DE19654198A1

DE19654198A1 - Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn

Info

Publication number: DE19654198A1
Application number: DE19654198A
Authority: DE
Inventors: Christian Schiel
Original assignee: Voith Sulzer Papiermaschinen GmbH
Current assignee: Voith Sulzer Papiermaschinen GmbH
Priority date: 1996-12-23
Filing date: 1996-12-23
Publication date: 1998-06-25
Also published as: US6004429A; DE59709774D1; EP0854229A2; ATE237027T1; EP0854229B1; EP0854229A3

Description

Die Erfindung betrifft eine Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere Tissue- oder Hygienepapierbahn, mit wenigstens einer als Schuhpresse ausgebildeten Vorpresse, einer durch eine Anpreßwalze sowie einen Trockenzylinder ge bildeten Hauptpresse, einem durch die Preßspalte der Vorpres se und der Hauptpresse geführten endlosen oberen Band und ei nem über eine Unterwalze der Vorpresse geführten Unterfilz, wobei die in einem Former vorgebildete Faserstoffbahn durch das obere Band zunächst der Vorpresse und anschließend der Hauptpresse zugeführt ist.

In der DE-A-42 24 730 sind verschiedene Ausführungsformen ei ner Hygienepapiermaschine der eingangs genannten Art be schrieben. Eine dieser bekannten Ausführungsformen umfaßt insgesamt drei Preßstellen, nämlich zwei Vorpressen zwischen zwei Oberwalzen und zwei unteren Schuhpreßwalzen mit flexi blem Walzenmantel sowie eine Hauptpresse mit einer Anpreßwal ze und einem Trockenzylinder. Die Papierbahn wird auf einem Walzenformer zwischen einem Entwässerungssieb und einem obe ren Band erzeugt. Als durchlässige Filze ausgebildete untere Bänder werden zusammen mit der Papierbahn und dem oberen Band durch die beiden Vorpressen hindurchgeführt.

Gemäß einer weiteren bekannten Ausführungsform nimmt ein obe res Band die Papierbahn von einem Former ab, um es anschlie ßend durch eine Vorpresse zwischen einer Oberwalze und einer Unterwalze mit Unterfilz hindurch zu einer Hauptpresse zwi schen einer Anpreßwalze und einem Trockenzylinder zu führen. Bei einer weiteren bekannten Ausführungsform ist die Anpreß walze eine Schuhpreßwalze.

Mit Ausnahme der Verwendung von Schuhpressen entsprechen die se bekannten Ausführungsformen etwa der früher üblichen, bei den neuen Hygienepapiermaschinen jedoch nicht mehr verwende ten Zweifilz-Tissue-Anordnungen.

Bei diesen bekannten Zweifilzmaschinen ist der Oberfilz sehr dicht und der Unterfilz sehr wasseraufnahmefähig. Zur Errei chung einer größtmöglichen Wasserabfuhr durch den Unterfilz ist die Unterwalze als Saugwalze ausgebildet.

Das bei einer solchen Bauart von Zweifilzmaschinen auftreten de Problem, das zu einer Abkehr von diesem Prinzip und statt dessen zu der heutigen Verwendung von Einfilzmaschinen führ te, besteht darin, daß mit zunehmender Bahnlaufgeschwindig keit auch mit einer Saugpresse nicht rasch genug vorentwäs sert werden kann und die Bahn infolge eines ungenügenden Was serabflusses in der Vorpresse verdrückt wird.

Aus diesem Grund ist die Verwendung einer Schuhpresse als Vorpresse zwar grundsätzlich richtig. Bei den aus der DE-A-42 24 730 bekannten Ausführungsformen ist jedoch unter anderem von Nachteil, daß die jeweiligen Schuhpreßwalzen in unterer Position angeordnet sind, nachdem die Papierbahn sehr naß, d. h. mit einem Trockengehalt von etwa 6 bis 8%, von dem Blattbildungssieb kommt.

Die Blindbohrungen oder Rillen in der Oberfläche des Preßman tels können aufgrund ihrer fertigungsbedingt begrenzten Tiefe nicht die ganze anfallende Wassermenge aufnehmen. Dies dürfte ein Grund dafür sein, daß bei den meisten der in der DE-A-42 24 730 beschriebenen Ausführungsformen zwei Vorpressen und in einem Fall zusätzlich eine Sauganpreßwalze in der Hauptpresse vorgesehen sind.

Bei den meisten der aus der DE-A-42 24 730 bekannten Ausfüh rungsformen wird zudem ein wasserundurchlässiges oder wasser dichtes oberes Band verwendet.

Insbesondere im Vergleich zu einer Einfilzmaschine nehmen die bekannten Ausführungsformen der Zweifilzmaschine somit rela tiv viel Platz in Anspruch, zumal in den genannten Fällen zwei Vorpressen und eine Hauptpresse vorgesehen sind, die am Kreppzylinder kein Wasser entfernt.

Das Ziel der Erfindung besteht unter anderem darin, eine Ma schine der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der die zuvor genannten Nachteile beseitigt sind, die bei einfachem, kompaktem Aufbau mit möglichst niedrigen Linienkräften insbe sondere bereits nach Abgabe der Bahn an den Trockenzylinder einen relativ hohen Bahntrockengehalt gewährleistet und mit der die Verwendung irgendwelcher Saugpreßwalzen entbehrlich wird.

Die Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die als Schuhpresse ausgebildete, einen in Bahnlaufrichtung ver längerten Preßspalt aufweisende Vorpresse eine obere Schuhpreßeinheit und eine dieser gegenüberliegende Unterwalze umfaßt, daß die obere Schuhpreßeinheit mit einem glatten um laufenden flexiblen Preßband versehen ist, daß die Unterwalze gerillt ist, daß als oberes Band ein relativ dichter Oberfilz vorgesehen ist, dessen Wasserdurchlässigkeit geringer ist als die des Unterfilzes, in der Hauptpresse bei der Anpressung an den Trockenzylinder jedoch noch die Entfernung zusätzlichen Wassers aus der Faserstoffbahn ermöglicht, und daß die der Hauptpresse zugeordnete Anpreßwalze zur Aufnahme von ausge preßtem Wasser eine gelochte und/oder gerillte Oberfläche be sitzt.

Damit werden nicht nur die zuvor genannten Nachteile der be kannten Hygienepapiermaschinen beseitigt. Die erfindungsgemä ße Maschine ist auch äußerst unkompliziert und kompakt sowie bezüglich des nach Abgabe der Papierbahn an den Trockenzylin der erreichten Bahntrockengehaltes äußerst effizient, was be deutet, daß mit möglichst niedrigen Linienkräften ein maxima ler Trockengehalt der Bahn erzielt wird. Wesentlich ist auch der Wegfall von Saugpreßwalzen, womit gleichzeitig das Erfor dernis des Aufbringens der Leistung für die Unterdruckerzeu gung entfällt, die erheblich höher als die betreffende mecha nische Antriebsleistung ist. Zudem kann bei hoher Produkti onsleistung der Durchmesser des Trockenzylinders relativ klein gehalten werden. Schließlich ist die erfindungsgemäße Maschine auch in der Lage, je nach Bedarf zur Qualitätsbeein flussung mit unterschiedlichen Intensitäten der Pressung ei ner oder beider Pressen zu arbeiten.

Im Ergebnis wird wieder auf das Prinzip einer Zweifilzmaschi ne zurückgegriffen, die erfindungsgemäß in besonderer Weise ausgestaltet ist.

Der Erfindung liegt unter anderem der Gedanke zugrunde, daß die großen Wassermengen, die in einer einzigen Vorpresse an fallen, auch ohne das Vakuum einer Saugpreßwalze bewältigt werden können und daß überdies ein hoher Endtrockengehalt der Bahn nach der Hauptpreßstelle erreicht werden kann, wenn die Vorpresse eine Schuhpresse mit verlängertem Preßspalt ist, die Oberwalze eine Schuhpreßwalze mit glattem Preßmantel ist, die Unterwalze eine gerillte Walze mit genügend tiefen Rillen ist, der Oberfilz zwar dicht, jedoch noch so wasserdurchläs sig ist, daß bei der Anpressung an den Trockenzylinder noch weiteres Wasser aus der Papierbahn entfernt werden kann, und die Anpreßwalze der Hauptpresse eine gelochte und/oder ge rillte Oberfläche zur Aufnahme von ausgepreßtem Wasser auf weist.

Mit einer solchen Ausgestaltung ist es möglich, in einer Preßzone der Vorpresse sowohl den Unterfilz als auch die Pa pierbahn und den Oberfilz nach unten so zu entwässern, daß nach der Vorpresse nur noch sehr wenig frei bewegliches Was ser in der Papierbahn und in dem Oberfilz verbleibt, so daß nicht nur eine Zerdrückung in der Hauptpreßzone vermieden wird, sondern trotz der Verwendung eines sehr dichten Ober filzes in der Hauptpreßzone auch eine weitere Entwässerung stattfinden kann, wodurch die Papierbahn am Ende der Haupt preßzone den gewünschten hohen Trockengehalt erhält. Durch eine zweite Vorpresse könnte der Trockengehalt der Papierbahn zwar zusätzlich geringfügig gesteigert werden. Sie wäre je doch hinsichtlich der Betriebskosten unwirtschaftlich.

Bei einer in der Praxis bevorzugten Ausführungsform ist die Schuhpreßeinheit der Vorpresse eine Schuhpreßwalze und das zugeordnete glatte Preßband ein glatter Preßmantel, der an den Enden durch mitrotierende Deckel verschlossen ist.

Die Anpreßwalze der Hauptpresse kann eine mit einem elasti schen Gummibezug versehene herkömmliche Walze sein. Vorzugs weise ist diese Anpreßwalze jedoch eine mit einem flexiblen Walzenmantel versehene Schuhpreßwalze.

Von besonderem Vorteil ist, wenn der Mantel der Anpreßwalze mit Blindbohrungen versehen ist. Hierbei kann der Mantel die ser Anpreßwalze im Neuzustand einen gebohrten Flächenanteil besitzen, der etwa 20 bis etwa 35% der Gesamtoberfläche be trägt. Der Lochdurchmesser liegt im Neuzustand des Mantels vorteilhafterweise in einem Bereich von etwa 2 bis etwa 3 mm. Die Lochtiefe kann im Neuzustand des Mantels in einem Bereich von vorzugsweise etwa 1,5 bis etwa 3 mm liegen.

Die Linienkraft kann höher sein als bei einer herkömmlichen Preßwalze, wobei der Druckabfall am Ende des Preßspaltes vor zugsweise steiler erfolgt. Damit ist gewährleistet, daß die Papierbahn in der Hauptpresse auf einen relativ hohen End trockengehalt gebracht werden kann. Es ist aber auch möglich, zur Veränderung der Papierqualität die Linienkraft beider Pressen beliebig hoch einzustellen, z. B. niedrige Linienkräf te für voluminöse bessere Qualitäten und höhere Linienkräfte für Massenprodukte. Eine solche Verstellung ist bei den bis herigen Ausführungen mit herkömmlichen Walzen nicht möglich, da diese nur bei einer bestimmten Linienkraft genau aufeinan der passen.

Insbesondere im Hinblick auf einen möglichst einfachen kom pakten Aufbau ist es von Vorteil, wenn der Oberfilz ausgehend von der Vorpresse direkt, d. h. insbesondere ohne dazwischen liegende Umlenkwalze zu der als Schuhwalze ausgebildeten An preßwalze der Hauptpresse geführt ist und diese über einen größeren Sektor vor der Preßzone umschlingt. Damit werden die mit einer solchen Umlenkwalze bisher einhergehenden Probleme vermieden, die darin bestanden, daß entsprechend viel Platz am Trockenzylinderumfang benötigt wurde, der insbesondere für die Heißluftblashaube verloren ging, wodurch die Produktions kapazität der Maschine verringert wurde.

Der benötigte Platz wird dadurch geschaffen, daß der Oberfilz die Schuhanpreßwalze der Hauptpresse um mehr als 45° um schlingt. In dieser Umschlingungszone sollte der weiche Preß mantel von innen gestützt werden. Die entsprechende Abstüt zung kann zwar durch einen oder mehrere Gleitschuhe erfolgen. Dies wäre jedoch mit einer zusätzlichen höheren Antriebslei stung verbunden. Statt dessen ist vorteilhafterweise vorgese hen, daß der Preßmantel der als Schuhpreßwalze ausgebildeten Anpreßwalze zumindest in dem durch den Oberfilz umschlungenen Bereich durch in Mantelumfangsrichtung hintereinander ange ordnete kleine Stütz- oder Segmentwalzen abgestützt ist, die an einem den Preßmantel durchsetzenden feststehenden Quer haupt gelagert sind.

Der Durchmesser der Stützwalzen kann beispielsweise in einem Bereich von etwa 60 bis etwa 120 mm liegen.

Diese Stützwalzen sind über die sich quer zur Bahnlaufrich tung erstreckende Maschinenbreite vorzugsweise mehrteilig ausgeführt. Dabei liegt das Verhältnis zwischen dem gegensei tigen Abstand der vager einer jeweiligen Teilstützwalze und dem Walzendurchmesser zweckmäßigerweise in einem Bereich von etwa 7,5 bis etwa 15, wobei dieses Verhältnis vorzugsweise 12 beträgt. Hierbei kann der Abstand dieser vager insbesondere auch geringer als die hänge einer jeweiligen Teilstützwalze sein.

Der nicht unterstützte Bereich zwischen den Stirnenden der Teilstützwalzen einer jeweiligen sich in Richtung der Maschi nenbreite erstreckenden Walzenreihe kann maximal etwa 10 bis etwa 25 mm betragen. Dies ist unkritisch, nachdem die Stei figkeit der in Laufrichtung gebogenen Pressmäntel in Quer richtung in der Regel groß genug ist, um diese Lücke ohne nennenswerten Durchhang zu überbrücken.

Von besonderem Vorteil ist, wenn der Winkelabstand zwischen den in Umfangsrichtung aufeinanderfolgenden Stützwalzen in einem Bereich von etwa 7,5 bis etwa 15 Grad liegt.

Um am Auslauf der Vorpresse ein Mitlaufen der Faserstoffbahn mit dem Oberfilz sicherzustellen, andererseits jedoch eine Wiederbefeuchtung durch den Unterfilz zu minimieren, ist bei einer in der Praxis bevorzugten Ausführungsform der Unterfilz allgemein entlang einer die Unterwalze der Vorpresse in dem Endpunkt des zugeordneten Preßspaltes berührenden Tangente von der unteren Preßwalze weggeführt, wobei die maximale Richtungsabweichung von dieser Tangente zweckmäßigerweise in einem Bereich von etwa -2 Grad bis etwa +4 Grad liegt. Größe re Abweichungen sind ungünstig, da es bei einer größeren ne gativen Abweichung zu einer Rückbefeuchtung des Unterfilzes durch das Wasser in den Rillen der Unterwalze und bei einer größeren positiven Abweichung zu einer Rückbefeuchtung der Papierbahn durch den Unterfilz kommen kann.

Zur Sicherstellung einer raschen Trennung von Ober- und Un terfilz muß der Oberfilz und die Faserstoffbahn den Preßman tel im konvexen Bereich des Preßschuhes an der Auslaufseite mit einem entsprechend großen Winkel umschlingen. Hierbei liegt der unmittelbar hinter dem Preßspalt der Vorpresse vor gesehene Öffnungswinkel zwischen dem die Faserstoffbahn mit sich führenden Oberfilz und dem Unterfilz vorzugsweise in ei nem Bereich von etwa 4 bis etwa 15 Grad.

Die in dem Preßspalt der Vorpresse erzeugte Linienkraft liegt vorteilhafterweise in einem Bereich von etwa 60 bis etwa 300 kN/m, während die in Bahnlaufrichtung betrachtete Preßspalt länge vorzugsweise einen Wert im Bereich von etwa 80 bis etwa 200 mm besitzt. Der in diesem Preßspalt der Vorpresse erzeug te Druck steigt in Bahnlaufrichtung bis zu einem Maximaldruck von vorzugsweise etwa 1,5 bis etwa 4 Pa progressiv an, um an schließend steil abzufallen.

Im Fall der Verwendung einer als Schuhpresse ausgebildeten Hauptpresse liegt die im Preßspalt der Hauptpresse erzeugte maximale Linienkraft vorzugsweise in einem Bereich von etwa 100 bis etwa 200 kN/m. Die in Bahnlaufrichtung gemessene Län ge des Preßspaltes besitzt vorteilhafterweise einen Wert im Bereich von etwa 50 bis etwa 120 mm. Der in dem Preßspalt er zeugte Druck steigt in Bahnlaufrichtung vorzugsweise zunächst relativ langsam an, um anschließend relativ schnell abzufal len. Von besonderem Vorteil ist, wenn der in diesem Preßspalt erzeugte Maximaldruck in einem Bereich von etwa 2,5 bis etwa 5 MPa liegt, wenn eine hohe Produktionsleistung angestrebt ist.

Die Maximaldrücke in den beiden Pressen und die Struktur der Rillen oder Blindbohrungen in der Oberfläche des Preßmantels der Hauptpresse können so aufeinander abgestimmt sein, daß sich ein maximaler Trockengehalt nach der Hauptpresse in der Faserstoffbahn einstellt, wobei eine möglichst lange Lebens dauer der beiden Filze berücksichtigt ist. Je höher die Lini enkraft und der Maximaldruck in der Vorpresse sind, desto we niger Wasser bleibt im Oberfilz zurück. Damit wird die in der Hauptpresse anfallende Wassermenge klein, so daß zur Wasser abführung aus dem Oberfilz keine großen Fließquerschnitte mehr erforderlich sind. Der Oberfilz kann eine feine und dichte Struktur erhalten. Ein solcher Filz übt eine gleichmä ßigere Pressung auf die Faserstoffbahn aus und reduziert die Rückbefeuchtung an die Faserstoffbahn am Ende des Preßspal tes. Auf der anderen Seite wird die Lebensdauer beider Filze durch zu starkes Drücken in der Vorpresse verringert. Aus diesem Grund macht man den Oberfilz zwar wesentlich dichter als den Unterfilz, er ist jedoch noch so porös, daß auch in der Hauptpresse noch genügend Wasserabfluß möglich ist, so daß hinsichtlich des Trockengehalts der Faserstoffbahn keine nennenswerten Einbußen zu verzeichnen sind.

In jedem Fall geht Produktionskapazität verloren, wenn der Oberfilz so dicht gemacht wird, daß der Preßimpuls in der Hauptpresse mangels eines genügenden Wasserabflusses zu kei ner nennenswerten Steigerung des Trockengehaltes der Faser stoffbahn führt.

Für eine entsprechende Optimierung können nun insbesondere die folgenden Maßnahmen vorgesehen sein:

Der in dem Preßspalt der Hauptpresse erzeugte Maximaldruck ist vorteilhafterweise höher als der in dem Preßspalt der Vorpresse. Die Wasserdurchlässigkeit des Oberfilzes ist zweckmäßigerweise höchstens 1/3, vorzugsweise höchstens 1/4 der des Unterfilzes. Die Wasserdurchlässigkeit des Oberfilzes ist vorteilhafterweise noch so groß, daß sich in der Haupt presse eine Trockengehaltserhöhung der Faserstoffbahn von mehr als 2% ergibt. Die Wasserdurchlässigkeit des Oberfilzes ist vorzugsweise so gewählt, daß sich nach der Hauptpresse ein Endtrockengehalt der Faserstoffbahn von über 42% ergibt.

Zur Maximierung der Entwässerung in der Hauptpresse kann die Oberfläche des Preßmantels der Anpreßwalze sowohl mit Blind bohrungen als auch mit Rillen versehen sein.

Die Summe der mit Blindbohrungen und Rillen versehenen Flä chenanteile des Preßmantels der Anpreßwalze im Neuzustand des Preßmantels beträgt vorzugsweise etwa 25 bis etwa 40% der Gesamtoberfläche.

Zweckmäßigerweise beträgt die Tiefe der Rillen etwa 1/10 bis etwa 1/3 der Tiefe der Blindbohrungen.

Die Breite der Rillen liegt vorteilhafterweise in einem Be reich von etwa 0,3 bis 0,6 mm.

Gemäß einer in der Praxis bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Rillen die Blindbohrungen jeder zweiten Zeile von Blindbohrungen mittig anschneiden und mittig zwi schen den Blindbohrungen der dazwischenliegenden Zeilen hin durchlaufen.

Bei einer alternativen zweckmäßigen Ausführungsvariante ist vorgesehen, daß die Rillen in der Mitte zwischen zwei benach barten Zeilen von Blindbohrungen verlaufen und keine Blind bohrungen schneiden.

Hierbei ist die Orientierung bezüglich des Zeilenverlaufs be liebig. In beiden Fällen ist es jedoch zweckmäßig, wenn die Rillung so verläuft, daß der Winkel zur Achse am größten ist.

Im Bereich der gerillten Unterwalze der Vorpresse kann eine Auffangwanne oder -rinne zum Auffangen des aus den Rillen der Unterwalze ausgeschleuderten Wassers vorgesehen sein.

Zudem kann im Bereich der blindgebohrten und gerillten An preßwalze der Hauptpresse eine Auffangwanne oder -rille zum Auffangen des aus den Blindbohrungen und Rillen der Anpreß walze abgeschleuderten Wassers vorgesehen sein.

Zur Erhöhung der Wasserentfernung vom Mantel der Anpreßwalze der Hauptpresse kann dieser Anpreßwalze ein Wasserabstreifer mit einer kraft schlüssig an deren Preßmantel anlegbaren Was serabstreifleiste zugeordnet sein.

Zur Reinigung des Oberfilzes können alle bisher bekannten Me thoden angewendet werden. So können zur Reinigung dieses Oberfilzes beispielsweise traversierende, oszillierende oder auch feststehende Sprühdüsen und Absaugschlitze vorgesehen sein.

Alternativ oder ergänzend können auch Mittel zur Reinigung des Oberfilzes nach dem Verdrängerprinzip vorgesehen sein, um klares, weitgehend schmutzpartikelfreies Wasser auf die In nenseite des Oberfilzes aufzuspritzen, das anschließend in der Vorpresse durch den Oberfilz und die Faserstoffbahn in den Unterfilz gedrückt wird. Dadurch können beispielsweise von der Papierseite her eingedrungene Schmutzteilchen ent fernt werden. Von besonderem Vorteil ist auch, wenn Mittel für eine Korrektur der Bahnfeuchte über die Maschinenbreite vorgesehen sind, um die Menge von Waschwasser über die Ma schinenbreite variieren zu können. Dabei wird in der Regel auf zu trockene Streifen im Papier mit einer erhöhten Wasch wasserzugabe reagiert.

Alternativ können auch mehrere mit Wasser unterschiedlicher Temperatur beschickte Spritzrohre mit über die Maschinenbrei te regulierbarem Wasseraustritt vorgesehen sein, mit denen unterschiedliche Filztemperaturen einstellbar sind. Dies ge schieht in der Regel in der Weise, daß zu nasse Streifen im Papier durch Zugabe von Wasser erhöhter Temperatur in den entsprechenden Zonen des Oberfilzes kompensiert werden.

In den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Ausführungs varianten der erfindungsgemäßen Maschine angegeben.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbei spielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; in dieser zeigen:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Hygiene papiermaschine,

Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung der Vorpreßzone der in Fig. 1 gezeigten Hygienepapiermaschine im Teilschnitt,

Fig. 3 eine vergrößerte Darstellung der Hauptpreßzone der in Fig. 1 dargestellten Hygienepapierma schine im Teilschnitt,

Fig. 4 eine schematische Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform einer Hygienepapiermaschine,

Fig. 5 ein Oberflächensegment eines Preßmantels der Anpreßwalze der Hauptpresse und

Fig. 6 eine weitere Ausführungsform eines Oberflä chensegments eines Preßmantels der Anpreßwalze der Hauptpresse.

Die in Fig. 1 dargestellte Ausführungsform einer Hygienepa piermaschine umfaßt zunächst einen Stoffauflauf 10, einen Oberfilz 12 sowie ein Blattbildungssieb 14, das zusammen mit dem Oberfilz 12 eine Formierwalze 16 umspannt und die vom Stoffauflauf 10 kommende Fasersuspension entwässert.

Innerhalb der Schlaufe des Blattbildungssiebes 14 ist eine Wasserauffangrinne 18 mit seitlichem Auslaß 20 für das von dem Blattbildungssieb 14 abgespritzte Wasser vorgesehen.

Das Blattbildungssieb 14 läuft in Längsrichtung gespannt über Siebleitwalzen 22 ab.

Der Oberfilz 12 läuft über eine Filzleitwalze 24 zu einer Vorpresse 26 und über eine Anpreßwalze 28 einer Hauptpresse 30 zu einer Regulierwalze 32, einer Spannwalze 34 sowie über eine Filzleitwalze 36 zurück zu der Formierwalze 16.

Die Vorpresse 26 besteht aus einer gerillten Unterwalze 38 und einer oberen Schuhpreßwalze 40 mit einem Preßschuh 42, durch den ein glatter undurchlässiger biegsamer Preßmantel 44 gegen den Oberfilz 12 und die gerillte Unterwalze 38 andrück bar ist.

Auf der Unterseite des Oberfilzes 12 läuft eine zwischen dem Blattbildungssieb 14 und dem Oberfilz 12 gebildete Faser stoffbahn, im vorliegenden Fall Papierbahn 46, in den Preß spalt 48 der Vorpresse 48 ein.

Unter der Papierbahn 46 läuft ferner ein Unterfilz 50 durch den Preßspalt 48 hindurch. Dieser Unterfilz 50 wird von Leit walzen 52 unter Umfangsspannung in seiner Bahn geführt.

Zur Reinigung des Unterfilzes 50 während des Betriebs sind ein Rohrsauger 54 und ein Spritzrohr 56 vorgesehen.

Zur Reinigung des Oberfilzes 12 dienen ein oder mehrere Spritzrohre 58, die in der Schlaufe des Oberfilzes 12 ange ordnet sind.

Die Papierbahn 46 wird nach einem Durchlaufen der Vorpresse 26 von der ebenfalls als Schuhpreßwalze ausgebildeten Anpreß walze 28 an einen Trockenzylinder 60 angepreßt, der zusammen mit der Anpreßwalze 28 eine Hauptpresse 30 bildet. Die Pa pierbahn 46 bleibt an dem Trockenzylinder 60 haften, um nach erfolgter Trocknung von einem Kreppschaber 62 abgeschabt zu werden.

Die Formierwalze 16, die Unterwalze 38 und der Trockenzylin der 60 sind in Pfeilrichtung antreibbar.

Zum Auffangen des aus den Bohrungen und Rillen der Anpreßwal ze 28 austretenden Wassers ist eine Rinne 64 vorgesehen.

Das von der Unterwalze 38 abgeschleuderte Wasser wird in ei ner Rinne 66 aufgefangen und seitlich aus der Hygienepapier maschine herausgeführt.

Fig. 2 zeigt eine Teilansicht der gerillten Unterwalze 38 der Vorpresse 26 und einen Teilschnitt durch die obere Schuhpreßwalze 40 mit dem Preßmantel 44, in dem der Preßschuh 42 durch Andrückkolben 68 radial nach unten preßbar an einem nicht dargestellten Querhaupt gehalten ist.

Die dem Preßmantel 44 zugewandte Gleitfläche des Preßschuhes 42 wird im folgenden Fall hydrodynamisch durch Einzug eines Ölfilmes zwischen dem Preßschuh 42 und dem Preßmantel 44 ge schmiert. Die Schmierung kann auch durch die Zufuhr von Drucköl durch Öffnungen 70 in der Gleitfläche ergänzt werden.

Der Preßmantel 44 besitzt sowohl eine glatte Innenfläche als auch eine glatte Außenfläche.

Der Oberfilz 12 und die mitgeführte Papierbahn 46 sowie der Unterfilz 50 laufen von links nach rechts durch den Preßspalt 48 der Vorpresse 26. Hinter dem Preßspalt 48 der Vorpresse 26 läuft der Oberfilz 12 mit der Papierbahn 46 nach oben ge krümmt ab, um anschließend zur nächsten Walze weiterzulaufen.

Der Winkel β zwischen einer Tangente 72 an die Unterwalze 38 am Ende des Preßspaltes 48 der Vorpresse 26 und dem etwa ge radlinigen Verlauf des Oberfilzes 12 ist so groß gewählt, daß Umgebungsluft leicht in den Zwickel zwischen dem Oberfilz 12 und dem Unterfilz 50 eindringen kann, wenn der Unterfilz 50 entlang der Tangente 72 von der Unterwalze 38 abläuft oder um einen kleinen Winkel α von wenigen Grad von der Richtung der Tangente 72 abweicht. Dabei soll der Öffnungswinkel zwischen dem Oberfilz 12 und dem Unterfilz 50, d. h. die Winkeldiffe renz β-α möglichst größer als vorzugsweise 5 Grad sein.

Fig. 3 zeigt in geschnittener Darstellung eine Ausführungs form einer der Hauptpresse 30 zugeordneten, als Schuhpreßwal ze ausgebildeten Anpreßwalze 28 mit einem feststehenden Quer haupt 74, das mit einer Innenbohrung 76 versehen ist, durch die nicht dargestellte Versorgungsleitungen geführt sind.

Auf dem Querhaupt 74 ist eine Reihe von Druckzylindern 78 mit radial beweglichen und neigbaren Kolben 80 befestigt, die ei nen Druckschuh 82 gegen den Trockenzylinder 60 drücken.

Ein aus elastischem Kunststoff bestehender Preßmantel 84 ist über drehbare Stütz- oder Segmentrollen 86 abgestützt. Diese Stützrollen oder -walzen 86 sind über die Maschinenbreite mehrteilig ausgebildet und an den Enden bzw. in den Zwischen räumen zwischen benachbarten Teilstützwalzen mit Lagerböcken 88 an dem Querhaupt 74 befestigt.

Der Oberfilz 12 und die mit diesem mitgeführte Papierbahn 46 laufen unten auf den Umfang der Anpreßwalze 28 auf. Nach ei nem Passieren des Preßspaltes 90 der Hauptpresse 30 läuft der Oberfilz 12 etwa tangential zum Trockenzylinder 60 am Ende des Preßspaltes 90 weiter, während die Papierbahn 46 am Trockenzylinder 60 haftend weitertransportiert wird.

Fig. 4 zeigt eine zu der der Fig. 1 alternative Ausführung einer Hygienepapiermaschine, wobei für einander entsprechende Teile gleiche Bezugszeichen vorgesehen sind.

Bei dieser Ausführungsform gemäß Fig. 4 wird die Papierbahn 46 auf einem Formier- oder Blattbildungssieb 14, das über Siebleitwalzen 22 gespannt ist, an eine Abnahmewalze 92 ge drückt. Anschließend läuft sie auf der Unterseite des Ober filzes 12 weiter nach rechts über eine Filzleitwalze 24 durch die Vorpresse 26 und um die Anpreßwalze 28 der Hauptpresse 30.

In dem Preßspalt 90 der Hauptpresse 30 wird die Papierbahn 46 dann an den Trockenzylinder 60 übergeben, von dem sie schließlich durch einen Kreppschaber 62 abgekreppt wird.

Der Oberfilz 12 läuft über eine Regulierwalze 32, eine Leit walze 94 und eine Spannwalze 34 zurück zu der Abnahmewalze 92.

Die Vorpresse 26 besteht aus einer oberen Schuhpreßwalze 40 mit einem Preßschuh 42 und einem sowohl innen als auch außen glatten Preßmantel 44.

Zudem wird ein Unterfilz 50 durch den Preßspalt 48 der Vor presse 26 geführt, der über Leitwalzen 96 bis 102 zurück läuft.

Der außen am Unterfilz 50 anliegenden Leitwalze 100 kann ein Schaber 104 zur Reinhaltung der Oberfläche zugeordnet sein. Spritzrohre 106, 108 und ein Rohrsauger 110 halten den Unter filz 50 sauber.

In dem Preßspalt 90 der Hauptpresse 30 wird die Papierbahn 46 von dem Oberfilz 12 an den Umfang des Trockenzylinders 60 übergeben, um nach erfolgter Trocknung durch den Kreppschaber 62 abgekreppt zu werden.

Der Anpreßwalze 28 der Hauptpresse 30 kann ein Wasserabstrei fer 111 mit einer kraftschlüssig an deren Preßmantel 84 an legbaren Wasserabstreifleiste zugeordnet sein.

Spritzrohre 112 und 114 sorgen für die Reinigung des Oberfil zes 12.

Ebenso wie die Spritzrohre 106 und 108 am Unterfilz 50 können auch die beiden Spritzrohre 112, 114 verschiedene Funktionen haben, zu denen beispielsweise die folgenden zählen:

Einmal Niederdruckwasser, einmal Hochdruckwasser; einmal gleichmäßige Befeuchtung der Filzfläche und einmal gezielte Befeuchtung bestimmter Filzstellen; einmal kalt, einmal warm; einmal Wasser, einmal Waschflüssigkeit; und/oder dergleichen.

Fig. 5 zeigt die äußere Oberfläche eines Preßmantels 84 der der Hauptpresse 30 zugeordneten Anpreßwalze 28.

Diese Oberfläche enthält etwa äquidistant zueinander ange brachte Blindbohrungen 116 und diese verbindende Rillen 118. Die Rillen 118 sind so angeordnet, daß sie stets mitten durch die Blindbohrungen 116 jeder zweiten Zeile hindurchlaufen und somit die von den Blindbohrungen 116 am weitesten entfernten Oberflächenpartien anschneiden.

Die Rillen 118 dienen als Abflußkanäle zu den Blindbohrungen 116, die wiederum zur vorübergehenden Wasserspeicherung in dem Preßspalt 90 der Hauptpresse 30 vorgesehen sind.

Die Rillen 118 besitzen eine geringere Tiefe als die Blind bohrungen 116.

Fig. 6 zeigt eine andere Konfiguration von in einem Preßman tel 84 vorgesehenen Blindbohrungen 116 und Rillen 120. In diesem Fall verlaufen die Rillen 120 parallel zu den Lochzei len im Zwischenraum.

Bezugszeichenliste

10

Stoffauflauf

12

Oberfilz

14

Blattbildungssieb

16

Formierwalze

18

Wasserauffangrinne

20

Auslaß

22

Siebleitwalzen

24

Filzleitwalze

26

Vorpresse

28

Anpreßwalze

30

Hauptpresse

32

Regulierwalze

34

Spannwalze

36

Filzleitwalze

38

Unterwalze

40

obere Schuhpreßwalze

42

Preßschuh

44

Preßmantel

46

Papierbahn

48

Preßspalt

50

Unterfilz

52

Leitwalzen

54

Rohrsauger

56

Spritzrohr

58

Spritzrohre

60

Trockenzylinder

62

Kreppschaber

64

Rinne

66

Rinne

68

Andrückkolben

70

Öffnungen

72

Tangente

74

Querhaupt

76

Innenbohrung

78

Druckzylinder

80

Kolben

82

Druckschuh

84

Preßmantel

86

Stützrollen

88

Lagerböcke

90

Preßspalt

92

Abnahmewalze

94

Leitwalze

96

Leitwalze

98

Leitwalze

100

Leitwalze

102

Leitwalze

104

Schaber

106

Spritzrohr

108

Spritzrohr

110

Rohrsauger

111

Wasserabstreifer

112

Spritzrohr

114

Spritzrohr

116

Blindbohrungen

118

Rillen

120

Rillen
α Winkel
β Winkel

Claims

1. Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn (46), ins besondere Tissue- oder Hygienepapierbahn, mit wenigstens einer als Schuhpresse ausgebildeten Vorpresse (26), ei ner durch eine Anpreßwalze (28) sowie einen Trockenzy linder (60) gebildeten Hauptpresse (30), einem durch die Preßspalte (48, 90) der Vorpresse (26) und der Hauptpresse (30) geführten endlosen oberen Band (12) und einem über eine Unterwalze (38) der Vorpresse (26) geführten Unter filz (50), wobei die in einem Former vorgebildete Faser stoffbahn (46) durch das obere Band (12) zunächst der Vorpresse (26) und anschließend der Hauptpresse (30) zu geführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die als Schuhpresse ausgebildete, einen in Bahnlauf richtung verlängerten Preßspalt (48) aufweisende Vor presse (26) eine obere Schuhpreßeinheit (40) und eine dieser gegenüberliegende Unterwalze (38) umfaßt, daß die obere Schuhpreßeinheit (40) mit einem glatten umlaufen den flexiblen Preßband (44) versehen ist, daß die Unter walze (38) gerillt ist, daß als oberes Band ein relativ dichter Oberfilz (12) vorgesehen ist, dessen Wasser durchlässigkeit geringer ist als die des Unterfilzes (50), in der Hauptpresse (30) bei der Anpressung an den Trockenzylinder (60) jedoch noch die Entfernung zusätz lichen Wassers aus der Faserstoffbahn (46) ermöglicht, und daß die der Hauptpresse (30) zugeordnete Anpreßwalze (28) zur Aufnahme von ausgepreßtem Wasser eine gelochte und/oder gerillte Oberfläche besitzt.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schuhpreßeinheit der Vorpresse eine Schuhpreß walze (40) und das zugeordnete glatte Preßband ein glat ter Preßmantel (44) ist.

3. Maschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anpreßwalze (28) der Hauptpresse (30) eine mit einem elastischen Gummibezug versehene herkömmliche Wal ze ist.

4. Maschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anpreßwalze (28) der Hauptpresse (30) eine mit einem flexiblen Preßmantel (84) versehene Schuhpreßwalze ist.

5. Maschine nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (84) der Anpreßwalze (28) mit Blindboh rungen (116) versehen ist.

6. Maschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (84) der Anpreßwalze (28) im Neuzustand einen gebohrten Flächenanteil besitzt, der etwa 20 bis etwa 35% der Gesamtoberfläche beträgt.

7. Maschine nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Lochdurchmesser im Neuzustand des Mantels (84) in einem Bereich von etwa 2 bis etwa 3 mm liegt.

8. Maschine nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Lochtiefe im Neuzustand des Mantels (84) in ei nem Bereich von etwa 1,5 bis etwa 3 mm liegt.

9. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Oberfilz (12) ausgehend von der Vorpresse (26) direkt, d. h. insbesondere ohne dazwischenliegende Um lenkwalze zu der Hauptpresse (30) geführt ist.

10. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Preßmantel (84) der als Schuhpreßwalze ausgebil deten Anpreßwalze (28) zumindest in dem durch den Ober filz (12) umschlungenen Bereich durch in Mantelumfangs richtung hintereinander angeordnete kleine Stütz- oder Segmentwalzen (86) abgestützt ist, die an einem den Preßmantel (84) durchsetzenden feststehenden Querhaupt (74) gelagert sind.

11. Maschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Stützwalzen (86) in einem Be reich von etwa 60 bis etwa 120 mm liegt.

12. Maschine nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützwalzen (86) über die sich quer zur Bahn laufrichtung erstreckende Maschinenbreite mehrteilig ausgeführt sind.

13. Maschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis zwischen dem gegenseitigen Abstand der Lager (88) einer jeweiligen Teilstützwalze und dem Walzendurchmesser in einem Bereich von etwa 7,5 bis etwa 15 liegt und vorzugsweise etwa 12 beträgt.

14. Maschine nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß der nicht unterstützte Bereich zwischen den Stirn seiten der Teilstützwalzen einer jeweiligen sich in Richtung der Maschinenbreite erstreckenden Walzenreihe maximal etwa 10 bis etwa 25 mm beträgt.

15. Maschine nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkelabstand zwischen den in Mantelumfangsrich tung aufeinanderfolgenden Stützwalzen (86) in einem Be reich von etwa 7,5 bis etwa 15° liegt.

16. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Unterfilz (50) allgemein entlang einer die Un terwalze (38) der Vorpresse (26) in dem Endpunkt des zu geordneten Preßspaltes (48) berührenden Tangente (72) von dem Preßspalt (48) weggeführt ist und die maximale Richtungsabweichung (α) von dieser Tangente (72) vor zugsweise in einem Bereich von etwa -2° bis +4° liegt.

17. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der unmittelbar hinter dem Preßspalt (48) der Vor presse (26) vorgesehene Öffnungswinkel (β-α) zwischen dem die Faserstoffbahn (46) mit sich führenden Oberfilz (12) und dem Unterfilz (50) in einem Bereich von etwa 4 bis etwa 15° liegt.

18. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die in dem Preßspalt (48) der Vorpresse (26) erzeug te Linienkraft in einem Bereich von etwa 60 bis etwa 300 kN/m und die in Bahnlaufrichtung betrachtete Preßspalt länge vorzugsweise in einem Bereich von etwa 80 bis etwa 200 mm liegt.

19. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der in dem Preßspalt (48) der Vorpresse (26) erzeug te Druck in Bahnlaufrichtung bis zu einem Maximaldruck von etwa 1,5 bis etwa 4 Pa ansteigt und anschließend steil abfällt.

20. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptpresse (30) eine Schuhpresse ist und daß die im Preßspalt (90) der Hauptpresse (30) erzeugte ma ximale Linienkraft in einem Bereich von etwa 100 bis et wa 200 kN/m liegt.

21. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptpresse (30) eine Schuhpresse ist und daß die in Bahnlaufrichtung gemessene Länge des Preßspaltes (90) der Hauptpresse (30) in einem Bereich von etwa 50 bis etwa 120 mm liegt.

22. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptpresse (30) eine Schuhpresse ist und daß der in dem Preßspalt (90) der Hauptpresse (30) erzeugte Druck in Bahnlaufrichtung zunächst relativ langsam an steigt und anschließend relativ schnell abfällt.

23. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptpresse (30) eine Schuhpresse ist und daß der in dem Preßspalt (90) der Hauptpresse (30) erzeugte Maximaldruck in einem Bereich von etwa 2,5 bis etwa 5 MPa liegt.

24. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der in dem Preßspalt (90) der Hauptpresse (30) er zeugte Maximaldruck höher ist als der in dem Preßspalt (48) der Vorpresse (26).

25. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wasserdurchlässigkeit des Oberfilzes (12) höch stens 1/3, vorzugsweise höchstens 1/4 der des Unterfil zes (50) ist.

26. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wasserdurchlässigkeit des Oberfilzes (12) noch so groß ist, daß sich in der Hauptpresse (30) eine Trockengehaltserhöhung der Faserstoffbahn (46) von mehr als 2% ergibt.

27. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wasserdurchlässigkeit des Oberfilzes (12) so ge wählt ist, daß sich nach der Hauptpresse (30) ein End trockengehalt der Faserstoffbahn (46) von über 42% er gibt.

28. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anpreßwalze (28) der Hauptpresse (30) eine Schuhpreßwalze ist und daß die Oberfläche des Preßman tels (84) der Anpreßwalze (28) sowohl mit Blindbohrungen (116) als auch mit Rillen (118, 120) versehen ist.

29. Maschine nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Summe der mit Blindbohrungen (116) und Rillen (118, 120) versehenen Flächenanteile des Preßmantels (84) der Anpreßwalze (28) im Neuzustand des Preßmantels (84) etwa 25 bis etwa 40% der Gesamtoberfläche beträgt.

30. Maschine nach Anspruch 28 oder 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe der Rillen (118, 120) etwa 1/10 bis etwa 1/3 der Tiefe der Blindbohrungen (116) beträgt.

31. Maschine nach einem der Ansprüche 28 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Rillen (118, 120) in einem Bereich von etwa 0,3 bis etwa 0,6 mm liegt.

32. Maschine nach einem der Ansprüche 28 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß die Rillen (118) die Blindbohrungen (116) jeder zweiten Zeile von Blindbohrungen (116) mittig anschnei den und mittig zwischen den Blindbohrungen (116) der da zwischenliegenden Zeilen hindurchlaufen.

33. Maschine nach einem der Ansprüche 28 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß die Rillen (120) in der Mitte zwischen zwei benach barten Zeilen von Blindbohrungen (116) verlaufen und keine Blindbohrungen (116) schneiden.

34. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der gerillten Unterwalze (38) der Vor presse (26) eine Auffangwanne (66) zum Auffangen des aus den Rillen der Unterwalze (38) abgeschleuderten Wassers vorgesehen ist.

35. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der blindgebohrten und gerillten Anpreß walze (28) der Hauptpresse (30) eine Auffangwanne (64) zum Auffangen des aus den Blindbohrungen (116) und Ril len (118, 120) der Anpreßwalze (28) abgeschleuderten Wassers vorgesehen ist.

36. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Anpreßwalze (28) der Hauptpresse (30) ein Was serabstreifer (111) mit einer kraftschlüssig an deren Preßmantel (84) anlegbaren Wasserabstreifleiste zugeord net ist.

37. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Reinigung des Oberfilzes (12) insbesondere tra versierende, oszillierende oder auch feststehende Sprüh düsen und Absaugschlitze vorgesehen sind.

38. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Reinigung des Oberfilzes (12) nach dem Verdrän gerprinzip Mittel vorgesehen sind, um klares, weitgehend schmutzpartikelfreies Wasser auf die Innenseite des Oberfilzes (12) aufzuspritzen, das anschließend in der Vorpresse durch den Oberfilz und die Faserstoffbahn (46) in den Unterfilz (50) gedrückt wird.

39. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel für eine Korrektur der Bahnfeuchte über die Maschinenbreite vorgesehen sind, durch die die Menge von Waschwasser über die Maschinenbreite variierbar ist.

40. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 38, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere mit Wasser unterschiedlicher Temperatur be schickte Spritzrohre (58) mit über die Maschinenbreite regulierbarem Wasseraustritt vorgesehen sind, mit denen unterschiedliche Filztemperaturen einstellbar sind.