DE19702138A1

DE19702138A1 - Press mantle for wet paper web(s)

Info

Publication number: DE19702138A1
Application number: DE1997102138
Authority: DE
Inventors: Josef Muellner; Uwe Matuschczyk
Original assignee: Voith Sulzer Papiermaschinen GmbH
Current assignee: Voith Sulzer Papiermaschinen GmbH
Priority date: 1997-01-22
Filing date: 1997-01-22
Publication date: 1998-07-23

Abstract

The press mantle, for the extraction of water from a wt paper web, has a matrix base material (12) containing particles (13) through its whole vol., which affect the physical character of the base material (12). Preferably the particles have a size <= 100 mu m and pref. <= 10 mu m, and have an open pore outer surface. The particles (13) are of metal or ceramics, or a material based on carbon. The particles (13) have a higher heat conductivity than the elastomer matrix (12) of polyurethane, rubber or a rubber-based material. The particles (13) are embedded in the matrix (12) in a homogenous distribution, in a concentration which increases or decreases towards the outer surface of the mantle, in a linear or non-linear structure. The concentration and/or type of particles differ selectively in the separate layers of a layered matrix (12). Filaments or woven reinforcements (17,18) are embedded in the matrix (12) of the press mantle (10).

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.The invention relates to a press jacket for a press device processing for processing webs, especially for ent watering a paper web in a press nip of a paper machine machine, with a single or multi-layer tape from one elastomeric matrix base material.

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.Such a press jacket is from DE 44 11 620 A1 knows. There the press jacket is in a press device a paper machine used to make one by paper ma seem to drain running paper web. Between two a press nip forming press elements this Preßeinrich the paper web to be dewatered runs together with the Press jacket and at least one other tape for inclusion the pressing liquid obtained during the pressing process. The press coat is usually endless and is outside of the press nip guided over guide rollers. To reduce the Ab The press jacket according to DE 44 11 620 A1 has a friction Carrier layer and an abrasion-resistant layer. The bearers layer consists of an elastomeric matrix base material in which reinforcing threads are embedded. These carriers layer is connected to the wear-resistant layer. The wear-resistant layer shows next to the same or similar Additional matrix base material as for the carrier layer particles of rock dust, ceramic, embedded therein Powder or glass frit. By storing ver wear-resistant particles in the wear-resistant layer the wear resistance of the through the backing layer and ver wear-resistant layer formed composite body increased.

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.Press sleeves also become paper in calender systems smoothing and increasing the paper quality in the paper production used for papers with a higher surface quality to obtain. Such press sleeves are high in operation exposed. In the press nip there is a high one Pressure and flexing stress associated with always faster running machines and higher paper web temperatures turen to increasingly higher thermal loads on the press mantels leads. Higher temperatures lead to elastomers Materials as used for the matrix material to softening and increased abrasion up to chemical decomposition.

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.The invention has for its object a press jacket to make available that through its improved physical properties even with fast running measurements machines such as paper machines and calender systems leaves.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Ma trix-Grundmaterial vollvolumig mit Partikeln durchsetzt ist, die das physikalische Verhalten des Matrix-Grundmaterials beeinflussen.The object is achieved in that the Ma full volume of trix base material is interspersed with particles, the the physical behavior of the matrix base material influence.

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.In contrast to press sleeves according to the prior art is the matrix base material of the one layer or band consisting of several layers is not excluded Lich from elastomeric matrix base material, but it will by adding particles and combining the Particles with the matrix to form a coherent mass created a mixed matrix, the entire physical Behavior can be influenced and changed in a targeted manner.

Beispielsweise kann die Abriebfestigkeit und/oder die Wärme leitfähigkeit erhöht und/oder das Bahnabgabeverhalten verbes sert werden. For example, the abrasion resistance and / or the heat increased conductivity and / or the verbabgabeabbey verbes be tested.

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.The choice of particle size of the particles is essential Significance, on the one hand, the desired properties of the maintain elastomeric matrix base material and the other to improve physical behavior. The particles have a particle size smaller than 100 microns, and preferred The main part of the particles is smaller than 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.To ensure that the elastomeric material is in operation is not heated to temperatures that are used to soften and so that can also lead to increased abrasion preferably added particles whose thermal conductivity increases is greater than that of the matrix material enclosing them. Through an effective, both inside and possibly outside he following cooling can be due to the improved thermal conductivity the overall jacket prevents annoying overheating that will.

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.The particles used can be based on metallic, ceramic or carbon-based, depending on the desired properties of the press jacket 5 a corresponding selection and / or mixture and also a certain screen line selection to achieve the desired properties can be appropriate.

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.If the outside of the press jacket comes into contact with paper, Adding appropriate particles to the web release behavior and above all the liability of the paper web on the Au the outside of the press jacket can be reduced.

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. It is also advantageous that the particle admixture the electrostatic charge of the press jacket avoided that can be done, especially when it comes into contact with someone dry paper web, e.g. B. occurs in calender systems.

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.As a rule, the particles in the matrix base material are homo gene embedded, but it can vary depending on the Press jacket demands also be of advantage Concentration of particles, the mixing ratios below different particles or the particle size in rich to vary to the outside of the jacket.

Weitere Merkmale und Vorteil der Erfindung werden anhand des nachfolgend erläuterten Ausführungsbeispiels unter Bezugnah me auf die Zeichnung beschrieben.Further features and advantages of the invention are based on the embodiment explained below with reference me described on the drawing.

Die Zeichnung zeigt einen Querschnitt durch einen Abschnitt eines erfindungsgemäßen Preßmantels.The drawing shows a cross section through a section of a press jacket according to the invention.

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.The press jacket 10 has a single-layer band 11 made of an elastomeric matrix base material 12 , which is interspersed with particles 13 and consists, for example, of polyurethane, rubber or rubber-based material. The particles 13 are embedded in the elastomeric matrix base material 12 and have an average diameter of less than 10 μm. Up to about 10% by volume of metallic particles 13 are embedded in the matrix base material 12 and connected to them to form a coherent mass. The thermal conductivity of the particles 13 is greater than that of the elastomeric matrix base material 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. To reinforce the matrix base material 12 10 parallel thread reinforcements 17 are introduced into the Ma trix base material 12 to the running direction of the press jacket 10 indicated by the arrow 16 . Perpendicular to the direction of rotation 16 are equidistant thread reinforcements 18 for stabilizing the belt 11 embedded.

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.By introducing the particles 13 into the matrix base material 12 and thereby increasing the thermal conductivity of the entire material, such press sleeves can be cooled considerably better, so that temperatures which could be dangerous for the matrix material can be avoided.

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.The admixture of other types of particles, e.g. B. the admixture of ceramic powder with properties of a granite roller, in turn improves rail delivery while providing a guarantee performance of the scrapability, and it can be seen that through a targeted combination of particle types and particle sizes and particle distributions within the matrix each adapted jacket properties for the relevant application can be achieved.

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.It is also possible to set other physical properties on the outer side of the casing 19 near the paper web than on the inner side 20 of the casing, whereby the achievement of certain properties which change over the casing thickness can be achieved particularly well by a multilayer construction and there is no danger of a separation of layers, since that same or similar matrix material, regardless of the respective particle admixture after the merging of the individual layers leads to a uniform, coherent structure.

Bevorzugt werden Partikel mit einer offenporigen Oberfläche verwendet, da sich auf diese Weise eine besonders gute Verkrallung im Matrixmaterial erzielen läßt.Particles with an open-pore surface are preferred used, because in this way a particularly good Can achieve clawing in the matrix material.

Claims

1. Press jacket for a press device for processing webs, in particular for dewatering a paper web in a press nip of a paper machine, with a single or multilayer tape ( 11 ) made of an elastomeric matrix base material ( 12 ), characterized in that the matrix -Ground material ( 12 ) is full volume with particles ( 13 ) interspersed, which influence the physical behavior of the matrix base material ( 12 ).

2. Press jacket according to claim 1, characterized in that the particle size of the particles ( 13 ) is less than 100 microns and preferably less than 10 microns.

3. Press jacket according to claim 1 or 2, characterized in that the particles ( 13 ) consist of metallic, ceramic or a carbon-based material.

4. Press jacket according to one of the preceding claims, characterized in that the thermal conductivity of the particles ( 13 ) is greater than the thermal conductivity of the elastomeric matrix base material ( 12 ).

5. Press jacket according to one of the preceding claims, characterized in that the particles ( 13 ) in the matrix base material ( 12 ) are embedded homo gene.

6. Press jacket according to one of the preceding claims, characterized in that the concentration of the particles ( 13 ) in the matrix base material ( 12 ) towards the jacket outside ( 19 ) increases or decreases linearly or non-linearly.

7. Press jacket according to one of the preceding claims, characterized in that the concentration and / or type of particles in individual layers of a multi-layer matrix base material ( 12 ) are selected differently.

8. Press jacket according to one of the preceding claims, characterized in that in the matrix base material ( 12 ) of the press jacket ( 10 ) thread-like or fabric-shaped reinforcing means ( 17 , 18 ) are embedded.

9. Press jacket according to one of the preceding claims, characterized in that the elastomeric matrix base material ( 12 ) is polyurethane, rubber or rubber-based material.

10. Press jacket according to one of the preceding claims, characterized in that the particles ( 13 ) have an open-pore surface.