DE19702138A1 - Preßmantel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Preßmantel für eine Preßvorrich­ tung zur Bearbeitung von Stoffbahnen, insbesondere zur Ent­ wässerung einer Papierbahn in einem Preßspalt einer Papierma­ schine, mit einem ein- oder mehrschichtigen Band aus einem elastomeren Matrix-Grundmaterial.

Ein derartiger Preßmantel ist aus der DE 44 11 620 A1 be­ kannt. Dort wird der Preßmantel in einer Preßeinrichtung einer Papiermaschine verwendet, um eine durch die Papierma­ schine laufende Papierbahn zu entwässern. Zwischen zwei einen Preßspalt bildenden Preßelementen dieser Preßeinrich­ tung läuft die zu entwässernde Papierbahn zusammen mit dem Preßmantel und mindestens einem weiteren Band zur Aufnahme der beim Preßvorgang anfallenden Preßflüssigkeit. Der Preß­ mantel ist in der Regel endlos und ist außerhalb des Preß­ spaltes über Leitwalzen geführt. Zur Verringerung des Ab­ riebs weist der Preßmantel nach der DE 44 11 620 A1 eine Trägerschicht und eine abriebsfeste Schicht auf. Die Träger­ schicht besteht aus einem elastomeren Matrix-Grundmaterial in das Verstärkungsfäden eingebettet sind. Diese Träger­ schicht ist mit der verschleißfesten Schicht verbunden. Die verschleißfeste Schicht weist neben gleichem oder ähnlichem Matrix-Grundmaterial wie bei der Trägerschicht zusätzlich darin eingelagerte Partikel aus Gesteinsmehl, keramischem Pulver oder Glasfritte auf. Durch die Einlagerung von ver­ schleißfesten Partikeln in die verschleißfeste Schicht wird die Verschleißfestigkeit des durch die Trägerschicht und ver­ schleißfeste Schicht gebildeten Verbundkörpers erhöht.

Preßmäntel werden auch bei Kalandersystemen zur Papier­ glättung und Erhöhung der Papiergüte bei der Papierherstel­ lung eingesetzt, um Papiere mit höherer Oberflächenqualität zu erhalten. Solche Preßmäntel sind im Betrieb hohen Bela­ stungen ausgesetzt. Im Preßspalt ergibt sich eine hohe Druck- und Walkbeanspruchung, die in Verbindung mit immer schneller laufenden Maschinen und höheren Papierbahntempera­ turen zu zunehmend höheren thermischen Belastungen des Preß­ mantels führt. Höhere Temperaturen führen bei elastomeren Werkstoffen, wie sie für das Matrixmaterial verwendet wer­ den, zur Erweichung und zu verstärktem Abrieb bis hin zur chemischen Zersetzung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Preßmantel zur Verfügung zu stellen, der sich durch seine verbesserten physikalischen Eigenschaften auch bei schnell laufenden Ma­ schinen wie Papiermaschinen und Kalandersystemen einsetzen läßt.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Ma­ trix-Grundmaterial vollvolumig mit Partikeln durchsetzt ist, die das physikalische Verhalten des Matrix-Grundmaterials beeinflussen.

Im Gegensatz zu Preßmänteln nach dem Stand der Technik be­ steht das Matrix-Grundmaterial des aus einer Schicht oder aus mehreren Schichten bestehenden Bandes nicht ausschließ­ lich aus elastomerem Matrix-Grundmaterial, sondern es wird durch die Beimischung von Partikeln und die Verbindung der Partikel mit der Matrix zu einer zusammenhängenden Masse eine Mischmatrix geschaffen, deren gesamtes physikalisches Verhalten gezielt beeinflußt und verändert werden kann.

Beispielsweise kann die Abriebfestigkeit und/oder die Wärme­ leitfähigkeit erhöht und/oder das Bahnabgabeverhalten verbes­ sert werden.

Die Wahl der Teilchengröße der Partikel ist von wesentlicher Bedeutung, um zum einen die gewünschten Eigenschaften des elastomeren Matrix-Grundmaterials beizubehalten und zum ande­ ren das physikalische Verhalten zu verbessern. Die Partikel besitzen eine Teilchengröße kleiner als 100 µm, und vorzugs­ weise ist der Hauptanteil der Partikel kleiner als 10 µm.

Um sicherzustellen, daß das elastomere Material im Betrieb nicht auf Temperaturen erwärmt wird, die zur Erweichung und damit auch zu verstärktem Abrieb führen können, werden vor­ zugsweise Partikel beigegeben, deren Wärmeleitfähigkeit grö­ ßer ist als die des sie umschließenden Matrixmaterials. Durch eine effektive, sowohl innen als auch ggf. außen er­ folgende Kühlung kann aufgrund der verbesserten Wärmeleitfä­ higkeit des Gesamtmantels eine störende Überhitzung vermie­ den werden.

Die verwendeten Partikel können auf metallischer, kerami­ scher oder Kohlenstoff-Basis beruhen, wobei in Abhängigkeit von den angestrebten Eigenschaften des Preßmantel 5 eine ent­ sprechende Auswahl und/oder Mischung erfolgen und auch eine bestimmte Sieblinienwahl zur Erreichung der angestrebten Ei­ genschaften zweckmäßig sein kann.

Bei papierberührter Außenseite des Preßmantels kann durch Beigabe entsprechender Partikel das Bahnabgabeverhalten ein­ gestellt und vor allem die Haftung der Papierbahn an der Au­ ßenseite des Preßmantels verringert werden.

Ferner ist es von Vorteil, daß durch die Partikelbeimischung die elektrostatische Aufladung des Preßmantels vermieden wer­ den kann, wie sie vor allem bei Kontakt mit einer bereits trockenen Papierbahn, z. B. in Kalandersystemen, auftritt.

Im Regelfall sind die Partikel im Matrix-Grundmaterial homo­ gen eingebettet, aber es kann in Abhängigkeit von den an den Preßmantel gestellten Forderungen auch von Vorteil sein, die Konzentration der Partikel, die Mischungsverhältnisse unter­ schiedlicher Partikel oder auch die Partikelgröße in Rich­ tung zur Mantelaußenseite zu variieren.

Weitere Merkmale und Vorteil der Erfindung werden anhand des nachfolgend erläuterten Ausführungsbeispiels unter Bezugnah­ me auf die Zeichnung beschrieben.

Die Zeichnung zeigt einen Querschnitt durch einen Abschnitt eines erfindungsgemäßen Preßmantels.

Der Preßmantel 10 weist ein einschichtiges Band 11 aus einem elastomeren Matrix-Grundmaterial 12 auf, das mit Partikeln 13 durchsetzt ist und beispielsweise aus Polyurethan, Gummi oder Material auf Kautschuk-Basis besteht. Die Partikel 13 sind in das elastomere Matrix-Grundmaterial 12 eingebettet und besitzen einen mittleren Durchmesser kleiner als 10 µm. In das Matrix-Grundmaterial 12 sind bis zu etwa 10 Vol.-% metallische Partikel 13 eingebettet und mit diesen zu einer zusammenhängenden Masse verbunden. Die Wärmeleitfähigkeit der Partikel 13 ist dabei größer als die des elastomeren Matrix-Grundmaterials 12.

Zur Verstärkung des Matrix-Grundmaterials 12 sind zur durch den Pfeil 16 gekennzeichneten Laufrichtung des Preßmantels 10 parallel verlaufende Fadenverstarkungen 17 in das Ma­ trix-Grundmaterial 12 eingebracht. Senkrecht zur Laufrich­ tung 16 sind äquidistante Fadenverstärkungen 18 zur Stabili­ sierung des Bandes 11 eingebettet.

Durch das Einbringen der Partikel 13 in das Matrix-Grundmate­ rial 12 und die dadurch erzielte Erhöhung der Wärmeleitfähig­ keit des Gesamtmaterials lassen sich derartige Preßmäntel we­ sentlich besser kühlen, so daß Temperaturen, die für das Ma­ trixmaterial gefährlich werden könnten, vermeidbar sind.

Die Beimengung anderer Partikelarten, z. B. die Beimengung von keramischem Pulver mit Eigenschaften einer Granitwalze, verbessert wiederum die Bahnabgabe bei gleichzeitiger Gewähr­ leistung der Beschabbarkeit, und es ist ersichtlich, daß durch gezielte Kombination von Partikelarten, Partikelgrößen und Partikelverteilungen innerhalb der Matrix jeweils dem betreffenden Anwendungsfall angepaßte Manteleigenschaften erzielt werden können.

Es ist auch möglich, an der papierbahnnahen Mantelaußenseite 19 andere physikalische Eigenschaften als an der Mantelinnen­ seite 20 einzustellen, wobei sich durch einen Mehrschichtauf­ bau die Erzielung bestimmter, sich über die Manteldicke ändernder Eigenschaften besonders gut erreichen läßt und keine Gefahr einer Schichtentrennung besteht, da das gleiche bzw. gleichartige Matrixmaterial unabhängig von der jeweili­ gen Partikelbeimischung nach der Zusammenführung der einzel­ nen Schichten zu einem einheitlichen, zusammenhängenden Ge­ bilde führt.

Bevorzugt werden Partikel mit einer offenporigen Oberfläche verwendet, da sich auf diese Weise eine besonders gute Verkrallung im Matrixmaterial erzielen läßt.

Claims (10)

1. Preßmantel für eine Preßvorrichtung zur Bearbeitung von Stoffbahnen, insbesondere zur Entwässerung einer Papier­ bahn in einem Preßspalt einer Papiermaschine, mit einem ein- oder mehrschichtigen Band (11) aus einem elasto­ meren Matrix-Grundmaterial (12), dadurch gekennzeichnet, daß das Matrix-Grundmaterial (12) vollvolumig mit Parti­ keln (13) durchsetzt ist, die das physikalische Verhal­ ten des Matrix-Grundmaterials (12) beeinflussen.

2. Preßmantel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilchengröße der Partikel (13) kleiner als 100 µm und vorzugsweise kleiner als 10 µm ist.

3. Preßmantel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Partikel (13) aus metallischem, keramischem oder einem Werkstoff auf Kohlenstoff-Basis bestehen.

4. Preßmantel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeleitfähigkeit der Partikel (13) größer als die Wärmeleitfähigkeit des elastomeren Matrix-Grund­ materials (12) ist.

5. Preßmantel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Partikel (13) im Matrix-Grundmaterial (12) homo­ gen eingebettet sind.

6. Preßmantel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration der Partikel (13) im Matrix-Grund­ material (12) in Richtung zur Mantelaußenseite (19) hin linear oder nichtlinear zu- oder abnimmt.

7. Preßmantel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Konzentration und/oder Art der Partikel in einzelnen Schichten eines mehrschichtigen Matrix-Grundmaterials (12) unterschiedlich gewählt sind.

8. Preßmantel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Matrix-Grundmaterial (12) des Preßmantels (10) faden- oder gewebeförmige Verstärkungsmittel (17, 18) eingebettet sind.

9. Preßmantel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das elastomere Matrix-Grundmaterial (12) Polyurethan ist, Gummi oder Material auf Kautschuk-Basis ist.

10. Preßmantel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Partikel (13) eine offenporige Oberfläche besitzen.