DE1561671B - Papiermaschine zur Herstellung von mehrlagigem Papier mit einer Anzahl von aus Stoffaufläufen beschickten Siebzylindern und einem Transportfilz - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Papiermaschine zur Herstellung von mehrlagigem Papier mit einer Anzahl von aus Stoffaufläufen beschickten Siebzylindern und einem Transportfilz.

Es ist bereits eine Papiermaschine dieser Art bekannt, bei der der endlose Filz im Bereich jedes Siebzylinders bei einer Mehrzahl von in Tteihe hintereinander angeordneten Siebzylindern durch eine — in dessen Laufrichtung gesehen — nach dem Stoffauflauf angeordnete Andrückwalze und eine hinter dieser angeordneten Gautschwalze den Siebzylinder in seinem unteren Bereich umschlingt, und bei der dieser Filz mit seiner Oberseite den der Oberfläche jedes Siebzylinders in einem Abstand von der Andrückwalze aufgegebenen Papierstoff gegen die Oberfläche des ■■ Siebzylinders preßt (schweizerische Patentschrift 415 277).

Mit einer derartigen Anlage kann jedoch nur in einem beschränkten Geschwindigkeitsbereich gearbeitet werden. Bei der Erhöhung der Arbeitsgeschwindigkeit stehen nämlich unter anderem folgende Hemmnisse entgegen:

1. Der Stoffbrei wird unmittelbar über dem Scheitelpunkt dem Siebzylinder zugeführt. Es muß daher das gesamte auf der Strecke zwischen diesem Scheitelpunkt und der Andrückwalze aus dem Faserstoffbrei entfernte Wasser in den Zylinder fließen. Diese Wassermenge ist groß und erfordert einen entsprechend großen Aufwand, um es wieder aus dem Zylinder herauszubefördern, z. B. mit Hilfe einer Vakuumpumpe. Damit ergeben sich ein großer Arbeitsaufwand und große Unterhaltungskosten.

2. Diese Wassermenge — es handelt sich um ungefähr 90% — muß in einer verhältnismäßig kurzen Zeit, nämlich beim Lauf über den Abschnitt zwischen Scheitelpunkt und Ahpreßwalze über den Zylinder hinweg entfernt werden. Bei Erhöhung der Geschwindigkeit kann damit auch auf diesem Teil des Zylinders keine brauchbare Papierbahn gebildet werden. Die oberste Geschwindigkeitsgrenze liegt noch unterhalb 160 m je Minute. Die einzelnen Fasern im Brei können sich nicht genügend verfilzen, während sie über diesen Abschnitt des Zylinders laufen, da er zu kurz ist und da der Zylinder das Bestreben hat, die faserigen Bestandteile des Breies auseinanderzuziehen, wenn er entwässert wird.

3. Bei der Steigerung der Umlaufgeschwindigkeit des Zylinders leidet auch die Gleichmäßigkeit der hergestellten Papierbahn. Die Zuführwalze liegt in einem gewissen Winkelabstand unterhalb des Scheitelpunktes des SiebzylinderG, an dem der Stoffauflauf seine Ausflußöffnung hat. Daher fließt der Brei von einem höheren Niveau auf die Zuführwalze zu, die auf einem tieferen Niveau liegt. Damit erhält der durch den Zylinder entsprechend dessen Umlaufgeschwindigkeit transportierte Brei zusätzlich eine Fallbeschleunigung auf die Zuführwalze zu, vor der er sich staut. Das Profil der Breischicht unter der Zuführwalze schwankt periodisch, wie sich im Betrieb herausgestellt hat, und zwar um so stärker, je mehr die Geschwindigkeit gesteigert wird.

Es ist Aufgabe der Erfindung, die Arbeitsgeschwindigkeit von Papiermaschinen dieser Art über den vorstehend angegebenen Bereich hinaus zu erhöhen und trotzdem hierbei eine Bahn mit gleichmäßiger Dicke zu erhalten.

Die Erfindung bezieht sich dementsprechend auf eine Papiermaschine zur Herstellung von mehrlagigem Papier mit einer Anzahl von aus Stoffaufläufen beschickten Siebzylindern und einem Transportfilz, der jeden Siebzylinder auf einem Teil seines Umfanges umschließt und durch je eine Leit- bzw. Gautsch-

walze diesem zu- bzw. von diesem weggeführt wird. Die Erfindung besteht darin, daß zwischen jedem Stoffauflauf und dem zugeordneten Siebzylinder jeweils ein im oberen Trum waagerecht geführtes endloses Siebband vorgesehen ist, das den Siebzylinder von seinem Scheitelpunkt aus auf einem Teil seines Umfanges umschließt, und daß der Transportfilz durch die Leitwalze ebenfalls ungefähr am Scheitelpunkt des Siebzylinders zugeführt wird, diesen etwa auf dem gleichen Abschnitt wie das Siebband bis zu der Gautschwalze umgibt, hinter der der Transportfilz von dem Siebband getrennt wird.

Durch die Zwischenschaltung des waagerecht geführten Siebbandes wird erreicht, daß der zugeführte Faserstoffbrei bereits auf diesem einer ersten Ent-Wässerung unterzogen wird, bei der er bereits ungefähr 90% seines Wassergehaltes verliert. Da dieses entfernte Wasser nicht in den Siebzylinder läuft, besteht keine Notwendigkeit, eine Vakuumpumpe im

Zylinder vorzusehen und auch kein hohes Vakuum in diesem zu schaffen. Hiermit erreicht man eine erhebliche Senkung der Kosten für die Entwässerung.

Infolge der Anbringung der Leitwalze über dem Scheitelpunkt des Siebzylinders, in dem das Siebband am Ende seines horizontalen Abschnittes mit dem Siebzylinder in Kontakt kommt, wird eine Papierbahn zunächst auf diesem horizontalen Abschnitt des Siebbandes gebildet und dann in den Zwickel zwischen der Leitwalze und dem Siebzylinder eingeführt. Da die Bahn also während ihrer Bildung auf dem Siebband horizontal liegt, wird sie gleichmäßig in Dicke und Struktur, und die Fasern verfilzen miteinander. Die Bahn behält auf dem Siebband ihre gleichmäßige Dicke, während sie in den Zwickel einläuft, und zwar ohne ernsthafte Einwirkung auf die bereits gebildete Bahn, die auf dem Transportfilz um die Leitwalze herum herangeführt wird. Somit wird ein festes Papier mit untereinander verfilzten Fasern, zwischen der bereits gebildeten Bahn und der frisch gebildeten Bahn erzielt.

In der ersten Stufe des Prozesses wird bei der Maschine nach der Erfindung eine Bahn auf dem horizontalen Abschnitt des Siebbandes hergestellt. Diese Bahn bildet die Basis für eine weitere Bahn. In der zweiten Stufe vollendet der Druck zwischen dem Siebzylinder und dem Transportfilz, der diesen umläuft, die Bahn und verbindet sie gleichzeitig mit der bereits bestehenden, die in der vorangegangenen Stufe gebildet worden ist. Daher kann man die Bahnbildung und die Verbindung mit der bereits gebildeten bei sehr hohen Geschwindigkeiten vornehmen. Versuche haben ergeben, daß Geschwindigkeiten von mehr als 300 m in der Minute erreicht werden.

Die Verwendung von Sieben zum Transport von Papierbahnen bei Maschinen zur Herstellung von mehrschichtigem Papier ist bereits bekannt (USA.-Patentschrift 1 727 162). Hierbei wird aber eine vollständige Bahn bereits auf dem horizontalen Abschnitt des Siebes geformt, bevor sie zu einem Zylinder kommt, der aber nicht wie bei der Erfindung ein Siebzylinder ist, sondern ein Druckzylinder bzw. Preßzylinder. Die Verbindung der Schichten erfolgt nur unter dem untersten' Teil dieses Zylinders. Ein Vergleich der bekannten Anordnung mit der Anordnung nach der Erfindung ist also nicht möglich.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird zweckmäßigerweise zwischen der Gautschwalze und der dem Stoffauflauf zugeordneten innerhalb des Siebbandes umlaufenden Brustwalze eine außerhalb des Siebes befindliche, das untere Siebtrum nach oben drückende Spannwalze vorgesehen. Ferner wird der Siebzylinder vorteilhafterweise an einem Arm pendelnd gelagert.

Die mit der Erfindung zu erreichenden Vorteile sind, soweit sie sich nicht schon aus dem Vorhergehenden ergeben, folgende:

Der aus den Stoffauslaufkästen kommende Faserstoffbrei ist bereits vor Erreichen des Siebzylinders soweit wie möglich entwässert. Er weist also bei Erreichen dieses Siebzylinders nur noch die Restwassermenge auf, die aus dem Faserstoff nicht frei in den Siebzylinder fließen kann. Bevor die Bahn diesen Zylinder erreicht, hat sie weitgehend ihre endgültige Struktur erhalten, und da die Vereinigung der noch nassen Bahnen zwischen dem Umfang des Siebzylinders und dem darüberlaufenden Filz stattfindet, kann die Bahn an dieser Stelle nicht mehr von dem im Siebzylinder vorhandenen Wasser beschädigt werden. Da das Wasser auf Grund der Schwerkraft leicht nach unten läuft, wird die Bahn ohne Zerstörung entwässert. Da zwischen der nassen Bahn und dem Filz kein Wasser verbleibt, wird der Filz auch nicht vollgesaugt oder locker. Auf diese Weise bleibt der Druck zwischen dem Filz und dem Siebzylinder konstant, und es können keine Falten oder Runzeln in der nassen Bahn entstehen. Das aus der nassen Bahn

xo entfernte Wasser tritt in den Siebzylinder ein und wird durch die Wirkung der Zentrifugalkraft bis zur Gautschwalze transportiert und nach dieser herausgelassen. Beim Auslaufen des Wassers aus dem Siebzylinder wird es von dem Siebband durch einen an eine Vakuumpumpe angeschlossenen Saugabstreifer ferngehalten, der schützend über der Gautschwalze liegt. Gleichzeitig wird in dem V-förmigen Raum zwischen Siebband und Transportfilz noch das vorhandene Wasser abgesaugt, so daß also kein Wasser mehr die Bahnschicht nach der Gautschwalze beschädigen kann.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht eines Teiles der Papiermaschine,

Fig. 2 eine vereinfachte Ansicht entsprechend Fig.l,

Fig. 3 eine schematisch dargestellte Papiermaschine zur Bildung von mehrlagigem Papier, welche aus mehreren hintereinandergeschalteten Einheiten gemäß F i g. 1 besteht,

F i g. 4 vergrößert im Schnitt einen Teil des die Schichten vereinigenden Abschnittes und

F i g. 5 einen vergrößerten Schnitt im Bereich der Gautschwalze.

Der Siebzylinder 1 weist (s. Fig. 4) auf seiner Oberfläche Reihen von Entwässerungsbohrungen 2 auf. Weiter ist auf seinem Umfang ein Sieb 3 angeordnet. Er ist an einem Arm 7 befestigt,. der seinerseits um eine Welle 6 drehbar ist. Die. Welle 6 ist ihrerseits an einer Haltebacke 5 gelagert, die mit dem Maschinenrahmen 4 ■ verbunden ist. Der Zylinder 1 kann also um die ortsfeste Welle 6 verschwenkt werden; Zur Festlegung und Einstellung der Schwenkstellung ist eine Stellschraube 8 mit dem Maschinenrahmen verbunden, und sie ragt durch eine Öffnung am unteren Ende eines Ansatzes 9 des Armes 7 hindurch. Beiderseits dieses Ansatzes 9 sind Muttern

(s. Fig. 1) vorgesehen, so daß man die Schwenkstellung des Zylinders 1 bezüglich der Welle 6 festlegen bzw. einstellen kann.

Eine Brustwalze 12 ist mit Abstand und in solcher Lage bezüglich des Siebzylinders 1 angeordnet, daß die Oberseiten beider Walzen in der gleichen horizontalen Ebene liegen. Ein endloses Siebband 13 führt um die Brustwalze 12, den Zylinder 1 und eine Spannwalze 14, die das untere Trum nach oben drückt, damit das Siebband unter entsprechender Spannung steht.

Das Siebband hat z. B. eine Maschenzahl von 540 Maschen/cm² und besteht aus einem relativ unelastischen Material wie Chemiefasern oder dünnen Metalldrähten.

Die Spannwalze 14 ist an einem freien Ende eines L-fcrmigen Hebels drehbar gelagert, der seinerseits auf der Welle 30 am Maschinenrahmen lagert. Das andere freie Ende des Hebels 29 steht im Eingriff

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mit einer Gewindestange 33, die mit ihrem einen Ende an der ortsfesten Pratze 32 angelenkt ist. Mittels eines Handrades 26 kann der L-förmige Hebel 29 über die Feder 27 gegen den Uhrzeigersinn vorgespannt werden. Im Bereich des obersten Teiles der Brustwalze 12 fließt der Faserbrei aus einem Stoffauflauf 15 aus.

Unter dem waagerechten Trum des Siebbandes 13 folgt auf die Brustwalze 12 ein Siebtisch 16, eine Anzahl Abstreifer 17 und ein Saugkasten 18.

In geringem Abstand ist oberhalb des Siebzylinders eine Leitwalze 19 angeordnet, und unterhalb des waagerechten Durchmessers X-X des Siebzylinders ist eine Gautschwalze 20 vorgesehen, wobei das Siebband 13 zwischen dem Siebzylinder und der Gautschwalze hindurchläuft. Ein Filzband 21 läuft über die Führungswalze 19 über den Außenumfang des Siebzylinders 1 (in F i g. 1 rechts) und seine Unterseite zur Gautschwalze 20.

Ein Saugabstreifer 22 ist in dem V-förmigen Raum N (s. Fig. 2) angeordnet, der an der Stelle gebildet ist, an welcher sich das Siebband 13 und der Filz 21 trennen, wobei die Saugöffnung 23 in Richtung des spitzen Winkels des Raumes N weist (dies ist in F i g. 5 deutlich gezeigt). Der Saugabstreifer 22 ist mit einer nicht gezeigten Vakuumpumpe verbunden. Es sind nun mehrere Maschinen entsprechend F i g. 1 oder 2 hintereinandergeschaltet und bilden die ganze Anlage. Wie F i g. 3 zeigt, ist der Filz 21 endlos durch die ganze Anlage geführt, d. h., er führt von der Führungswalze 19 einer Einheit A um den Abschnitt S des darunterliegenden Siebzylinders 1 zur Gautschwalze 20, von da zur Führungswalze 19 der nächsten Einheit /, von da nach schräg unten um den Abschnitt S des Siebzylinders 1 - der Einheit B usw.

Im folgenden soll die Arbeitsweise der Anlage beschrieben werden.

Der Papierstoff aus dem Verteilerkasten 15 läuft auf das Sieb 13 auf, und die einzelnen Fasern in dem Stoffbrei werden bereits miteinander verfilzt, während der Faserstoff sich auf dem Sieb absetzt. Darm wird alles überschüssige Wasser aus dem Faserstoff abgezogen. Dies geschieht durch den Siebtisch 16, die Abstreifer 17 und den Saugkasten 18. Dann gelangt die Faserstoffbahn in den Bereich S zwischen dem Siebzylinder 1 und dem Filz 21, wo unter dem Druck des Filzes 21 eine weitere Entwässerung stattfindet. Dadurch findet ein weiteres Verfilzen in der Bahn 24 statt, die gleichzeitig mit der Bahn 25 vereinigt wird, die in der vorhergehenden Einheit gebildet wurde. Der Druck zwischen dem Zylinder 1 und dem über deren Bereich S laufenden Filz 21 kann geändert werden, und zwar in Abhängigkeit der Art des Ausgangsstoffes und des gewünschten Endproduktes, wozu der Siebzylinder 1 in der aus F i g. 1 ohne weiteres ersichtlichen Weise mit den bereits erläuterten Mitteln 8 bis 11 verstellt werden kann. Gleichzeitig wird das Stellrad 26 verdreht, um über den L-förmigen Hebel 29 die Spannwalze 14 so zu verstellen, daß die Spannung im Siebband 13 konstant bleibt.

Während die Bahn 24 gebildet und sie mit der Bahn 25 verbunden wird, wird das aus den Bahnen entfernte und in den Siebzylinder 1 gelangende Wasser, welches nur noch etwa 5% des ursprünglichen Wassergehaltes des Breies ist, am Innenumfang des Zylinders 1 in seiner Drehrichtung geleitet, und zwar bis zur Gautschwalze 20, wo das Siebband 13 und der Filz 21 sich von dem Zylinder 1 trennen, so daß also das darin enthaltene Wasser sich durch Zentrifugalkraft aus den Öffnungen 2 des Zylinders· ergießen kann. "■'■■

Das so austretende Wasser wird durch das Siebband 13 von der Gautschwalze 20 ferngehalten, und das von der nassen Bahn 24 und dem Filz 21 mitgenommene Wasser wird ^: durch den Saugabstreifer 22 entfernt, der in dem Raum N angeordnet ist, und zwar da, wo die Bänder 13 und 21 sich trennen.

Die so hergestellte Papierschicht 24 wird auf dem Filz 21 mitgenommen und wird über die LeitWalze 19 in die nächste Einheit J5 eingeführt, wo die Schicht 24 mit der dort gebildeten Schicht verbunden wird. Am Ausgang der Anlage wird der die miteinander verbundenen Schichten tragende Filz 21 über eine Leitwalze 34 geführt und durch paarweise angeordnete Preßwalzen 35, 36, 37, wonach die aus mehreren Schichten bestehende Bahn vom Filz 21 getrennt wird und in die Trockenstufe, die den nächsten Arbeitsschritt bildet, läuft. Der Filz 21 lauft über die weiteren Walzen 38 bis 43 wieder bis zur (in Fig. 3 rechts zu denkenden) ersten Einheit zurück.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Papiermaschine zur Herstellung von mehrlagigem Papier mit einer Anzahl von aus Stoffauflaufen beschickten Siebzylindern und einem Transportfilz, der jeden Siebzylinder auf einem Teil seines Umfangs umschließt und durch je eine Leit- bzw. Gautschwalze diesem zu- bzw. von diesem weggeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen jedem Stoffauflauf (15) und dem zugeordneten Siebzylinder (1) jeweils ein im oberen Trum waagerecht geführtes, endloses Siebband (13) vorgesehen ist, das den Siebzylinder (1) von seinem Scheitelpunkt aus auf einem Teil seines Umfangs (5) umschließt, und daß der Transportfilz (21) durch die Leitwalze

(19) ebenfalls ungefähr am Scheitelpunkt des Siebzylinders (1) zugeführt wird, diesen etwa auf dem gleichen Abschnitt (5) wie das Siebband (13) bis zu der Gautschwalze (20) umgibt, hinter der der Transportfilz (21) von dem Siebband (13) getrennt wird.

2. Papiermaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Gautschwalze

(20) und der dem Stoffauflauf (15) zugeordneten, innerhalb des Siebbandes (13) umlaufenden Brustwalze (12) eine außerhalb des Siebes befindliche, das untere Siebtrum nach oben drükkende Spannwalze (14) vorgesehen ist.

3. Papiermaschine nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Siebzylinder (1) an einem Arm (7) pendelnd gelagert ist.