahl einer Bindung für die Oberlage, welche die Formstabilität begünstigt, besteht deshalb die Oberlage aus druckresistenten, monofilen Fäden. Die monofilen Längsfäden der Oberlage können statt eines runden auch einen rechteckigen, ovalen oder hantelförmigen Querschnitt haben, wodurch die spezifische Druckbelastung der monofilen Fäden verändert und die effektive Anlagefläche für die Bahn verändert, beispielsweise vergrößert, werden kann.
  • Da auch bei der Unterlage eine Formstabilität anzustreben ist, damit das von der Unterlage zur Verfügung gestellte Speichervolumen nicht im Pressenspalt wesentlich vermindert wird, bestehen auch bei der Unterlage zumindest die Längsfäden aus druckresistenten, monofilen Fäden, die außer einem runden auch einen rechteckigen, ovalen oder handelförmigen Querschnitt haben können, wodurch wie bei den Profilfäden der Oberlage die spezifische Druckbelastung der Fäden und die effektive Lauffläche des Siebgewebes verändert werden können.
  • Werden Monofile für die Fäden des Wasserspeichers verwendet, dann ist es zweckmäßig, Profilfäden mit gegenüber runden Fäden vergrößerter Oberfläche zu versehen, beispielsweise Fäden mit einem sternförmigen oder kreuzförmigen Querschnitt.
  • Die Wasserrückhaltefähigkeit der Unterlage kann im Bedarfsfalle dadurch erhöht werden, daß man aus Monofilen gezwirnte Fäden einwebt.
  • Die monofilen Fäden bestehen vorzugsweise aus einem Kunststoff wie PA 6.12 oder PA 6.10, der eine Wasseraufnahme unter 6 % besitzt.
  • Im folgenden ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels im einzelnen erläutert.
    Es zeigen
  • Fig. 1
    einen schematisch dargestellten Kettschnitt des Ausführungsbeispiels,
    Fig. 2
    einen schematisch dargestellten Schußschnitt des Ausführungsbeispiels.
  • Ein mehrlagiges Pressensieb, das anstelle eines Pressenfilzes eine zu entwässernde Bahn beim Durchlauf durch eine Naßpresse einer Papier- oder Kartonmaschine trägt, besteht aus einem als Ganzes mit 1 bezeichneten Obergewebe, dessen Oberseite die Anlagefläche für die zu entwässernde Bahn bildet, einem als Ganzes mit 2 bezeichneten Untergewebe, das die Maschinenlaufseite des Pressensiebes bildet und einer zwischen beiden angeordneten Zwischenlage 10.
  • Das Obergewebe 1 ist im Ausführungsbeispiel einlagig ausgeführt, kann aber auch mehrlagig sein. Im Falle einer mehrlagigen Ausbildung wäre die untere, an das Zwischengewebe 3 angrenzende Lage vorzugsweise so ausgeführt, daß ihr hydraulischer Entwässerungswiderstand größer ist als derjenige der oberen Lage. Die die Anlagefläche für die entwässernde Bahn bildende Seite des Obergewebes 1 ist monoplan.
  • Damit das Obergewebe 1 seine Offenheit nicht verliert und sein hydraulischer Entwässerungswiderstand unter Druckbelastung in einer Presse zumindest keine wesentliche Änderung erfährt, ist das obere Gewebe 1 formstabil ausgebildet. Hierzu ist zum einen eine Bindung in kurzer Flottierung gewählt. Zum anderen sind sowohl die Schußfäden 4 als auch die Kettfäden 5 monofile Fäden aus druckresistentem Kunststoff, wobei nicht nur solche mit kreisförmigem Querschnitt in Frage kommen, sondern auch solche mit demgegenüber vergrößerter Oberfläche, also beispielsweise monofile Fäden mit rechteckigem, ovalem oder hantelförmigem Querschnitt. Durch solche Querschnittsformen wird die spezifische Druckbelastung der Fäden reduziert und die effektive Größe der Anlagefläche für die zu entwässernde Bahn erhöht.
  • Das Untergewebe 2 weist, wie Fig. 1 zeigt, eine aus Oberschüssen 6 bestehende obere Schußlage und eine aus Unterschüssen 7 bestehende untere Schußlage auf. Jeder der Unterschüsse 7 ist genau auf einen der Oberschüsse 6 ausgerichtet. Kettfäden 8 binden derart mit den Oberschüssen 6 und den Unterschüssen 7 ab, daß der hydraulische Entwässerungswiderstand der unteren Lage des Untergewebes 2 geringer ist als derjenige der oberen Lage. Im Ausführungsbeispiel ist deshalb die Einbindung der Kettfäden 8 in die untere Lage geringer als in die obere Lage. Außerdem ist die Bindung so gewählt, daß sie die Erreichung einer Formstabilität des Untergewebes 2 unter dem im Spalt einer Naßpresse herrschenden Druck unterstützt. In erster Linie wird die Formstabilität des Untergewebes 2, die sicherstellt, daß der für die Aufnahme von Wasser zur Verfügung gestellte Raum nicht im Pressenspalt wesentlich verringert wird, durch die Verwendung von monofilen Fäden erreicht. Dabei können diese Fäden statt des runden einen rechteckigen, ovalen oder hantelförmigen Querschnitt haben, wodurch die spezifische Druckbelastung der Fäden reduziert und die effektive Maschinenlauffläche vergrößert wird.
  • Zwischen dem Obergewebe 1 und dem Untergewebe 2, die miteinander durch Bindeschüsse 9 verbunden sind, ist die Zwischenlage 10 angeordnet, die im Ausführungsbeispiel ausschließlich aus Schußfäden 11 besteht, die in einer einzigen Lage angeordnet sind. Es ist aber auch möglich, die Zwischenlage 10 aus Kettfäden zu bilden, wobei sowohl die Schußfäden als auch die Kettfäden mehrlagig angeordnet sein können. Ferner kann die Zwischenlage 10 aus einem ein- oder mehrlagigen Gewebe, also sowohl aus Schußfäden als auch aus Kettfäden, bestehen.
  • Im Ausführungsbeispiel sind alle Schußfäden 11 multifile Fäden. Werden auch monofile Fäden verwendet, dann folgen vorzugsweise monofile und multifile Fäden alternierend aufeinander. Monofile Fäden in der Zwischenlage 10 wirken sich positiv auf die angestrebte Inkompressibilität des gesamten Pressensiebes aus.
  • Die Zwischenlage 10 ist hochkapillar und für Wasser adhäsiv. Sie bildet deshalb im Abstand von der die Anlagefläche für die zu entwässernde Bahn bildenden Oberseite des Obergewebes 1 einen Wasserspeicher, welcher zwar eine sehr geringe Speicherkapazität hat, jedoch erst bei sehr hohen Kräften das in ihm gespeicherte Wasser abgibt. Die Zwischenlage 10 verhindert deshalb wirksam, daß das vom Pressensieb im Spalt einer Presse aufgenommene Wasser vorzeitig nach dem Verlassen des Pressenspaltes abgegeben wird, sei es durch Fliehkräfte bei einer Umlenkung durch eine Leitwalze, sei es durch eine Filmspaltung an einer Walzenoberfläche.
  • Die Zwischenlage 10, welche die Wirkung einer verdichteten Gewebeschicht mit extrem hoher benetzbarer Oberfläche und feinkapillaren Maschenöffnungen hat, hat den höchsten hydraulischen Entwässerungswiderstand. Deshalb nimmt der hydraulische Entwässerungswiderstand von der die Anlagefläche für die zu entwässernde Bahn bildenden Oberseite des Obergewebes 1 zur Zwischenlage 10 hin zu, wo er seinen größten Wert hat, und nimmt dann wieder zur Maschinenlaufseite hin ab. Er ist deshalb mit einem Doppeltrichter vergleichbar. Entsprechend nimmt die Größe der der Entwässerung dienenden Öffnungen gemäß einem Doppeltrichter von der Anlagefläche für die zu entwässernde Bahn zur Zwischenlage 10 hin ab und dann wieder zur Maschinenlaufseite, also der Unterseite des Untergewebes 2 hin, zu.

Claims (17)

  1. Mehrlagiges Pressensieb für Naßpressen einer Papiermaschine, gekennzeichnet durch einen im Abstand sowohl von der Anlagefläche für die zu entwässernde Bahn als auch von der Maschinenlaufseite in das Gewebe integrierten, kapillaren und/oder adhäsiven Wasserspeicher (10).
  2. Pressensieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasserspeicher (10) durch zusätzliche, in Siebquerrichtung und/oder in Sieblängsrichtung verlaufende Fäden (11) gebildet ist.
  3. Pressensieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil der Fäden (11) des Wasserspeichers (10) multifile Garne, Stapelfasergarne, Mikrogarne oder multifile Profilfäden sind.
  4. Pressensieb nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Fäden (11) des Wasserspeichers (10) in einer oder mehreren Schußlagen und/oder Kettlagen angeordnet sind.
  5. Pressensieb nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der den Wasserspeicher bildenden Schicht alternierend monofile und multifile Fäden aufeinander folgen.
  6. Pressensieb nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Fäden des Wasserspeichers (10) eine hochkapillare Gewebeschicht mit großer benetzbarer Oberfläche bilden.
  7. Pressensieb nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die den Wasserspeicher bildende Gewebeschicht in wenigstens eine der Lagen des Pressensiebes integriert ist.
  8. Pressensieb nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die den Wasserspeicher bildende Gewebeschicht als Zwischenlage (10) unterhalb eines Obergewebes (1) angeordnet ist.
  9. Pressensieb nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß seine Wasserdurchlässigkeit entsprechend einem Doppeltrichter von der Anlagefläche für die zu entwässernde Bahn gegen den Wasserspeicher hin abnimmt, im Bereich des Wasserspeichers den kleinsten Wert hat und von hier aus zur Maschinenlaufseite hin wieder zunimmt.
  10. Pressensieb nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Obergewebe (1) aus druckresistenten, monofilen Fäden (4, 5) besteht.
  11. Pressensieb nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die monofilen Fäden des Obergewebes (1) ein rechteckigen, ovalen oder hantelförmigen Querschnitt haben.
  12. Pressensieb nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein Untergewebe (2) eine zumindest keine wesentliche Änderung seines hydraulischen Entwässerungswiderstandes zulassende Formstabilität hat.
  13. Pressensieb nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die Längsfäden des Untergewebes (2) aus druckresistendem Kunststoff bestehende monofile Fäden sind.
  14. Pressensieb nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die monofilen Längsfäden des Untergewebes (2) einen runden, rechteckigen, ovalen oder hantelförmigen Querschnitt haben.
  15. Pressensieb nach einem der Ansprüche 2 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Fäden des Wasserspeichers Monofile mit gegenüber runden Fäden vergrößerter Oberfläche, insbesondere Monofile mit sternförmigem oder kreuzförmigem Querschnitt, sind.
  16. Pressensieb nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß in das Untergewebe aus Monofilen gezwirnte Fäden eingewoben sind.
  17. Pressensieb nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die verwendeten monofilen Fäden aus einem Kunststoffmaterial mit einer Wasseraufnahmefähigkeit unter 6 % bestehen.
EP93113084A 1992-09-26 1993-08-16 Mehrlagiges Pressensieb für Nasspressen einer Papiermaschine Expired - Lifetime EP0590288B1 (de)

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