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Die
Erfindung betrifft eine Maschine zur Herstellung und/oder Behandlung
einer Faserstoffbahn, insbesondere Papier- oder Kartonbahn nach
dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft ferner eine
Maschine zur Herstellung und/oder Behandlung einer Faserstoffbahn
mit einer ein Transferband enthaltenden Presse und mit einer Vorrichtung zur
Konditionierung des Transferbandes nach dem Oberbegriff des Anspruchs
27.
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Bspw.
für die Herstellung gestrichener Papiere sind Rohpapiere
mit niedriger Rauhigkeit und hoher Verdichtung notwendig. Eine zu
niedrige Verdichtung hat bspw. in Verbindung mit einer hohen Porosität
ein Durchpenetrieren der aufgebrachten Streichfarbe zur Folge.
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Ferner
muss das Papier für den Strichauftrag und nachfolgend beim
Druck eine hohe Spaltfestigkeit haben, da hier hohe Normalkräfte
auf die Papieroberfläche einwirken.
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Die
aus dem Stand der Technik bekannten Papier- oder Kartonmaschinen
haben oftmals den Nachteil, dass die mit ihnen hergestellten oder
behandelten Papiere keine ausreichende Spaltfestigkeit und Dichte
haben.
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Zur
Herstellung von Papier- oder Karton mit hoher Spaltfestigkeit, muss
dieses mit einem bereits hohen Trockengehalt in den letzten Pressnip
gefahren werden. Problematisch hat sich hierbei bei dem im Stand
der Technik bekannten Lösungen erwiesen, dass eine Führung
und Trennung der Faserstoffbahn nach dem letzten Pressnip schwierig
ist. Dies führt oftmals zu Bahnabrissen und Produktionsunterbrechungen.
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Es
daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Papiermaschine
vorzuschlagen, bei der die oben beschriebenen Probleme zumindest
weitestgehend unterbunden sind.
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Die
Aufgabe wird gelöst durch eine Maschine zur Herstellung
und/oder Behandlung einer Faserstoffbahn, insbesondere Papier- oder
Kartonbahn, mit einer Pressenpartie und einer der Pressenpartie in
Bahnlaufrichtung nachgeordneten Trockenpartie, wobei die Pressenpartie
einen letzten durch eine obere und eine untere Presswalze gebildeten
Pressnip hat, durch den die Faserstoffbahn zwischen einer oberen
und einer unteren Bespannung des letzten Pressnips geführt
wird, sowie einen dem letzten Pressnip in Bahnlaufrichtung unmittelbar
vorangehenden vorletzten Pressnip, durch welchen die Faserstoffbahn
zwischen einem oberen und einem unteren Entwässerungsband,
insbesondere Pressfilz, des vorletzten Pressnips geführt
wird, wobei die Faserstoffbahn vom letzten Pressnip bis zu einer
Abnahmestelle auf der unteren Bespannung des letzten Pressnips geführt
wird und an der Abnahmestelle von der unteren Bespannung auf ein
Trockensieb einer ersten Trockengruppe der Trockenpartie übergeben wird,
wobei die Faserstoffbahn vor dem Einlauf in den letzten Pressnip
einen Trockengehalt von zumindest 38%, bevorzugt zumindest 45%,
besonders bevorzugt zumindest 50% hat und die untere Presswalze einen
größeren Durchmesser hat als die obere Presswalze
und wobei die obere Bespannung des letzten Pressnips als Entwässerungsband
und die untere Bespannung des letzten Pressnips als im Wesentlichen
impermeables Transferband ausgebildet ist und die obere Bespannung
nach Verlassen des letztens Pressnips die untere Presswalze in Bahnlaufrichtung
abschnittweise umschlingt.
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Durch
das Transferband im Sinne der Erfindung soll im Gegensatz zu einem
Entwässerungsband keine Entwässerung stattfinden.
Das Transferband ist daher im Wesentlichen impermeabel, d. h. es
hat eine Permeabilität kleiner 5–10 cfm, oder
ist ganz impermeabel für Luft und Wasser, d. h. es hat eine
Permeabilität gleich 0 cfm.
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Erst
durch die erfindungsgemäße Lösung ist es
insbesondere bei schnell laufenden Maschinen möglich eine
Faserstoffbahn, die bereits vor dem letzten Pressnip einen relativ
hohen Trockengehalt von 38% oder mehr hat, sicher durch den letzten Pressnip zu
führen, die Faserstoffbahn im letzten Pressnip zu verdichten
und anschließend störungsfrei an die Trockenpartie
zu übergeben.
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Die
Erfindung sieht in Kombination vor, dass die untere Bespannung des
letzten Pressnips ein Transferband und die obere Bespannung des
letzten Pressnips ein Entwässerungsband ist, wobei die
untere Presswalze einen größeren Durchmesser als
die obere Presswalze hat und die obere Bespannung nach Verlassen
des letztens Pressnips die untere Presswalze in Bahnlaufrichtung
abschnittweise umschlingt.
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Der
erfindungsgemäßen Lösung liegt die folgende
Erkenntnis zugrunde:
Bei einer Faserstoffbahn, die mit einem
hohem Trockengehalt von 38% oder mehr in den letzten Pressnip geführt
wird und die nach dem letzten Pressnip der unteren Bespannung folgen
soll, ist zur Bahntrennung nach dem letzten Pressnip eine Hinterlüftung der
oberen Bespannung notwendig.
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Die
Hinterlüftung der oberen Bespannung sorgt für
einen Abbau des Vakuums zwischen der oberen Bespannung und der Faserstoffbahn.
Ein Mitlaufen der Faserstoffbahn mit der oberen Bespannung kann
so verhindert werden. Um diese Hinterlüftung zu ermöglichen,
umschlingt die obere Bespannung – von dieser ist die Faserstoffbahn
zu trennen – die gegenüberliegende untere Presswalze
auf einer definierten Länge nach dem Verlassen des letzten Pressnips.
Die Länge der Umschlingung bestimmt zusammen mit der Maschinengeschwindigkeit
die Zeitspanne der Hinterlüftung. Insbesondere bei schnell
laufenden Maschinen ist diese Zeitspanne reduziert. Weiterhin soll
auch die Verweilzeit der Faserstoffbahn auf der als Entwässerungsband
ausgebildeten oberen Bespannung wegen Rückbefeuchtungseffekten
auf ein Minimum begrenzt werden. Hierzu ist es notwendig, dass die
zur Hinterlüftung notwendige Luft ohne Verengungen/Begrenzungen in
den Bereich der Nachumschlingung einströmen kann. Dies
wird geometrisch mit einer oberen Presswalze gelöst, die
einen kleineren Durchmesser als die untere Presswalze hat. Durch
den, sich mit größerem „Winkel” öffnendem
Nip kann besser Luft zum Hinterlüften der oberen Bespannung
nachströmen, so dass die Umschlingung der oberen Bespannung um
die untere Presswalze klein gehalten werden kann. Da die untere
Bespannung des letzten Pressnips kein Entwässerungsband
sondern ein Transferband ist, wird die Faserstoffbahn durch Kontakt
mit diesem nicht oder nur gering wiederbefeuchtet. Durch die erfindungsgemäße
Lösung wird also eine ausreichende Hinterlüftung
zur guten Bahntrennung bereitgestellt, bei gleichzeitig verhinderter
oder reduzierter Wiederbefeuchtung der Faserstoffbahn nach Verlassen
des letzten Pressnips aufgrund zu langen Kontakts mit der oberen
Bespannung.
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Die
Entwässerung im letzten Pressnip erfolgt in Richtung der
oberen als Entwässerungsband ausgebildeten Bespannung.
Wasser wird aus der Faserstoffbahn gepresst und gelangt durch die
als Entwässerungsband ausgebildete obere Bespannung zur oberen
Presswalze, bspw. in deren als Rillen ausgebildetes Speichervolumen.
Am Nipausgang wird das Wasser mit Hilfe des hydraulischen Drucks
am Ende des Nips und von Zentrifugalkräften abgeschleudert und
in einer Wanne aufgefangen. Die Rückbefeuchtung der Faserstoffbahn
durch zu flach abgeworfenes Wasser, welches bspw. wieder zurück
auf die obere Bespannung fällt, wird durch die obere Presswalze mit
kleinem Walzendurchmesser durch die Steigerung der Zentrifugalkraft
verhindert.
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Durch
die Erfindung wird somit eine Lösung bereitgestellt, durch
welche es möglich ist, eine Faserstoffbahn in hohem Maße
nachzuverdichten, bei hoher Produktionssicherheit und -zuverlässigkeit.
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Damit
die obere Bespannung gewechselt werden kann, muss die obere Presswalze
cantilverbar sein. Dazu ist eine relativ aufwendige und teure Konstruktion
notwendig. Mit Wahl eines möglichst kleinen Durchmessers
der oberen Presswalze kann das Gewicht der oberen Presswalze und
damit auch der Aufwand und auch die Kosten für die Cantileverung
reduziert werden.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Vorzugsweise
wird die Faserstoffbahn in dem letzten Pressnip nahezu nicht mehr
entwässert. Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung
sieht daher vor, dass der letzte Pressnip derart ausgelegt ist,
dass die Faserstoffbahn im letzten Pressnip verdichtet und der Trockengehalt
der Faserstoff lediglich um 1–5% oder 1–2% erhöht
wird.
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Vorzugsweise
wird der letzte Pressnip durch zylindrische Presswalzen gebildet,
d. h. weder die obere noch die untere Presswalze ist als Schuhpresswalze
ausgebildet. Dies bedeutet, dass nach dieser bevorzugten Ausgestaltung
der Erfindung der letzte Pressnip keinen verlängerten Pressspalt
bereitstellt.
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Um
die Bahnführungseigenschaften und die Übergabe
der Faserstoffbahn auf die untere Bespannung weiter zu verbessern,
ist es sinnvoll, wenn die untere Bespannung des letzten Pressnips
glatt genug ist, die Faserstoffbahn mit sich zu nehmen. Eine bevorzugte
Ausgestaltung der Erfindung sieht daher vor, dass das Transferband
eine gegenüber der Papierseite der oberen Bespannung des
letzten Pressnips glatte Papierseite hat.
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Eine
konkrete Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der letzte
Pressnip auf die Faserstoffbahn einen Spitzendruck von zumindest
8 MPa ausübt. Durch die Bereitstellung eines letzten als
Walzennip ausgebildeten „harten” Pressnips, in
den die Faserstoffbahn bei einem Trockengehalt von 38% oder mehr
geführt wird und in dem die Faserstoffbahn einem Spitzendruck
von zumindest 8 MPa ausgesetzt ist, wird die Faserstoffbahn in bereits
relativ trockenem Zustand stark verdichtet und deren Spaltfestigkeit
dadurch deutlich erhöht.
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Um
eine besonders hohe Verdichtung und damit verbundene Spaltfestigkeit
des Papiers zu erreichen kann es sinnvoll sein, wenn der letzte
Pressnip auf die Faserstoffbahn einen Spitzendruck von bis zu 25
MPa ausübt. Höhere Spitzendrücke sind nicht
sinnvoll, da bei diesen ein deutlich höherer Verschleiß der
Maschine und Bespannungen bei nur unmerklich verbesserter Verdichtung
beobachtet wird.
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Eine
konkrete Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Verhältnis
Vu/o aus dem Durchmesser der unteren Presswalze
zum Durchmesser der oberen Presswalze 1 < Vu/o ≤ 2,5,
insbesondere 1,5 < Vo/u ≤ 2,5 ist.
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Vorzugsweise
wird die „glatte” Papierseite des Transferbandes
durch eine impermeable Polymerbeschichtung bereitgestellt.
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Versuche
der Anmelderin haben gezeigt, dass herkömmliche oftmals
aus mehreren polymeren Schichten aufgebaute Transferbänder
oftmals nur sehr geringe Laufzeiten in der erfindungsgemäßen Konfiguration
haben und zum Delaminieren neigen. Ein wesentlicher Grund für
die Delamination ist bspw. in der hohen Walkarbeit zu sehen, der
ein Transferband bei dem sehr hohen Spitzendruck im letzten als Walzennip
ausgebildeten Pressnip ausgesetzt ist. Um das Delaminationsproblem
zu überwinden sieht eine besonders bevorzugte Ausgestaltung
der Erfindung vor, dass das Transferband eine lastaufnehmende und
permeable Basisstruktur sowie eine durch die Polymerbeschichtung
bereitgestellte Maschinenseite hat, wobei die Basisstruktur in die
Polymerbeschichtung eingebettet ist und sich die Polymerbeschichtung
einstückig von der Papierseite durch Öffnungen
der Basisstruktur hindurch bis zur Maschinenseite erstreckt. In
diesem Fall erstreckt sich also die Polymerbeschichtung in einem
Stück von der Papier- zur Maschinenseite des Transferbandes.
Es hat also keine Grenzflächen, die zur Delamination neigen
können. Zur Herstellung, kann bspw., so vorgegangen werden,
dass ein flüssiges Polymermaterial auf einer Seite der
Basisstruktur eingebracht und bewirkt wird, dass dieses durch die Öffnungen der
Basisstruktur hindurch zur anderen Seite der Basisstruktur penetriert
und sich somit in einem Stück durch die Basisstruktur hindurch
erstreckt. Im Ergebnis wird somit eine Polymerbeschichtung bereitgestellt,
die sich in einem Stück von der einen Seite der Basisstruktur
durch die Basisstruktur hindurch zur anderen Seite der Basisstruktur
erstreckt. Dies bedeutet, dass hierdurch die Basisstruktur vollständig
in die einstückige Beschichtung eingebettet ist.
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Um
die Walkarbeit zu verringern kann es ferner sinnvoll sein, wenn
die Dicke des Transferbandes kleiner 10 mm, insbesondere kleiner
6 mm, bevorzugt kleiner oder gleich 4 mm ist.
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Die
Polymerbeschichtung des Transferbandes kann hierbei eine Härte
zwischen 40 und 99 Shore D haben. Ferner ist es von Vorteil, wenn
die Papierseite eine Rauhigkeit Rz (in MD und CMD) (nach ISO4287,
Teil 1) von kleiner 80 μm hat. Denkbar ist in
diesem Zusammenhang bspw. eine Rauhigkeit Rz in Maschinenrichtung
(MD) von kleiner als 10 μm und/oder eine Rauhigkeit Rz
in Maschinenquerrichtung (CMD) von kleiner als 20 μm. Als
Material für die Polymerbeschichtung kommt hierbei insbesondere
Polyurethan in Betracht. Die lastaufnehmende Basisstruktur kann
insbesondere durch ein Gewebe oder Fadengelege oder Spiralsieb gebildet
sein.
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Vorzugsweise
hat der letzte Pressnip eine Niplänge von kleiner als 120
mm. Die Niplänge liegt vorzugsweise im Bereich größer
als 20 mm und kleiner als 120 mm, insbesondere kleiner 80 mm.
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Zur
Erreichung eines hohen Trockengehalts vor dem letzten Pressnip kann
es sinnvoll sein, wenn der vorletzte Pressnip von einer Schuhpresswalze und
einer zylindrischen Gegenwalze gebildet ist.
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Ferner
kann es sinnvoll sein, wenn die Pressenpartie einen ersten Pressnip
hat, durch den die Faserstoffbahn zwischen einem oberen und einem unteren
Entwässerungsband geführt wird. Durch diese Ausgestaltung
wird also eine Pressenpartie bereitgestellt, die zumindest zwei
Pressnips mit jeweils oberem und unterem Entwässerungsband
hat, sowie den letzten insbesondere harten Walzennip in dem die
Faserstoffbahn im Wesentlichen nur noch verdichtet wird. Durch die
zumindest zwei dem letzten Pressnip vorangehenden Pressnips mit
jeweils oberem und unterem Entwässerungsband wird die Entwässerung
der Faserstoffbahn auf mehrere Pressnips verteilt, wodurch hydraulische
Markierungen der Faserstoffbahn vermieden werden können.
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Vorzugsweise
ist der erste Pressnip insbesondere von einer Schuhpresswalze und
einer zylindrischen Gegenwalze gebildet, wodurch die Entwässerung
der Faserstoffbahn weiter verbessert wird. Das obere und das untere
Entwässerungsband des ersten Pressnips wird hierbei insbesondere
jeweils durch einen Pressfilz bereitgestellt.
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Eine
konkrete Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der vorletzte
Pressnip der zweite Pressnip und der letzte Pressnip der dritte
Pressnip der Pressenpartie ist. In diesem Fall hat also die Pressenpartie
nur drei Pressnips. Versuche der Anmelderin haben gezeigt, dass
mit einer solchen Konfiguration, insbesondere wenn der erste und
der zweite Pressnip jeweils Schuhpresswalzen umfasst, sehr gute
Ergebnisse bzgl. Trockengehalt und Spaltfestigkeit des Papiers erreicht
werden können.
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Um
die Zuverlässigkeit der Maschine zu steigern und Bahnabrisse
zu vermeiden, ist es insbesondere sinnvoll, wenn die Faserstoffbahn
im geschlossenen Zug vom ersten Pressnip bis zum Trockensieb der
ersten Trockengruppe geführt wird.
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Vorzugsweise
wird das obere Entwässerungsband des letzten Pressnips
durch ein anderes Entwässerungsband bereitgestellt als
das obere Entwässerungsband des vorletzten Pressnips.
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Um
eine optimale Wasseraufnahmefähigkeit der Entwässerungsbänder
des ersten Pressnips und des vorletzten Pressnips und damit eine
hohe Entwässerungsleistung zu gewährleisten ist
es insbesondere sinnvoll, wenn die Entwässerungsbänder des
ersten Pressnips andere Entwässerungsbänder sind
als die des vorletzten Pressnips. Dies bedeutet, dass die Entwässerungsbänder
des ersten Pressnips, d. h. das obere und das untere Entwässerungsband
des ersten Pressnips, durch den ersten Pressnip, nicht aber durch
den vorletzten Pressnip geführt werden.
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Eine
konkrete Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Faserstoffbahn
nach Durchlauf durch den vorletzten Pressnip an einer weiteren Abnahmestelle
von dem unteren Entwässerungsband des vorletzten Pressnips
auf das obere Entwässerungsband des letzten Pressnips übergeben
wird, wobei das obere Entwässerungsband des letzten Pressnips
an der weiteren Abnahmestelle eine Abnahmewalze umschlingt, die
insbesondere besaugt ist.
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Ferner
ist bei einer Konfiguration bei der der vorletzte Pressnip den zweiten
Pressnip der Pressenpartie bildet denkbar, dass die Faserstoffbahn nach
Durchlauf durch den ersten Pressnip an einer ersten Abnahmestelle
von dem unteren Entwässerungsband des ersten Pressnips
auf das obere Entwässerungsband des zweiten Pressnips übergeben wird,
wobei das obere Entwässerungsband des zweiten Pressnips
an der ersten Abnahmestelle eine Abnahmewalze umschlingt, die insbesondere
besaugt ist.
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Vorzugsweise
umschlingt das Trockensieb an der Abnahmestelle eine insbesondere
besaugte Abnahmewalze. Die von dem Trockensieb umschlungene Abnahmewalze
kann hierbei angetrieben sein.
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Nach
einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist es denkbar, dass
das obere Entwässerungsband des letzten Pressnips zusammen
mit dem Transferband die untere Presswalze vor dem letzten Pressnip
auf einer Länge von 20 bis 80 mm umschlingt. Ferner ist
denkbar, dass das obere Entwässerungsband des letzten Pressnips
die untere Presswalze zusammen mit dem Transferband nach dem letzten
Pressnip auf einer Länge von 20 bis 80 mm umschlingt. Selbstverständlich
ist es denkbar, dass das Transferband die untere Presswalze vor und/oder
nach dem letzten Pressnip auf einer größeren Länge
umschlingt als dies die obere Bespannung tut.
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Denkbar
ist in diesem Zusammenhang bspw. dass die obere Bespannung des letzten
Pressnips und das Transferband unmittelbar vor der gemeinsamen Umschlingung
der unteren Presswalze in einem Winkel α ≤ 15° aufeinander
zulaufen. Denkbar ist in diesem Zusammenhang ferner, dass die obere
Bespannung des letzten Pressnips und das Transferband unmittelbar
nach deren gemeinsamen Umschlingung der unteren Presswalze in einem
Winkel α ≤ 10° voneinander weglaufen.
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Denkbar
ist auch, dass das Transferband die untere Presswalze vor dem letzten
Pressnip auf der gleichen Länge umschlingt wie die obere
Bespannung und dass nach dem letzten Pressnip das Transferband die
untere Presswalze auf einer größeren Länge
umschlingt als die obere Bespannung. In diesem Fall wird die Faserstoffbahn
im Sandwich zwischen oberer Bespannung des letzten Pressnips und dem
Transferband zu der unteren Presswalze des letzten Pressnips geführt
und dann im Sandwich auf der Länge der gemeinsamen Umschlingungsbereich um
die untere Presswalze geführt.
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Vorzugsweise
ist zumindest eine der den letzten Pressnip bildenden Walzen angetrieben.
Ein Antrieb der innerhalb der Schlaufe des oberen Entwässerungsbandes
liegenden Gegenpresswalze kann bspw. dann sinnvoll sein, wenn das
obere Entwässerungsband des letzten Pressnips bspw. auch um
eine Abnahmewalze geführt wird. Ein Antrieb der innerhalb
der Schlaufe des Transferbandes liegenden Presswalze kann bspw.
dann sinnvoll sein, wenn das Transferband bspw. zur Konditionierung
beschabert wird.
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Insbesondere
zur Erhöhung der „runnability” der Papier-
oder Kartonmaschine kann es sinnvoll sein, wenn das Transferband
außerhalb des Kontaktbereichs mit der Faserstoffbahn mittels
einer Konditionierungseinrichtung behandelt wird.
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So
kann es bspw. von Vorteil sein, wenn die Konditionierungseinrichtung
zumindest ein Randspritzrohr umfasst, mittels dem die Papierseite
des Transferbandes an zumindest einem Rand auf Trieb- und/oder Führerseite
unmittelbar bevor die Papierseite vor dem letzten Pressnip mit der
Faserstoffbahn in Kontakt gebracht wird, mit einem Fluid, insbesondere
Wasser, beaufschlagbar ist. Durch die Beaufschlagung der Ränder
des Transferbandes kann das Anhaften der Ränder der Faserstoffbahn
an dem Transferband verbessert werden. Dies kann insbesondere in
der Einlaufphase des Transferbandes oder zum Ausgleich von Bahnstörungen
bei neuem oder alten oberen Entwässerungsband sinnvoll
sein.
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Eine
weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die
Konditionierungseinrichtung einen auf die Papierseite des Transferbandes einwirkenden
Reinigungsschaber umfasst, der in Transportrichtung des Transferbandes
vor dem zumindest einen Randspritzrohr angeordnet ist. Durch den
Reinigungsschaber können Bahnreste entfernt werden, die
auf der Papierseite des Transferbandes haften bleiben. Ferner kann
durch den Reinigungsschaber Belag, der sich bspw. durch im Papier
vorhandene Füllstoffe auf der Papierseite des Transferbandes
aufbaut, entfernt werden. Durch den Reinigungsschaber wird demgemäß die
Papierseite des Transferbandes gereinigt. Dem Reinigungsschaber kann
ferner ein Spritzrohr zugeordnet sein, mittels dem die Reinigungswirkung
des Reinigungsschabers unterstützt wird.
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Die
Konditionierungseinrichtung kann ferner eine Umlenkwalze haben,
die in einem Umschlingungsbereich von dem Transferband umschlungen wird
und hierbei auf die Maschinenseite des Transferbandes einwirkt,
wobei die Umlenkwalze außerhalb des Umschlingungsbereichs
mittels eines Reinigungsschabers und/oder eines Spritzrohrs, insbesondere
Niederdruckspritzrohr, reinigbar ist. Vorzugsweise wirkt hierbei
der auf die Papierseite einwirkende Reinigungsschaber im Umschlingungsbereich
des Transferbandes um die Umlenkwalze auf das Transferband ein.
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Denkbar
ist, dass außerhalb des Bereichs im dem die Papierseite
des Transferbands mit der Faserstoffbahn in Kontakt ist, die Papierseite
des Transferbandes mit keiner Walze, wie bspw. Leitwalze, in Kontakt
gebracht wird.
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Ferner
umfasst die Konditionierungseinrichtung vorzugsweise einen auf die
Papierseite des Transferbandes einwirkenden Vergleichmäßigungsschaber
zum Vergleichmäßigen des auf der Papierseite des
Transferbandes befindlichen Wasserfilms, wobei der Vergleichmäßigungsschaber
in Transportrichtung des Transferbandes nach dem Reinigungsschaber
und vor dem zumindest einen Randspritzrohr angeordnet ist. Der Vergleichmäßigungsschaber ist
hierbei gegen die Papierseite des Transferbandes insbesondere mittels
einer Federkraft angestellt, wodurch in einem stationären
Zustand am Einlaufzwickel von Transferband und Schaber ein Wassersumpf
und am Auslaufzwickel von Transferband und Schaber ein Wasserfilm
entsteht und die Dicke des Wasserfils zwischen Papierseite des Transferbandes und
Schaber beeinflusst wird durch die Elastizität und/oder
Geometrie der Schaberklinge und/oder der Anpresskraft mit der diese
gegen die Papierseite des Transferbandes gedrückt wird.
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Um
einen gleichmäßigen Wasserfilm auf der gesamten
Breite des mit der Faserstoffbahn in Kontakt kommenden Teils des
Transferbandes zu erreiche ist es sinnvoll, wenn sich der Vergleichmäßigungsschaber über
die gesamte mit der Faserstoffbahn in Kontakt kommende Breite des
Transferbandes erstreckt.
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Des
Weiteren ist es denkbar, dass die Konditionierungseinrichtung eine
auf die Papierseite des Transferbandes einwirkende Blaseinrichtung
umfasst, die in Transportrichtung des Transferbandes nach dem Vergleichmäßigungsschaber
und vor dem zumindest einen Randspritzrohr angeordnet ist. Durch
die Blaseinrichtung kann der auf der Papierseite des Transferbandes
befindliche Wasserfilm profiliert werden. Ferner ist es denkbar,
durch die Blaseinrichtung das Wasser ganz zu entfernen.
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Die
Blaseinrichtung kann hierbei mehrere in Maschinenquerrichtung nebeneinander
angeordnete Glasdüsen, insbesondere Flachstrahldüsen,
umfassen, die insbesondere unabhängig voneinander angesteuert
werden können.
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Die
erfindungsgemäße Maschine wird bevorzugt aber
nicht ausschließlich zur Herstellung und/oder Behandlung
von gestrichenem Papier oder SC Papier verwendet.
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Nach
einem zweiten Aspekt der Erfindung wird eine Pressenanordnung vorgeschlagen,
die einen Pressnip hat, durch den eine Faserstoffbahn in Kontakt
mit einem Transferband geführt wird, wobei die Papierseite
des Transferbands insbesondere durch eine Polymerbeschichtung bereitgestellt
wird und wobei die Pressenanordnung eine Konditionierungseinrichtung
umfasst, mittels der die Papierseite des Transferbandes außerhalb
des Kontaktbereichs mit der Faserstoffbahn behandelbar ist. Es wird
ferner vorgeschlagen, dass die Konditionierungseinrichtung einen
Vergleichmäßigungsschaber mit einer in Bezug zur
Papierseite des Transportbandes konvex gekrümmten Schaberklinge
umfasst, zur Vergleichmäßigung des auf der Papierseite
des Transferbandes befindlichen Wassers.
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Die
Schaberklinge erstreckt sich hierbei in Maschinenrichtung konvex
gekrümmt.
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Vorzugsweise
ist die Schaberklinge zumindest entlang ihrer komplexen Krümmungslinie
biegeelastisch ausgebildet.
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Dadurch,
dass die Konditionierungseinrichtung einen Vergleichmäßigungsschaber
mit einer in Bezug zur Papierseite des Transportbandes konvex gekrümmten
Schaberklinge umfasst, liegt die Schaberklinge flächig
an der Papierseite des Transferbandes an. Wasser, welches sich auf
der Papierseite des Transferbandes befindet, sammelt sich am Einlaufzwickel
zwischen Schaberklinge und Papierseite und bildet einen Wassersumpf,
wobei die Schaberklinge abhängig von der Anstellkraft mit
der diese gegen das Transferband gedrückt wird ab einer
bestimmten Menge des Wassersumpfes aufschwimmt und hierdurch am
Auslaufzwickel ein Wasserfilm mit definierter Dicke entsteht.
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Durch
den gleichmäßigen Wasserfilm können insbesondere Änderungen
im Feuchtequerprofil, wie diese bspw. bei lokal auf der Papierseite
des Transferbandes angeordnetem Wasser entstehen, unterbunden werden.
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Die
Konditionierungseinrichtung kann ferner die im Kennzeichen der Ansprüche
24–27 und 29–30 beschriebenen weiteren Komponenten
umfassen, die in diesem Fall unabhängig von der in Anspruch
1 geschützten Maschine zu sehen sind.
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Um
den Wasserfilm mit definierter Dicke ausbilden zu können,
ist es insbesondere sinnvoll, wenn die konvex gekrümmte
Schaberklinge mittels einer Federkraft gegen die Papierseite des
Transferbandes gedrückt wird. Durch die Vorspannung der
Feder und durch die Federkonstante kann in diesem Fall bspw. die
Dicke des Wasserfilms mit beeinflusst werden.
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Denkbar
ist aber auch, dass die biegeelastische Schaberklinge in ihrer Krümmungsrichtung
vorgespannt ist und sich aufgrund ihrer Vorspannung gegen die Papierseite
des Transferbandes drückt.
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Die
Schaberklinge ist vorzugsweise an einer Halterung gehaltert, wobei
die Halterung in Transportrichtung des Transferbandes betrachtet
vorzugsweise vor der Stelle angeordnet ist, an der die Schaberklinge
auf das Transferband einwirkt.
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Die
Schaberklinge wird vorzugsweise mit einer Linienlast im Bereich
von 5 N/m bis 350 N/m, insbesondere 150 N/m bis 300 N/m, gegen die
Papierseite des Transferbandes gedrückt.
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Gute
Ergebnisse werden erreicht, wenn die konvex gekrümmte Schaberklinge
in Maschinenrichtung auf einer Länge von zumindest 5 mm
an der Papierseite des Transferbandes aufliegt.
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Vorzugsweise
hat die Schaberklinge einen Krümmungsradius im Bereich
25 mm bis 500 mm und umfasst insbesondere Polyethylen oder ist aus Polyethylen
gebildet.
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Denkbar
ist ferner an der Maschinenseite des Transferbandes, d. h. auf der
Seite des Transferbandes die der Seite auf welche die Schaberklinge einwirkt
gegenüber liegt, ein Stützelement, insbesondere
in Form einer Walze, zur Abstützung des Transferbandes
anzuordnen, wobei das Stützelement in Transportrichtung
des Transferbandes betrachtet im Bereich der Stelle angeordnet ist,
an der die Schaberklinge auf das Transferband einwirkt.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen weiter erläutert.
Es zeigen die
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1 eine
Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Maschine zur Herstellung und/oder Behandlung einer Faserstoffbahn,
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2 eine
Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Konditionierungseinrichtung mit Vergleichmäßigungsschaber.
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Die 1 zeigt
eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Maschine 1 zur Herstellung und/oder Behandlung einer Faserstoffbahn 2,
die vorliegend strichliert gezeichnet ist.
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Die
Papiermaschine hat eine Formierpartie 8, eine der Formierpartie 8 in
Bahnlaufrichtung L unmittelbar nachfolgende Pressenpartie 3 sowie
eine der Pressenpartie 3 in Bahnlaufrichtung L unmittelbar nachgeordnete
Trockenpartie 4. Die Pressenpartie 3 hat drei
Pressnips 5–7, nämlich einen
ersten Pressnip 5, einen diesem in Bahnlaufrichtung unmittelbar nachfolgenden
zweiten Pressnip 6 sowie einem dem zweiten Pressnip 6 in
Bahnlaufrichtung L unmittelbar nachfolgenden dritten Pressnip 7.
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Der
erste Pressnip 5 ist von einer Schuhpresswalze 9 und
einer zylindrischen Gegenwalze 10 gebildet, durch den die
Faserstoffbahn 2 zwischen einem Oberfilz 11 und
einem Unterfilz 12 geführt wird.
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Der
zweite Pressnip 6 ist von einer Schuhpresswalze 13 und
einer zylindrischen Gegenwalze 14 gebildet, durch den die
Faserstoffbahn 2 zwischen einem Oberfilz 15 und
einem Unterfilz 16 geführt wird.
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Der
dritte Pressnip 7 ist ein durch eine zylindrische Presswalze 17 und
eine zylindrische Gegenpresswalze 18 gebildeter Walzennip,
der auf die Faserstoffbahn 2 einen Spitzendruck von zumindest
8 MPa ausübt und eine Niplänge von kleiner als
80 mm hat. Die Faserstoffbahn 2 wird ferner durch den dritten
Pressnip 7 zwischen einem Oberfilz 19 und einem
die untere Bespannung bereitstellenden Transferband 20 geführt,
welches eine gegenüber der Papierseite des Oberfilzes 19 glatte
Papierseite 29 hat. Die Presswalze 17 und die
Gegenwalze 18 des dritten und letzten Pressnips 7 sind
hierbei angetrieben.
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Erfindungsgemäß hat
die untere Presswalze 18 einen größeren
Durchmesser als die obere Presswalze 17, wobei das Oberfilz 19 nach
Verlassen des letztens Pressnips 7 die untere Presswalze 18 in Bahnlaufrichtung
L abschnittweise umschlingt, d. h. nachumschlingt.
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Nach
Durchlauf durch den ersten Pressnip 5 wird die Faserstoffbahn 2 an
einer ersten Abnahmestelle 21 von dem Unterfilz 12 des
ersten Pressnips 5 auf das Oberfilz 15 des zweiten
Pressnips 6 übergeben. An der ersten Abnahmestelle 21 umschlingt
das Oberfilz 15 des zweiten Pressnips 6 eine besaugte und
angetriebene Abnahmewalze 22.
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Nach
Durchlauf durch den zweiten Pressnip 6 wird die Faserstoffbahn 2 an
einer zweiten Abnahmestelle 23 von dem Unterfilz 16 des
zweiten Pressnips 6 auf das Oberfilz 19 des dritten
Pressnips 7 übergeben. An der zweiten Abnahmestelle 23 umschlingt
das Oberfilz 19 des dritten Pressnips 7 ferner eine
besaugte und angetriebene Abnahmewalze 24.
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Vor
dem dritten Pressnip 7 hat die Faserstoffbahn 2 einen
Trockengehalt von zumindest 38%, bevorzugt zumindest 45%, besonders
bevorzugt zumindest 50%.
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Nach
Durchlauf durch den letzten, bzw. dritten Pressnip 7 wird
die Faserstoffbahn 2 auf dem Transferband 20 bis
zu einer dritten Abnahmestelle 25 geführt und
dort von dem Transferband 20 auf ein Trockensieb 26 einer
ersten Trockengruppe der Trockenpartie 4 übergeben,
wobei das Trockensieb 26 an der Abnahmestelle 25 eine
besaugte und angetriebene Abnahmewalze 27 umschlingt. Die
erste Trockengruppe der Trockenpartie umfasst hierbei insbesondere
weniger als drei Trockenzylinder, vorzugsweise weniger als zwei
Trockenzylinder.
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Die
Faserstoffbahn 2 wird hierbei im geschlossenen Zug vom
ersten Pressnip 5 bis zum Trockensieb 26 der ersten
Trockengruppe geführt. Insbesondere wird die Faserstoffbahn 2,
wie in der 1 gezeigt, im geschlossenen
Zug vom Formiersieb 40 der Formierpartie 8 bis
zum Trockensieb 26 der ersten Trockengruppe geführt.
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Wie
aus der Darstellung der 1 ferner zu erkennen ist, werden
durch jeden Pressnip eigene Bespannungen geführt, in dem
Sinne, dass nicht eine Bespannung eines Pressnips auch durch einen
anderen Pressnip läuft.
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Die
Papierseite
29 des Transferbandes
20 wird durch
eine impermeable Polymerbeschichtung bereitgestellt. Ferner hat
das Transferband
20 eine lastaufnehmende und permeable
Basisstruktur, bspw. gebildet durch ein Gewebe, sowie eine durch die
Polymerbeschichtung bereitgestellte Maschinenseite
31,
wobei die Basisstruktur in die Polymerbeschichtung eingebettet ist
und sich die Polymerbeschichtung einstückig von der Papierseite
29 durch Öffnungen
der Basisstruktur hindurch bis zur Maschinenseite
31 erstreckt.
Das Transferband
20 hat ferner eine Dicke von 5 mm. Ein
solches Transferband ist bspw. in der
deutschen Patentanmeldung mit der Anmeldenummer
10 2007 055 864.5 beschrieben. Der Inhalt dieser Anmeldung
wird im Hinblick auf die Struktur des Transferbandes vollumfänglich
in diese Anmeldung mit übernommen.
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Das
Transferband 20 wird außerhalb des Kontaktbereichs
mit der Faserstoffbahn 2 mittels einer Konditionierungseinrichtung
behandelt.
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Die
Konditionierungseinrichtung umfasst hierbei ein Randspritzrohr 28,
mittels dem die Papierseite 29 des Transferbandes 20 an
den Rändern auf Trieb- und Führerseite unmittelbar
bevor die Papierseite vor dem dritten Pressnip 7 mit der
Faserstoffbahn 2 in Kontakt gebracht wird, mit Wasser beaufschlagt
werden kann.
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Die
Konditionierungseinrichtung hat ferner einen auf die Papierseite 29 des
Transferbandes 20 einwirkenden Reinigungsschaber 30,
der in Transportrichtung T des Transferbandes 20 vor dem
zumindest einen Randspritzrohr 28 angeordnet ist. Dem Reinigungsschaber 30 ist
ein Niederdruckspritzrohr 30a zugeordnet, welches den _Reinigungsschaber 30 bei
der Reinigung, d. h. Entfernen von Papierresten und Abbau von Belag,
der Papierseite 29 des Transferbandes unterstützt.
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Die
Konditionierungseinrichtung hat des weiteren eine Umlenkwalze 32,
die in einem Umschlingungsbereich von dem Transferband 20 umschlungen
wird und hierbei auf die Maschinenseite 31 des Transferbandes 20 einwirkt,
wobei die Umlenkwalze 32 außerhalb des Umschlingungsbereichs
mittels eines Reinigungsschabers 33 und eines Niederdruckspritzrohr 34 reinigbar
ist.
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Wie
aus der Darstellung der 1 zu erkennen ist, wirken der
auf die Papierseite 29 des Transferbandes 20 einwirkende
Reinigungsschaber 30 sowie das dem Reinigungsschaber 30 zugeordnete Spritzrohr 30a im
Umschlingungsbereich des Transferbandes 20 um die Umlenkwalze 32 auf
das Transferband 20 ein.
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Die
Konditionierungseinrichtung hat auch einen auf die Papierseite 29 des
Transferbandes 20 einwirkenden Vergleichmäßigungsschaber 35 zum Vergleichmäßigen
des auf der Papierseite 29 des Transferbandes 20 befindlichen
Wassers. Der Vergleichmäßigungsschaber 35 ist
in Transportrichtung T des Transferbandes 20 nach dem Reinigungsschaber 30 und
vor dem Randspritzrohr 28 angeordnet.
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In
Transportrichtung T ist nach der Umlenkwalze 32 und vor
dem Randspritzrohr 28 eine Reglerwalze 38 angeordnet
mit der der Lauf des Transferbandes 20 geregelt werden
kann, wobei vorliegend bei der Umschlingung der Reglerwalze 41 das
Transferband 20 mit seiner Papierseite 29 mit
der Mantelfläche der Reglerwalze 41 in Kontakt
ist. Vorliegend ist die Mantelfläche der Reglerwalze 41 gerillt,
um ein Aufschwimmen des Transferbandes 20 bei der Umschlingung
der Reglerwalze 41 zu verhindern. Vorzugsweise ist, wie
in der 1 dargestellt, die Reglerwalze 41 mittels
eines Schabers 42 und/oder einem Spritzrohr 42a reinigbar.
Durch die Reglerwalze 41 können auch auf der Papierseite 29 des
Transferbandes 20 befindliche Verunreinigungen, wie bspw. Papierreste,
entfernt werden. Wie aus der Darstellung der 1 ferner
zu erkennen ist, ist die Reglerwalze 41 in Transportrichtung
vor dem Vergleichmäßigungsschaber 35 angeordnet.
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Ferner
umfasst die Konditionierungseinrichtung eine auf die Papierseite 29 des
Transferbandes 20 einwirkende Glaseinrichtung 36,
die in Transportrichtung T des Transferbandes 20 nach dem
Vergleichmäßigungsschaber 35 und vor
dem Randspritzrohr 28 angeordnet ist.
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In
der 2 wird der in der 1 dargestellte
Vergleichmäßigungsschaber 35 bei der
Beschaberung der Papierseite 29 des Transferbandes 20 weiter
erläutert.
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Der
Vergleichmäßigungsschaber 35 hat eine in
Bezug zur Papierseite 29 des Transportbandes 20 konvex
gekrümmte Schaberklinge 37, mittels der das auf
der Papierseite 29 des Transferbandes 20 befindliche
Wasser 39 zu einem Wasserfilm 38 vergleichmäßigt
werden kann.
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Wie
aus der 2 zu entnehmen ist, erstreckt
sich die Schaberklinge 37 in Maschinenrichtung MD der Maschine 1 konvex
gekrümmt.
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Die
konvex gekrümmte Schaberklinge 37 ist an einer
Halterung 40 parallel zur Maschinenquerrichtung drehbar
gelagert und wird hierbei mittels einer Feder zur Erzeugung einer
Federkraft gegen die Papierseite 29 des Transferbandes 20 gedrückt,
so dass die konvex gekrümmte Schaberklinge 37 in
Maschinenrichtung MD auf einer Länge von zumindest 5 mm
an der Papierseite 29 des Transferbandes 20 aufliegt.
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Wie
aus der Darstellung der 2 zu erkennen ist, ist die Halterung 40 in
Transportrichtung T des Transferbandes 20 betrachtet vor
der Stelle angeordnet, an der die Schaberklinge 37 auf
das Transferband 20 einwirkt.
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In
der 2 ist strichliert eine optional zu verwendende
Walze 43 zu erkennen, die als Stützelement zur
Abstützung des Transferbandes 20 an der Stelle
dient, an der die Schaberklinge 37 auf das Transferband 20 einwirkt.
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Die
Schaberklinge 37 hat einen Krümmungsradius im
Bereich 25 mm bis 500 mm und ist bspw. aus Polyethylen gebildet.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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