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Patent Searching and Data


Title:
ELASTIC BELT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2021/244779
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an elastic belt for influencing the elongation of a wet-running fibrous web in the transverse direction, said elastic belt together with the fibrous web being movable in the web running direction over a heated cylinder and being deformable in order to carry out a micro-creping process on the fibrous web in the transverse direction. In order to influence the transverse elongation of the fibrous web in a controlled manner symmetrically to the fibrous web central longitudinal axis running parallel to the web running direction, the elastic belt is provided with reinforcing fibers which extend at least substantially in the transverse direction and have a correspondingly adapted elastic modulus or a thread arrangement that is correspondingly adapted with respect to the thread density of the reinforcing fibers in particular.

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WO/2005/001197PAPER MACHINE FABRIC
Inventors:
MOSER JOHANN (DE)
Application Number:
PCT/EP2021/053804
Publication Date:
December 09, 2021
Filing Date:
February 17, 2021
Export Citation:
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Assignee:
VOITH PATENT GMBH (DE)
International Classes:
D21F1/00; D21F5/04; D21F11/00; D21F11/14
Domestic Patent References:
WO1999032722A11999-07-01
WO2004072368A12004-08-26
Foreign References:
DE3604522A11986-09-04
Attorney, Agent or Firm:
VOITH PATENT GMBH - PATENTABTEILUNG (DE)
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Claims:
Ansprüche

1. Elastisches Band (10) zur Beeinflussung der Dehnung einer noch nassen laufenden Faserstoffbahn in Querrichtung (CD), wobei das zusammen mit der Faserstoffbahn in Bahnlaufrichtung (MD) über einen beheizten Zylinder bewegbare, zur Erzeugung einer Mikrokreppung der Faserstoffbahn in Querrichtung (CD) verformbare elastische Band (10) zur gezielten Beeinflussung der Querdehnung (e) der Faserstoffbahn symmetrisch zu seiner zur Bahnlaufrichtung (MD) parallelen Mittenlängsachse (L) mit sich zumindest im Wesentlichen in Querrichtung (CD) erstreckenden Verstärkungsfäden (12) mit entsprechend angepassten Elastizitätsmodulen (E) oder mit einem insbesondere hinsichtlich seiner Fadendichte entsprechend angepassten Fadengelege (14) versehen ist.

2. Elastisches Band nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Elastizitätsmodule (E) der sich in Querrichtung (CD) erstreckenden Verstärkungsfäden (12) bzw. das Fadengelege (14) des elastischen Bandes (10) zur Kompensation der bei der Trocknung der Faserstoffbahn normalerweise in Querrichtung (CD) auftretenden wannenförmigen Schrumpfkurve (16) entsprechen angepasst sind bzw. ist.

3. Elastisches Band nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Band (10) zudem mit sich zumindest im Wesentlichen in Längs- bzw. Bahnlaufrichtung (MD) erstreckenden Verstärkungsfäden (18) versehen ist.

4. Elastisches Band nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Band (10) zumindest im Wesentlichen aus Gummi besteht.

5. Elastisches Band nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Band (10) eine Härte im Bereich von 55 +/- 10 Shore (107 P&J) besitzt.

6. Elastisches Band nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Band (10) eine Dichte im Bereich von etwa 1,2 kg/dm3 bis etwa 1 ,5 kg/dm3 besitzt.

7. Elastisches Band nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Band (16) eine Dicke im Bereich von etwa 20 mm bis etwa 30 mm und bevorzugt eine Dicke von etwa 25 mm besitzt.

Description:
ELASTISCHES BAND

Die Erfindung betrifft ein elastisches Band zur Beeinflussung der Dehnung einer noch nassen laufenden Faserstoffbahn in Querrichtung. Bei der Faserstoffbahn kann es sich insbesondere um einen Papier- oder Kartonbahn handeln.

Bisher existiert kein Werkzeug zur direkten Steuerung oder Einstellung oder Verstärkung der Querdehnungseigenschaften (CD-Elastizität; CD = cross direction, Querrichtung)von Papier. Die sich in Querrichtung ergebende Schrumpfkurve bzw. das CD-Schrumpfprofil gibt diese Querdehnungseigenschaften bis heute als Ergebnis der Papiertrocknung fest vor. Somit hat der Papiermacher bisher nur die Möglichkeit, die CD-Elastizität bzw. das CD-Schrumpfprofil auf Kosten der Bahn- Stabilisierung über Bahnstabilisierungskästen zu beeinflussen, was keine zufriedenstellende Maßnahme darstellt. Der Maschinenbauer kann zwar über das Trocknungskonzept wie insbesondere eine einreihige oder zweireihige Trockenpartie grob auf das CD-Schrumpfprofil Einfluss nehmen. Auch dabei sind jedoch Kompromisse zu schließen.

Reduzierte Dehnungseigenschaften bzw. eine zu geringe Elastizität wirken sich besonders negativ bei Wellpappenrohpapieren aus. So kann die Wellpappe beim Rillen brechen, womit sie als Ausschuss unbrauchbar wird. Eine spröde Wellpappenschachtel unter Stoßeinwirkung kommt zum Bersten, da die Stoßenergie nicht absorbiert werden kann. Zudem kann bei der Fierstellung der Welle aus der Wellenstoffbahn die Bahn bei zu geringer Elastizität beim Riffeln mit der Riffelwalze brechen. Eine zu hohe Sprödigkeit ist also auch hier kontraproduktiv.

Zur gezielten Einstellung einer Papier-Längsdehnung (MD-Elastizität; MD = machine direction, Maschinenlaufrichtung) bzw. zur Erzeugung eines längsgerichteten Mikrokrepps wird das bekannte Clupak-System eingesetzt. Dabei läuft die noch feuchte Bahn gemeinsam mit einem Gummituch durch einen Pressnip, wodurch beide gedehnt werden. Nach dem Nip verkürzt sich das Tuch wieder, und in der Bahn ergibt sich die gewünschte Mikrokreppung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein elastisches Band der eingangs genannten Art anzugeben, mit dem die zuvor erwähnten Nachteile bei der Herstellung einer in Querrichtung dehnbaren Faserstoffbahn überwunden werden. Dabei soll insbesondere erreicht werden, dass mit dem elastischen Band die sich in Querrichtung ergebende Elastizität bzw. Querdehnungseigenschaft der herzustellenden Faserstoffbahn gesteigert oder gezielt gesteuert werden und damit insbesondere auch die bei einer auf herkömmliche Weise getrockneten Faserstoff- bzw. Papier- oder Kartonbahn in Querrichtung auftretende wannenförmige Schrumpfkurve kompensiert werden kann.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein elastisches Band mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen elastischen Bandes ergeben sich aus den Unteransprüchen, der vorliegenden Beschreibung sowie der Zeichnung.

Das zusammen mit der Faserstoffbahn in Bahnlaufrichtung über einen beheizten Zylinder bewegbare, zur Erzeugung einer Mikrokreppung der Faserstoffbahn in Querrichtung verformbare erfindungsgemäße elastische Band zeichnet sich dadurch aus, dass es zur gezielten Beeinflussung der Querdehnung der Faserstoffbahn symmetrisch zu seiner zur Bahnlaufrichtung parallelen Mittenlängsachse mit sich zumindest im Wesentlichen in Querrichtung erstreckenden Verstärkungsfäden mit entsprechend angepassten Elastizitätsmodulen oder mit einem insbesondere hinsichtlich seiner Fadendichte entsprechend angepassten Fadengelege versehen ist.

Damit kann die sich in Querrichtung ergebende Elastizität bzw. Querdehnungseigenschaft der herzustellenden Faserstoffbahn nunmehr gezielt gesteuert oder gesteigert werden. Dazu sind lediglich die Elastizitätsmodule der sich in Querrichtung erstreckenden Verstärkungsfäden bzw. die Fadendichte des Fadengeleges entsprechend anzupassen.

Gemäß einer bevorzugten praktischen Ausführungsform des erfindungsgemäßen elastischen Bandes sind die Elastizitätsmodule der sich in Querrichtung erstreckenden Verstärkungsfäden bzw. das Fadengelege des elastischen Bandes zur Kompensation der bei der Trocknung der Faserstoffbahn normalerweise in Querrichtung auftretenden wannenförmigen Papierschrumpfkurve entsprechend angepasst.

In diesem Fall kann das elastische Band in Querrichtung unter Last ein beispielsweise von der durch die Trockenpartie einer Papiermaschine hervorgerufenen Schrumpfkurve abgeleitetes, nicht lineares Dehnungsverhalten besitzen.

Zudem ist das elastische Band vorteilhafterweise mit sich zumindest im Wesentlichen in Längs- bzw. Bahnlaufrichtung erstreckenden Verstärkungsfäden versehen. Diese sich in Längsrichtung erstreckenden Verstärkungsfäden müssen bezüglich des E-Moduls jedoch keine Differenzierung aufweisen.

Das elastische Band besteht zweckmäßigerweise zumindest im Wesentlichen aus Gummi.

Von Vorteil ist zudem, wenn das elastische Band eine Härte im Bereich von 55 +/- 10 Shore (107 P&J) besitzt.

Die Dichte des elastischen Bandes liegt bevorzugt im Bereich von etwa 1 ,2 kg/dm 3 bis etwa 1,5 kg/dm 3 .

Zudem ist auch von Vorteil, wenn das elastische Band eine Dicke im Bereich von etwa 20 mm bis etwa 30 mm und bevorzugt eine Dicke von etwa 25 mm besitzt. Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; in dieser zeigen:

Fig. 1 eine schematische Teildarstellung einer beispielhaften

Ausführungsform eines erfindungsgemäßen elastischen Bandes mit sich in Querrichtung erstreckenden Verstärkungsfäden und sich in Längsrichtung erstreckenden Verstärkungsfäden,

Fig. 2 einen beispielhaften Verlauf der Elastizitätsmodule der symmetrisch zur Mittenlängsachse des erfindungsgemäßen elastischen Bandes gemäß Fig. 1 vorgesehenen, sich jeweils in Querrichtung erstreckenden Verstärkungsfäden,

Fig. 3 eine schematische Teildarstellung einer beispielhaften

Ausführungsform des erfindungsgemäßen elastischen Bandes mit einem Fadengelege,

Fig. 4 mit der durchgehenden Linie den schematischen Verlauf der sich in Querrichtung üblicherweise ergebenden wannenartigen Schrumpfkurve der Faserstoffbahn und mit der gestrichelten Linie einen beispielhaften schematischen Verlauf des sich in Querrichtung ergebenden Spannungs- oder Dehnungsverhaltens eines erfindungsgemäßen elastischen Bandes gemäß den Fig. 1 und 3, und

Fig. 5 eine schematische Darstellung einer sich in Querrichtung mit einem erfindungsgemäßen elastischen Band gemäß den Fig. 1 oder 3 ergebenden Schrumpfkurve bzw. Dehnungsverhalten der fertig getrockneten Faserstoff- bzw. Papier- oder Kartonbahn. Fig. 1 zeigt in schematischer Teildarstellung eine beispielhafte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen elastischen Bandes 10 zur Beeinflussung der Dehnung einer noch nassen laufenden Faserstoffbahn in Querrichtung CD. Das elastische Band 10 ist mit sich zumindest im Wesentlichen in Querrichtung CD erstreckenden Verstärkungsfäden 12 sowie mit sich zumindest im Wesentlichen in Längs- bzw. Bahnlaufrichtung MD erstreckenden Verstärkungsfäden 18 versehen. Dabei besitzen die symmetrisch zur Bahnlaufrichtung MD parallelen Mittenlängsachse L des elastischen Bandes 10 angeordneten, sich zumindest im Wesentlichen in Querrichtung CD erstreckenden Verstärkungsfäden 12 zur gezielten Beeinflussung der Querdehnung e der Faserstoffbahn entsprechend angepasste Elastizitätsmodule E.

Dabei können die Elastizitätsmodule E der sich in Querrichtung CD erstreckenden Verstärkungsfäden 12 insbesondere zur Kompensation der bei der Trocknung der Faserstoffbahn normalerweise in Querrichtung CD auftretenden wannenförmigen Papierschrumpfkurve 16 (vgl. die durchgezogene Linie in Fig. 4) entsprechend angepasst sein.

Ein beispielhafter Verlauf der Elastizitätsmodule E der symmetrisch zur Mittenlängsachse L des elastischen Bandes 10 gemäß Fig. 1 vorgesehenen, sich jeweils in Querrichtung CD erstreckenden Verstärkungsfäden 12 ist in Fig. 2 wiedergegeben.

Fig. 3 zeigt in schematischer Teildarstellung eine beispielhafte Ausführungsform eines elastischen Bandes 10 mit einem Fadengelege 14, bei dem die gewünschte Profilierung zur gezielten Beeinflussung der Querdehnung der Faserstoffbahn über eine variable Fadendichte erzielbar ist. So ist im linken Teil dieser Fig. 3 die Fadendichte beispielsweise hoch, in der Mitte liegt sie im mittleren Bereich, und im rechten Teil der Fig. 3 ist diese Fadendichte relativ gering. Auch ein solches Fadengelege 14 kann insbesondere wieder zur Kompensation der bei der Trocknung der Faserstoffbahn normalerweise in Querrichtung auftretenden wannenförmigen Schrumpfkurve 16 (vgl. die durchgezogene Linie in Fig. 4) entsprechend angepasst sein, was im vorliegenden Fall insbesondere über eine variable Fadendichte möglich ist. Wie bereits erwähnt, zeigt Fig. 4 mit der durchgehenden Linie den schematischen Verlauf der sich in Querrichtung CD bei einer üblichen Trocknung der Faserstoffbahn ergebenden wannenförmigen Schrumpfkurve 16 der Faserstoffbahn. Dagegen ist in dieser Fig. 4 mit der gestrichelten Linie 20 ein beispielhafter schematischer Verlauf des sich in Querrichtung CD ergebenden Spannungs- oder Dehnungsverhaltens eines erfindungsgemäßen elastischen Bandes 10 gemäß den Fig. 1 und 3 wiedergegeben. Dargestellt ist im vorliegenden Fall der Verlauf der Querdehnung e einer auf herkömmliche Weise getrockneten Faserstoffbahn (vgl. die durchgezogene Linie 16) und ein beispielhafter Verlauf der Querdehnung e eines erfindungsgemäßen elastischen Bandes 10 gemäß den Fig. 1 und 3 (gestrichelte Linie 20).

Fig. 5 zeigt eine mit einem erfindungsgemäßen elastischen Band 10 gemäß den Fig. 1 und 3 erzielbare ausgeglichene Schrumpfkurve 22 bzw. Dehnungsverhalten der fertig getrockneten Faserstoff- bzw. Papier- oder Kartonbahn 12. Die bisher übliche Wannenbildung wird somit vermieden.

Bezuqszeichenliste

10 elastisches Band

12 in Querrichtung verlaufender Verstärkungsfaden 14 Fadengelege

16 Papierschrumpfkurve 18 in Längsrichtung verlaufender Verstärkungsfaden 20 CD-Dehnung des elastischen Bandes 22 Papierschrumpfkurve CD Querrichtung E Elastizitätsmodul L Mittellängsachse

MD Bahnlaufrichtung e Querdehnung