DE9011940U1 - Pressenpartie einer Papiermaschine - Google Patents

Description

Anwaltsakte: P 4722

J.M. Voith GmbH, Heidenheim,

Kennwort: "Doppelglättpresse"

Pressenpartie einer Papiermaschine

Die Erfindung betrifft eine Pressenpartie einer Papiermaschine mit den im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Merkmalen.

Eine solche Pressenpartie ist bekannt aus der EP 0 107 606 Bl. Gemäß Figur 1 dieser Veröffentlichung sind zwei Preßwalzen-Paare vorgesehen, die je einen Preßspalt bilden. Durch jeden Preßspalt läuft ein endloses und Wasser aus der Bahn aufnehmendes Filzband, nachfolgend kurz "Entwässerungsfilz" genannt. Außerdem ist ein endloses elastisches Preßelement vorhanden, in Form eines Bandes, das nacheinander durch beide Preßspalte und über einige Leitwalzen läuft. Die zu entwässernde Bahn kommt im ersten Preßspalt in Kontakt mit dem elastischen Band und wird durch dieses sodann in den zweiten Preßspalt geführt. Mit dieser Anordnung soll erreicht werden, daß sich die beiden Entwässerungsfilze unmittelbar hinter den beiden Preßspalten von der zu entwässernden Bahn lösen. Hinter den beiden Preßspalten erfolgt also der Transport der Bahn vollkommen ohne Mitwirkung der beiden Entwässerungsfilze. Hierdurch wird ein Rückbefeuchten der Bahn aus den Entwässerungsfilzen vermieden. Man strebt hierdurch eine Erhöhung der Entwässerungskapazität der Pressenpartie an, also einen erhöhten Trockengehalt der Bahn beim Verlassen der Pressenpartie.

Ein Nachteil dieser bekannten Pressenpartie besteht jedoch darin, daß in beiden Preßspalten die gleiche Seite der Bahn mit dem elastischen Band in Kontakt ist. Dementsprechend ist die andere Bahnseite in beiden Preßspalten mit einem Entwässerungsfilz in Kontakt. Die Folge hiervon ist, daß die fertige Bahn (z.B. Papierbahn) auf ihren beiden Seiten ungleiche Eigenschaften, z.B. unterschiedliche Glätte oder Saugfähigkeit, aufweist.

Bei der Entwicklung zukunftsorientierter Papiermaschinen werden an die Pressenpartie die folgenden Forderungen gestellt:

1. Die Anzahl der Preßspalte soll möglichst gering sein, also die Zahl 2 möglichst nicht überschreiten.

2. In jedem Preßspalt soll die Bahn zwischen einem Entwässerungsfilz und einem elastischen Preßelement laufen.

3. Auf den Einsatz von Granit- oder ähnlichen Stein- oder Kunststeinwalzen soll verzichtet werden. In vielen Fällen soll auch die Verwendung von Saugpreßwalzen vermieden werden.

4. Die Bahn soll beim Durchlauf durch die Pressenpartie ständig mit einem Transportmittel, z.B. mit einem Filz-Band oder mit einem elastischen Preßelement, in Kontakt sein (d.h. geschlossene Bahnführung ohne freien Bahnzug).

5. Das fertige Produkt soll auf beiden Seiten möglichst weitgehend gleiche Eigenschaften aufweisen.

6. Die Entwässerungskapazität der Pressenpartie soll gegenüber bisher soweit wie möglich erhöht werden; d.h. es soll ein möglichst hoher Trockengehalt der Bahn beim Verlassen der Pressenpartie erzielt werden trotz sehr hoher Arbeitsgeschwindigkeit (Größenordnung 2000 m/min oder darüber).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs beschriebene bekannte Pressenpartie dahingehend zu verbessern, daß möglichst viele der oben angegebenen Forderungen erfüllt werden.

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Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Wesentlich ist, daß nacheinander beide Bahnseiten mit einem elastischen Preßelement in Kontakt kommen, dessen Wasseraufnahmefähigkeit wesentlich geringer ist als diejenige der wasseraufnehmenden Filzbänder. Vorzugsweise sind die elastischen Preßelemente derart ausgebildet, daß sie überhaupt keine Wasseraufnahmefähigkeit besitzen. Hierdurch wird das Rückbefeuchten der Bahn aus den elastischen Preßelementen vermieden, und beide Oberflächen der Bahn werden nacheinander geglättet.

Es ist schon bekannt, daß die Entwässerungsleistung eines einzelnen Preßspaltes relativ hoch ist (verglichen mit einer Doppelfilzpresse) , wenn die zu entwässernde Bahn zwischen einem Entwässerungsfilz und einem nicht wasseraufnehmenden elastischen Preßelement durch den Preßspalt läuft. Mit anderen Worten: Es ist bekannt, daß eine Ein-Filz-Presse eine höhere Entwässerungsleistung hat als eine Doppelfilzpresse. Auch versteht es sich, daß zwei hintereinandergeschaltete Ein-Filz-Pressen eine höhere Entwässerungsleistung haben als nur eine einzige Ein-Filz-Presse. Überraschend ist nun aber die Erkenntnis, daß noch eine weitere Steigerung der Entwässerungsleistung erzielt werden kann dadurch, daß (wie schon erwähnt) in den beiden Preßspalten nacheinander beide Bahnseiten mit einem elastischen Preßelement in Kontakt kommen, also dadurch, daß der eine Entwässerungsfilz mit der einen Bahnseite und der andere Entwässerungsfilz mit der anderen Bahnseite in Kontakt kommt.

Dieses günstige Ergebnis beruht vermutlich auf dem folgenden Sachverhalt: Bei der eingangs beschriebenen bekannten Pressenpartie (EP 0 107 606 Bl) wird die Bahn zweimal hintereinander nach ein und derselben Bahnseite hin entwässert, wobei die andere Bahnseite dauernd mit dem elastischen Band in Kontakt ist. Dadurch besteht die Gefahr, daß die Oberfläche der anderen

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Bahnseite stark verdichtet wird, so daß sich die Entwässerungswirkung des zweiten Preßspaltes verringert. Es wird also nicht die volle, theoretisch mögliche Entwasserungskapazitat der Pressenpartie erreicht. Im Extremfall besteht sogar die Gefahr des Verdrückens der Bahn.

Dagegen gelingt es mit der erfindungsgemäßen Pressenpartie, eine wesentlich höhere Gleichmäßigkeit der Eigenschaften auf beiden Bahnseiten und gleichzeitig eine unerwartete Steigerung der Entwässerungsleistung zu erzielen. Die Pressenpartie ist hierdurch geeignet für extrem hohe Arbeitsgeschwindigkeiten (2000 m/min oder darüber).

In den beiden Offenlegungsschriften DE 37 18 462 und DE 37 29 723 sind Pressenpartien beschrieben, bei denen ebenfalls das Ziel einer höheren Gleichartigkeit der beiden Bahnseiten angestrebt wird. Hierzu ist dort vorgesehen, im einen Preßspalt die eine Bahnseite und im anderen Preßspalt die andere Bahnseite mit einer glatten Granit- oder ähnlichen Steinoder Kunststein-Walze in Kontakt zu bringen. Dort ist es aber erforderlich, an der Übergabestelle von der einen zur anderen glatten Preßwalze einen (wenn auch kurzen) freien Bahnzug vorzusehen. Demgegenüber ermöglicht es die Erfindung, die bekannte Konfiguration ohne freien Bahnzug beizubehalten. Die Verwendung von harten Preßwalzen, z.B. Steinwalzen, hat auch noch andere Nachteile: Zum einen ist wegen der Härte des Preßmantels nur eine relativ geringe Entwässerungsleistung erzielbar. Zum anderen erfordern Steinwalzen einen hohen Herstellungsaufwand; außerdem besteht bei den angestrebten hohen Arbeitsgeschwindigkeiten eine erhöhte Unfallgefahr, weil unerwartet eine Zerstörung des Stein-Walzenkörpers infolge Überbeanspruchung eintreten kann.

Das einzelne elastische Preßelement kann gemäß der Erfindung ausgebildet sein

a) entweder als ein Preßband, das im Preßspalt über eine Preßwalze oder über einen Preßschuh, außerdem über Leitwalzen umläuft,

b) oder als ein flüssigkeitsdichter und an beiden Enden geschlossener Preßmantel einer Schuh-Preßeinheit,

c) oder als ein flüssigkeitsdichter und an beiden Enden geschlossener und lose über einen Walzenkörper umlaufender Preßmantel,

d) oder als elastischer Belag einer Preßwalze.

Preßmäntel der oben unter b) und c) angegebenen Art sind bekannt aus DE 38 05 350 (= US 4,878,281).

Es ist möglich, daß die erfindungsgemäße Pressenpartie mit zwei gleichartigen oder mit zwei unterschiedlichen elastischen Preßelementen ausgerüstet wird, also beispielsweise der erste Preßspalt mit einem (über Walzen umlaufenden) Preßband und der zweite Preßspalt mit einem an beiden Enden geschlossenen Preßmantel. In dieser Hinsicht sind viele Variationen denkbar.

Die verschiedenen möglichen Ausführungsbeispiele der Erfindung kann man jedoch auch nach anderen Gesichtspunkten unterteilen, nämlich nach der Methode, wie die zu entwässernde Bahn ohne freien Bahnzug vom ersten zum zweiten Preßspalt transportiert wird. Bei einer ersten Gruppe von Ausführungsbeispielen ist vorgesehen, die Bahn vom ersten elastischen Preßelement unmittelbar auf das zweite elastische Preßelement zu übergeben (Anspruch 4). Somit werden beide elastische Preßelemente als Transportmittel eingesetzt. Daraus resultieren mehrere Vorteile gleichzeitig: Der Aufbau der gesamten Pressenpartie ist besonders einfach. Außerdem wird der Vorteil der eingangs beschriebenen bekannten Konfiguration beibehalten, daß nämlich beim Transportieren der Bahn vom ersten zum zweiten Preßspalt eine Rückbefeuchtung der Bahn vollkommen oder nahezu vollkommen ausgeschlossen ist.

Allerdings müssen bei der Bahn-Übergabe von dem einen elastischen Preßelement auf das andere einige Schwierigkeiten überwunden werden. Es ist nämlich manchmal nicht ohne besondere

zusätzliche Maßnahmen gewährleistet, daß die Bahn tatsächlich vom ersten zum zweiten elastischen Preßelement überwechselt. Beispielsweise kann es vorkommen, daß insbesondere die Bahnränder die Tendenz haben, mit dem ersten elastischen Preßelement weiterzulaufen. Es wurden jedoch verschiedene Möglichkeiten gefunden, um die genannten Schwierigkeiten zu meistern; die diesbezüglichen Maßnahmen sind in den Unteransprüchen 5 bis 12 angegeben.

Viele dieser Maßnahmen sind auch in einem anderen Zusammenhang anwendbar, nämlich in einer Pressenpartie, bei der die Bahn über eine herkömmliche glatte und harte Preßwalze (z.B. Steinwalze) läuft und von dieser auf ein elastisches Preßelement, z.B. Band, überwechseln soll. Eine solche Konfiguration ist denkbar, z.B. zwecks Modernisierung einer herkömmlichen Pressenpartie, in der die Bahn durch einen ersten Preßspalt läuft (gebildet durch die harte Preßwalze und einen ersten Entwässerungsfilz) und danach durch einen zweiten Preßspalt (gebildet durch das genannte elastische Preßelement und einen zweiten Entwässerungsfilz). Auch in diesem Fall kommt zuerst die eine Bahnseite in Kontakt mit einer glatten Fläche (z.B. der Steinwalze) und danach die andere Bahnseite (durch Kontakt mit dem elastischen Preßelement), Ebenso findet die Entwässerung zunächst in die eine und danach in die andere Richtung statt (siehe Ansprüche 19 bis 26). Denkbar ist, daß in dem vorbeschriebenen Fall dem ersten Preßspalt ein weiterer Preßspalt vorgeschaltet ist, der z.B. doppelt befilzt ist.

Bei einer anderen Gruppe von Ausführungsbeispielen ist vorgesehen, daß zum Überführen der Bahn von der ersten zur zweiten Presse entweder eine als Saugblaswalze ausgebildete Übergabewalze oder ein zusätzlicher Transportfilz vorgesehen ist. Oder man versucht, mit Hilfe besonderer Maßnahmen zu erreichen, daß der Entwässerungsfilz der ersten Presse zugleich als Transportfilz dient. Die diesbezüglichen Maßnahmen sind in den Ansprüchen 13 bis 15 angegeben.

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Allen Ausführungsformen der Erfindung ist gemeinsam, daß sie ohne die kostspieligen Saugpreßwalzen betrieben werden können. Die Erfindung ist, falls erforderlich, aber auch anwendbar mit dem Einsatz einer Saugpreßwalze.

Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben.

Die Figuren 1, la, 2, 2a, 3, 3a, 3b, 4, 4a, 4b, 5, 6, 7, 7a, 8, 8a und 9 zeigen in schematischer Darstellung verschiedene Pressenpartie-Konfigurationen .

Die Figuren 10 und 11 sind zwei Teillängsschnitte durch unterschiedliche Langspalt-Preßwalzen mit aufblasbarem Preßmantel.

In der Fig. 1 erkennt man von einer Pressenpartie einer Papiermaschine eine erste Presse I mit einem ersten Walzenpaar 41, und eine zweite Presse II mit einem zweiten Walzenpaar 51, 52. Durch den vom ersten Walzenpaar 41, 42 gebildeten Preßspalt läuft ein erstes Filzband 43, das die zu entwässernde Papierbahn (dargestellt durch eine gepunktete Linie 9) mittels einer Abnahmesaugwalze 44 vom nur teilweise sichtbaren endlosen Sieb 8 einer Siebpartie abnimmt. Das Filzband 43 läuft um die obere Preßwalze 41, die Umfangsrillen oder Sackbohrungen aufweist (wie durch einen gestrichelten Kreis symbolisch dargestellt ist), außerdem über die üblichen Leitwalzen 45. Die symbolische Darstellung der unteren Preßwalze 42 zeigt, daß diese Walze als Durchbiegungseinstellwalze ausgebildet sein kann. Um diese Preßwalze 42 und um Leitwalzen 46 läuft ein erstes endloses elastisches Preßband 47, hergestellt beispielsweise aus einem elastomeren Kunststoff mit darin eingelagerten Verstärkungsfäden, z.B. gemäß US-PS 4,552,620 oder WO 88/08897. Die unmittelbar hinter dem Walzenpaar 41, 42 angeordnete Leitwalze 45' sorgt für ein rasches Trennen des ersten Filzbandes 43 von

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der Papierbahn 9, die gestützt durch das erste Preßband 47 in Richtung zur zweiten Presse II weiterläuft. Abweichend von Fig. 1 könnte die untere Preßwalze 42 ersetzt werden durch einen Preßschuh, über den das Preßband 47 unmittelbar gleitet.

Während also in der ersten Presse I die Unterseite der Papierbahn 9 mit dem ersten elastischen Preßband 47 in Kontakt kommt, ist in der zweiten Presse II ein zweites obenliegendes Preßband 53 vorgesehen, das mit der Oberseite der Papierbahn 9 in Kontakt kommt und das (in dem dargestellten Beispiel) um eine sogenannte Schuh-Preßwalze 51 umläuft. Deren wesentliche Elemente sind ein stationärer Tragkörper 24, ein schlauchförmiger elastischer Preßmantel 10 und ein radial beweglicher Preßschuh 26. Diese Elemente sind bei den Schuh-Preßwalzen aller Ausführungsbeispiele vorhanden; der Tragkörper ist jedoch nur in den Figuren 1 und la dargestellt.

Der Preßschuh 2 6 drückt den Preßmantel 10 und das zweite Preßband 53 gegen die untere Preßwalze 52, die wiederum als Durchbiegungseinstellwalze, aber mit gerilltem Mantel ausgebildet ist. Die Papierbahn 9 wird durch das zweite Preßband 53 mittels einer Abnahmewalze 54 vom Preßband 47 der ersten Presse I abgenommen. Hierzu ist eine der Leitwalzen des ersten Preßbandes 47, nämlich die Leitwalze 46a, derart angeordnet, daß das erste Preßband 47 die Abnahmewalze 54 etwas umschlingt. Mit anderen Worten: Die beiden Preßbänder 47 und 53 haben an einem Teil des Umfanges der Abnahmewalze 54 eine gemeinsame Laufstrecke U; sie trennen sich jedoch voneinander noch am Umfang der Abnahmewalze 54. Die Leitwalze 46a kann in vertikaler Richtung verstellbar sein (wie durch einen Doppelpfeil angedeutet), so daß die beiden Preßbänder 47, 53 hinter der gemeinsamen Laufstrecke U unter einem einstellbaren Winkel voneinander divergieren.

Vor der Abnahmewalze 54 kann an der Außenseite des zweiten Preßbandes 57 eine Befeuchtungs-Einrichtung 50 vorgesehen werden (z.B. Wasserspritzrohr oder Dampfdüsen). Durch ein geringes Befeuchten der Preßband-Außenseite kann ein sicheres Abnehmen der Bahn 9 vom ersten Preßband 47 erleichtert werden. Oft genügt es, Befeuchtungs-Einrichtungen 50 nur an den beiden Rändern des Preßbandes 57 vorzusehen.

Um die untere Preßwalze 52 der zweiten Presse II und über Leitwalzen 56 läuft ein zweites Filzband 57. Dieses wird hinter dem Walzenpaar 51, 52 mittels der Leitwalzen 56' wiederum möglichst rasch von der Papierbahn 9 getrennt, um Rückbefeuchtung zu vermeiden. In einem gewissen Abstand hinter dem zweiten Walzenpaar 51, 52 läuft das zweite Filzband 57 über eine Saugwalze 58, um die Papierbahn 9 wieder vom zweiten Preßband 53 abzunehmen und in die erste Trockengruppe 59 einer Trockenpartie zu überführen, von der nur zwei Trockenzylinder 59a und zwei Umlenkwalzen 59b dargestellt sind. Die Saugzone der Saugwalze 58 kann unterteilt sein in eine erste Zone a, die zur Konditionierung und Entwässerung des zweiten Filzbandes 57 dient, und in eine zweite Zone b, die zur Abnahme der Papierbahn 9 vom Preßband 53 dient. Dargestellt ist noch, daß in jeder Presse I, II eine Preßwalze 42 bzw. 52 durch einen Motor M angetrieben wird, und daß die Drehzahlen der Motoren M durch eine Antriebs-Steuereinrichtung C steuerbar sind. Z.B. kann die Arbeitsgeschwindigkeit der zweiten Presse II etwas höher sein als diejenige der ersten Presse I. Somit läuft das zweite Preßband 53 etwas rascher als das erste Preßband 43. Hierdurch kann wiederum das Überführen der Bahn vom ersten zum zweiten Preßband erleichtert werden. Jedoch wird man von dieser Methode (Einstellen einer Differenzgeschwindigkeit) meistens nur dann Gebrauch machen, wenn andere Maßnahmen (z.B. strafferes Spannen des zweiten Preßbandes oder Befeuchten oder Kühlen des zweiten Preßbandes) nicht zum Erfolg führen.

Die Anordnung gemäß Fig. la unterscheidet sich von der Fig. 1 im wesentlichen nur dadurch, daß die zwei Walzen 51 und 52 der zweiten Presse II gegenseitig vertauscht wurden. D.h. nunmehr liegt die Schuh-Preßwalze 51' in der Schlaufe des unten liegenden zweiten Filzbandes 57 und die Durchbiegungseinstellwalze 52' (hier mit glattem Mantel) in der Schlaufe des obenliegenden Preßbandes 53. Hierdurch ist es möglich, bei gleichen Walzen-Abmessungen in der zweiten Presse II einen höheren Liniendruck anzuwenden, weil nunmehr am Walzenmantel der Durchbiegungseinstellwalze 52' die Preßkraft der Schuh-Preßwalze 51 und die Schwerkraft einander entgegenwirken, d.h. sich nicht mehr addieren wie bei Anordnung gemäß Fig. 1. Anstelle einer Befeuchtungseinrichtung (50 in Fig. 1) ist in Fig. la eine Kühlwalze 50' vorgesehen, über die das zweite Preßband 53 mit seiner Außenseite läuft.

Die Fig. 2 unterscheidet sich von der Fig. 1 im wesentlichen nur dadurch, daß in der ersten Presse I als elastisches Preßelement eine Schuh-Preßwalze 42A vorgesehen ist. Diese ersetzt also die untere Preßwalze 42, die Leitwalzen 46 und 46a und das elastische Preßband 47 der Fig. 1. Ihr Preßmantel 10 kommt also in unmittelbaren Kontakt mit der Bahn 9, im Gegensatz zu den Preßmänteln 10 der Schuh-Preßwalzen 51, 51' der Figuren 1 und la. Wie weiter unten anhand der Fig. 10 erläutert wird, kann der Preßmantel 10 bei allen Schuh-Preßwalzen, z.B. 51 in Fig. und 42A in Fig. 2, aufgeblasen werden. Hierdurch kann sich der Preßmantel 10 im Bereich der Abnahmewalze 54 ein Stück weit an das Preßband 53 der zweiten Presse II anschmiegen und mit diesem wiederum eine kurze gemeinsame Laufstrecke bilden. Die obere Preßwalze 41A ist nunmehr als Durchbiegungseinstellwalze mit gerilltem Preßmantel ausgebildet.

Gemäß Fig. 2a ist nunmehr die untere Preßwalze 42B der ersten Presse I als sogenannte Lose-Mantel-Preßwalze ausgebildet. Deren Einzelheiten werden weiter unten anhand der Fig. 11 beschrieben. Es ist wiederum ein aufblasbarer Preßmantel 10' vorhanden, der nunmehr jedoch mittels eines drehbaren Walzenkörpers 34 (anstelle eines Preßschuhes 26) gegen die obere Preßwalze 41 gedrückt wird. Nicht dargestellt ist eine weitere mögliche Variante, bei der (ausgehend von der Fig. 2) die Schuh-Preßwalze 42A ersetzt ist durch eine harte Preßwalze mit glatter Mantelfläche, z.B. durch eine Steinwalze, von der das elastische Preßelement der zweiten Presse II, z.B. Preßband 53, die Bahn (durch direkten Kontakt mit der Steinwalze) abnimmt.

Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 sind in der ersten Presse I die gleichen Elemente vorhanden wie in Fig. 2, insbesondere eine obere Preßwalze 41A und eine untere Schuh-Preßwalze 42A. Die zweite Presse II ist nunmehr gebildet aus einer obenliegenden Schuh-Preßwalze 51A und aus einer untenliegenden Preßwalze 52, um die ein Filzband 57' umläuft. Die beiden Preßwalzen 41A und 52 sind wiederum als Durchbiegungseinstellwalzen mit gerilltem Mantel ausgebildet. Die beiden Schuh-Preßwalzen 42A und 51A haben wiederum je einen schlauchförmigen und aufblasbaren Preßmantel 10. Ein weiterer Unterschied zwischen den Figuren 3 und 1 besteht insoweit, als die erste Trockengruppe 59 ein separates Stützband (z.B. Trockensieb 59c) aufweist, das die Papierbahn 9 mittels einer Abnahmesaugwalze 58' von der Schuh-Preßwalze 51A abnimmt und über die Trockenzylinder 59a und Umlenkwalzen 59b führt. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel ist es wichtig, daß die beiden Preßmäntel 10 an beiden Enden geschlossen sind; dies nicht nur, um das Auslaufen von Schmieröl zu verhindern, sondern auch damit die Preßmäntel aufblasbar sind. Hierdurch können sie wiederum eine kurze gemeinsame Laufstrecke c bilden, die zur Übergabe der Papierbahn 9 von der ersten zur zweiten Presse dient. Es kann zweckmäßig sein, an der Übergabestelle einen der beiden Preßmäntel 10 mittels einer stationären Leiste 11 abzustützen.

Wenn man in Fig. 3 beide Pressen I und II auf den Kopf stellt, so erhält man die Konfiguration gemäß Fig. 3a mit den Preßwalzen 41B, 42B, 51B und 52B. Der Vorteil dieser Konfiguration besteht darin, daß der in der ersten Presse I an der unteren Preßwalze 4IB anfallende und relativ große Wasser-Anteil mit dem umlaufenden Walzenmantel nach unten laufen kann. Außerdem kann man wiederum in der zweiten Presse II wiederum eine relativ hohe Preßkraft anwenden, wie oben anhand der Fig. la erläutert wurde. Zusätzlich erforderlich ist allerdings ein zusätzliches Abnahme-Filzband 40 mit einer zusätzlichen Abnahme-Saugwalze 40a und mit den dazugehörenden Leitwalzen 40b. Das FiI-band 43B der ersten Presse I übernimmt die Bahn 9 vom Abnahme-Filzband 40 mit Hilfe der Abnahmesaugwalze 44B. Am unteren freien Teil des Umfanges der zweiten Schuh-Preßwalze 51B ist zum Abführen von Ausschuß-Papier ein Schaber 39 vorgesehen. Die Pressenpartie-Konfiguration gemäß Fig. 3a könnte auch realisiert werden mit Lose-Mantel-Preßwalzen (gemäß Fig. 11) anstelle der Schuh-Preßwalzen. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, die Schuh-Preßwalzen zu ersetzen gemäß Fig. 3b durch normale Preßwalzen 42C und 51C, die einen weichen, elastischen, aber fest mit dem Walzenkörper verbundenen Belag aufweisen. Deren Gegenwalzen sind mit 41C bzw. 52C bezeichnet. Auch hier besteht das Besondere der Anordnung darin, daß die beiden elastischen Preßelemente, nämlich die soeben erwähnten elastischen Beläge, miteinander in Kontakt kommen, um die Papierbahn von der ersten Presse I zur zweiten Presse II zu übergeben.

Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 stimmt die Anordnung der Preßwalzen 61, 62 und 51, 72 weitgehend überein mit der Anordnung der Preßwalzen 41, 42 und 51, 52 der Fig. 1. Gegenseitig vertauscht sind jedoch in beiden Pressen I und II die Filzbänder und die Preßbänder. Zum Abnehmen der Papierbahn 9 vom Siebband 8 dient nun das obenliegende erste Preßband 63. Wenn dieses vollkommen luftundurchlässig ist, dann ist die Abnahmewalze

64 als normale Walze ohne Saugeinrichtung ausgebildet. Denkbar ist jedoch auch die Verwendung eines ersten Preßbandes 63, das eine geringe Luftdurchlässigkeit aufweist und dennoch im ersten Preßspalt kein Wasser aufnimmt, weil seine von der Papierbahn berührte Außenseite wasserabstoßend ist. In diesem Fall kann die Abnahmewalze 64 wie bisher als Saugwalze ausgebildet sein. Die untere Preßwalze 62, um die das erste Filzband 67 läuft, ist wiederum als Durchbiegungseinstellwalze ausgebildet, sie hat jedoch nunmehr einen gerillten Mantel. In der zweiten Presse II läuft um die obenliegende Schuh-Preßwalze 51 ein zweites Filzband 73. Um die untenliegende Durchbiegungseinstellwalze läuft ein zweites elastisches Preßband 77, das die Papierbahn vom ersten Preßband 63 (an der Leitwalze 65) abnimmt und durch den zweiten Preßspalt sowie über die Trockenzylinder und Umlenkwalzen der ersten Trockengruppe 59 führt. Hierzu ist es vorteilhaft (aber nicht unbedingt notwendig), wenn das zweite Preßband 77 luftdurchlässig ist, damit schon an den Trockenzylindern Verdampfung stattfinden kann. Vor der Leitwalze 65 kann an der Außenseite des ersten Preßbandes 63 eine Heinzeinrichtung 60 vorgesehen werden, welche die Bahn 9 erwärmt, um das überführen der Bahn auf das zweite Preßband zu erleichtern und um die Entwässerungsleistung der zweiten Presse II zu erhöhen. Eine solche Leistungssteigerung kann auch durch das Erwärmen des Preßbandes 77 (Fig. 4) bzw. des Filzbandes 57 (Fig. 1) an den Trockenzylindern erzielt werden. Die Konfiguration gemäß Fig. 4 kann dahingehend abgewandelt werden, daß ein zusätzlicher Abnahmefilz 40 mit einer zusätzlichen Abnahme-Saugwalze 40a und das untenliegende Filzband 67 der ersten Presse I (zusammen mit einer weiteren Abnahme-Saug-walze 44B) zum Überführen der Papierbahn 9 vom Siebband 8 in die erste Presse I dienen; siehe Fig. 4a.

Eine weitere mögliche Abwandung der Fig. 4 ist in Fig. 4b dargestellt. Hier läuft das untenliegende elastische Preßband 77 nur über die untere Preßwalze 72 der zweiten Presse II und über Leitwalzen. Die erste Trockengruppe 59 hat dagegen ihr eigenes Stützband 59c, das die Papierbahn 9 vom Preßband 77 abnimmt.

Die Fig. 5 stellt eine weitere mögliche Abwandlung des Ausführungsbeispieles der Fig. 1 dar. Nunmehr ist für das überführen der Papierbahn 9 von der ersten Presse I zur zweiten Presse II eine Übergabe-Walze 79 vorgesehen. Diese nimmt die Papierbahn 9 vom Preßband 47 ab mittels einer Saugzone (gekennzeichnet durch ein Minus-Zeichen). Im Bereich einer nachfolgenden Blaszone (gekennzeichnet durch ein Plus-Zeichen) läuft das Filzband 57 der zweiten Presse II ein Stück weit über die Walze 79 und übernimmt hierdurch die Papierbahn.

Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6 entspricht im wesentlichen der Konfiguration gemäß Fig. 3a. Nur ist nunmehr (ähnlich wie in Fig. 5) eine Übergabe-Walze 79 vorgesehen, welche die Papierbahn 9 vom Preßmantel der ersten Presse I auf das Filzband 57B der zweiten Presse II überführt. Anstelle des Schabers (39, Fig. 3a) ist eine Ausschuß-Abführwalze 38 mit einem Schaber 37 vorgesehen.

Anstelle einer Übergabe-Walze 79 kann auch ein zusätzlicher Transportfilz 80 mit einer zusätzlichen Abnahme-Saugwalze 81 vorgesehen werden. Dies ist am Beispiel der Fig. 7 dargestellt, die ansonsten weitgehend der Fig. 1 entspricht. Das untenliegende Filzband 57 der zweiten Presse II nimmt die Papierbahn 9 mittels einer zusätzlichen Abnahme-Saugwalze 56A vom Transportfilz 80 ab und führt sie der zweiten Presse II zu. Diese Ausführungsform kann gemäß Fig. 7a noch weiter abgewandelt werden. Dargestellt ist ein Dampfblaskasten 82, der in einer vergrößerten Umschlingungszone der Abnahme-Saugwalze 81 die Papierbahn 9 in bekannter Weise erwärmt. Zu diesem Zweck läuft das untenliegende elastische Preßband 47 hinter dem Walzenpaar 41, 42 über zwei ungefähr vertikal übereinander liegende Leitwalzen 4 6b und 46c. Zwischen diesen beiden Leitwalzen wird die Papierbahn 9 durch den Transportfilz 80 vom Preßband 47 abgenommen.

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Eine weitere Methode zum Überführen der Papierbahn von der ersten zur zweiten Presse ist in Fig. 8 dargestellt. Wie in Fig. 1 wird das obenliegende Filzband 43 der ersten Presse I unmittelbar hinter dem Preßspalt von der Papierbahn 9 getrennt. Es wird nun durch einen Filzsauger 83 konditioniert und über eine Leitwalze 45b einer Abnahme-Saugwalze 45c zugeführt, die das Filzband 4 3 wiederum mit der Papierbahn in Kontakt bringt und vom untenliegenden Preßband 47 abnimmt. Danach übernimmt das untenliegende Filzband 57 der zweiten Presse mittels einer Abnahme-Saugwalze 56a die Papierbahn 9 und führt sie der zweiten Presse II zu. Die Fig. 8a unterscheidet sich von der Fig. 8 nur dadurch, daß die Abnahme-Saugwalze 45C eine vergrößerte Umschlingungszone und einen dementsprechend vergrößerten Saugkasten aufweist. Hierdurch kann diese Abnahme-Saugwalze zugleich zum Konditionieren des Filzbandes 43 dienen. Die Saugzone kann hierzu (genauso wie bei der Abnahme-Saugwalze 58 der Fig. 1) unterteilt sein in eine erste Saugzone a und in eine zweite Saugzone b.

Die Fig. 9 zeigt schließlich eine weitere mögliche Abwandlung des Ausführungsbeispieles gemäß Fig. 3a. Ähnlich wie in Fig. 8 wird das Filzband 43B der ersten Presse I unmittelbar hinter dem Preßspalt mittels eines Filzsaugers 83 konditioniert und danach über eine Leitwalze 45d an den Preßmantel der Schuh-Preßwalze 42B zurückgeführt. Dort übernimmt das Filzband 43B die Papierbahn erneut, nämlich mittels einer Abnahme-Saugwalze 84. Deren Umschlingungszone ist größer als 180°, so daß hier wiederum ein Dampfblaskasten 85 angeordnet werden kann. Danach übernimmt das Filzband 57B der zweiten Presse II mittels einer weiteren Abnahme-Saugwalze 86 die Papierbahn und führt sie in den Preßspalt der zweiten Presse II.

Jede der Schuh-Preßwalzen (z.B. 51' in Fig. la) hat gemäß Fig. 10 einen nicht-rotierenden Tragkörper 24, der an seinen beiden Enden (von denen nur eines sichtbar ist) mit je einem Lagerzapfen 24a in einem Lagerbock 25 abgestützt ist. An seiner Außenseite hat der Tragkörper eine Ausnehmung 24b, in der ein Preßschuh 2 6 angeordnet ist, dessen Länge ungefähr der Breite der Papierbahn 9 entspricht. Um den Tragkörper 24 und den Preßschuh 26 läuft ein endloser, schlauchförmiger Preßmantel 10. Durch Beaufschlagen mit einem Druckmittel kann der Preßschuh 2 6 den Preßmantel 10 gegen eine Gegenwalze 52 andrücken.

An jedem Walzenende ist auf dem Lagerzapfen 24a ein Lagerring 14 axial verschiebbar, jedoch nicht drehbar angeordnet. Auf dem Lagerring 14 ist eine Manteltragscheibe 12 mit Hilfe eines Wälzlagers 13 drehbar gelagert. An der äußeren Stirnseite dieser Manteltragscheibe 12 ist die radial nach innen umgeformte Randzone des Preßmantels 10 mittels eines Spannflansches 15 und mittels Schrauben 16 befestigt.

Um den Innenraum der Preßwalze, der vom Preßmantel 10 und den Manteltragscheiben 12 begrenzt ist, nach außen abzudichten, ist folgendes vorgesehen: Der Preßmantel 10 besteht im wesentlichen aus einem flüssigkeitsdichten Kunststoff, z.B. Polyurethan; er ist vorzugsweise mit einem Gewebe oder mit eingewickelten Fäden armiert. Eine Dichtfläche ist mit B bezeichnet und ein O-Dichtring mit 23. An der Außenseite des Wälzlagers 13 ist ein WeI-lendichtring 19 vorgesehen, der in einem an der Manteltragscheibe 12 befestigten Gehäusering 20 ruht.

Die Fig. 11 zeigt eine sogenannte Lose-Mantel-Preßwalze, die einen losen Preßmantel 10' aufweist. Abweichend von Fig. 10 ist der Tragkörper nunmehr als drehbar gelagerter und deshalb kreiszylindrischer Walzenkörper 34 ausgebildet, dessen Zapfen 34a bei Bedarf mit einem Antrieb gekoppelt werden kann. Die

Grundform des Preßmantels 10' ist die gleiche wie diejenige des Preßmantels 10 der Fig. 10. Der stirnseitige flüssigkeitsdichte Abschluß des vom Preßmantel 10 begrenzten Innenraumes ist folgendermaßen ausgebildet: Ein Lagerring 31 ist an den Walzenkörper 34 angeformt. Darauf ist (mit Wälzlager 13' und Dichtring 32) ein ringförmiges Manteltragelement 12' gelagert (konzentrisch zum Walzenkörper 34). An der äußeren Stirnfläche des Manteltragelements 12' ist der Preßmantel 10 mittels Spannring 15' und Schrauben 16' befestigt.

In Fig. 11 ist oben ein kleines Stück einer Gegenwalze 41 erkennbar, die mit der Preßwalze einen Preßspalt bildet. Außerhalb des Preßspaltes besteht ein Abstand d zwischen Preßmantel 10' und Walzenkörper 34, weil der Innendurchmesser des Preßmantels 10' größer als der Außendurchmesser des Walzenkörpers 34 ist.

Heidenheim, 16.08.90
0558ak/DSh/Srö/55-71

Claims (26)

Anwaltsakte: P 4722 J.M. Voith GmbH, Heidenheim, Kennwort: "Doppelglättpresse"

1. Pressenpartie einer Papiermaschine zum Entwässern einer Bahn, vorzugsweise Papierbahn, mit den folgenden Merkmalen:

a) durch einen ersten Preßspalt (I) läuft ein erstes endloses und Wasser aus der Bahn (9) aufnehmendes Filzband (43) und durch einen zweiten Preßspalt (II) ein ebensolches zweites Filzband (57);

b) die Anordnung ist derart getroffen, daß die Bahn (9) ständig mit wenigstens einem Transportmittel (z.B. mit einem der Filzbänder) in Kontakt ist;

c) in beiden Preßspalten (I, II) ist die Bahn (9) in Kontakt mit einem endlosen elastischen Preßelement (z.B. Preßband oder Preßmantel), dessen Wasseraufnahmefähigkeit geringer ist als diejenige der Filzbänder (43, 57);

d) dadurch gekennzeichnet, daß zwei voneinander unabhängige endlose elastische Preßelemente, nämlich ein erstes und ein zweites Preßelement (47, 53) vorhanden sind, und daß im ersten Preßspalt (I) die eine Bahnseite mit dem ersten Preßelement (47) und im zweiten Preßspalt (II) die andere Bahnseite mit dem zweiten Preßelement (53) in Kontakt kommt.

11 940.

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2. Pressenpartie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die bahnberührende Außenseite wenigstens eines der beiden elastischen Preßelemente (47, 53) frei ist von irgendwelchen Öffnungen oder Poren (d.h. die Wasseraufnahmefähigkeit ist gleich Null).

3. Pressenpartie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eines der beiden elastischen Preßelemente als flüssigkeitsdichter und an beiden Enden geschlossener (und somit aufblasbarer) Preßmantel (10 oder 10') ausgebildet ist.

4. Pressenpartie nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den zwei Preßspalten (I, II) die zwei endlosen elastischen Preßelemente (47, 53) zwecks Bahn-Übergabe miteinander in Kontakt kommen, vorzugsweise in einer gemeinsamen Laufstrecke (U).

5. Pressenpartie nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die bahnberührende Außenseite des zweiten elastischen Preßelements (53) eine höhere Glätte aufweist als diejenige des ersten elastischen Preßelements (47).

6. Pressenpartie nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die bahnberührende Außenseite des zweiten elastischen Preßelements (53) eine höhere Härte aufweist als diejenige des ersten elastischen Preßelements (47)·

7. Pressenpartie nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Bahn-Übergabe-Stelle eine Einrichtung (50) zum Befeuchten des zweiten elastischen Preßelements (53), z.B. mittels Wasser oder Dampf, vorgesehen ist.

8. Pressenpartie nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß Befeuchtungs-Einrichtungen (50) nur an den beiden Rändern des zweiten elastischen Preßelements (53) vorgesehen sind.

9. Pressenpartie nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Bahn-Übergabe-Stelle eine Einrichtung (50) zum Kühlen des zweiten elastischen Preßelements (53) vorgesehen ist.

10. Pressenpartie nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Bahn-Übergabe-Stelle eine Einrichtung (60) zum Beheizen der Bahn (9) und/oder des ersten elastischen Preßelements (63) vorgesehen ist.

11. Pressenpartie nach einem der Ansprüche 4 bis 10 mit je einem Antrieb (M) für die zwei Pressen (I und II) und mit einer Antriebs-Steuereinrichtung (C), mit deren Hilfe eine Geschwindigkeits-Differenz zwischen den zwei Pressen (I, II) einstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite elastische Preßelement (53) mit einer höheren Geschwindigkeit antreibbar ist als das erste elastische Preßelement (47) .

12. Pressenpartie nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeitsdifferenz zwischen den beiden elastischen Preßelementen (53, 47) zwischen 1 % und 5 % beträgt.

13. Pressenpartie nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß (zwecks Bahn-Übergabe von einem Transportmittel der ersten Presse (I) auf ein Transportmittel der zweiten Presse II) eine als Saugblaswalze ausgebildete Übergabewalze (79) vorgesehen ist (Fig. 5 oder 6).

90 11

14. Pressenpartie nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß (zwecks Bahn-Übergabe von der ersten zur zweiten Presse) ein zusätzlicher Transportfilz (80) mit Abnahmesaugwalze (81) vorgesehen ist (Fig. 7 oder 7a).

15. Pressenpartie nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

a) das erste Filzband (43) dient zugleich als Transportfilz von der ersten Presse (I) zur zweiten Presse (II);

b) hinter dem ersten Preßspalt läuft das erste Filzband (43) ohne die Bahn (9) über eine Hilfsleitwalze (45b) und von dieser zu einer am ersten elastischen Preßelement (47) anliegenden Abnahme-Saugwalze (45c);

c) eine Filzkonditionier-Einrichtung (83) ist im Bereich der Hilfsleitwalze (45b) oder in der Abnahmesaugwalze (45c) als Vorsaugzone (a) vorgesehen (Fig. 8, 8a oder 9).

16. Pressenpartie nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite elastische Preßelement (77) feine, den Durchtritt von Gasen erlaubende Poren aufweist, und daß es hinter dem zweiten Preßspalt (II) zusammen mit der Bahn (9) abwechselnd über Trockenzylinder und Umlenkwalzen läuft, so daß die Bahn mit den Trockenzylindern in Kontakt kommt (Fig. 4).

17. Pressenpartie nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß sie frei ist von Saugpreßwalzen.

18. Pressenpartie nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die gemeinsame Laufstrecke (U) der beiden elastischen Preßelemente (47, 53) am Umfang einer Abnahmewalze (54) gebildet ist, die in der Schlaufe des zweiten Preßelements (53) liegt, ferner daß sich die beiden Preßelemente am Umfang der Abnahmewalze (54) voneinander trennen, und daß der zwischen ihnen hinter der Trennstelle gebildete Winkel variabel ist durch Verstellbarkeit einer Leitwalze (46a), die in der Schlaufe des ersten Preßelements (47) liegt.

19. Pressenpartie mit den Merkmalen a) und b) des Anspruches 1 sowie mit den folgenden Merkmalen:

c) eine Preßwalze des ersten Walzenpaares ist eine von der Bahn berührte glatte und harte Walze, z.B. Steinwalze;

d) ein elastisches Preßelement, z.B. Preßband, übernimmt die Bahn durch Kontakt mit der harten Walze und führt sie in den Preßspalt des zweiten Walzenpaares.

20. Pressenpartie nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die bahnberührende Außenseite des elastischen Preßelements eine höhere Glätte aufweist als diejenige der harten Walze.

21. Pressenpartie nach einem der Ansprüche 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Bahn-Übergabe-Stelle eine Einrichtung zum Befeuchten des elastischen Preßelements (z.B. mittels Wasser oder Dampf) vorgesehen ist.

22. Pressenpartie nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß Befeuchtungs-Einrichtungen nur an den beiden Rändern des elastischen Preßelements vorgesehen sind.

23. Pressenpartie nach einem der Ansprüche 19 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Bahn-Übergabe-Stelle eine Einrichtung zum Kühlen des elastischen Preßelements vorgesehen ist.

24. Pressenpartie nach einem der Ansprüche 19 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Bahn-Übergabe-Stelle eine Einrichtung zum Beheizen der Bahn und/oder der harten Walze vorgesehen ist.

25. Pressenpartie nach einem der Ansprüche 19 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Preßelement mit einer höheren Geschwindigkeit umläuft als die harte Walze.

26. Pressenpartie nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeits-Differenz zwischen 1 % und 5 % beträgt.

Heidenheim, 16.08.90
0558ak/49-54