DE19604675C2 - Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Maschine zur Herstellung einer Fa­ serstoffbahn (insbesondere Papierbahn) aus einer Fasersuspen­ sion. Ausgangspunkt der Erfindung ist eine Papierherstellungs­ maschine mit einer zum Entwässern der noch nassen Bahn dienen­ den Pressenpartie, auf die eine Trockenpartie folgt. Die Pres­ senpartie umfaßt wenigstens einen durch Walzen gebildeten Preßspalt, durch den die Bahn zusammen mit nur einem einzigen endlosen Entwässerungs-Filzband läuft. Somit kommt nur eine der beiden Bahnseiten (die "erste" Bahnseite) mit einer glat­ ten Walzenoberfläche in Kontakt. Dasselbe trifft zu für die nachfolgende Trockenpartie, zumindest in deren Anfangsbereich: Dort kommt ebenfalls nur die erste Bahnseite mit den Mantel­ flächen einiger heizbarer Trockenzylinder in Kontakt. Dabei wird die Bahn mittels wenigstens eines endlosen Stützbandes (z. B. eines Trockensiebes) an die Mantelflächen der Trockenzy­ linder angedrückt.

Eine derartige Papierherstellungsmaschine ist bekannt bei­ spielsweise aus Fig. 4 oder 6 der DE 42 18 595 (= US 5,311,672). Die Pressenpartie dieser bekannten Papierherstel­ lungsmaschine umfaßt einen Satz von drei Preßwalzen, die mit­ einander zwei Preßspalte bilden. Gemäß Fig. 1 oder 2 der DE 41 40 879 können es auch vier oder fünf Preßwalzen sein, die drei Preßspalte bilden. Dabei durchläuft die Bahn den ersten Preßspalt zwischen zwei endlosen Entwässerungsfilzen; dagegen läuft sie durch die nachfolgenden Preßspalte mit nur jeweils einem einzigen Entwässerungsfilz. Dabei ist die Anordnung der­ art getroffen, daß die Bahn nur mit ihrer Unterseite mit der glatten Oberfläche einer der Preßwalzen in Kontakt kommt. Zu­ mindest der Anfangsbereich der Trockenpartie der bekannten Pa­ pierherstellungsmaschine weist zahlreiche ausschließlich oben "befilzte" Trockenzylinder auf; d. h., ein oder mehrere endlose Stützbänder laufen immer über die oberen Bereiche der Zylin­ der, so daß immer nur die Unterseite der Bahn mit den Zylin­ dermantelflächen in Kontakt kommt. Die einem der endlosen Stützbänder zugeordneten Trockenzylinder und die dazugehören­ den Bahnleitwalzen bilden jeweils eine sogenannte Trocken­ gruppe. An der Trennstelle zwischen zwei Trockengruppen ist jeweils ein Trockenzylinder vorgesehen, von dem aus das voran­ gehende Stützband zum Anfang der Trockengruppe zurückläuft, wonach die Bahn mittels eines nachfolgenden Stützbandes von diesem Zylinder zu einem nachfolgenden Zylinder transportiert wird.

Diese bekannte Anordnung hat den Vorteil, daß sie trotz rela­ tiv hoher Entwässerungsleistung dank der sehr kompakten Bau­ weise der Pressenpartie verhältnismäßig wenig Platz in An­ spruch nimmt. Bei der Herstellung gewisser Papiersorten be­ steht jedoch der Nachteil, daß in der fertigen Bahn die Eigen­ schaften der beiden Bahn-Oberflächen nicht immer die ge­ wünschte Gleichmäßigkeit aufweisen. Mit anderen Worten: Die fertige Bahn hat eine relativ hohe "Zweiseitigkeit". Dies hat seine Ursache darin, daß in der Pressenpartie und zumindest im Anfangsbereich der Trockenpartie immer nur die Bahnunterseite mit Walzen- und Zylinder-Oberflächen in Kontakt kommt, so daß diese Bahnseite stärker geglättet wird als die andere.

Aus Fig. 5 der US 5,404,811 ist es bekannt, den zuvor beschriebenen Nachteil dadurch zu beseitigen, daß zwischen der Vier- oder Fünf-Walzen-Presse und der Trockenpartie noch eine zusätzliche Zwei-Walzen-Presse vorgesehen wird, wobei in der letzteren die Bahnoberseite mit einer glatten Walzenmantelfläche in Kontakt kommt. Diese Bauweise hat aber den Nachteil, daß die gesamte Pressenpartie - bei nur geringfügig erhöhter Entwässerungsleistung - einen beträchtlichen zusätzlichen Aufwand sowohl für den maschinellen Teil als auch für das Gebäude erfordert (erhöhter Platzbedarf) und daß sich die nie ganz vermeidbare Gefahr von Bahn-Abrissen erhöht (geringere Lauf-Stabilität).

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die bekannte Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn dahingehend wei­ terzubilden, daß Bahnen mit relativ geringer Zweiseitigkeit herstellbar werden, unter möglichst geringem zusätzlichen Auf­ wand für den maschinellen Teil und für das die Maschine auf­ nehmende Gebäude sowie unter Beibehaltung einer möglichst hohen Lauf-Stabilität.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1. Durch diese Lösung entsteht kein zusätzli­ cher Platzbedarf für die Aggregate der Maschine. Auch der zu­ sätzliche maschinelle Aufwand ist relativ gering, weil ein zu­ sätzlicher zum Glätten der anderen Bahnseite dienender Wal­ zenspalt, durch einen der ohnehin vorhandenen Trockenzylinder gebildet wird und durch eine mit diesem zusammenarbeitende zu­ sätzliche Glättwalze. Für die Pressenpartie wird vorzugsweise wie bisher nur ein einziger Walzensatz (mit drei, vier oder fünf) Walzen vorgesehen; dies gewährleistet u. a. eine hohe Lauf-Stabilität (geringe Abriß-Gefahr).

Aus der EP 0672783 A2 ist es zwar schon bekannt, im Bereich einer Trennstelle zwischen zwei Trockengruppen einen Glättspalt vorzusehen, der sich zwischen einem Trockenzylinder und einer Glättwalze befindet. Dort ist die Anordnung aber derart getroffen, daß die Bahn hinter dem Glättspalt mit der Glättwalze weiterlaufen muß. Die Glättwalze übergibt die Bahn sodann entweder unmittelbar oder mittels einer zusätzlichen Bahnleitwalze (siehe Fig. 3) an das nachfolgende Stützband. Diese bekannte Anordnung hat mehrere Nachteile: Zum einen ist das Einfädeln der Papierbahn (beim Anfahren der Maschine oder nach einem Bahn-Abriß) erschwert. Außerdem benötigt die den Glättspalt aufweisende Trennstelle zwischen zwei Trockengrup­ pen einen gegenüber der herkömmlichen Trennstelle erhöhten Platzbedarf.

Im Gegensatz hierzu ist es für die hier vorliegende Erfindung charakteristisch, daß die Bahn hinter dem Glättspalt mit dem Trockenzylinder weiterläuft und von diesem in herkömmlicher Weise mittels des nachfolgenden Stützbandes abgenommen und zum nachfolgenden Zylinder transportiert wird. Dabei ist es auch wesentlich, daß der Trockenzylinder und die Glättwalze (die miteinander den Glättspalt bilden) im wesentlichen übereinan­ der angeordnet sind. Dadurch wird in der Maschinenlängsrich­ tung kein zusätzlicher Platz beansprucht für das Anordnen der Glättwalze. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß das Einfä­ deln der Bahn in herkömmlicher Weise, also völlig problemlos stattfinden kann.

Der Anspruch 2 gibt eine bevorzugte Ausführungsform der Erfin­ dung an. Danach kann in der Pressenpartie die herkömmliche Bauweise und Bahnführung beibehalten werden. Dementsprechend wird die zusätzliche Glättwalze im oberen Bereich der Mantel­ fläche des betreffenden Trockenzylinders angeordnet, so daß sie mit der oberen Bahnseite in Kontakt kommt.

Denkbar wäre auch das Anordnen einer zusätzlichen Glättwalze innerhalb einer Trockengruppe, wobei das Stützband mittels ei­ ner zusätzlichen Bandleitwalze vorübergehend von einem der Trockenzylinder abgehoben werden muß, um wiederum einen Glättspalt zu schaffen, durch den allein die Bahn hindurch­ läuft. Ein Nachteil dieser Anordnung besteht jedoch darin, daß im Falle eines Bahn-Abrisses eventuell sich im Bereich der Glättwalze ansammelndes Ausschußpapier nur schwer wieder ent­ fernt werden kann.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben. Jede der Fig. 1 bis 3 zeigt schematisch einen Ausschnitt aus einer Seitenansicht einer Pa­ pierherstellungsmaschine.

In Fig. 1 erkennt man eine Pressenpartie 8, gefolgt von einer Trockenpartie, die aus mehreren Trockengruppen 11 bis 15 ge­ bildet ist. Die Pressenpartie 8 hat eine vollkommen herkömmli­ che Bauweise mit vier Preßwalzen, die drei Preßspalte bilden. Die Bahn läuft zunächst (zusammen mit zwei Entwässerungsfilzen 5 und 6) durch den untersten Preßspalt, gebildet durch Preß­ walze 5a und Saugpreßwalze 6a. In den nachfolgenden Preßspal­ ten kommt die Bahn in direkten Kontakt mit der glatten Ober­ fläche einer zentralen Preßwalze 9. Hinter dem obersten Preß­ spalt, durch den auch Filz 7 läuft, wechselt die Bahn über zu dem endlosen Stützband 21 der ersten Trockengruppe 11. Jede der Trockengruppen hat mehrere heizbare Trockenzylinder 20 bzw. 20'. Zwischen je zwei Trockenzylindern befindet sich in bekannter Weise eine als Saugwalze ausgebildete Bandleitwalze 19. Die Stützbänder der nachfolgenden Trockengruppen 12 bis 15 sind mit 22 bis 25 bezeichnet. An jeder Trennstelle zwischen zwei Trockengruppen läuft das Stützband der vorangehenden Trockengruppe von dem dort befindlichen Trockenzylinder 20' zurück zum Beginn der Trockengruppe, wonach das Stützband der nachfolgenden Trockengruppe den Zylinder 20' tangiert, um die Papierbahn weiterzuleiten.

An der Trennstelle zwischen den ersten beiden Trockengruppen 11 und 12 ist im oberen Mantelbereich des dort vorhandenen Trockenzylinders 20' eine Glättwalze 18 vorgesehen. Diese bil­ det mit dem Zylinder 20' einen allein von der Papierbahn durchlaufenen Glättspalt, dadurch wird insbesondere die Bahn­ oberseite geglättet, weil diese bis hier hin noch nicht mit einer glatten Walzenoberfläche in Kontakt gekommen ist.

Beispielhaft ist an zwei Stellen der übliche, für mehrere Zy­ linder 20 gemeinsame Antrieb 30 dargestellt. Der Zylinder 20' hat dagegen einen eigenen Antrieb 30', ebenso die Glättwalze 18 den Antrieb 28. Nicht dargestellt sind die Leitungen für die Dampfzufuhr und Kondensatabfuhr. Vorzugsweise erhält der Zylinder 20' dafür ein individuell steuerbares System.

Es versteht sich, daß die Glättwalze 18 beispielsweise in Schwenkhebeln gelagert ist und mit einstellbarer Kraft an den Trockenzylinder 20' andrückbar ist. Weitere Einzelheiten sind schon aus der oben schon genannten EP'783 bekannt: Danach kann die Glättwalze 18 als Durchbiegungseinstellwalze ausge­ bildet sein und/oder einen elastischen Bezug 18a aufweisen. Auch kann die Glättwalze als eine Schuh-Preßwalze ausgebildet sein. Ebenso ist es möglich, die Glättwalze von innen und/oder außen beheizbar auszuführen.

Die nachfolgenden Trockengruppen 12 bis 15 sind von herkömmli­ cher Bauart. Dabei sind die mit einem Doppelpfeil versehenen Bandleitwalzen horizontal verschiebbar, um die Trennstelle bei Bedarf öffnen und wieder schließen zu können.

Anstelle der dargestellten Pressenpartie 8, die als Vier-Wal­ zen-Presse ausgebildet ist, könnte auch eine Fünf-Walzen- Presse gemäß oder ähnlich Fig. 1 der DE'879 vorgesehen wer­ den.

Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß in der Pressenpartie 8 in manchen Fällen die unterste Preßwalze 5a und der dazugehörende Filz 5 entfallen können. In allen Fällen ist es möglich, die oberste Preßwalze 7a als Schuh-Preßwalze auszubilden. Außerdem zeigt die Fig. 2, daß die gemäß der Erfindung vorgesehene Glättwalze 18' u. U. an der Trennstelle zwischen der zweiten Trockengruppe 12 und der dritten Trockengruppe 13 angeordnet werden kann. Als Beispiel ist hier der Trockenzylinder 20" mit einer Beschichtung 20a versehen.

Die Fig. 3 zeigt weitere mögliche Varianten. Beispielsweise kann in der Pressenpartie 8 die oberste Preßwalze entfallen und/oder die unterste Preßwalze 5a kann als Schuh-Preßwalze ausgebildet sein. Die Glättwalze 18" ist als Durchbiegungsein­ stellwalze ausgebildet.

Die zwischen den Trockenzylindern befindlichen Saugwalzen ha­ ben in Fig. 3 (abweichend von Fig. 1 und 2) nicht einen in­ nenliegenden Saugkasten, sondern - in ebenfalls bekannter Bau­ weise - einen aussenliegenden Saugkasten 19a.

Bei allen Ausführungsbeispielen kann die Trockenpartie aus­ schließlich (wie dargestellt) Ein-Sieb-Trockengruppen aufwei­ sen. Abweichend hiervon ist es aber auch möglich, am Schluß der Trockenpartie wenigstens eine Zwei-Sieb-Trockengruppe vor­ zusehen. Vorzugsweise läuft in jeder der Ein-Sieb-Trocken­ gruppe das betreffende Trockensieb über die Oberseite der Trockenzylinder. Es ist aber auch möglich wenigstens eine Trockengruppe vorzusehen, in der das Trockensieb über die un­ teren Bereiche der Trockenzylinder läuft.

Claims (9)

1. Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn (insbesondere Papierbahn) aus einer Fasersuspension, mit den folgenden Merkmalen:

• a) zum Entwässern der noch nassen Bahn dient eine Pressen­ partie (8), gefolgt von einer Trockenpartie (11 bis 15);
• b) die Pressenpartie (8) umfaßt wenigstens einen durch Walzen (z. B. 7a und 9) gebildeten Preßspalt, durch den die Bahn zusammen mit nur einem endlosen Entwässerungs- Filzband (z. B. 7) läuft, so daß nur eine der beiden Bahnseiten (die "erste" Bahnseite) mit einer glatten Walzenoberfläche in Kontakt kommt;
• c) wenigstens im Anfangsbereich der Trockenpartie kommt nur die erste Bahnseite mit Mantelflächen von heizbaren Trockenzylindern (20, 20') in Kontakt, wobei die Bahn mittels wenigstens eines endlosen Stützbandes (z. B. Trockensiebes 21) an die Mantelflächen angedrückt wird;

gekennzeichnet durch die folgenden weiteren Merkmale:

• a) im Anfangsbereich der Trockenpartie (11 bis 15) ist eine Glättwalze (18) vorgesehen, die mit der anderen Bahnseite in Kontakt kommt;
• b) die Glättwalze (18) bildet einen Glättspalt mit einem vom Stützband freien Teil der Mantelfläche eines Troc­ kenzylinders (20'), der die Bahn hinter dem Glättspalt an das nachfolgende Stützband (22) abgibt.

2. Maschine nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die folgen­ den Merkmale:

• a) in der Pressenpartie (8) und in dem Anfangsbereich der Trockenpartie (11 bis 15) kommt nur die untere Bahn­ seite mit der Oberfläche einer Preßwalze (9) und mit den Mantelflächen der Zylinder (20, 20') in Kontakt;
• b) mit der Glättwalze (18) kommt die obere Bahnseite in Kontakt.

3. Maschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Glättwalze (18) und Trockenzylinder (20') übereinander angeordnet sind.

4. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Walzenmantel der Glättwalze (18) mit ei­ nem elastischen Bezug (18a) versehen ist.

5. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Glättwalze (18) als eine Durchbiegungs­ einstellwalze ausgebildet ist, bevorzugt mit zonenweise einstellbarer Durchbiegung.

6. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Glättwalze an einen eigenen, individuell steuerbaren Antrieb gekoppelt ist.

7. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der mit der Glättwalze kooperierende Troc­ kenzylinder (20') ebenfalls an einen eigenen Antrieb ge­ koppelt ist.

8. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der mit der Glättwalze kooperierende Troc­ kenzylinder (20') eine von den anderen Zylindern (20) un­ abhängig steuerbare Heizenergie-Zuführung aufweist.

9. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der mit der Glättwalze kooperierende Troc­ kenzylinder (20') eine Beschichtung, z. B. aus Keramik, aufweist.