DE102015217941A1 - Press shell and method of making such - Google Patents
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Abstract
Pressmantel, umfassend eine Außenfläche und eine Innenfläche, eine zumindest die Innenfläche bildende Polymerschicht, wobei die Polymerschicht an der Innenfläche eine Vielzahl von Taschen in Form von vorgegebenen Mikrostrukturen ausbildet oder begrenzt.A press cover comprising an outer surface and an inner surface, a polymer layer forming at least the inner surface, wherein the polymer layer forms or delimits, on the inner surface, a multiplicity of pockets in the form of predetermined microstructures.
Description
Die Erfindung geht aus von einem Pressmantel, insbesondere für eine Pressvorrichtung zur Entwässerung einer Faserstoffbahn sowie von einem entsprechenden Verfahren zur Herstellung eines solchen Pressmantels, im Einzelnen gemäß den unabhängigen Ansprüchen.The invention is based on a press cover, in particular for a press device for dewatering a fibrous web and of a corresponding method for producing such a press cover, in detail according to the independent claims.
Pressvorrichtungen wie Schuhpressen sind seit langem Bestandteil moderner Papiermaschinen. Sie umfassen im Wesentlichen einen stationär angeordneten Schuh, welcher sich in einer Maschinenquerrichtung erstreckt und einem um den stationären Schuh umlaufenden Pressmantel. Letzter ist verformbar und nimmt im Betrieb im Wesentlichen eine rohrartige Form an. Der Schuh ist so geformt, dass er mit einer Gegenwalze einen Pressnip (Pressspalt) bildet. Der Pressnip ist durch die Anlagefläche der Gegenwalze im Schuh definiert. Der Schuh ist beweglich ausgeführt und kann an die Gegenwalze bewegt werden. Der Schuh ist dabei derart angeordnet, dass er radial innerhalb des Pressmantels liegt.Pressing devices such as shoe presses have long been part of modern paper machines. They essentially comprise a stationary shoe, which extends in a cross-machine direction and a rotating around the stationary shoe press cover. The latter is deformable and assumes a substantially tubular shape during operation. The shoe is shaped so that it forms a press nip with a counter-roller. The press nip is defined by the contact surface of the counter roll in the shoe. The shoe is movable and can be moved to the counter roll. The shoe is arranged such that it lies radially inside the press jacket.
Bei derartigen Pressvorrichtungen wird im Betrieb zwischen dem umlaufenden Pressmantel und dem relativ dazu feststehenden Schuh ein Schmiermittel wie Öl zugeführt. Pressmantel und Schuh bilden im Pressnip zusammen ein hydrodynamisches Gleitlager mit einem Schmiermittelfilm zwischen diesen beiden aus. Im Betrieb entsteht dabei Reibungswärme, die im Schmiermittel – und durch dieses auch im Pressmantel – eine Temperaturerhöhung verursacht. Die Reibungswärme wird mit dem Schmiermittel aus dem Pressnip heraustransportiert und muss dem Schmiermittel entzogen werden, bevor der Pressmantel wieder in den Pressnip einläuft. In such pressing devices, a lubricant such as oil is supplied in operation between the rotating press cover and the shoe fixed relative thereto. Press jacket and shoe together form a hydrodynamic slide bearing with a lubricant film between the two in the press nip. During operation, frictional heat is generated, which causes a temperature increase in the lubricant - and by this also in the press cover. The frictional heat is transported out of the press nip with the lubricant and must be removed from the lubricant before the press cover re-enters the press nip.
Bei den bisher bekannten Pressmänteln sind auf der Innenseite, also der dem Schuh zugewandten Seite des Pressmantels Ausnehmungen in Form von relativ breiten und tiefen Rillen im Zentimeterbereich eingebracht. Wegen der beträchtlichen Tiefe dieser in Radialrichtung besteht einerseits die Gefahr, dass sich in dem Schmiermittelfilm zwischen Schuh und Pressmantel Turbulenzen bilden, die wiederum eine erhöhte Reibung verursachen. Die Folge ist, dass für derartige Pressvorrichtungen eine relativ hohe Antriebsleistung erforderlich ist und wiederum zusätzliche Reibungswärme entsteht, die abgeführt werden muss.In the previously known press jackets recesses in the form of relatively wide and deep grooves in the centimeter range are introduced on the inside, so the shoe facing side of the press jacket. Due to the considerable depth of these in the radial direction, there is the danger on the one hand that turbulences will form in the lubricant film between the shoe and the press jacket, which in turn causes increased friction. The result is that for such pressing devices, a relatively high drive power is required and in turn additional frictional heat is generated, which must be dissipated.
Bei einem Durchgang eines Fremdköpers durch den Pressnip reißt der Schmiermittelfilm oft lokal ab. Dann besteht keine ausreichende Schmierung, sodass im Weiterbetrieb kurzfristig die Temperatur des Pressmantels infolge der stark gestiegenen Reibung schnell zunimmt. Besonders nachteilig bei den bekannten Pressmänteln ist dabei, dass infolge der großvolumigen Ausnehmungen sich der Schmiermittelfilm infolge der beschriebenen Turbulenzen nur verzögert wieder aufbauen kann, was wiederum zu den oben genannten Problemen führt.When a foreign body passes through the press nip, the lubricant film often breaks down locally. Then there is no adequate lubrication, so in the short term, the temperature of the press jacket rapidly increases due to the greatly increased friction in further operation. A particular disadvantage of the known press jackets is that due to the large-volume recesses, the lubricant film can build up only delayed due to the turbulence described, which in turn leads to the above problems.
Andererseits bringen derartige großvolumige Ausnehmungen eine Materialschwächung des Pressmantels mit sich. Um diese auszugleichen, muss ein beträchtlich dickerer Pressmantel eingesetzt werden. Dies hat jedoch den Nachteil, dass die Biegesteifigkeit in Umfangsrichtung als auch in Längsrichtung steigt, was bei der dreidimensionalen Krümmung an den Schuhenden zu starker Abnützung des Pressmantels und damit einer verkürzten Lebensdauer desselben führt.On the other hand, such large-volume recesses bring material weakening of the press jacket with it. To compensate for this, a considerably thicker press cover must be used. However, this has the disadvantage that the flexural rigidity increases in the circumferential direction and in the longitudinal direction, resulting in the three-dimensional curvature at the shoe ends to heavy wear of the press jacket and thus a shortened life thereof.
Aus
Die vorliegende Erfindung betrifft derartige gattungsgemäße Gegenstände.The present invention relates to such generic objects.
Es ist entsprechend Aufgabe der Erfindung, einen Pressmantel und ein Verfahren zu dessen Herstellung anzugeben, welcher/welches die Nachteile des Standes der Technik vermeidet. Insbesondere liegt die Aufgabe darin, einen Pressmantel anzugeben, der eine längere Lebensdauer aufweist als bekannte Pressmäntel und beim Einsatz in einer Pressvorrichtung eine schnelleren Wiederaufbau des Schmiermittelfilms zwischen Schuh und Pressmantel nach einem Durchgang eines Fremdkörpers durch den Pressnip ermöglicht. It is accordingly an object of the invention to provide a press cover and a method for its production, which / which avoids the disadvantages of the prior art. In particular, the object is to provide a press cover, which has a longer life than known press jackets and when used in a pressing device allows a faster reconstruction of the lubricant film between shoe and press cover after a passage of a foreign body through the press nip.
Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Merkmale gelöst. Besonders bevorzugte und vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen wiedergegeben. The problem is solved by the objects of the independent features. Particularly preferred and advantageous embodiments of the invention are given in the subclaims.
Im Sinne der Erfindung ist mit einer Pressvorrichtung eine Schuhpresse z.B. zur Entwässerung oder Behandlung, wie Glättung, einer Faserstoffbahn gemeint. Die Schuhpresse umfasst eine Schuhpresswalze und eine Gegenwalze, die zusammen einen Pressnip ausbilden oder begrenzen. Die Schuhpresswalze umfasst ferner einen umlaufenden Pressmantel und ein stehendes Presselement, den sogenannten Pressschuh. Letzterer stützt sich auf einem tragenden, ebenfalls stehenden Joch ab – beispielsweise über hydraulische Presselemente – und wird mit dessen Innenfläche wenigstens zeitweise an den umlaufenden Pressmantel angedrückt. Der Pressmantel wird dadurch im Pressnip an die Gegenwalze gepresst. Unter dem Begriff stehend wird verstanden, dass das Presselement nicht relativ zu der Schuhpresswalze oder der Gegenwalze umläuft, sich jedoch translatorisch – auf die Gegenwalze zu und von ihr weg, bevorzugt in Radialrichtung dieser – und damit relativ zu der Gegenwalze bewegen kann. Zusätzlich zur Faserstoffbahn und dem Pressmantel können ein oder mehrere in Umfangsrichtung endlos umlaufende Filze und/oder weitere endlos umlaufende Pressbänder durch den Pressnip der Schuhpresse geführt werden. Eine solche Schuhpresse kann selbstverständlich mehr als einen Pressnip umfassen.For the purposes of the invention, a shoe press, e.g. meant for dewatering or treatment, such as smoothing, of a fibrous web. The shoe press comprises a shoe press roll and a counter roll which together form or define a press nip. The shoe press roll further comprises a rotating press cover and a stationary pressing element, the so-called press shoe. The latter is supported on a supporting, also standing yoke - for example via hydraulic pressing elements - and is pressed with its inner surface at least temporarily to the rotating press cover. The press cover is thereby pressed in the press nip against the counter roll. By the term standing is meant that the pressing element does not rotate relative to the shoe press roll or the counter roll, but translational - on the counter roll to and away from her, preferably in the radial direction - and thus can move relative to the counter roll. In addition to the fibrous web and the press jacket, one or more circumferentially endlessly circulating felts and / or further endlessly circulating press bands can be guided through the press nip of the shoe press. Of course, such a shoe press may comprise more than one press nip.
Unter einer Faserstoffbahn im Sinne der Erfindung ist ein Gelege bzw. Gewirre von Fasern, wie Holzfasern, Kunststofffasern, Glasfasern, Kohlenstofffasern, Zusatzstoffen, Additiven oder dergleichen zu verstehen. So kann die Faserstoffbahn beispielsweise als Papier-, Karton- oder Tissuebahn ausgebildet sein. Sie kann im Wesentlichen Holzfasern umfassen, wobei geringe Mengen anderer Fasern oder auch Zusatzstoffe und Additive vorhanden sein können. Dies bleibt je nach Einsatzfall dem Fachmann überlassen.For the purposes of the invention, a fibrous web is to be understood as a scrim of fibers, such as wood fibers, synthetic fibers, glass fibers, carbon fibers, additives, additives or the like. Thus, the fibrous web may be formed, for example, as a paper, cardboard or tissue web. It may essentially comprise wood fibers, with small amounts of other fibers or additives and additives may be present. Depending on the application, this is left to the skilled person.
Unter einem Pressmantel im Sinne der Erfindung ist ein Band oder ein Mantel zu verstehen, das/der wie dargestellt, zusammen mit einer Faserstoffbahn durch den Pressnip einer Schuhpresse geführt wird. Der Pressmantel ist dabei als ein in Umfangsrichtung um dessen Längsachse endloser, geschlossener Mantel ausgeführt. An seinen axialen Enden ist er – in Breitenrichtung gesehen (entlang der Längsachse) – offen. Damit kann der Pressmantel an diesen axialen Enden von zwei seitlichen Spannscheiben gehalten werden, um die Schuhpresswalze zu bilden. Anstatt der Führung durch die beiden seitlichen Spannscheiben kann das Pressband, wie es bei offenen Schuhpressen der Fall ist, über den Pressschuh und mehrere Leitwalzen geführt werden. Die Oberfläche eines solchen Pressmantels, also z.B. die radial äußerste Polymerschicht desselben kann mit Rillen und/oder Blindbohrungen versehen sein. Under a press cover in the context of the invention is a band or a coat to understand that / as shown, is performed together with a fibrous web through the press nip a shoe press. The press cover is designed as a circumferentially endless direction around the longitudinal axis, closed jacket. At its axial ends it is - viewed in the width direction (along the longitudinal axis) - open. Thus, the press cover can be held at these axial ends of two lateral clamping disks to form the shoe press roll. Instead of the guide through the two side clamping disks, the press belt, as is the case with open shoe presses, can be guided over the press shoe and a plurality of guide rollers. The surface of such a press jacket, e.g. the radially outermost polymer layer thereof may be provided with grooves and / or blind bores.
Der Pressmantel kann teilweise oder vollständig aus einem Polymer hergestellt sein. Als Polymer kann dabei ein gießbares, aushärtbares, bevorzugt elastomeres Polymer wie Polyurethan eingesetzt werden. Das Polymer kann folglich als Gießelastomer eingestellt sein. The press cover may be partially or completely made of a polymer. In this case, a pourable, curable, preferably elastomeric polymer such as polyurethane can be used as the polymer. The polymer can thus be adjusted as cast elastomer.
Ein fertiger Pressmantel im Sinne der Erfindung ist ein solcher, dessen wenigstens eine Polymerschicht ausgehärtet und abschließend bearbeitet, also für den eingangs genannten Zweck in z.B. einer Schuhpresse einsatzbereit ist. Analog ist mit fertiger Polymerschicht eine Schicht gemeint, die ausgehärtet ist.For the purposes of the invention, a finished press cover is one whose at least one polymer layer has hardened and finished, that is to say for the purpose stated at the outset in, for example, US Pat. a shoe press is ready for use. Analog is meant by finished polymer layer, a layer which has cured.
Mit Polymerschicht ist eine Schicht gemeint, die ein solches gießbares, aushärtbares, bevorzugt elastomeres Polymer umfasst oder vollständig daraus hergestellt ist. Bevorzugt kann die Polymerschicht eine einteilig durch Urformen hergestellte, ausgehärtete Schicht sein. Anders ausgedrückt ist diese monolithisch urgeformt, also durch z.B. Gießen hergestellt. Der Begriff einteilig schließt auch Fälle ein, in denen die eine Schicht wiederum beim Gießen des Polymers aus mehreren Lagen gleichen Materials hergestellt wurde. Dies jedoch nur insoweit wie diese Lagen nach dem Aushärten im Wesentlichen nicht mehr sichtbar sind, sondern sich eine einzige, bevorzugt einheitliche Schicht ergibt. Selbiges gilt entsprechend für den fertigen Pressmantel.By polymer layer is meant a layer comprising or entirely made of such a castable, curable, preferably elastomeric polymer. The polymer layer may preferably be a hardened layer produced in one piece by primary shaping. In other words, this is a monolithic urgeformt, so by e.g. Casting made. The term one-piece also includes cases in which the one layer was again made by casting the polymer from multiple layers of the same material. However, this only insofar as these layers are essentially no longer visible after curing, but a single, preferably uniform layer results. The same applies accordingly for the finished press cover.
Bei Vorsehen mehrerer Polymerschichten können diese in Radialrichtung gesehen übereinander angeordnet sein. Bevorzugt sind genau eine, zwei oder drei Polymerschichten als Funktionsschichten vorgesehen. Diese können hinsichtlich ihres Polymers identisch ausgeführt sein. Bei Vorsehen von mehreren Polymerschichten kann die radial innere (bzw. innerste) Polymerschicht – in Radialrichtung um die Längsachse des Pressmantels gemessen – etwa eine Dicke von bis zu 6 mm, bevorzugt nicht mehr als 4 mm aufweisen. Die radial äußere (bzw. äußerste) Polymerschicht kann eine entsprechende Dicke von 1 bis 3 mm aufweisen. Insgesamt ist es vorteilhaft, dass der gesamte (ein- oder mehrschichtige) Pressmantel eine Dicke – in Radialrichtung gemessen – von etwa 6 mm aufweist. When providing a plurality of polymer layers, these may be arranged one above the other in the radial direction. Preferably, exactly one, two or three polymer layers are provided as functional layers. These can be made identical in terms of their polymer. When providing a plurality of polymer layers, the radially inner (or innermost) polymer layer - measured in the radial direction about the longitudinal axis of the press jacket - about a thickness of up to 6 mm, preferably not more than 4 mm. The radially outer (or outermost) polymer layer may have a corresponding thickness of 1 to 3 mm. Overall, it is advantageous that the entire (single- or multi-layered) press jacket has a thickness measured in the radial direction of about 6 mm.
Wenn gemäß der Erfindung von Dicke gesprochen wird, dann ist diese stets in Radialrichtung zur Längsachse des Pressmantels gemeint. Dabei kann die Dicke des Pressmantels, insbesondere in Breiten- und/oder Längsrichtung desselben konstant sein, jeweils an denselben Taschen z.B. jeweils an deren radialen Maxima, gemessen.If according to the invention of thickness is spoken, then this is always meant in the radial direction to the longitudinal axis of the press jacket. In this case, the thickness of the press jacket, in particular in the width and / or longitudinal direction thereof may be constant, in each case at the same pockets, e.g. each at their radial maxima, measured.
Mit dem Begriff Verstärkungsstruktur im Sinne der Erfindung ist eine Verstärkung der wenigstens einen, das Polymer enthaltenden oder aus diesem bestehenden Schicht – also der Polymerschicht – gemeint. Dabei kann die Verstärkungsstruktur vollständig in die Polymerschicht eingebettet sein, sodass die Verstärkungsstruktur nicht über die Begrenzung der Polymerschicht hinausgeht. Anders ausgedrückt übernimmt die Polymerschicht die Rolle einer Matrix, welche die Verstärkungsstruktur umgibt und infolge von Adhäsions- oder Kohäsionskräften an die Matrix bindet. Die Verstärkungsstruktur kann dabei ein linienförmiges textiles Gebilde oder ein textiles Flächengebilde wie Gelege, Gewebe, Gewirke, Maschenware sein oder Kombinationen hiervon umfassen. By the term reinforcing structure in the sense of the invention is meant an enhancement of the at least one layer containing or consisting of the polymer, ie the polymer layer. In this case, the reinforcing structure can be completely embedded in the polymer layer so that the reinforcing structure does not go beyond the boundary of the polymer layer. In other words, the polymer layer plays the role of a matrix surrounding the reinforcing structure and bonding to the matrix as a result of adhesion or cohesive forces. The reinforcing structure may be a linear textile structure or a textile fabric such as scrim, fabric, knitted fabric, knitwear or combinations thereof.
Unter Ausgangsmaterial wird jenes Material oder Halbzeug verstanden, mittels dem die Verstärkungsstruktur des erfindungsgemäßen fertigen Pressmantels hergestellt wird. Im Falle von textilen Flächengebilden kann das Ausgangsmaterial, also Rohmaterial, ein Band, insbesondere endloses Band sein, dessen Breite bedeutend geringer ist als die Breite des Pressmantels. Insbesondere beträgt die Breite des Ausgangsmaterials lediglich einen Bruchteil der Breite des Pressmantels. Endlos bedeutet, dass die Länge desselben um ein Vielfaches größer ist als dessen Breite, nicht dass es in sich nach Art einer Schlaufe geschlossen ist. Das Ausgangsmaterial als Rohmaterial kann bevorzugt in seinem Zustand vor dem Aufbringen auf den Wickeldorn – also im aufgerollten Zustand – frei von dem Polymer, das die zumindest eine fertige Polymerschicht bildet, sein. Das bedeutet, dass es erst damit in Kontakt kommen kommt, wenn gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren das Ausgangsmaterial auf den Wickeldorn aufgebracht wird – oder kurz davor.Starting material is understood to be that material or semifinished product by means of which the reinforcing structure of the finished press jacket according to the invention is produced. In the case of textile fabrics, the starting material, ie raw material, may be a band, in particular an endless band, whose width is significantly less than the width of the press jacket. In particular, the width of the starting material is only a fraction of the width of the press jacket. Endless means that the length of the same is many times greater than its width, not that it is closed in the manner of a loop. The starting material as raw material may preferably be in its state prior to application to the winding mandrel - ie in the rolled state - free of the polymer which forms the at least one finished polymer layer. This means that it comes into contact with it only when according to the inventive method, the starting material is applied to the winding mandrel - or shortly before.
Als textile Flächengebilde im Sinne der vorliegenden Erfindung gelten flächenförmige textile Gebilde wie z. B. Gewebe, Gewirke, Gestricke, Geflechte oder Gelege, die aus linienförmigen textilen Gebilden wie z. B. Garnen oder Zwirnen hergestellt sind. Mit Garn ist ein linienförmiges, langes und dünnes Gebilde aus einer oder mehreren Fasern gemeint. Unter Zwirn wird eine linienförmige Textilie verstanden, die aus mehreren zusammengedrehten Garnen z.B. nach Art eines Seils hergestellt ist.As a textile fabric in the context of the present invention apply sheet-like textile structures such. As fabric, knitted fabrics, knits, braids or scrims, which are made of linear textile structures such. As yarns or twines are made. By yarn is meant a linear, long and thin structure of one or more fibers. By twist is meant a line-shaped textile made up of several twisted yarns, e.g. is made in the manner of a rope.
Als Gewebe oder Gewebeband wird ein aus Kett- und Schussfäden gewebtes textiles Flächengebilde verstanden. Kett- und Schussfäden überkreuzen sich dabei. A fabric or fabric tape is understood as a woven fabric woven from warp and weft threads. Warp and weft threads cross each other.
Unter dem Begriff Maschenware werden solche textilen Flächengebilde verstanden, bei denen eine mittels Faden gebildete Schleife in eine andere Schleife hineingeschlungen ist. Maschenware kann also ein Gestrick oder Gewirk sein. Gestricke können beispielweise durch Stricken oder Häkeln erhalten werden, wobei jede Maschenreihe aus einem einzigen Faden Masche für Masche gebildet wird. Gestricke bestehen aus ein oder mehreren Fadensystemen. Dabei greift eine Schlinge in die Schlinge der vorangehenden Maschenreihe. Beim Gewirk hingegen werden mindestens zwei Fadensysteme verwendet und die Maschen einer Maschenreihe gleichzeitig ausgebildet. Im Sinne der vorliegenden Erfindung soll jedoch unter dem Begriff Maschenware bzw. Gewirk, insbesondere Kettengewirk, auch jener Gegenstand aus mehreren zu einander parallel verlaufenden Längsfäden, auf die nach Art eines Geleges meanderförmig ein Querfaden abgelegt ist und an den Kreuzpunkten von Längsfäden und Querfaden beide kraft-, stoff- und/oder formschlüssig miteinander gefügt sind, verstanden werden. Ein solches Fügen kann auch mittels eines Fadens selbst vorgenommen werden. Ein solches Erzeugnis ist für sich gesehen selbstständig tragfähig, d.h. die vorgegebene Form zerfällt durch moderate äußere Einwirkung nicht.The term knitted fabric is understood to mean those textile fabrics in which a loop formed by means of a thread is looped into another loop. Knitted fabric can therefore be a knitted or knitted fabric. Knitted fabrics can be obtained, for example, by knitting or crocheting, whereby each course of stitches is formed of a single thread stitch by stitch. Knitted fabrics consist of one or more thread systems. A noose engages in the loop of the preceding course. In the case of the knitted fabric, on the other hand, at least two thread systems are used and the stitches of one course are formed simultaneously. In the context of the present invention, however, the term knitwear or knitted fabric, in particular warp knit, also that object of several longitudinal threads parallel to each other, on the manner of a jelly meandering a transverse thread is stored and force both at the cross points of longitudinal threads and transverse thread -, material and / or positively joined together, be understood. Such joining can also be done by means of a thread itself. Such a product is in itself self-sustaining, i. the given shape does not disintegrate due to moderate external influences.
Im Wesentlichen in Längs- oder in Breitenrichtung soll so verstanden werden, dass auch beidseits Abweichungen gegenüber der entsprechenden Richtung um 45° möglich sind.Essentially in the longitudinal or in the width direction should be understood that on both sides deviations from the corresponding direction by 45 ° are possible.
Wenn von "zumindest die Innenfläche" die Rede ist, dann ist nur die Innenfläche, nur die Außenfläche oder sowohl Innen- als auch Außenfläche gemeint. When referring to "at least the inner surface", it is meant only the inner surface, only the outer surface or both inner and outer surfaces.
Mit Außenfläche des Pressmantels ist dessen radial äußerste Mantelfläche gemeint. Analog wird unter der Innenfläche die radial innerste Mantelfläche des Pressmantels verstanden.With outer surface of the press jacket is meant the radially outermost lateral surface. Similarly, the inner surface is understood to mean the radially innermost lateral surface of the press jacket.
Unter dem Begriff Taschen werden im Sinne der Erfindung Begrenzungen von Volumina zur Aufnahme von Schmiermittel verstanden. Taschen können sowohl aus Vertiefungen und/oder Erhebungen (Vorsprüngen und/oder Vertiefungen) der Polymerschicht bzw. Innenfläche gebildet werden. Die Taschen werden bevorzugt ausschließlich von zumindest der Innenseite bzw. der diese bildenden Polymerschicht ausgebildet. Die Taschen können ausschließlich bzw. vollständig urformend aus demselben Material wie die Polymerschicht, also gleichzeitig mit der Polymerschicht hergestellt sein.For the purposes of the invention, the term pockets means limitations of volumes for receiving lubricant. Bags can be formed both from recesses and / or elevations (projections and / or depressions) of the polymer layer or inner surface. The pockets are preferably formed exclusively by at least the inside or the polymer layer forming this. The pockets can be made exclusively or completely original from the same material as the polymer layer, ie simultaneously with the polymer layer.
Die Taschen können eine geschlossene Kontur aufweisen. Die Kontur jeder einzelnen Tasche kann vollständig innerhalb der Polymerschicht liegen. Anders ausgedrückt kann der Großteil der Taschen keine randoffene Kontur aufweisen. The pockets can have a closed contour. The contour of each individual pocket may be completely within the polymer layer. In other words, the majority of pockets can not have an open-edged contour.
Bevorzugt kann die Kontur jeder Tasche in einer Draufsicht auf diese einer ebenen geometrischen Figur entsprechen. Letztere sind z.B. Polygone, Kreise sowie deren Kegelschnitte und Kombinationen hiervon. Die Volumina, die diese Taschen begrenzen können entsprechend dreidimensionale geometrische Figuren sein, wie Kugelschalen, Kegelstümpfe usw. Auch mehrere unterschiedliche Konturen auf ein- und derselben Innenfläche bzw. Polymerschicht sind denkbar.Preferably, the contour of each pocket in a plan view of this correspond to a planar geometric figure. The latter are eg polygons, circles and their conic sections and combinations thereof. The volumes that these bags can be correspondingly three-dimensional geometric figures, such as spherical shells, truncated cones, etc. Also, several different contours on one and the same inner surface or polymer layer are conceivable.
Schmiermittel im Sinne der Erfindung ist vorzugsweise ein flüssiges Schmiermittel wie Öl.Lubricant in the context of the invention is preferably a liquid lubricant such as oil.
Unter Struktur im Sinne der Erfindung wird eine für das menschliche Auge sichtbare Oberflächenzeichnung verstanden. Der Begriff Mikrostruktur meint eine Struktur, deren einzelne Elemente von der Größe oder Kontur her gemessen im Mittel im Wesentlichen im Millimeterbereich oder darunter liegen. So kann z.B. die mittlere Höhe, Breite und/oder Tiefe der Taschen in Radialrichtung des Pressmantels, insbesondere in Draufsicht gesehen zwischen 1 µm und 10 mm, bevorzugt kleiner 1 mm betragen. Damit beträgt dieser Wert nur einen Bruchteil der Länge bzw. Breite des gesamten Pressmantels.Structure in the sense of the invention is understood to be a surface drawing visible to the human eye. The term microstructure means a structure whose individual elements, measured in terms of size or contour, lie on average substantially in the millimeter range or below. Thus, e.g. the average height, width and / or depth of the pockets in the radial direction of the press jacket, in particular seen in plan view be between 1 .mu.m and 10 mm, preferably less than 1 mm. Thus, this value is only a fraction of the length or width of the entire press jacket.
Ein Muster im Sinne der Erfindung besteht aus sich wiederholenden, bevorzugt periodisch wiederholenden Strukturen. Wie die Struktur auch, kann das zumindest eine Muster gleichmäßig über im Wesentlichen die gesamte zumindest Innenfläche verteilt sein. Muster bzw. Struktur können im Wesentlichen über die gesamte Längen- und Breitenrichtung des Pressmantels verlaufen. Im Wesentlichen bedeutet hierbei mindestens 50% des entsprechenden Werts. Auch mehrere unterschiedliche Muster auf ein- und derselben Innenfläche bzw. Polymerschicht sind denkbar.A pattern in the sense of the invention consists of repetitive, preferably periodically repeating structures. Like the structure, the at least one pattern may be evenly distributed over substantially the entire at least inner surface. Pattern or structure can extend substantially over the entire length and width direction of the press jacket. Essentially, this means at least 50% of the corresponding value. Several different patterns on one and the same inner surface or polymer layer are conceivable.
Mit Wickeldorn ist jenes Werkzeug gemeint, mittels dem der erfindungsgemäße Pressmantel hergestellt werden kann. Der Wickeldorn kann einen Grundkörper aufweisen, dem eine wenigstens abschnittsweise zylindrische Oberfläche zugeordnet ist. Diese Oberfläche bildet bevorzugt ein Negativ der Innenfläche des zu fertigenden Pressmantels, indem diese eine Vielzahl von Taschen in Form von vorgegebenen Strukturen bzw. Muster ausbildet oder begrenzt. With mandrel that tool is meant by means of which the press sheath according to the invention can be produced. The mandrel may have a base body, which is associated with an at least partially cylindrical surface. This surface preferably forms a negative of the inner surface of the press jacket to be manufactured by forming or defining a multiplicity of pockets in the form of predetermined structures or patterns.
Der Grundkörper an sich kann makroskopisch glatt sein, z.B. eine geschliffene Oberfläche aufweisen. Der Grundkörper kann z.B. aus Stahl oder einem anderen geeigneten Werkstoff bestehen. Er kann als im Wesentlichen als Zylinder wie Hohlzylinder ausgeführt sein. Bevorzugt können die Taschen direkt in dem Grundkörper, z.B. in dessen radial äußerster Mantelfläche eingebracht sein. Das Einbringen entsprechenden Erhebungen bzw. Vertiefungen kann z.B. durch spanende bzw. abtragende Bearbeitung des Grundkörpers selbst erfolgen. Alternativ oder zusätzlich dazu kann über die radial äußerste Mantelfläche des Grundkörpers ein Mantel gezogen sein. Unter Mantel im Sinne der Erfindung wird eine Beschichtung, ein Schlauch, eine Folie oder ein Band verstanden, das über die Mantelfläche des Grundkörpers gezogen bzw. gewickelt ist. Die Beschichtung selbst kann eine flächige, z.B. im Wesentlichen die gesamte Fläche z.B. radial innerste oder radial äußerste Mantelfläche des Grundkörpers bedeckende Beschichtung sein. Alternativ kann diese auch nur aus vereinzelten Strukturen wie Tröpfchen bestehen. Der Mantel kann vor allem, wenn er als Band oder Folie ausgeführt ist überlappend gewickelt sein, insbesondere dann, wenn die Breite des Bands oder der Folie geringer ist als die des Wickeldorns. Der Mantel selbst kann als ein in Umfangsrichtung um dessen Längsachse endloser bzw. geschlossener Mantel ausgeführt sein. An seinen axialen Enden kann er – in Breitenrichtung gesehen (entlang seiner Längsachse) – offen sein.The body itself may be macroscopically smooth, e.g. have a ground surface. The basic body may e.g. made of steel or another suitable material. It can be embodied essentially as a cylinder, such as a hollow cylinder. Preferably, the pockets may be directly in the body, e.g. be introduced in the radially outermost surface. The introduction of corresponding bumps or depressions may e.g. carried out by machining or abtragende processing of the body itself. Alternatively or additionally, a jacket can be pulled over the radially outermost lateral surface of the main body. In the context of the invention, a jacket is understood to mean a coating, a tube, a film or a tape, which is drawn or wound over the lateral surface of the main body. The coating itself may be a sheet, e.g. essentially the entire area e.g. be radially innermost or radially outermost lateral surface of the body covering coating. Alternatively, this may consist only of isolated structures such as droplets. In particular, the jacket can be wrapped in an overlapping manner when it is designed as a band or foil, in particular when the width of the band or the foil is smaller than that of the winding mandrel. The jacket itself can be designed as a jacket that is endless or closed in the circumferential direction about its longitudinal axis. At its axial ends it can be open in the width direction (along its longitudinal axis).
Die Oberflächenrauheit der strukturierten Innenschicht kann mittels des arithmetischen Mittenrauwerts Ra, der das arithmetische Mittel der Beträge der Ordinatenwerte des Rauheitsprofils innerhalb einer Einzelmessstrecke in Längs- und/oder Breitenrichtung der Innenschicht angibt, beschrieben werden. Dieser Wert stellt die mittlere Abweichung des Profils von der mittleren Linie dar. Alternativ kann die Oberflächenrauheit durch die Werte Rz oder Rmax beschrieben werden. Die gemittelte Rautiefe Rz ist das arithmetische Mittel der Differenz der Höhe der größten Profilspit-zen und der Tiefe des größten Profiltals innerhalb von mehreren (z.B. fünf) Einzelmessstrecken. Die maximale Einzelrautiefe Rmax ist die größte gemessene Einzelrautiefe Rz.The surface roughness of the patterned inner layer may be described by means of the arithmetic mean roughness R a indicating the arithmetic mean of the amounts of the ordinate values of the roughness profile within a single measurement path in the longitudinal and / or width direction of the inner layer. This value represents the mean deviation of the profile from the middle line. Alternatively, the surface roughness can be described by the values R z or R max . The average roughness depth R z is the arithmetic mean of the difference between the height of the largest profile peaks and the depth of the largest profile valley within several (eg five) individual measurement sections. The maximum single roughness R max is the largest measured single roughness R z .
Der Mantel kann so ausgebildet sein, dass er stoff-, kraft- und/oder formschlüssig mit dem Grundköper verbunden ist. Der Mantel kann auch derart eingerichtet, z.B. beschichtet sein, dass er eine niedrige Oberflächenspannung aufweist. Eine solche ist z.B. mit einer PTFE- oder Silikonbeschichtung erzielbar. Der fertige, auf dem Wickeldorn hergestellte Pressmantel kann hierdurch leichter vom Wickeldorn getrennt werden, sobald er von diesem abgezogen wird. In jedem Fall weist der Mantel die entsprechenden Strukturen bzw. Muster in Form eines Negativs bzw. Positivs der Taschen, z.B. in Form von entsprechend konturierten Löchern oder Vorsprüngen auf oder bildet sie zusammen mit dem Grundkörper aus. Die Taschen können alleine oder zusammen mit dem Grundkörper, auf den sie aufgezogen sind, ein Negativ bzw. Positiv der Taschen des zu fertigenden Pressmantels ausbilden oder begrenzen. Der Mantel selbst kann aus einem Polymer hergestellt sein und dann nach Herstellung des Pressmantels einfach von dem Grundkörper, also dem Wickeldorn, z.B. unter Zerstörung des Mantels, abziehbar sein.The jacket can be designed so that it is material, force and / or positively connected to the base body. The jacket can also be set up, e.g. be coated so that it has a low surface tension. Such is e.g. achievable with a PTFE or silicone coating. The finished, produced on the winding mandrel press jacket can thereby be easily separated from the winding mandrel, as soon as it is deducted from this. In any case, the jacket has the corresponding structures or patterns in the form of a negative or positive of the pockets, e.g. in the form of correspondingly contoured holes or protrusions or forms them together with the main body. The pockets may alone or together with the main body on which they are trained form or limit a negative or positive of the pockets of the press jacket to be produced. The jacket itself can be made of a polymer and then, after the press jacket has been produced, simply removed from the main body, ie the winding mandrel, e.g. under destruction of the coat, be deductible.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch eine eingangs genannte Pressvorrichtung z.B. zur Entwässerung einer Faserstoffbahn, bevorzugt zur Entwässerung einer Papier- oder Kartonbahn, wie Schuhpresse mit einer Schuhpresswalze, umfassend einen erfindungsgemäßen Pressmantel wie auch eine solche Schuhpresswalze selbst wie auch die gesamte, eingangs genannte Maschine zur Herstellung einer solchen Papier- oder Kartonbahn umfassend eine solche Pressvorrichtung mit einem Pressmantel.The present invention also relates to an aforementioned press device, for example for dewatering a fibrous web, preferably for Dewatering a paper or board web, such as shoe press with a shoe press roll, comprising a press cover according to the invention as well as such a shoe press roll itself as well as the entire, initially mentioned machine for producing such a paper or board web comprising such a pressing device with a press cover.
Ferner betrifft die vorliegende Erfindung einen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Pressmantel.Furthermore, the present invention relates to a press cover produced by the method according to the invention.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann zwischen dem Schritt des Aushärten der zumindest einen Polymerschicht und dem Schritt des Abnehmens des so hergestellten Pressmantels vom Wickeldorn ein Schritt der Bearbeitung, insbesondere spanenden Bearbeitung der zumindest einen Polymerschicht vorgesehen sein. In diesem Schritt können z.B. auf die Außenfläche des Pressmantels Bohrungen und/oder Rillen eingebracht werden.In the method according to the invention, between the step of curing the at least one polymer layer and the step of removing the press jacket thus produced from the winding mandrel, a step of processing, in particular machining of the at least one polymer layer can be provided. In this step, e.g. Holes and / or grooves are introduced on the outer surface of the press jacket.
Schließlich betrifft die vorliegende Erfindung auch einen Wickeldorn und eine Vorrichtung zur Herstellung des erfindungsgemäßen Pressmantels, die bevorzugt zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eingerichtet ist und zumindest einen entsprechenden Wickeldorn aufweist.Finally, the present invention also relates to a mandrel and a device for producing the press jacket according to the invention, which is preferably designed for carrying out the method according to the invention and has at least one corresponding winding mandrel.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ohne Einschränkung der Allgemeinheit näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:The invention will be explained in more detail below with reference to the drawings without limiting the generality. In the drawings show:
Der Wickeldorn
Der Wickelprozess beginnt grundsätzlich an einem axialen Ende des Wickeldorns
Mittels eines solchen kontinuierlichen Gießvorgangs wird also nach und nach über die Breite des Wickeldorns
Grundsätzlich wäre es denkbar das Ausgangsmaterial
In der
Die Breite B des Ausgangsmaterials
Anstelle des in der
Wie man der
Die Taschen
Unabhängig von der in den Figuren dargestellten Ausführungsform kann die Polymerschicht
Die Taschen
Wie man aus der
Die wenigstens abschnittsweise zylindrischen Oberflächen beider dargestellten Grundkörper
Bei der Ausführungsform der
Gemäß der der Ausführungsform der
Der Mantel
Selbstverständlich wäre es denkbar, dass der Mantel
Gemäß der Erfindung können die Taschen
Die das Negativ bzw. Positiv für die Taschen ausbildenden Oberfläche des Wickeldorns
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Pressmantel press cover
- 1.11.1
- Längsachse longitudinal axis
- 1.21.2
- Innenfläche palm
- 1.31.3
- Außenfläche outer surface
- 1.41.4
- Taschen Bags
- 1.51.5
- Struktur structure
- 2, 2.1, 2.22, 2.1, 2.2
- Polymerschicht polymer layer
- 33
- Verstärkungsstruktur reinforcing structure
- 3.13.1
- Ausgangsmaterial starting material
- 44
- Wickeldorn mandrel
- 4.1 4.1
- Grundkörper body
- 4.24.2
- Mantel coat
- 55
- Leitung management
- 66
- Gießdüse casting nozzle
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- EP 1394319 A1 [0007] EP 1394319 A1 [0007]
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- 2015-09-18 DE DE102015217941.9A patent/DE102015217941A1/en active Pending
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