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Die
Erfindung betrifft eine Herstellungsstraße für Karton- und Wellpappenrohpapiere,
umfassend:
- a) eine Nasspartie mit mehreren
insbesondere troglosen Saugrundsieben oder Formerableitungen;
- b) zumindest eine, vorzugsweise zwei Kalibrierpressen;
- c) eine Heißlufttrockneranlage;
- d) eine Speicherstrecke;
- e) eine Schneidanlage mit Bypass;
- f) eine Schlussgruppe nur für
Wellpappenrohpapiere; und/oder
- g) eine Nadellochbügelpartie
nur für
Karton.
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Es
gibt drei industrielle Verfahren zur Entwässerung von Papier, Karton,
Pappe und Zellstoff, nämlich
das Langsieb, das Rundsieb und eine Kombination der beiden. Beim
Langsieb wird eine Faserstoffsuspension durch einen hydrostatischen
oder Druckstoff-Auflauf auf ein umlaufendes Sieb aufgetragen und
dabei entwässert.
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Beim
Rundsieb wird eine Faserstoffsuspension in eine Bütte gepumpt
und dort von einer umlaufenden Siebtrommel geschöpft und an ein umlaufendes
Obertuch, z. B. Wollfilz, übertragen
und hängend zum
nächsten
Rundsieb weitertransportiert.
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Bei
der kombinierten Anordnung ist das unten liegende Langsieb zur Herstellung
von Papier gedacht und die oben liegenden Rundsiebe zur Herstellung
von Karton.
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Die
Blattbildung am Langsieb ist erst nach etwa 30–50 cm nach Austritt aus einer
Stoffauslauflippe abgeschlossen, während beim Rundsieb die Blattbildung
bereits beim Austritt der Schöpftrommel aus
der Trogfüllung
abgeschlossen ist. Beim Langsieb ist die hauptsächliche Faserorientierung bei
der Blattbildung in Laufrichtung. Beim Schöpfvorgang am Rundsieb findet
die Faserorientierung nahezu gleichmäßig in Längs- und Querrichtung statt.
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Saugrundsiebe
werden häufig
als so genannte troglose Saugrundsiebe ausgeführt. Dabei wird der Vorteil
der gleichmäßigen Faserorientierung geopfert,
weil jedes einzelne Rundsieb einen geschlossenen Druckstoffauflauf
aufweist, wie an einer Langsiebmaschine. Jedes einzelne Rundsieb
behält jedoch
seinen wesentlichen Vorteil, nämlich
die zeitmäßige Versetzung
des einzelnen Rundsiebs gegenüber
der zeitgleich ablaufenden Entwässerung
auf einer Langsiebmaschine. Damit ist geschwindigkeitsmäßig ein
Vorteil des Rundsiebs gegenüber
der Entwässerung
auf einem Langsieb gegeben. Die Entwässerung am Rundsieb erfolgt
zeitversetzt nacheinander – von
Rundsieb zu Rundsieb –,
womit sich höhere
Geschwindigkeiten einer Rundsiebkartonmaschine gegenüber einer
Langsiebmaschine ergeben.
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Durch
den Begriff „Formerableitung” wird zum
Ausdruck gebracht, dass alle heute so genannten „Former” von Langsieb- oder Rundsiebausführungen
abgeleitet sind.
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Bei
der Schlussgruppe werden nur Rollen (statt Bogen) produziert, weil
Wellpappemaschinen nur Rollen verarbeiten können. Bei der Nadellochbügelpartie
soll den Kartonherstellern die Angst vor Kundenreklamationen genommen
werden, die sich immer dann einstellt, wenn etwas Neues eingesetzt wird,
wie z. B. eine Heißluftschwebetrocknung
anstelle der bisherigen Trockenzylinderkontakttrocknung mit Dampf.
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Die
AT 410 225 B offenbart
eine Vorrichtung zur Trocknung einer Stoffbahn. Die aus einer Pressenpartie
kommende Stoffbahn wird über
Stützsiebe in
eine Trocknungsvorrichtung geführt,
die mehrere übereinander
angeordnete Trocknungsebenen aufweist, die wiederum aus mehreren
Reihen von Heißgas-Blaskästen bestehen.
Die Vorrichtung ist nicht zur Trocknung von Karton und Wellpappenrohpapieren
geeignet.
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Weiterhin
ist aus der
EP 1 358
385 B1 ein Verfahren zum gezielten Trocknen eines bahnförmigen Materials
bekannt. Hierbei wird eine Faserstoffbahn durch eine Trockenanlage
bewegt, die durch eine Vielzahl von Blaskästen geführt und getrocknet wird. Das
Trocknen der Faserstoffbahn erfolgt durch eine Steuerung des Prozessluft-Volumenstroms in Abhängigkeit
vom Trockengehalt der Faserstoffbahn.
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Schließlich ist
aus der
WO 2002/050
370 A1 ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Trocknen von
Faserstoff durch heiße
Luft unterschiedlicher Temperaturen bekannt. Bevor der Faserstoff
in die Vorrichtung eingeführt
wird, wird der Feuchtigkeitsgehalt des Faserstoffs erfasst. In der
Vorrichtung zum Trocknen des Faserstoffs wird ein Dampfdruck zur Erhitzung
der Trocknerluft entsprechend des gemessenen Feuchtigkeitsgehalts
angepasst. Die Trocknung von sehr dicken Faserstoffen, wie Wellpappe oder
Karton, ist durch die bekannte Vorrichtung nicht vorgesehen.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, eine Herstellungsstraße bereitzustellen,
die sowohl für
Karton- und Wellpappenrohpapiere geeignet ist, die jedoch auch bei
Zellstoffentwässerungsmaschinen
eingesetzt werden kann und deren Platzbedarf gering gehalten wird.
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Gelöst wird
diese Aufgabe durch eine Herstellungsstraße der eingangs genannten Art,
wobei die Heißlufttrockneranlage
als Heißluftschwebetrockneranlage
ausgebildet ist und mehrere übereinander angeordnete
Trocknungsetagen aufweist. Vorzugsweise ist die Heißluftschwebetrockneranlage
mit drei horizontalen Durchgängen „vor-zurück-vor” für Temperaturen
bis etwa 350°C
ausgeführt.
Die Heißlufttrockneranlage
kann mittels Flüssiggas
oder Erdgas befeuert werden, wobei eine Befeuerung mittels Flüssiggas
bevorzugt ist, da diese günstiger
ist. Heißluftschwebetrockner
wurden bisher nur für
Spezialbereiche eingesetzt. Ihr Einsatz in der Papierindustrie wurde
bisher nur zum Teil hinter Streichwerken in separaten Streichmaschinen
praktiziert. Vielmehr wurde bisher eine Oberflächenkontakttrocknung mittels
beheizter Trockenzylinder aus Gusseisen eingesetzt. Herkömmliche
Oberflächenkontakttrocknungsanordnungen
weisen im Falle von Kartonmaschinen häufig bis zu 130 gusseiserne
Trockenzylinder bei Durchmessern bis 1,5 m auf. Dies bedeutet einen
erheblichen Kostenaufwand für
eine solche Trocknungsanlage. Erfindungsgemäß ist dagegen eine Heißluftschwebetrockneranlage
vorgesehen, der deutlich kostengünstiger
ausgeführt
werden kann. Die erfindungsgemäß vorgesehene
Heißluftschwebetrockneranlage
hat weiterhin den Vorteil, dass viel Platz und Raum an Längsrichtung
der Herstellungsstraße
gespart wird, mit entsprechenden Einsparungen an Fundament-, Gebäude- und
Unterkellerungskosten. Auch ein Kesselhaus zur Dampfherstellung kann
eingespart werden. Weiterhin sind die primären Investitionskosten weit
niedriger als bei dampfbeheizten Trockenzylindern, die in der Vergangenheit bis
zu 80% der gesamten Kartonmaschine betrugen. Dagegen macht eine
Heißluftschwebetrockneranlage
nur etwa 25% der Primärinvestitionskosten
aus.
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Auch
gewichtsmäßig können Einsparungen vorgenommen
werden. Eine Heißluftschwebetrockneranlage
macht etwa 30% des Gesamtgewichts der Gesamtanlage aus. Antriebstechnisch
gesehen müssen
(wenn man von den Antrieben der Umluftventilatoren absieht) nur
etwa 5% statt bisher 80% einer Gesamtanlage angetrieben werden.
Somit kann auch der Energieverbrauch deutlich gesenkt werden. Die Ausführung mit
mehreren Etagen hat den Vorteil, dass der Platzbedarf deutlich geringer
ist. Somit können
auch Fundamentkosten eingespart werden.
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Das
Vorsehen einer Heißluftschwebetrockneranlage
hat weiterhin den Vorteil, dass z. B. Umlenkwalzen von Etage zu
Etage einfach zu Fixpunkten umfunktioniert werden können. Kantensteuerungsgeräte können zwischen
den einzelnen Schwebetrocknergehäusen
untergebracht werden. Etagenumlenkwalzen können mit Plexiglasgehäusen umgeben
und in die Beheizung miteinbezogen werden.
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Es
kann eine Resttrocknung mit Kaltluft erfolgen. Die Kaltluft kann
zum Kühlen
der Papierbahn eingesetzt werden. Die Gehäuse können so ausgeführt werden,
dass sie in Grenzen verschiebbar sind. Hierzu ist es erforderlich,
dass die Trocknergehäuse genügend Spielraum
zum Schieben auf entsprechende Gehäusestuhlungen haben. Dadurch
können insbesondere
Hitzeausdehnungen der Gehäusestruktur
kompensiert werden. Die Heißluftschwebetrockneranlage
kann weiterhin Sichtfenster und Schiebetüren aufweisen. Peripheriegeräte, wie
Ventilatoren, stufenlose Drehstromantriebe mit Frequenzrichtern
usw. können
ebenfalls vorgesehen sein.
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Besonders
vorteilhaft ist es, wenn die Heißlufttrockneranlage eine Dreiseilaufführung mit
V-förmig
angeordneten Antriebs-, Stütz-
und Spannrollen aufweist. Die Seile können in Seekabelqualität ausgeführt sein.
Die Dreiseilaufführung
kann einen Unterstrang und zwei Oberstränge aufweisen. Weiterhin können Nilpferdrachenöffnungen
vorgesehen sein und es können
zwei Abschnitte für
zwei verschiedene Trocknerbereiche, wie z. B. für dickere und dünnere Kartons,
dickeren Zellstoff oder dünnere
Wellpappenrohpapiere, wie z. B. Wellenstoff und Deckenstoff, vorgesehen
sein. Je nach Ausführungsart
der Seile bzw. Spezialkabel kann die Seilaufführung innerhalb oder außerhalb
der Maschine bzw. der Gehäuse
verlegt werden.
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Nach
der Heißluftschwebetrockneranlage kann
eine Bändertransportstrecke
mit angetriebenen, antistatischen und temperaturresistenten Unterbändern von
ca. 10 cm Breite, mit Oberbändern
von ca. 5 cm Breite bis hin zu einer vertikalen Speicherstrecke
für eine
Aufnahmekapazität
von ca. 300 m oder mehr Bahnlänge
vorgesehen sein. Außer
der Speicherfunktion hat diese Strecke noch die Aufgabe, zur teilweisen
Rückbefeuchtung
der Materialbahn und zu deren Abkühlung durch zwei im Dach dieser Strecke
untergebrachten Rotorscheiben mit Sprühnebeldüsen, mit Wasseranschlüssen zu
dienen. Das Aufführen
geschieht am besten durch eine separate Seilaufführstrecke, wie vorher schon
erwähnt.
Weiterhin ist eine Klimastation im Gehäuse vorteilhaft, sowie eventuell
eine Nadellochbügelpartie,
um die Nadellöcher
zu schließen.
Hierfür
wird ein Auftragswerk für
eine farblich abgestimmte Quellstoffsuspension verwendet und mittels
eines hydraulischen Keils in die Kartonoberfläche eingeschlossen, um damit die
Lochkrater zu schließen.
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Besonders
vorteilhaft ist es, wenn eine Schlussgruppe mit seitlichem Besäumschnitt,
Horizontal-Poperoller mit Tambourwechselvorrichtung und Tambourzieher
vorgesehen ist. Insbesondere kann eine beidseitige Randbeschneidvorrichtung vorgesehen
sein. Der Tambourzieher kann für
hülsenbestückte, pneumatische
Expansionstamboure vorgesehen sein. Ist die Herstellungsstraße ausschließlich für Karton
oder Zellstoff gedacht, muss die Schlussgruppe keine weiteren Teile
aufweisen. Ist jedoch eine Herstellung von Wellpappenrohpapieren
beabsichtigt, kann in der Schlussgruppe eine Aufrollung vorgesehen
sein, in der Regel umfassend einen Horizontal-Poperoller mit Tambourschnellwechseleinrichtung,
eine Bahntrennvorrichtung und Entnahme mittels Kran oder durch Rollenabsenkung. Bei
Verwendung von Normaltambouren sollte in der Regel auf Papphülsen umgerollt
werden. Bekannte Wellpappenmaschinen haben Arbeitsbreiten von ≥ 2.500 mm.
Wenn man die Wellpappenrohpapiere gleich mit einer dazu passenden
schmalen Papiermaschine herstellt, kann man sich die Kosten für eine separate
Rollenschneidmaschine als Umroller sparen. Hierzu ist es vorteilhaft,
wenn gleich am Poperoller auf hülsenbestückte, pneumatische
Expansionstamboure von z. B. 150–300 mm Durchmesser gewickelt
wird und nachher der Expansionstambour durch ein Tambourziehgerät entfernt
wird. Dadurch erhält man
gleich Rollen auf Hülsen
von 150–300
mm Nennweite für
die Wellpappenmaschine. Den beidseitigen Randbeschnitt kann man
unmittelbar vor dem oder am Poperoller durchführen. Für stark verlaufende Rollen
kann eine automatische Kantensteuerung eingesetzt werden, um die
Randstreifenbreite möglichst
gering zu halten. Mit schmalen Rohpapiermaschinen kann schneller
und billiger produziert werden als mit breiten Maschinen.
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Erfindungsgemäß kann eine
Streifenaufführvorrichtung
vorgesehen sein. Die Aufführstreifenbreite
kann ca. 10 cm betragen. Der Aufführstreifentransport zur ersten
Kalibrierpresse kann durch Nirosta-Tablettschienen mit Luftunterstützung erfolgen. Die
Kalibrierpresse kann zur weiteren Entwässerung oder aber vorzugsweise
als Bombageausgleich und zur Egalisierung der Bahnstärke verwendet
werden. Es können
auch zwei Kalibrierpressen in Tandem-Ordnung vorgesehen sein. Weiterhin
können Glatt-Kalander
zur Oberflächenglättung der
Bahn vorgesehen sein.
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Für die Seilaufführungseinfädelung ist
eine BG-(Berufsgenossenschaftskompatible) taugliche Lösung erforderlich.
Diese besteht aus einem Nilpferdrachen mit vorgezogener Unterstrangseilrolle
und zwei seitlich davon abgesetzten und leicht nach hinten versetzten
Rollen für
die beiden Seiloberstränge. Die
Aufführstreifenzuführung geschieht
durch ein besonders geformtes Blech.
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Gemäß einer
Ausführungsform
können
zumindest eine, vorzugsweise mehrere Ausgleichseinrichtungen zum
Ausgleich von Längsschrumpfung
im Stillstand vorgesehen sein. Insbesondere kann ein Tänzerwalzenglied
zum Ausgleich der Längsschrumpfung
im Stillstand vorgesehen sein. Zur Zugmessung und -regelung kann
eine zusätzliche
lastzellengelagerte Zugmesswalze für den laufenden Betrieb vorgesehen
sein, mit entsprechender Bahnumschlingung. Nach der Speicherstrecke
kann wiederum eine Tänzerwalze
vorgesehen sein, die dem Ausgleich der Längsschrumpfung und einer gewissen
Längsdehnung
dient. Diese Tänzerwalze kann
mit Schwenkarmlagerung und Rundpotentiometer im Drehpunkt zur Messung
des Bahnzuges und zur Regelung des Zuges am Querschneidereinlauf
ausgeführt
sein.
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In
diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft, wenn zumindest eine, vorzugsweise
mehrere Zugmesseinrichtungen, insbesondere Zugmesswalzen, vorgesehen
sind.
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Gemäß einer
Ausführungsform
kann vorgesehen sein, dass die Schneidanlage zumindest einen Querschneider
und einen, vorzugsweise zwei, Längsschneider
umfasst. Der Querschneider kann als so genannter Inline-Simplex-Querschneider
voll synchronisiert mit der Bahngeschwindigkeit ausgeführt sein.
Der Querschneider kann zwei Gutbodenablagen mit Umschaltweiche zur
Herstellung von Großstapeln
bzw. für
Einzelstapelgewichte bis zu etwa einer Tonne aufweisen. Nur eine
Gutbogenablage mit Zwischenstapelung durch Stabrost wäre zwar ideal,
scheidet aber aus, weil die Stabrostabstapelungstaktzeit unzureichend
wäre.
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Erstrebenswert
ist eine Tonne als Stapelgewicht, da sich dies problemlos später in Halbstapel von
500 kg bzw. Kleinstapel von 250 kg teilen lässt. Bei einem gängigen Format
von z. B. 700 mm Breite × 1000
mm Länge, einer
Nettostapelhöhe
von 1.350 mm, einem spezifischen Gewicht von z. B. 1 beträgt das Stapelgewicht
945 kg und kann durch Zulage einiger weniger Bögen innerhalb weniger Sekunden auf
genau eine Tonne gebracht werden. Ferner besitzt die Maschine vorzugsweise
eine Schlechtbogenablage von z. B. maximal 1.000 mm Höhe, angeordnet
auf einem so genannten shuttle car zum Ausfahren, entweder auf Führer- oder
Auftriebsseite. Eine Ausschussschleuse kann automatisch oder auch manuell
betätigt
sein, wobei die manuelle Steuerung Vorrang hat, indem die automatische
Steuerung ignoriert oder überfahren
wird.
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An
den beiden Gutbogenablagen kann palettenlos auf Förderband
gestapelt und seitlich ausgefahren werden oder es können Paletten
für anschließende Rollenförderstrecken
vorgesehen sein. Es kann vorgesehen sein, dass mehrere Formatgrößen einprogrammierbar
sind und zur automatischen Formateinstellung der vorderen und seitlichen
Rüttlerbleche
in den beiden Gutbogenablagen sowie zur Korrektur der Formatverstellung
an der Schlechtbogenablage eingesetzt werden, sowie zur Formatverstellung
an Längs-
und Querschneidern usw.
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Die
Speichereinrichtung kann vertikal verfahrbare Rollen aufweisen.
Die Speichereinrichtung kann für
eine Kapazität
von z. B. 300 m oder mehr ausgelegt sein, womit sichergestellt wäre, dass
bei einer automatischen Formatverstellung am Querschneider ein Weiterlaufen
der Straße
bei voller Geschwindigkeit möglich
ist, während
der Querschneider steht. Hierbei wird der Speicher gefüllt und
kann anschließend
langsam wieder abgebaut werden, ohne große Zugveränderungen. Hierbei können bis zu
30 oder mehr Walzenpaare eingesetzt werden, die über angetriebene Gewindespindeln
auf- und abwärts
bewegt werden können.
Die Walzenpaare können
im Abstand von ca. 20–30
cm montiert sein, um ein Aufführen
dazwischen durch einen erneuten Seilaufführabschnitt zu ermöglichen.
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Hierbei
kann vorgesehen sein, dass die oberen Walzen 2,5 m nach unten und
die unteren Walzen umgekehrt ca. 2,5 m nach oben stoßen. Die
Gewindespindeln können
an einem Tragegerüst
befestigt sein und mittels Halbschalen auf einer Kugellagerkugel
abgestützt
sein, sodass ein Verkanten nicht möglich ist.
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Bei
der erfindungsgemäßen Herstellungsstraße können bis
zu zehn, vorzugsweise acht, troglose Saugrundsiebe oder Formerableitungen,
insbesondere top former, gap former vorgesehen sein. Bei den Saugrundsieben
kann ein Druckstoffauflauf in Richtung der Drehrichtung der Siebsaugwalze
oder entgegen der Drehrichtung der Siebsaugwalze vorgesehen sein.
Der Druckstoffauflauf kann ein konisches Querverteilerrohr aufweisen.
Die Siebsaugwalzen der Saugrundsiebe können durch jeweils eine als
Einkammersaugwalze ausgebildete Abgautschwalzen komplettiert sein.
Das Obertuch der Saugrundsiebe kann ausschließlich aus Wollfilz ausgebildet
sein. Die Siebsaugwalzen können
mit einem grobmaschigen unteren Stützsiebgewebe, insbesondere
rostfreiem Stahldrahtgewebe, und einem feinmaschigeren oberen Gewebe,
insbesondere rostfreiem Stahldrahtgewebe, bespannt sein. Die Saugrundsiebe
oder Ableitformer können
ohne außen
liegende Extraktorwalzen und mit wenigstens einer, vorzugsweise
zwei, innen liegenden Obertuchwalzen ausgebildet sein.
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Für Karton
bis z. B. 1.000 g/m2 (ca. 2,3 mm Stärke) können vorzugsweise
acht troglose Saugrundsiebe der vierten und fünften Generation von 1.200–1.300 mm
Durchmesser vorgesehen sein, wobei die Saugrundsiebe mit doppellagigem
Kunststoffsieb belegt sein können.
Bei Saugrundsieben der vierten Generation kann ein geschlossener
Druckstoffauflauf rechts, also in Drehrichtung der Siebsaugwalze,
vorgesehen sein. Bei Saugrundsieben der fünften Generation kann ein geschlossener Druckstoffauflauf
links, insbesondere entgegen der Drehrichtung der Siebsaug walze
vorgesehen sein. Saugrundsiebe der vierten Generation werden vorzugsweise
zur Herstellung von Karten, Zellstoff u. ä. eingesetzt, nicht jedoch
für so
genannte Testliner. Saugrundsiebe der fünften Generation werden vorzugsweise
nur für
Testliner eingesetzt.
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Die
Siebsaugwalzen können
auf aus- und einfahrbaren Wagen mit einseitigem Zahnriemen montiert
sein, wobei ein Drehantrieb auf Führerseite und ein Ausfahrantrieb
auf der Triebseite mit Zahnstangen und Ritzelanfahrhilfe vorgesehen
sein können.
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Der
Saugkasten kann auf drei freitragenden, rostfreien und um 180° drehbaren
Tragestangen eingehängt
sein, wobei die Tragestangen einen Durchmesser von etwa 70 mm aufweisen
können.
Die Tragestangen können
in einem Doppelgestell mit Distanzbüchsen gelagert sein. Der Saugkasten
kann vier Saugkammern mit Weichgummidichtungen und Durchbiegungsausgleich
aufweisen. Ein Ausfahrantrieb kann auf zwei triebseitige Ausfahrrillenrollen
wirken. Die Siebsaugwalze kann im nicht gelochten Randbereich durch
zwei gummierte Stützrollen
unterstützt
werden. Der Antrieb der Siebsaugwalze kann durch Speichenradeinsatz
auf der Führerseite erfolgen.
Die Abpresswalze kann als Einkammersaugwalze mit Zu- und Abstellung über Drehexzenternocken
ausgeführt
sein. Das Obertuch kann als nass fabric in Mehrfachlagen ausgeführt sein.
Für Maschinenstillstände kann
ein Satz Sprühnebeldüsen pro
Rundsieb und eingebautem Sprühwasserspritzrohr
für die
Saugwalzendichtungen als Schmiermittel vorgesehen sein. Dadurch
ergibt sich die theoretische Möglichkeit,
eine derartige Fertigungsstraße
mit Materialbahn nachts auch ohne Personal weiterlaufen zu lassen.
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Weiterhin
kann eine horizontale oder vertikale Hochdruckwasserstrahlreinigung
für das
Obertuch vorgesehen sein. Unter der Rundsiebnasspartie können flache
Nirosta-Auffangwannen mit zwei Abläufen vorgesehen sein. Eine
Ausführung
des Obertuchs nur aus Wollfilz führt
zu einem besseren Adhäsionsvermögen.
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Die
Stoffaufläufe
für die
Rundsiebe bestehen vorzugsweise im Wesentlichen aus einem konischen Querverteilerrohr,
eventuell mit eingebauter, angetriebener Schnecke, oder aber mit
außen
liegender, periodischer Ultraschalleinrichtung zur besseren Faserverwirbelung
der Fasern in der Stoffsuspension. Ferner kann im aufgesetzten,
aufsteigenden Querschacht bis zur eigentlichen Stoffauslauflippe
eine Schachtausbeulung mit darin befindlicher Schlägerwalze
zum Aufschlagen von Faserknoten, mit drehzahlregelbarem Antrieb,
vorgesehen werden. Die Schlägerwalze
wirkt zudem aufgrund ihres Antriebs als Enddosierpumpe vor dem Stoffauflauf.
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Am
Ende der Nasspartie kann eine Blaswalze mit regelbarer Blasleistung
als Abnahme und Überführhilfe
für die
Bahn und den führerseitigen
Aufführstreifen
vorgesehen sein.
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Weiterhin
kann eine pneumatische Spannvorrichtung für das Obertuch vorgesehen sein.
Das Spannen kann mittels zweier Außenständer in Verbindung mit der
Lagerung der unteren Innen-Obertuchsaugwalze durch Verfahren auf
den Fundamentschienen und mit mechanischer Verkeilung auf den Fundamentschienen
erfolgen.
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Am
Ende der Nasspartie kann eine Obertuchwechselhilfe vorgesehen sein.
Die Obertuchwechselhilfe kann eine Obertucheinhängungsvorrichtung am Ende der
Nasspartie aufweisen.
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In
den Stoffaufläufen
der Saugrundsiebe bzw. Formerableitungen können Profilstäbe mit Drehantrieben
zur Herstellung von Aufführstreifen vorge sehen
sein. Die Aufführstreifen
können
eine Breite von ca. 10 cm aufweisen.
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Einer
ersten Kalibrierpresse vorgelagert kann eine Nirosta-Tablettschiene
mit Luftunterstützung
vorgesehen sein.
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Weiterhin
können
Luftgleittische vorgesehen sein. Dadurch können Zwischenraume, insbesondere
im Nassbereich, überbrückt werden.
Die Gleittische können
eine Nirostablech-Tischplatte aufweisen, die poliert sein und eine
Stärke
von 0,5–1
mm aufweisen kann. Weiterhin können
Bohrungen im Abstand von ca. 10 cm vorgesehen sein, die reihenweise
von darunter befindlichen Druckkammern mit Druckluft von ca. 2 bar
gespeist werden. Beim Austritt der Luft aus den Bohrungen entsteht
ein geringer Unterdruck zur Umgebungsluft von ca. 1 bar, der dazu führt, dass
die Materialbahn auf der Tischplatte flach gedrückt wird, während gleichzeitig noch genügend Luft
als Gleitfilm zwischen Materialbahn und Tischplatte vorhanden bleibt,
sodass man die Bahn mittels Fingerdruck leicht verschieben kann.
Die Druckluft kann durch eine zentrale Druckversorgung bereitgestellt
werden. Alternativ können
lokale Kompressoren eingesetzt werden.
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Erfindungsgemäß können zwei
Querschneidestationen in Tandem-Anordnung vorgesehen sein. Dadurch
können
Maschinenstillstände
beim Querschnittmesserwechsel vermieden werden. Dabei kann ein zweiter
identischer Antrieb für
die zweite Messertrommel des Querschneiders verwendet werden, insbesondere
in spiegelbildlicher Versetzung: Anordnung auf Triebseite und Führerseite
der Maschine.
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Für den Längsschneider
kann ein individuell angetriebenes Obermesser vorgesehen sein. Der Längsschneider
kann gehärtete
angetriebene Ober messer mit seitenverstellbaren Haltern aufweisen, wobei
die Obermesser gegenüber
einer Mehrfachnutwalze angeordnet sind. Der Längsschneider kann einen Ober-
und Unterhalter mit elektronischer Positionierung aufweisen. Die
Positionierung der Ober- und Unterhalter kann elektronisch erfolgen.
Dadurch kann eine Genauigkeit auf einen Zehntelmillimeter erreicht
werden. Die Ober- und Unterhalter können eine elektromagnetische
Halterung und Fixierung durch drei konische Fixierstifte umfassen.
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Der
entscheidende Unterschied zwischen dem Schneiden von Papier auf
der einen Seite und Karton, Zellstoff, Pappe und Wellpappe auf der
anderen Seite beruht in der Materialbahnstärke von bis zu über 5 mm
gegenüber
einem dünnen
Blatt Papier von ca. 0,1 mm Stärke.
Bei einem Schneidvorgang schneidet in der Regel ein Obermesser gegen
ein Untermesser mit einer Überlappung,
die stets eine Spur größer sein
muss als die Materialbahnstärke. Bei
der Messerzustellung von Obermesser gegen Untermesser erfolgt normalerweise
eine Zweiwegebewegung „runter
und ran”.
Ferner wird an Papiermaschinen mit einem so genannten Vorschneidwinkel von
ca. 1°–3° gearbeitet
und für
einen guten Schnitt die Messerüberlappung
so gering wie möglich
gehalten.
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Es
ist vorteilhaft, anstelle von friktionsgetriebenen Obermessern beidseitig
angetriebene Ober- und Untermesser zu verwenden sowie eine Zu- und Rückstellung
als Zwei- bzw. Dreifachbewegung, also 1–2 mm Absetzen, Hochziehen
oder Drücken,
anschließend
Schrägstellung,
z. B. 45°,
oder Flachstellung, z. B. 90°,
der Obermesser auszuführen.
Bei der erfindungsgemäßen Herstellungsstraße ist ein
vollständig
automatisierter Herstellungsablauf denkbar. Ein Messerwechsel für den Längsschnitt
darf daher keine Stillstandszeiten verursachen. Daher ist es vorteilhaft,
wenn zwei identische Längsschneider
in Tandem-Anordnung und unmittelbarer Ab folge nacheinander vorgesehen
sind. Vorzugsweise weisen diese Längsschneider einzeln angetriebene
Untermesserhalter und ebenfalls angetriebene einzelne Obermesserhalter,
beide mit automatischer Synchronverstellung auf. Vorzugsweise sind
die beiden Obermesserhalter in jeder der beiden Längsschneidstationen elektrisch
so miteinander verbunden und geschaltet, dass das genutzte Obermesser
der Station, die bisher geschnitten hatte, noch ca. 10 Sekunden
weiterläuft
und mitschneidet, nachdem das Obermesser der anderen Station bereits
im Eingriff ist und mitschneidet. Erst dann geht das alte Obermesser
außer
Eingriff, fährt
hoch bzw. wird hoch gedrückt
und geht dann als Dreiwegebewegung in 45°-Schrägstellung bzw. in 90°-Flachstellung,
um neu bestückt
werden zu können.
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Die
Obermesser der bisher schneidenden Längsschneidstation können durch
einen Roboterarm entstückt
und neu bestückt
werden, indem eine Greifzange des Roboterarms die Messer der vorher schneidenden
Station fasst, abhebt und entsorgt. Weiterhin kann vorgesehen sein,
dass die Obermesser nicht mehr an den Obermesserhaltern verschraubt
werden, sondern diese durch die Greifzange des Roboterarms über drei
konische Fixierstifte einer Elektromagnethalterplatte seitlich an
den Obermesserhaltern magnetisch fixiert und gehalten werden, sobald
der Elektromagnet Strom erhält.
Sie werden dort solange gehalten, solange der Halter mit Strom versorgt
bleibt. Alternativ zu einem Roboterarm kann ein verfahrbarer Notsitz
mit Quertraverse zum Messerwechsel an laufender Maschine mit entsprechenden
Haltegurten vorgesehen sein, sodass der Messerwechsel auch durch
einen Menschen durchgeführt
werden kann.
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Zum
Längsschneiden
an dickem Karton, Pappe und Wellpappe im Stärkebereich von 2,5–5 mm kann
es vorteilhaft sein, gehärtete,
angetriebene Obermesser mit manuell oder automatisch seitenverstellbarem
Halter zum Längsschnitt
mit extrem hoher Voreilung gegenüber
einer Mehrfachnutwalze als Gegenstützwalze ohne Messerkontakt
vorzusehen, wobei die Obermesser mit ca. 300% Voreilung gegenüber der
Nutstützwalze
drehen können
und sich so buchstäblich
durch die Materialbahn sägen.
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Weiterhin
kann eine pneumatische Anpresswalze mit Anstellung von unten her
gegen die letzte Papierleitwalze vor dem Querschneidereinlauf zur Schaffung
einer zusätzlichen
Klemmpresse für
die Bahnfixierung im Stillstand und zur Entlastung der Querschneidereinzugspresse
vorgesehen sein, um damit Eindellungen im Neoprenmantel der Einzugspresse
zu vermeiden. Weiterhin kann eine Querschneidereinlaufschürze für den selbsttätigen Einlauf der
Materialbahn in den Querschneider vorgesehen sein. Die Querschneidereinlaufschürze kann
entweder ein angetriebenes Bändersystem
oder eine Siebschürze
mit Vakuum- und Luftunterstützung
oder dergleichen aufweisen.
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Es
kann vorgesehen sein, dass die erfindungsgemäße Maschine bzw. Herstellungsstraße mittels
frequenzgesteuerter Drehstrommotoren betrieben wird. Zur Steuerung
kann eine schallgedämpfte
Führerkabine
auf einer Erweiterung der Querschneiderumlaufplattform auf der Führerseite vorgesehen
sein. Es können
vier Geschwindigkeitseinstellungen vorgesehen sein: ein Kriechbetrieb
in fünf
Minimalstufen von 1–5
m mit Selbsteinrastung und hörbarem
Klick, Aufführgeschwindigkeit
von 12 m/Minute mit Rasterpunkt und Klick, offene Fahrweise am Querschneider
mit 70 m auf Lücke
und gewünschte
Betriebsgeschwindigkeit durch Drehrheostat von 150–300 m.
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Die
Elektroverkabelung kann durch Ringleitung im Fußboden oder seitlich hoch abgehängte Kabelversorgungen
an der Maschine erfolgen. Weiterhin kann eine Anzeigeampel mit 45°-Drehung über dem
Querschneider zur Anzeige der Restfeuchte bzw. des Atrogehalts und
der Bahntemperatur vorgesehen sein.
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Beim
seitlichen Abtransport der Stapel können diese sukzessive auseinandergezogen
werden, sodass ein Zwischenraum entsteht, der z. B. zum Überstülpen einer
Schrumpffolienhaube ausreicht.
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Soll
Wellpappenrohpapier hergestellt werden, wird der Querschneider nicht
benötigt.
Dieser kann z. B. überfahren
werden. Hierzu dient der Bypass. Zur Aufrollung wird die Verwendung
des fliegenden Rollenwechsels vorgeschlagen. Für den fliegenden Rollenwechsel
an der Abrollseite einer Wellpappenmaschine sollten hülsenbestückte Expansionstamboure
mit Papphülsen,
Kunststoffhülsen
oder Aluminium- bzw. Stahlhülsen
vorgesehen sein. Zusätzlich
ist eine Tambourausziehvorrichtung mit Expansionstambouren inklusive
Vorbereitung mittels doppelseitigen Klebebands zur Bahnübernahme nach
dem Trennvorgang vorteilhaft.
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Die
so produzierten Wellpappenrohpapierrollen können damit auf Hülsen an
die Wellpappenmaschine angeliefert und dort rollstangenlos aufgenommen
werden.
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Wird
dagegen der Querschneider eingesetzt und somit Bögen abgeschnitten, müssen diese
Bögen gestapelt
werden. Hierzu wird vorgeschlagen, Paletten aus schlagfestem Kunststoff
zu verwenden. Diese sollten eine Unterbündigkeit von ca. 1 cm unter der
jeweiligen Formatgröße aufweisen.
Vorteilhaft sind verschiedenfarbige Palettengrößenmarkierungen auf Absenkbühnen und
Schiebekulissen zur Palettenfixierung und Führung beim Ausfahren. Weiterhin
sind Nadellagerbettstreifen zur Ausfahrunterstützung, in Verbindung mit pneumatisch
oder hydraulisch betätigter
pusher-Platte auf Führerseite
vorteilhaft. Auch ein farbig abgesetztes Palettenmagazin für die gängigsten
Hauptformate ist vorteilhaft. Als Verpackungsart kommt Schrumpffolienverpackung
in Verbindung mit Kunststoffpaletten infrage. Eine Schrumpffolienhaube
in Verbindung mit einer Kunststoffpalette übersteht bei freier Lagerung
unbeschadet auch Regengüsse
und unterliegt keinerlei Verschmutzung. Die Schrumpffolienhaubenaufbringung kann über einen Überstülp-Roboter
erfolgen.
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Weitere
Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung eines Ausführungsbeispiels
der Erfindung, anhand der Figuren der Zeichnung, die erfindungswesentliche
Einzelheiten zeigen, und aus den Ansprüchen. Die einzelnen Merkmale
können
je einzeln für
sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination bei einer Variante
der Erfindung verwirklicht sein.
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Ein
bevorzugtes Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird
nachfolgend mit Bezug zu den Figuren der Zeichnung näher erläutert.
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Es
zeigen:
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1a, 1b zwei
Teile einer erfindungsgemäßen Herstellungsstraße, wobei
sich die 1b rechts an die 1a anschließt;
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2 die
Ausgestaltung einer Dreiseilaufführung.
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In
den 1a, 1b ist eine Herstellungsstraße 10 gezeigt.
Eine Nasspartie 11 weist im Ausführungsbeispiel acht troglose
Saugrundsiebe 12 bis 19 auf. Die Siebsaugwalzen 20 bis 27 weisen
ein unteres grobmaschiges Stützsieb
und ein oberes feinmaschiges Stahlgewebesieb auf. Das Material des Obertuchs
ist entweder genadeltes Wollfilzgewebe mit einer Clippernaht oder
ein mehrlagiges Kunststoffgewebe mit Ösennahtverbindung. Das Obertuch (in
der Figur zusammen mit dem Papierlauf zu sehen) sollte ein höchst mögliches
Adhäsionsverhalten aufweisen.
Der Nasspartie 11 ist eine Presse 30 nachgeordnet,
ehe eine Heißluftschwebetrockneranlage 31 folgt.
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Die
Heißluftschwebetrockneranlage 31 weist im
Ausführungsbeispiel
eine effektive Trocknerstrecke von 72 m unterteilt in drei Abschnitte
von je 24 m, hiervon jeder Abschnitt unterteilt in 3 × 8 m Trocknerstrecke,
auf. Die Heißlufttemperatur
beträgt
etwa 300–350°C. Beheizt
wird die Heißluftschwebetrockneranlage 31 mit
Erdgas oder Flüssiggas.
Die Abschnitte der Heißlufttrockneranlage 31 sind
mit den Bezugsziffern 32 bis 40 bezeichnet. Die
Abschnitte sind in unterschiedlichen Etagen, im Ausführungsbeispiel
in drei Etagen, angeordnet. Das zu trocknende Material wird über Umlenkrollen 41, 42 geführt. Die Flammhöhen- bzw.
Temperaturregelung kann stufenlos, manuell oder automatisch erfolgen.
Eine Umluftverteilung erfolgt zu 2/3 von unten und zu 1/3 von oben.
An der Heißluftschwebetrockneranlage 31 können Peripheriegeräte vorgesehen
sein, wie nicht dargestellte externe Ventilatoren und Antriebe,
Brenner und Brennkammern, Abluft- und Frischluftversorgung. Für die beiden
oberen Etagen können
Laufstege mit Treppen und Geländer
auf der Führerseite
vorgesehen sein. Weiterhin sind Sichtfenster mit Innenbeleuchtung
zur Bahnbeobachtung vorgesehen. Querlaufstege können ebenfalls vorgesehen sein. Die
Umlenkrollen 41, 42 können als Luftkissenumlenkrollen
ausgeführt
sein.
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Im Übergangsbereich
zwischen der Heißluftschwebetrockneranlage 31 und
einer Speichereinrichtung 45 kann eine als Tänzerwalzenglied 46 ausgebildete
Ausgleichseinrichtung vorgesehen sein. Diese kann zur Zugmessung
und zum Zugausgleich vorgesehen sein. Sie kann angetriebene, temperaturfeste
antistatische Unterbänder
und Oberbänder aufweisen.
Die Speichereinrichtung 45 weist Rollen 47, 48 auf,
die vertikal verfahrbar sind, um die Speicherstrecke zu verändern. Die
Zweitfunktion nach der Speicherung ist die Klimatisierung der Bahn zwecks
Abkühlung
und zur teilweisen Rückbefeuchtung
durch zwei Nebeldüsenzerstäuber 49, 50,
die auf das Speicherdach montiert sind. In der Speichereinrichtung 45 kann
eine Klimaüberwachungsstation vorgesehen
sein. Nach der Speichereinrichtung 45 ist wiederum eine
als Tänzerwalzenglied
ausgebildete Ausgleichseinrichtung 51 vorgesehen, ehe eine Schneidanlage 52 mit
Bypass 53 vor einer Schlussgruppe 54 folgt.
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Während der
Speicherfüllung
ergibt sich eine zunehmende Zugerhöhung für die Materialbahn, die durch
die Pufferfunktion der beiden Ausgleichseinrichtungen 46, 51 nur
einige wenige Sekunden ausgeglichen werden kann. Deshalb ist es
zweckmäßig, eine
automatische Umschaltung aller streckenabhängigen Elektroantriebe von
einer Geschwindigkeitssteuerung auf eine Zugsteuerung vorzusehen.
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Die
Schneidanlage 52 weist zwei Längsschneider 70, 71 in
Tandem-Anordnung
sowie Querschneider 73 in Tandem-Anordnung auf. Die durch den
Querschneider 73 abgeschnittenen Bögen werden in Stapeleinrichtungen
gestapelt. In der Schlussgruppe 54 ist eine Aufrolleinrichtung
vorgesehen. Vor dem Querschneider 73 ist eine Einzugspresse 72 vorgesehen.
Außerdem
ist eine Besäumschneideinrichtung 74 gezeigt.
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Die 2 zeigt
eine Dreiseilaufführung
in V-förmiger
Anordnung. In 2 ist ein unterer Seilstrang 60 mit
einem Durchmesser von etwa 10–12 mm
gezeigt. Dieser liegt mittig im Aufführstreifen. Die beiden dünneren Oberseilstränge 61, 62 weisen
einen Durchmesser von etwa 7–8
mm auf. Sie können in
die gezeigte Position hochschnellen und dabei den Streifen einwickeln
und seitlich festhalten.
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Das
Papier bzw. der Karton legt sich im feuchten Zustand um den dickeren
unteren Strang 60 und die beiden Oberstränge 61, 62 drücken beide das
Papier 63 über
dem dicken Unterstrang 60 zusammen.