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Die
Erfindung betrifft eine Maschine zum Herstellen einer Bahn, insbesondere
einer Papier- oder Kartonbahn.
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Eine
Papiermaschine umfasst als wesentliche Baugruppen einen Stoffauflauf,
eine Siebpartie, auf welcher die Bahn gebildet wird, eine nachgeschaltete
Pressenpartie und eine sich daran anschließende Trockenpartie mit Rollapparat.
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Die
Pressenpartie weist eine Vielzahl von Walzen auf, die in verschiedenen
Konfigurationen relativ zueinander angeordnet sind und einen oder mehrere
Pressspalte miteinander bilden. Ein wesentlicher Bestandteil der
Pressenpartie sind Filzbänder, die
zusammen mit der noch feuchten Papierbahn durch die Pressspalte
hindurchgeführt
werden und dort Wasser aufnehmen. Das im Filz gespeicherte Wasser
wird an anderer Stelle wieder abgegeben.
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Die
Pressenpartie weist wie alle anderen Baugruppen der Papiermaschine
eine Stuhlung auf. Diese umfasst auf der Triebseite wie auch auf
der Führerseite
jeweils eine Tragkonstruktion. Die genannten Walzen sind in den
Tragkonstruktionen gelagert.
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Die
Filzbänder
sind in starkem Maße
dem Verschleiß ausgesetzt.
Sie müssen
daher des Öfteren
ausgetauscht werden. Das Entfernen des verschlissenen Filzbandes
ist hierbei problemlos, da das Band durchtrennt werden kann. Anders
ist es mit dem Aufziehen eines neuen Filzbandes. Das Filzband liegt
als Endlosband vor. Um es auf eine Mehrzahl von Walzen aufzuziehen,
muss ein Teil einer der beiden Tragkonstruktionen, ein sogenanntes
Distanzstück,
aus dieser Tragkonstruktion herausgenommen werden, so dass die Walzen
in der anderen Tragkonstruktion vorübergehend frei auskragend gelagert
sind – sogenanntes
Cantilever-Prinzip. Nach Aufziehen des Filzbandes wird das Distanzstück wieder
in die betreffende Tragkonstruktion eingefügt, so dass die Maschine mit
neuem Filzband bzw. mit neuen Filzbändern wieder in Betrieb genommen
werden kann.
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Der
gesamte Vorgang ist zeitaufwendig. Längere Produktionsunterbrechungen
sind notwendig. Außerdem
beansprucht eine Cantilever-Konstruktion einen umfangreichen Bauraum
auf der Triebseite. Ein ganz entscheidender Nachteil besteht aber
darin, dass die Stabilität
der Stuhlung durch die Trennstellen mit ihren Distanzstücken bzw.
mit herausschwenkbaren Trägern
geschwächt
wird, da sie wegen des Erfordernisses einer einfachen und schnellen
Wechselmöglichkeit
nicht so stabil ausgeführt werden
kann, wie die übrige
Stuhlung. Die Betriebsgeschwindigkeiten moderner Papiermaschinen
sind bekannt hoch, und die Arbeitsbreiten bekannt groß. Damit
nimmt die Gefahr von Eigenschwingung der Stuhlung zu. Dies wirkt
sich auf den Betrieb der Papiermaschine sowie auf die Qualitätseigenschaften der
Papierbahn negativ aus.
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Auch
ist die Führung
der Filzbänder
nicht frei wählbar,
sondern richtet sich nach den Anforderungen des Einziehens. Spannwalzen
müssen
einen großen
Hub haben, was wiederum Bauraum beansprucht. Für das Einziehen müssen die
Filzbänder vordrapiert
werden, was die Gefahr des Beschädigens
an Kanten und Ecken der Stuhlung mit sich bringt.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Maschine der eingangs
genannten Art derart zu gestalten, dass die Stuhlung keine Schwachstellen aufweist,
so wie bei der Cantilever-Bauweise, und dass sie somit stabiler
sein kann, als bisher. Die Maschine soll hierdurch frei von Problemen
zufolge Eigenschwingungen werden. Das Einziehen von Bespannungen
soll schneller als bisher durchgeführt werden können. Außerdem soll
der Raumbedarf geringer werden, als bei Maschinen nach Cantilever-Bauweise.
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Diese
Aufgabe wird durch die Merkmale von Anspruch 1 gelöst. Dem
gemäß werden
die Filzbänder
mit öffen-
und schließbaren
Quernähten
versehen. Das Filzband, das zum Einziehen in die Pressenpartie bereitsteht,
ist somit zunächst
kein Endlosband. Dies bedeutet, dass das einzelne Filzband bei völlig geschlossener
Stuhlung ohne jegliche Distanzstücke
um die betreffende Gruppe von Walzen – Presswalzen, Leitwalzen und
so weiter – herumgeschlungen werden
kann. Sodann werden die beiden Enden zusammengefügt und durch eine Naht miteinander
verbunden. Das Legen einer Naht ist nach dem heutigen Stande der
Technik unproblematisch und leicht und schnell durchzuführen.
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Da
die Stuhlung frei von herausnehmbaren Distanzstücken ist, ist sie auch frei
von Schwachstellen. Sie lässt
sich konstruktiv allein unter dem Gesichtspunkt der notwendigen
Steifigkeit gestalten, so dass Schwingungen infolge Eigenfrequenz
vermieden werden können.
Es entfallen jegliche Bauteile, die bei der Cantilever-Bauart notwendig
sind, nämlich
Cantilever-Träger,
Biegeträger.
Dem gemäß lässt sich
auch der Raumbedarf auf der Triebseite reduzieren.
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Die
weiteren erfindungsgemäßen Maßnahmen
bestehen darin, dass die Motoren, die die Walzen antreiben, auf
den Lagerzapfen der Walzen unmittelbar gelagert sind. Hierbei ist
zwischen Motor und Stuhlung jeweils eine Drehmomentenstütze vorzusehen.
Es bedarf somit keinerlei Gelenkwellen zwischen dem einzelnen Motor
und der zugehörenden Walze.
Durch diese Maßnahme
wird die Breite der Maschine bedeutend verringert, gegenüber der
Breite von Maschinen, die nach Cantilever-Bauart aufgebaut sind.
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Die
Vorteile der Erfindung lassen sich wie folgt zusammenfassen:
- – Für Neuanlagen
sind keine Hilfsträger
für den Bespannungswechsel
mehr notwendig.
- – Es
treten keine Cantileverkräfte
auf, die ins Gebäude
eingeleitet werden müssen.
- – Der
Raumbedarf auf der Triebseite ist geringer und die Gebäudekosten
sind demgemäß niedrig.
- – Die
Bespannung lässt
sich leicht und schnell wechseln, da keine Zwischenstücke demontiert werden
müssen.
- – Leitwalzen
müssen
zum Zwecke des Filzwechsels nicht versetzt werden – im Gegensatz
zur konventionellen Bauweise; es entfallen die bisher notwendigen
Hubwerke.
- – Bei
der Konstruktion der führerseitigen Stuhlungsteile
(Tragkonstruktionen) können
die Bedürfnisse
des Filzwechsels außer
Betracht bleiben. Deshalb kann die Stuhlung auf der Führerseite
massiver und steifer gestaltet werden.
- – Die
Pressenstuhlung und die Trockenpartiestuhlung lassen sich durch
relativ tiefliegende und steife Verbindungstraversen miteinander
verbinden.
- – Die
dynamische Stabilität
der Stuhlung ist größer, was
zu einer höheren
ersten Eigenfrequenz in Maschinenrichtung führt.
- – Die
konstruktiven Lösungen
der Filzführung,
insbesondere der Oberfilzführung,
sind nicht mehr durch Trennfugen in der Stuhlung bestimmt. Sie können stattdessen
prozessoptimiert gestaltet werden. Dies betrifft vor allem den Bereich
der Filzkonditionierung und der Filzspannung.
- – Die
Filzleitwalzen des zweiten Oberfilzes können direkt an den Ständer zum
ersten Trockenzylinder angeschraubt werden.
- – Es
sind keine oder weniger Querverrohrungen zwischen Triebseite und
Führerseite
notwendig, so wie bisher; stattdessen können Versorgungsleitungen für Öl, Wasser,
Luft nunmehr direkt auf der Führerseite
vom Maschinenkeller hochgeführt werden;
desgleichen lassen sich Öl-
und Wasserabläufe
direkt in den Keller hinabführen;
ein Abkoppeln von Ölabläufen beim
Filzwechsel entfällt.
- – Die
Lagerbefestigungen der Leitwalzenlager lassen sich allein nach statischen
Gesichtspunkten auswählen,
ohne Rücksichtnahme
auf Gesichtspunkte des Filzwechsels.
- – Es
sind keine Motorenfundamente mehr notwendig, somit auch keine Gelenkwellen
für den Längenausgleich
und für
den Achsversatz.
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Die
Erfindung sowie der Stand der Technik sind anhand der Zeichnungen
näher erläutert. Darin ist
im einzelnen Folgendes dargestellt:
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1 zeigt
auf einer Seitenansicht eine Pressenpartie einer Papiermaschine
gemäß der Erfindung,
mit einer vorgeschalteten Siebpartie und einer nachgeschalteten
Trockenpartie.
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2 veranschaulicht
wiederum die Erfindung, und zwar in einer Schnittansicht, gelegt
in einer vertikalen Ebene quer zur Maschinenrichtung.
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Die 3 bis 5 veranschaulichen
Ausführungsformen
gemäß dem Stande
der Technik, jeweils in Schnittansichten analog 2.
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In 1 erkennt
man eine Pressenpartie 1, der eine Siebpartie 2 vorgeschaltet
und eine Trockenpartie 3 nachgeschaltet ist. Entscheidend
ist hierbei der Aufbau der Pressenpartie 1.
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Die
Pressenpartie 1 weist eine Mehrzahl von Presswalzen 4.1, 4.2, 4.5 und 4.6 auf,
ferner eine Anzahl von Leitwalzen 5.1 bis 5.19.
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Die
Pressenpartie 1 weist eine Bespannung auf. Diese umfasst
drei Filzbänder 6.1 bis 6.3 und
ein endloses Transferband 6.4.
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Die
genannten Elemente sind alle von einer Stuhlung 7 getragen.
Die Stuhlung umfasst unter anderem zwei Tragkonstruktionen oder
Tragwände, eine
auf der Führerseite
und eine auf der Triebseite angeordnet. Auf deren Gestaltung kommt
es gemäß der Erfindung
an.
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Die
beiden genannten Tragkonstruktionen sind in Fundamentschienen 8 gelagert.
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Im
oberen Bereich und am Ende der Pressenpartie befindet sich beispielhaft
eine Nahtplattform 9. Diese dient als Arbeitsplattform
zum Herstellen einer Naht des Pressfilzes 6.3.
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Die
genannten beiden Tragkonstruktionen der Stuhlung 7 sind
jeweils einteilig. Dabei mag jede einzelne der Tragkonstruktionen
aus zwei oder mehreren Teilen aufgebaut sein. Jedoch sind die Teile derart
starr miteinander verbunden, beispielsweise durch Verschraubungen,
dass die betreffende Tragkonstruktion dieselbe Steifigkeit hat,
als würde
sie aus einem einzigen Teil bestehen.
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Jede
Tragkonstruktion erstreckt sich in Maschinen-Längsrichtung gesehen über die
Ansammlung von Presswalzen und Leitwalzen hinaus, und überlappt
einen Teil der Siebpartie 2 sowie einen Teil der Trockenpartie 3.
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Sämtliche
der gezeigten Filzbänder 6.1 bis 6.3 sind
mit einer Naht versehen. Die Filzbänder sind somit zunächst keine
Endlosbänder.
Sie werden zum Zwecke des Einziehens um die betreffenden Walzen herumgeführt und
sodann an ihren beiden Enden durch eine Naht miteinander verbunden.
Die Nahtplattform 9 ist nur ein Beispiel für eine solche
Arbeitsplattform. Weitere Arbeitsplattformen können nach Bedarf vorgesehen
werden.
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Die
beiden Tragkonstruktionen der Stuhlung 7 sind jeweils in
einer Fundamentschiene 8 gelagert. Es sind mehrere Abschnitte
solcher Fundamentschienen 8 vorhanden, die sich zusammen über die
gesamte Papiermaschine hinweg erstrecken und an Trennstellen aneinander
stoßen.
Im Bereich der Auflagerung der Tragkonstruktionen befindet sich
keine Trennstelle in der Fundamentschiene 8. Anders ausgedrückt stützt sich
jede Tragkonstruktion auf einem kompletten Fundamentschienenabschnitt
ab. Im vorliegenden Falle reicht der gezeigte Fundamentschienenabschnitt 8 mindestens
vom Ende der Siebpartie 2 bis zum Anfang der Trockenpartie 3 – siehe
die Trennstellen 8.1, 8.2.
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Die
hier dargestellte Maschine arbeitet in üblicher Weise:
Auf der
Siebpartie 2 wird eine hier nicht gezeigte Papierbahn hergestellt.
Der erste, obere Pressfilz 6.2 nimmt die Papierbahn vom
Sieb 2.1 ab, und zwar mit Hilfe der Leitwalze 5.5,
die zugleich eine Saugwalze ist (sogenannte Pickup-Walze). Die Papierbahn
läuft sodann
durch den ersten Pressspalt, gebildet aus den Presswalzen 4.1 und 4.2,
und zwar zusammen mit den beiden Pressfilzen 6.1 und 6.2,
zwischen denen sie sandwichartig eingehüllt ist. Sie gelangt sodann
zur Saugwalze 4.3. Hier trennt sich der Oberfilz 6.2 und
wandert nach oben ab, während
die Papierbahn zusammen mit dem Unterfilz 6.1 zu einer
Leitwalze 5.16 gelangt. Diese ist eine Saugabnahmewalze.
Der zweite Oberfilz 6.3 führt die Papierbahn sodann zur
dritten Presse, gebildet aus den Presswalzen 4.5 und 4.6.
Sodann wird die Papierbahn am Ende der Pressenpartie von einer weiteren
Pickup-Walze 5.20 abgenommen und durchläuft die Trockenpartie 3.
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Die
in 2 gezeigte erfindungsgemäße Ausführungsform zeigt eine Stuhlung
mit zwei Stuhlungsteilen 7.1 und 7.2. Jedes Stuhlungsteil
ist eine Tragkonstruktion, die sich in Längsrichtung erstreckt. Das
eine Stuhlungsteil 7.1 befindet sich auf der Triebseite
der Maschine, und das andere Stuhlungsteil 7.2 auf der
Führerseite
der Maschine. Die beiden Stuhlungsteile erstrecken sich wiederum in
Längsrichtung über die
gesamte Pressenpartie der Maschine. Jedes Stuhlungsteil 7.1, 7.2 ist
einteilig. Dies ist derart zu verstehen, dass es zwar aus zwei oder
mehreren Teilen aufgebaut sein kann, die aber derart starr durch
Schweißen
oder Verschrauben oder dergleichen miteinander verbunden sind, dass die
Steifigkeit des gesamten Stuhlungsteiles so groß ist, als wäre das Stuhlungsteil
ein einziges Bauteil.
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Die
Stuhlungsteile 7.1 und 7.2 sind durch Traversen
starr miteinander verbunden. Von diesen Traversen ist die Traverse 22 zu
sehen.
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Die
beiden Stuhlungsteile 7.1 und 7.2 sind über Fundamentschienen 8 in
einem Fundament 23 verankert.
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Man
erkennt ferner eine Presswalze 5, deren Lagerzapfen in
den beiden Stuhlungsteilen 7.1 und 7.2 gelagert
sind. Der triebseitige Lagerzapfen der Walze 5 trägt einen
Antriebsmotor 24. Dieser ist im vorliegenden Fall ein Synchronmotor
mit Permanentmagneten. Dabei kann es sich um eine besonders raumsparende
Hohlwellen-Aufsteckkonstruktion handeln, bei welcher der Motor 24 nur
um das Maß seiner
Länge über Stuhlungsteil 7.1 hin
auf der Triebseite hinausragt.
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Die
Walze 5 ist zusammen mit weiteren Walzen – gegebenenfalls
Presswalzen sowie Leitwalzen – von
einem Pressfilz umschlungen, der hier nicht dargestellt ist.
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Der
Pressfilz weist eine Naht auf, die nachträglich, d. h. nach dem Einziehen
des Pressfilzes, geschlossen wurde.
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Die
in 2 gezeigte Ausführungsform bietet sämtliche
Vorteile der Erfindung. Die Stuhlung 7 mit ihren durchgehenden
Stuhlungsteilen 7.1, 7.2 ist frei von "weichen Stellen". Sie ist somit außerordentlich
steif. Die Cantilever-Bauweise mit ihren Nachteilen ist hierbei
vermieden. Der Motor lässt
sich denkbar einfach montieren und seine Anordnung ist raumsparend.
Er benötigt
kein Fundament als Unterstützung.
Ihm ist lediglich eine Drehmomentenstütze zugeordnet – hier nicht
dargestellt.
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Die 3 bis 5 veranschaulichen
die Ausführungsformen
des Standes der Technik mit allen Nachteilen. Sie zeigen die wesentlichen
Teile einer vorbekannten Pressenpartie. Alle drei Ausführungsformen
weisen wiederum Stuhlungsteile 7.1 und 7.2 auf.
Dabei ist jedoch das führerseitige Stuhlungsteil 7.2 mit
einem (gegebenenfalls auch mehreren) Distanzstücken 21 versehen.
Diese Distanzstücke
lassen sich aus dem führerseitigen Stuhlungsteil 7.2 zum
Zwecke des Filzwechsels herausnehmen, so dass ein endloses Filzband
eingeführt
und um die Walzen herumgeschlungen werden kann, hier unter anderem
um die Walze 5.
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Alle
drei Ausführungsformen
weisen einen Cantilever-Träger 25 auf.
Auf der Triebseite befindet sich ein Zuganker 26. Dieser
ist notwendig, um beim Entfernen des Distanzstückes 21 den Cantilever-Träger 25 einigermaßen in der
Horizontalen zu halten. Cantilever-Träger 25 trägt bei den
Ausführungsformen
gemäß der 3 und 4 an
seinem freien Ende ein Stuhlungsteil 7.3, was beim Filzwechsel eine
unerwünschte
zusätzliche
Durchbiegung erzeugt.
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In 3 erkennt
man wiederum den Antriebsmotor 24 für die Walze 5. Zwischen
Antriebsmotor 24 und Walze 5 ist eine Gelenkwelle 27 geschaltet.
Außerdem
ruht Antriebsmotor 24 auf einem Fundamentsockel 23.1.
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- 1
- Pressenpartie
- 2
- Siebpartie
- 2.1
- Sieb
- 3
- Trockenpartie
- 4.1,
4.2, 4.5, 4.6
- Presswalzen
- 4.3
- Saugwalze
- 5.1–5.19
- Leitwalze
- 6.1–6.4
- Siebbänder
- 7
- Stuhlung
- 7.1–7.6
- Stuhlungsteile
- 8
- Fundamentschiene
- 8.1
- Trennstellen
- 9
- Nahtplattform
- 20
- Biegeträger mit
Hubvorrichtung
- 21
- Distanzstücke
- 22
- Traverse
- 23
- Fundament
- 23.1
- Fundamentsockel
- 24
- Motor
- 25
- Cantilever-Träger
- 26
- Zuganker
- 27
- Gelenkwelle