Die Erfindung betrifft eine Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Tissuebahn, mit wenigstens einer Pressvorrichtung, welche ein Presselement und ein Gegenelement mit geschlossener Oberfläche zur Bildung eines Pressspaltes umfasst, und mit einem wasseraufnehmenden Band mit einer Bahnseite und einer gegenüberliegenden Presselementseite, welches zusammen mit der Faserstoffbahn derart durch den Pressspalt führbar ist, dass die Faserstoffbahn am Ende des Pressspaltes von der Bahnseite des wasseraufnehmenden Bandes getrennt wird und mit dem Gegenelement weiterläuft.

Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung einer Faserstoffbahn, sowie ein wasseraufnehmendes Band zur Verwendung in einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn.

Maschinen der genannten Art sind bekannt. Das Dokument EP0926296 Bl zeigt eine Maschine zur Herstellung einer Tissuebahn. Im Formierbereich wird ein Filzband zusammen mit einem Formiersieb unter Ausbildung eines Einlaufspaltes teilweise um eine Formierwalze geführt. Über einen Stoffauflauf wird in den Einlaufspalt eine Faserstoffsuspension zugeführt, aus der die Tissuebahn formiert wird. Nach der Formierwalze wird das Formiersieb weggeführt und die Tissuebahn auf dem Filzband liegend zu einem Pressspalt, der durch eine Schuhwalze und einen Yankee-Trockenzylinder gebildet ist, geführt. Nach dem Pressspalt läuft die Tissuebahn mit dem Yankee-Trockenzylinder zur weiteren Trocknung weiter. In der durch das Filzband gebildeten Schlaufe ist vor dem Pressspalt eine besaugte Vorrichtung zur Beaufschlagung des Filzbandes und der mitgeführten Tissuebahn, vorgesehen.

Weiterhin ist bekannt, zwischen dem Pressspalt und dem Formierbereich außerhalb der durch das Filzband gebildeten Schlaufe ein Saugelement zur Konditionierung des Filzbandes anzuordnen. Solche Saugelemente sind auch als Uhle-Box bekannt. Durch die Konditionierung wird das in dem Filzband enthaltene Wasser entfernt, bevor die Faserstoffsuspension aufgegeben wird.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine Maschine und ein umlaufendes Band und ein Verfahren zur Reduzierung des energetischen Aufwandes für die Konditionierung des umlaufenden Bandes anzugeben.

Die Aufgabe wird durch Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Es wird eine Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Tissuebahn, mit wenigstens einer Pressvorrichtung, welche ein Presselement und ein Gegenelement mit geschlossener Oberfläche zur Bildung eines Pressspaltes umfasst, und mit einem wasseraufnehmenden Band mit einer Bahnseite und einer gegenüberliegenden Presselementseite, welches zusammen mit der Faserstoffbahn derart durch den Pressspalt führbar ist, dass die Faserstoffbahn am Ende des Pressspaltes von der Bahnseite des wasseraufnehmenden Bandes getrennt wird und mit dem Gegenelement weiterläuft. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das wasseraufnehmende Band (3) mindestens eine erste Lage (15) und eine zweite Lage (16) umfasst und dass das Band (3), in Dickenrichtung des wasseraufnehmenden Bandes (3) gesehen, auf der dem Presselement (7) zugewandten Hälfte, eine Schicht (18) aufweist, welche einen höheren spezifischen Durchströmwiderstand als die erste Lage (15) und/ oder die zweite Lage (16) aufweist.

Die Schicht verhindert oder minimiert durch den höheren Durchströmwiderstand ein Zurückfließen des in der presselementseitigen Hälfte des wasseraufnehmenden Bandes enthaltenen Wassers in Richtung der Bahnseite. Das Wasser kann so leichter durch eine auf der Presselementseite angeordnete Saugeinrichtung entfernt werden. Der Durchströmwiderstand einer Lage oder Schicht kann beispielsweise dadurch ermittelt werden, dass die Lage oder Schicht in Dickenrichtung auf einer Durchströmfläche bei einer vorgegebenen Druckdifferenz von Wasser durchströmt wird und dabei der Durchflussvolumenstrom gemessen und auf die Dicke der Lage oder Schicht bezogen wird. Soll der Durchströmwiderstand von verschiedenen Lagen oder Schichten verglichen werden, so sind Randbedingungen konstant zu halten.

Vorteilhafterweise bildet die erste Lage die Bahnseite und umfasst vorzugsweise ein Fasergelege aus Kunststofffasern. Die erste Lage kann filzartig ausgeführt sein. Die Kunststofffasern können mit der zweite Lage verbunden, beispielsweise vernadelt sein.

Die zweite Lage kann eine gewobene Lage sein und die erste Lage kann mit der zweiten Lage vorzugsweise verbunden, insbesondere vernadelt sein.

Die Schicht ist vorteilhafterweise mit der zweiten Lage verbunden.

Ferner kann die Schicht mit der zweiten Lage verbunden sein und die Presselementseite des wasseraufnehmenden Bandes bilden.

Es ist auch denkbar, dass die Schicht die Presselementseite bildet. In diesem Fall bildet sie die Laufseite des wasseraufnehmenden Bandes und ist in Kontakt mit dem Presselement. Die Schicht kann hinsichtlich eines geringen Verschleißes durch mechanischen Abrieb und gleichzeitig hinsichtlich des Durchflusswiderstandes optimiert sein.

Zusätzlich kann auf der dem Presselement zugewandten Hälfte des wasseraufnehmenden Bandes eine weitere Lage vorgesehen sein, welche vorzugsweise ein Fasergelege aus Kunststofffasern umfasst. Die weitere Lage kann mit der Schicht und/ oder mit der zweiten Lage vernadelt sein.

In einer praktischen Ausführung kann die Schicht zwischen der zweiten Lage und der weiteren Lage angeordnet sein.

Es ist auch möglich, die Schicht innerhalb der weiteren Lage anzuordnen.

In einer möglichen weiteren Ausgestaltung kann die Schicht benachbart zur weiteren Lage angeordnet sein und die Presselementseite bilden. Das wasseraufnehmende Band kann als Pressfilz ausgeführt sein.

In einer möglichen Weiterbildung kann die Schicht als Membrane mit Öffnungen ausgeführt sein. Dies kann beispielsweise eine Kunststofffolie mit genadelten oder gestanzten oder mit Laser gebohrten Löchern sein.

Es ist auch möglich die Schicht als Fasergelege aus feinen Fasern auszuführen. Die Faserfeinheit kann vorzugsweise weniger oder gleich als 3 dtex, betragen.

Die Schicht kann vorzugsweise zumindest teilweise Komponenten aus Thermoplastischem Polyurethan Elastomer (TPU) umfassen.

In einer möglichen Weiterbildung ist das wasseraufnehmende Band ab dem Ende des Pressspaltes durch das Presselement auf einer Teilstrecke geführt.

Des Weiteren kann auf der Presselementseite des wasseraufnehmenden Bandes in einem faserstoffbahnfreien Bereich des wasseraufnehmenden Bandes eine Saugeinrichtung zur Entwässerung des wasseraufnehmenden Bandes vorgesehen sein.

Durch die Führung des wasseraufnehmenden Bandes auf einer Teilstrecke auf dem Presselement liegend wird das wasseraufnehmende Band sofort am Ende des Pressspaltes von der Faserstoffbahn getrennt und so einer Rückbefeuchtung entgegengewirkt. Die Anordnung der Saugeinrichtung innerhalb der durch das wasseraufnehmende Band gebildeten Schlaufe zur Konditionierung des wasseraufnehmenden Bandes hat den Vorteil, dass das im Band enthaltene Wasser mit weniger Energie entfernt werden kann. Dies wird durch den im Zwickel zwischen wasseraufnehmenden Band und Presselement entstehenden Unterdrück unterstützt. Das von der Oberfläche des Presselements durch die Fliehkraft an das wasseraufnehmende Band zurückgeschleuderte Wasser kann somit direkt von Oberfläche des Bandes von der Saugeinrichtung entfernt werden.

In einer praktischen Ausgestaltung ist das Gegenelement durch einen Trockenzylinder, insbesondere durch einen Yankee-Trockenzylinder gebildet.

Bei einer weiteren möglichen Ausgestaltung ist das Presselement durch eine Presswalze, vorzugsweise mit einer offenen, vorzugsweise gerillten und/ oder gebohrten, Oberfläche gebildet.

Weist die Presswalze eine offene Oberfläche auf, so wirkt sich die Erfindung besonders vorteilhaft aus, da das sich in der offenen Oberfläche gesammelte und am Ende des Pressspaltes ab geschleuderte Wasser direkt von der Innenseite des wasseraufnehmenden Bandes durch die Saugeinrichtung entfernt wird.

Das Presselement kann auch durch eine Schuhpresseinheit gebildetsein. Die Erfindung wirkt sich insbesondere bei dem Einsatz einer Schuhpresse vorteilhaft aus, da größere Wassermengen abgeführt werden müssen.

Die offene Oberfläche kann als Sacklöcher ausgeführte Bohrungen umfassen.

In einem praktischen Fall kann die Schuhpresseinheit einen wasserundurchlässigen Mantel und einen innerhalb des Mantels angeordneten und gegen das Gegenelement pressbaren Pressschuh umfassen.

Ferner kann die der Presselementseite des wasseraufnehmenden Bandes zugewandte Seite des Mantels eine offene, vorzugsweise gerillte und/ oder gebohrte, Oberfläche aufweist. Bei einer offenen Oberfläche wirkt sich die Erfindung auch hier besonders vorteilhaft aus, da das sich in der offenen Oberfläche gesammelte und am Ende des Pressspaltes zum Band hin ab geschleuderte Wasser direkt von der Innenseite des wasseraufnehmenden Bandes durch die Saugeinrichtung entfernt wird.

Vorzugsweise ist die Teilstrecke so gewählt, dass die Richtung des weggeführten wasseraufnehmenden Bandes zu einer am Ende des Pressspaltes an das Gegenelement angelegten Tangente einen Winkel von mehr als 10°, insbesondere mehr als 15°, vorzugsweise im Bereich von 20° einnimmt. Dadurch wird einer Rückbefeuchtung der Faserstoffbahn durch das wasseraufnehmende Band entgegen gewirkt.

Ferner kann die Saugeinrichtung einen Belag mit Öffnungen, welche vorzugsweise als Bohrungen und/ oder Schlitze ausgeführt sind, aufweisen.

Vorteilhafterweise kann die Maschine als Crescent-Former ausgeführt sein. Hierbei wird die Faserstoffbahn vom Formierbereich bis zum Pressspalt auf dem wasseraufnehmenden Band geführt.

Die Aufgabe der Erfindung wird auch durch ein Verfahren zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Tissuebahn, gelöst, mit wenigstens einer Pressvorrichtung, welche ein Presselement und ein Gegenelement mit geschlossener Oberfläche zur Bildung eines Pressspaltes umfasst, und mit einem wasseraufnehmenden Band mit einer Bahnseite und einer gegenüberliegenden Presselementseite, welches zusammen mit der Faserstoffbahn derart durch den Pressspalt geführt wird, dass die Faserstoffbahn am Ende des Pressspaltes von der Bahnseite des wasseraufnehmenden Bandes getrennt wird und mit dem Gegenelement weiterläuft. Erfindungswesentlich ist, dass das wasseraufnehmende Band mindestens eine erste Lage und eine zweite Lage umfasst und dass das Band, in Dickenrichtung des wasseraufnehmenden Bandes gesehen, auf der dem Presselement zugewandten Hälfte, eine Schicht aufweist, welche einen höheren spezifischen Durchströmwiderstand als die erste Lage und/ oder die zweite Lage aufweist.. Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnungen.

Es zeigen

Figur 1 eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Maschine zur

Herstellung einer Faserstoffbahn in schematischer Darstellung ;

Figur 2 eine Ausführungsform einer Pressvorrichtung der

erfindungsgemäßen Maschine in schematischer Darstellung;

Figur 3 eine Ausführungsform eines wasseraufnehmenden Bandes einer erfindungsgemäßen Maschine zur Herstellung einer

Faserstoffbahn in schematischer Darstellung;

Figur 4 eine weitere Ausführungsform eines wasseraufnehmenden

Bandes einer erfindungsgemäßen Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn in schematischer Darstellung;;

Figur 1 zeigt eine Ausführungform einer erfindungsgemäßen Maschine 1 zur Herstellung einer Faserstoffbahn 2 in schematischer Darstellung. Im Formierbereich wird ein wasseraufnehmendes Band 3 zusammen mit einem Außensieb 25 unter Ausbildung eines Einlaufspaltes teilweise um eine Formierwalze 24 geführt. Über einen Stoffauflauf 23 wird in den Einlaufspalt eine Faserstoffsuspension zugeführt, aus der die Faserstoffbahn 2 formiert wird. Nach der Formierwalze 24 wird das Außensieb 25 weggeführt und die Faserstoffbahn 2 auf der Bahnseite 4 des wasseraufnehmenden Bandes 3 liegend zu einer Pressvorrichtung 6 mit einem Pressspalt 9, der zwischen einem Presselement 7 und einen Yankee-Trockenzylinder 8 gebildet ist, geführt. In diesem Beispiel ist das Presselement 7 durch eine Schuhwalze 7 gebildet. Die zylindrische Oberfläche des Yankee-Trockenzylinders 8 ist glatt ausgeführt. Nach dem Pressspalt 9 läuft die Faserstoffbahn 2 mit dem Yankee-Trockenzylinder 8 zur weiteren Trocknung mittels Prallströmung durch eine Haube 21 weiter und wird durch einen Kreppschaber gekreppt und abgenommen und zu einer weiteren Maschinensektion geführt. Innerhalb der durch das wasseraufnehmende Band 3 gebildeten Schlaufe kann vor dem Pressspalt 9 eine - hier nicht dargestellte- besaugte Umlenkwalze oder ein Saugelement 22 zur Besaugung des wasseraufnehmenden Bandes 3 und der mitgeführten Faserstoffbahn 2, vorgesehen sein. Gegenüber dem Saugelement 22 kann zur Steigerung der Entwässerungsleistung noch eine Dampf- oder Heißluftblashaube angeordnet sein. Zwischen dem Pressspalt 9 und dem Formierbereich ist eine Saugeinrichtung 12 innerhalb der durch das wasseraufnehmende Band 3 gebildeten Schlaufe, zur Konditionierung des wasseraufnehmenden Bandes 3, angeordnet. Die Saugeinrichtung 12 weist einen Belag mit Öffnungen durch die das Wasser in das Saugelement gesaugt wird und welche vorzugsweise als Bohrungen und/ oder Schlitze ausgeführt sind, auf. Die Saugeinrichtung 12 ist in einem Bereich angeordnet in dem das wasseraufnehmende Band 3 frei von einer Faserstoffbahn 2 ist. Dadurch wird die Konditionierung erleichtert und verbessert. Durch die Saugeinrichtung 12 wird das Wasser des wasseraufnehmenden Bandes 3 zur Innenseite hin, das heißt zur Presselementseite 5 hin abgeführt. Die Schuhwalze 7 umfasst einen Pressschuh 10, der gegen den Yankee-Trockenzylinder 8 zur Erzeugung eines Pressdruckes im Pressspalt anpressbar ist. Zwischen dem Pressschuh 10 und der Faserstoffbahn 2 läuft der den Pressschuh 10 umgebende Mantel 1 1 durch den Pressspalt 9. Zur Steigerung der Entwässerung der Faserstoffbahn 2 im Pressspalt 9 weist die mit der Presselementseite 5 des wasseraufnehmenden Bandes 3 in Kontakt kommende Seite des Mantels 1 1 Rillen auf. Das im Bereich des Pressspaltes 9 aus der Faserstoffbahn 2 ausgepresste Wasser gelangt teilweise durch das wasseraufnehmende Band 3 hindurch in die Rillen des Mantels 1 1 und wird nach dem Pressspalt 9 von dort teilweise infolge der Fliehkraft gegen die Presselementseite 5 des wasseraufnehmenden Bandes 3 geschleudert. Somit wird das wasseraufnehmende Band 3 rückbefeuchtet. Dieses abgeschleuderte Wasser kann durch die erfindungsgemäße Anordnung der Saugeinrichtung 12 effizient und mit wenig Energieaufwand entfernt werden, ohne es durch die gesamte Dicke des wasseraufnehmenden Bandes 3 saugen zu müssen. Zusätzlich kann der Saugeinrichtung 12 in Laufrichtung 26 des wasseraufnehmenden Bandes 3 gesehen, bei Bedarf ein Saugelemente 20 nachgeordnet sein.

Die Figur 2 zeigt eine Ausführungsform einer Pressvorrichtung 6 der erfindungsgemäßen Maschine 1 in schematischer Darstellung. Die Faserstoffbahn 2 wird auf der Bahnseite 4 des wasseraufnehmenden Bandes 3 liegend zu einer Pressvorrichtung 6 mit einem Pressspalt 9, der zwischen einem Presselement 7 und einen Yankee-Trockenzylinder 8 gebildet ist, geführt. In diesem Beispiel ist das Presselement 7 durch eine Schuhwalze 7 gebildet. Die zylindrische Oberfläche des Yankee- Trockenzylinders 8 ist glatt ausgeführt. Die Schuhwalze 7 umfasst einen Pressschuh 10, der gegen den Yankee-Trockenzylinder 8 zur Erzeugung eines Pressdruckes im Pressspalt 9 anpressbar ist. Zwischen dem Pressschuh 10 und der Faserstoffbahn 2 läuft der den Pressschuh 10 umgebende Mantel 1 1 durch den Pressspalt 9. Zur Steigerung der Entwässerung der Faserstoffbahn 2 im Pressspalt 9 weist die mit der Presselementseite 5 des wasseraufnehmenden Bandes 3 in Kontakt kommende Seite des Mantels 1 1 eine offene Oberfläche, in diesem Beispiel Rillen, auf. Das im Bereich des Pressspaltes 9 aus der Faserstoffbahn 2 ausgepresste Wasser gelangt teilweise durch das wasseraufnehmende Band 3 hindurch in die Rillen des Mantels 1 1.

Das wasseraufnehmende Band 3 wird ab dem Ende des Pressspaltes 9 durch das Presselement 7 auf einer Teilstrecke geführt. Die Länge der Teilstrecke ist so gewählt, dass die Richtung des weggeführten wasseraufnehmenden Bandes 3 zu einer am Ende des Pressspaltes an das Gegenelement 8 angelegten Tangente 13 einen Winkel 14 von mehr als 10°, insbesondere mehr als 15°, vorzugsweise im Bereich von 20° einnimmt. Dadurch wird einer Rückbefeuchtung der Faserstoffbahn 2 durch das wasseraufnehmende Band 3 entgegen gewirkt. Die Konditionierung des wasseraufnehmenden Bandes 3 wird durch den im Zwickel zwischen wasseraufnehmenden Band 3 und Presselement 7 entstehenden Unterdrück unterstützt. In der Figur 3 ist eine Ausführungsform eines wasseraufnehmenden Bandes 3 einer erfindungsgemäßen Maschine 1 zur Herstellung einer Faserstoffbahn 2 in schematischer Darstellung gezeigt. Das wasseraufnehmende Band 3 umfasst eine erste Lage 15, eine zweite Lage 16, eine weitere Lage 17 und eine Schicht 18, welche einen höheren spezifischen Durchströmwiderstand als die erste Lage 15 und/ oder die zweite Lage 16 und/ oder die weitere Lage 17 aufweist. Die Bahnseite 4 wird durch die erste Lage 15 und die Presselementseite 5 durch die weitere Lage 17 gebildet. In Dickenrichtung des wasseraufnehmenden Bandes 3 gesehen, ist die Schicht 18 auf der dem Presselement 7 zugewandten Hälfte angeordnet. Durch den höheren Durchströmwiderstand der Schicht 18 wird ein Zurückfließen des in der presselementseitigen Hälfte des wasseraufnehmenden Bandes 3 enthaltenen Wassers in Richtung der Bahnseite 4 verhindert oder minimiert. Das Wasser kann so leichter durch die auf der Presselementseite 5 angeordnete Saugeinrichtung 12 entfernt werden. Die die Bahnseite 4 bildende erste Lage 15 umfasst ein filzartiges Fasergelege und ist mit der zweiten Lage 16 vernadelt. Die zweite Lage 16 ist eine gewobene Lage. In diesem Beispiel ist die Schicht 18 in die weitere Lage 17 zwischen der zweiten Lage 16 und der Presselementseite 5 eingearbeitet und liegt somit innerhalb der weiteren Lage 17. Die Schicht 18 kann auch direkt an die zweite Lage 16 angrenzen und mit ihr, beispielsweise durch vernadeln, verbunden sein. Die die Presselementseite bildende weitere Lage 17 umfasst ebenfalls ein filzartiges Fasergelege und ist mit der zweiten Lage 16 vernadelt. Die Schicht 18 ist als Membrane mit Öffnungen ausgeführt ist. Dies kann beispielsweise eine Kunststofffolie mit genadelten oder gestanzten oder mit Laser gebohrten Löchern sein. Es ist im Rahmen der Erfindung auch möglich, die Schicht 18 als Fasergelege aus feinen Fasern auszuführen. Die Faserfeinheit kann vorzugsweise weniger oder gleich als 3 dtex, betragen. Die Schicht 18 enthält zumindest teilweise Komponenten aus Thermoplastischem Polyurethan Elastomer (TPU). Dies erhöht die Elastizität des Bandes 3. In der Figur 4 ist eine weitere Ausführungsform eines wasseraufnehmenden Bandes 3 einer erfindungsgemäßen Maschine 1 zur Herstellung einer Faserstoffbahn 2 in schematischer Darstellung gezeigt. Sie unterscheidet sich von der Ausführung in Figur 4 lediglich durch die Anordnung der Schicht 18 in Dickenrichtung des wasseraufnehmenden Bandes 3. Die Schicht 18 ist mit der weiteren Lage 17 verbunden und bildet die Presselementseite 5 des wasseraufnehmenden Bandes 3. In der Maschine 1 kommt die Schicht 18 in Kontakt mit dem Presselement 7. Die Schicht 18 ist hinsichtlich eines geringen Verschleißes durch mechanischen Abrieb und gleichzeitig hinsichtlich des Durchflusswiderstandes optimiert.

Korrespondierende Elemente der Ausführungsbeispiele in den Figuren sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Die Funktionen solcher Elemente in den einzelnen Figuren entsprechen einander, sofern nichts anderes beschrieben ist und es nicht zu Widersprüchen führt. Auf eine wiederholte Beschreibung wird daher verzichtet. Es wird auch darauf hingewiesen, dass die sich unterscheidenden Merkmale der gezeigten Ausführungsbeispiele gegeneinander ausgetauscht und miteinander kombiniert werden können. Die Erfindung ist daher nicht auf die gezeigten Merkmalskombinationen der gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt.

Bezugszeichenliste

Maschine

Faserstoffbahn

wasseraufnehmendes Band

Bahnseite

Presselementseite

Pre s s Vorrichtung

Presselement

Gegenelement, Trockenzylinder

Pressspalt

Presschuh

Mantel

Saugeinrichtung

Tangente

Winkel

erste Lage

zweite Lage

weitere Lage

Schicht

Pressfilz

Sauger

Haube

Saugelement

Stoffauflauf

Formierwalze

Außensieb, Formiersieb

Laufrichtung