DE102019129995A1

DE102019129995A1 - Vorrichtung zur Herstellung einer Faserstoffbahn

Info

Publication number: DE102019129995A1
Application number: DE102019129995.0A
Authority: DE
Inventors: Johann Moser
Original assignee: Voith Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2019-11-07
Filing date: 2019-11-07
Publication date: 2021-05-12

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (100) zur Herstellung einer Faserstoffbahn (102), umfassend eine Siebpartie (104) mit wenigstens einer Formiereinheit (104a) zur Bildung einer Faserstoffbahn (102), eine Pressenpartie (106) und eine Trockenpartie (108). Erfindungsgemäß, umfasst die Trockenpartie (108) zwei Leimauftragsvorrichtungen (110, 112) zum Auftragen von Leim auf die beiden Seiten (102a, 102b) der Faserstoffbahn (102), wobei die beiden Leimauftragsvorrichtungen (110, 112) durch eine Trockengruppe (114) der Trockenpartie (108) voneinander getrennt angeordnet sind. Gemäß einem weiteren Aspekt weist die Siebpartie eine Blade/Roll-Gap-Formiereinheit (104a) mit einem Formierwinkel von mehr als 90° um die Saugwalze auf, und weist die Pressenpartie eine Presse mit vier Nips auf, von denen zwei von Schuhpressen gebildet sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung einer Faserstoffbahn, umfassend eine Siebpartie mit wenigstens einer Formiereinheit zur Bildung einer Faserstoffbahn, eine Pressenpartie zur weiteren Entwässerung der Faserstoffbahn und eine Trockenpartie zur Trocknung der Faserstoffbahn.
Derartige Vorrichtungen zur Herstellung von Faserstoffbahnen, insbesondere zur Herstellung von Liner, beispielsweise Testliner, sind aus dem Stand der Technik allgemein bekannt. Lediglich beispielhaft sei hier auf die EP 2 598 694 B1 verwiesen.
Ein Problem, das sich bei derartigen Vorrichtungen immer wieder stellt, ist die erhöhte Zahl von Abrissen bei der Herstellung von Faserstoffbahnen niedriger Grammatur, insbesondere von Faserstoffbahnen mit einer Grammatur von 85 g/m² oder weniger, bei hoher Geschwindigkeit, insbesondere einer Geschwindigkeit von 1600 m/sec und mehr. Je mehr Abrisse auftreten, desto schlechter ist aber der für die Wirtschaftlichkeit der Vorrichtung maßgebliche Zeitwirkungsgrad.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass mit ihr auch Faserstoffbahnen niedriger Grammatur bei hoher Geschwindigkeit hergestellt werden können.
Die vorliegende Erfindung stellt eine ganze Reihe von Maßnahmen bereit, von denen jede einzelne für sich genommen in der Lage ist, die vorstehende Aufgabe zu lösen. Diese Maßnahmen können zur Lösung dieser Aufgabe aber auch in Kombination miteinander synergistisch zusammenwirken.
Ein erster Lösungsaspekt befasst sich mit einer Verbesserung nach der Trockenpartie, insbesondere bei Vorrichtungen zur Herstellung von Faserstoffbahnen, bei denen nach der Trockenpartie mindestens eine erste Leimauftragsvorrichtung zum Auftragen von Leim auf die eine Seite der Faserstoffbahn, beispielsweise deren Unterseite, und mindestens eine zweite Leimauftragsvorrichtung zum Auftragen von Leim auf die jeweils andere Seite der Faserstoffbahn, beispielsweise deren Oberseite, umfasst.
Eine derartige Vorrichtung ist beispielsweise aus der EP 2 598 694 B1 bekannt. In der Praxis hat sich gezeigt, dass es bei der Herstellung von Faserstoffbahnen niedriger Grammatur bei hoher Geschwindigkeit auch hier vermehrt zu Abrissen kommt. Um vermehrte Abrisse zu vermeiden, musste die pro Flächeneinheit auf die Faserstoffbahn aufgebrachte Leimmenge reduziert werden, was sich aber auf die Festigkeit der so hergestellten Faserstoffbahn nachteilig auswirkte.
Zur Lösung dieses Leimauftragsproblems wird gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung vorgeschlagen, dass die mindestens eine erste Leimauftragsvorrichtung und die mindestens eine zweite Leimauftragsvorrichtung durch eine Trockengruppe der Trockenpartie voneinander getrennt angeordnet sind. Durch den räumlich und damit auch zeitlich getrennten Leimauftrag auf die Ober- und die Unterseite der Faserstoffbahn kann vermieden werden, dass zu viel Feuchtigkeit auf einmal in die Faserstoffbahn eingetragen wird. Zudem kann der Faserstoffbahn durch die Zwischentrocknung zumindest ein Teil der durch den wenigstes einen ersten Leimauftrag in sie eingebrachten Feuchtigkeit wieder entzogen werden. Somit weist die Faserstoffbahn in dem von der mindestens einen ersten Leimauftragsvorrichtung und der mindestens einen zweiten Leimauftragsvorrichtung begrenzten Abschnitt an jeder Stelle einen niedrigeren Feuchtigkeitsgehalt auf, als dies bei der Vorrichtung des Standes der Technik der Fall ist, die einen simultanen Leimauftrag auf Ober- und Unterseite der Faserstoffbahn einsetzt. Hierdurch ist es möglich, die pro Flächeneinheit auf die Faserstoffbahn aufgebrachte Leimmenge zu erhöhen, was sich vorteilhaft auf die Festigkeit der hergestellten Faserstoffbahn auswirkt. Somit kann festigkeitsbedingter Ausschuss vermieden werden, was den Mengenwirkungsgrad erhöht.
Vorzugsweise erfolgt der Leimauftrag zuerst auf die Unterseite der Faserstoffbahn, da die Faserstoffbahn im Falle eines Bahnabrisses dann die Tendenz hat, sich nach unten zu bewegen. Auf diese Weise wird ein kleinerer Bereich der Vorrichtung durch den Abriss verschmutzt, als dies der Fall wäre, wenn sich die abgerissene Faserstoffbahn unkontrolliert nach oben bewegen würde. Entsprechend muss auch nur dieser kleinere Bereich der Vorrichtung vor dem Wiederanfahren der Vorrichtung gereinigt werden. Im Bereich des zweiten Leimauftrags treten üblicherweise weniger Abrisse auf, da die Faserstoffbahn hier schon eine höhere Festigkeit aufweist.
Um trotz der räumlichen Trennung der beiden Leimauftragsvorrichtungen die Gesamtlänge der Vorrichtung zur Herstellung der Faserstoffbahn nicht oder zumindest nicht deutlich erhöhen zu müssen, wird in Weiterbildung der Erfindung vorgeschlagen, dass wenigstens eine der Leimauftragsvorrichtungen unterhalb der Maschinenebene der Vorrichtung zur Herstellung der Faserstoffbahn angeordnet ist. Je nachdem, ob die wenigstens eine erste Leimauftragsvorrichtung oder die wenigsten eine zweite Leimauftragsvorrichtung unterhalb der Maschinenebene der Vorrichtung, also im sogenannten Keller der Vorrichtung, angeordnet ist, kann es dabei ferner vorteilhaft sein, wenn die Faserstoffbahn im Wesentlichen vertikal von oberhalb der Maschinenebene nach unterhalb der Maschinenebene geführt ist und/oder wenn die Faserstoffbahn im Wesentlichen vertikal von unterhalb der Maschinenebene nach oberhalb der Maschinenebene geführt ist. Das erleichtert die Entfernung von Papierresten nach Abrissen im Bereich der Zylindertrocknung.
Zudem kann in dem vertikalen Bahnabschnitt eine einreihige Trockengruppe angeordnet sein.
Um der Bildung eines Curls der Faserstoffbahn vorbeugen zu können bzw. die Bildung eines Curls der Faserstoffbahn verhindern zu können, wird in Weiterbildung der Erfindung ferner vorgeschlagen, dass in Maschinenrichtung nach der wenigstens einen zweiten Leimauftragsvorrichtung eine weitere Trockengruppe angeordnet ist, beispielsweise eine einreihige Trockengruppe. Alternativ kann auch eine klassische zweireihige Trockengruppe eingesetzt werden.
Im Hinblick auf den Einsatz der erfindungsgemäßen Vorrichtung bei hohen Produktionsgeschwindigkeiten, ist es erfindungsgemäß ferner vorteilhaft, wenn die Siebpartie eine Gap-Formiereinheit aufweist, beispielsweise eine Blade-Gap-Formiereinheit oder eine Blade/Roll-Gap-Formiereinheit. Welche Art von Gap-Formiereinheit die geeignetere ist, kann in Abhängigkeit von den Randbedingungen des jeweiligen Einzelfalls entschieden werden. Grundsätzlich verfügen Blade/Roll-Gap-Formiereinheiten über eine bessere Entwässerungsleistung als Blade-Gap-Formiereinheiten. Blade-Gap-Formiereinheiten sind hingegen in Anschaffung und Betrieb kostengünstiger als Blade/Roll-Gap-Formiereinheiten.
Alternativ kann die Siebpartie unter günstigen Randbedingungen aber auch eine Highspeed-Hybridformiereinheit aufweisen. Highspeed-Hybridformiereinheiten unterscheiden sich von herkömmlichen Hybridformiereinheiten im Allgemeinen durch eine längere Vorentwässerungsstrecke und den Einsatz spezieller Foils, die an die bei höheren Produktionsgeschwindigkeiten auftretenden stärkeren Turbulenzen angepasst bzw. auf diese einstellbar sind.
In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass wenigstens eines der Leimauftragswerke eine Übertragswalze mit einer Leimauftragsvorrichtung und einer Rakel sowie eine Gegenwalze umfasst, wobei die Leimauftragsvorrichtung den Leim auf die Oberfläche der Übertragswalze aufträgt, die Rakel überschüssigen Leim abträgt und die gerakelte Leimschicht anschließend in einem zwischen der Übertragswalze und der Gegenwalze gebildeten Nip auf die Faserstoffbahn übertragen wird. Dabei kann die Rakel vorzugsweise eine Rollrakel sein.
Um sicherstellen zu können, dass die Anlagensektion nicht schwingt bzw. vibriert, kann ferner vorgesehen sein, dass das Verhältnis des Durchmessers der Übertragswalze zum Durchmesser der Gegenwalze wenigstens 2:1, vorzugsweise wenigstens 3:1, beträgt. Ferner werde dadurch Kosten reduziert. Durch den hohen bzw. erhöhten Spitzendruck im Nip dringt der Leim tiefer in die Bahn ein.
Um mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung auch mehrlagige Faserstoffbahnen herstellen zu können, wird in Weiterbildung der Erfindung vorgeschlagen, dass die Siebpartie mindestens eine erste Formiereinheit zur Bildung einer ersten Lage der Faserstoffbahn und mindestens eine zweite Formiereinheit zur Bildung einer zweiten Lage der Faserstoffbahn sowie eine Vergautschungszone umfasst, wobei die erste Formiereinheit und die zweite Formiereinheit derart angeordnet und ausgebildet sind, dass die zweite Lage zur Bildung der Faserstoffbahn in der Vergautschungszone auf die erste Lage übertragen wird.
Um die Faserstoffbahn auch bei hohen Produktionsgeschwindigkeiten sicher führen und damit das Risiko von Abrissen reduzieren zu können, kann ferner vorgesehen sein, dass die Pressenpartie eine zugfreie Presse mit wenigstens zwei Nips, vorzugsweise wenigstens drei Nips, umfasst. Beispielsweise kann die zugfreie Presse eine Tandempresse mit vier Filzen oder eine Tandempresse mit drei Filzen und einem Band sein. Es ist aber auch denkbar, dass die zugfreie Presse eine TriNip-Presse umfasst.
Ein zweiter Lösungsaspekt befasst sich mit einer Verbesserung der Siebpartie und der Pressenpartie. Insbesondere wird vorgeschlagen, dass die Siebpartie eine Blade/Roll-Gap-Formiereinheit mit einem Formierwinkel von mehr als 90° um die Gap-bildende Saugwalze aufweist und dass die Pressenpartie eine von einem endlos umlaufenden, wasseraufnehmenden und luftdurchlässigen Entwässerungsband sowie der außenliegenden Faserstoffbahn umschlungene Saugwalze umfasst, sowie eine in Bahnlaufrichtung folgende, von einem glatten, endlos umlaufenden Transferband umschlungene, zylindrische Zentralwalze, die an der Bildung von wenigstens einem Pressspalt mit einer, von einem endlos umlaufenden, wasseraufnehmenden Entwässerungsband umschlungenen Presswalze beteiligt ist, wobei das Transferband die Faserstoffbahn von dem Entwässerungsband der Saugwalze übernimmt, und wobei die Saugwalze mit einer Übergabe-Presswalze einen Übergabe-Pressspalt bildet, durch den das Entwässerungsband der Saugwalze und das Transferband gemeinsam mit der dazwischenliegenden Faserstoffbahn laufen. Sowohl die speziell ausgebildete Siebpartie als auch die speziell ausgebildete Pressenpartie sorgen für eine hervorragende Entwässerung der Faserstoffbahn und tragen damit zu deren Festigkeit bei. Diese Merkmalskombination ist schon für sich alleine genommen geeignet, die Herstellung von Faserstoffbahnen niedriger Grammatur bei hohen Produktionsgeschwindigkeit zu begünstigen. Daher wird für diese Kombination auch unabhängiger Schutz beansprucht. Als besonders effektiv gegen Abrisse hat sich diese Merkmalskombination aber in Verbindung mit dem räumlich und zeitlich getrennten Leimauftrag erwiesen.
Ein weiterer Umstand, der bei der Herstellung von Faserstoffbahnen niedriger Grammatur bei hohen Produktionsgeschwindigkeit zu Abrissen führen kann, ist eine zu hohe Konzentration von Störstoffen, den sogenannten Stickies, in der Faserstoffsuspension, aus der die Faserstoffbahn hergestellt wird. Insbesondere bei der Verwendung von Recycling-Material, beispielsweise alten Wellpappeschachteln, ist das Vorhandensein derartiger Störstoffe in der Praxis unvermeidbar. Durch die nachstehend diskutierten Maßnahmen ist es jedoch möglich, die Konzentration dieser Störstoffe auf einen akzeptablen Wert zu reduzieren.
Eine erste Maßnahme kann beispielsweise darin bestehen, dass der Trockengehalt der Faserstoffsuspension am Ausgang der Stoffaufbereitung im Konstantteil der Vorrichtung mindestens 30% beträgt. Selbstverständlich wird die Faserstoffsuspension, bevor sie dem Stoffauflauf der Siebpartie zugeführt wird, auf einen deutlich niedrigeren Trockengehalt, beispielsweise einen Trockengehalt in der Größenordnung von 1% oder weniger, verdünnt. Es hat sich jedoch gezeigt, dass die auf die Konzentration gewünschter Störstoffe bezogene Konzentration von Störstoffen bei einem Trockengehalt der Faserstoffsuspension von 30% und mehr niedrigere Werte aufweist, d.h. das relativ gesehen weniger Störstoffe in der Faserstoffsuspension enthalten sind. Diese Störstoffe werden von der Papiermaschine ferngehalten.
Dieser Effekt kann durch geeignete Reinigungsmaßnahmen noch verstärkt werden.
Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass der Vorrichtung zur Aufbereitung von Recycling-Material eine Feinschlitzsortierung zugeordnet ist. Die Feinschlitzsortierung kann beispielsweise wenigstens einen Schlitz aufweisen, dessen Breite höchstens 0,15 mm beträgt.
Zusätzlich oder alternativ wird vorgeschlagen, dass im Wasserkreislauf der Stoffaufbereitung eine Vorrichtung vorgesehen ist, welche feine und feinste Luftbläschen in das Prozesswasser einträgt. Derartige Vorrichtungen sind in der Fachsprache unter dem Begriff „Dissolved Air Flotation“ bekannt. Die Luftbläschen steigen in dem Prozesswasser auf und lagern sich dabei an die Störstoffe an und nehmen diese auf ihrem Weg zur Oberfläche des Prozesswassers mit, wo sie abgeschöpft und somit aus dem Prozesswasser entfernt werden können.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert werden. Es stellt dar:

1 eine grob schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform des Leimauftragsteils einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung einer Faserstoffbahn;
2 eine Darstellung ähnlich jener der 1 einer zweiten Ausführungsform des Leimauftragsteils einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung einer Faserstoffbahn; und
3 eine grob schematische Darstellung der Siebpartie, der Pressenpartie und des Beginns der Trockenpartie einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung einer Faserstoffbahn.

In 1 ist der Leimauftragsteil 109 einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 100 zur Herstellung einer Faserstoffbahn 102 dargestellt. Wie aus 3 zu ersehen, umfasst die Vorrichtung eine Siebpartie 104, eine Pressenpartie 106 und eine Trockenpartie 108.
In der Ausführungsform der 1 umfasst der Leimauftragsteil 109 der Vorrichtung 100 ferner zwei Leimauftragsvorrichtungen 110 und 112, die mittels einer Trockengruppe 114 in Maschinenlaufrichtung L räumlich voneinander getrennt angeordnet sind, sowie zwei in Maschinenlaufrichtung L nach der Leimauftragsvorrichtung 112 angeordnete Trockengruppen 116 und 118.
Die beiden Leimauftragsvorrichtungen 110 und 112 tragen jeweils nur auf eine Seite der Faserstoffbahn 102 Leim auf. Während die Leimauftragsvorrichtung 110 den Leim auf die Unterseite 102a der Faserstoffbahn 102 aufträgt, trägt die Leimauftragsvorrichtung 112 den Leim auf die Oberseite 102b der Faserstoffbahn 102 auf. Beide Leimauftragsvorrichtungen 110 und 112 umfassen jeweils eine Übertragswalze 110a bzw. 112a mit einer mit einer Rollrakel versehenen Leimabgabevorrichtung 110b bzw. 112b sowie eine Gegenwalze 110c bzw. 112c. Die auf die Oberfläche der Übertragswalze 110a bzw. 112a aufgetragene Leimschicht wird in einem zwischen der Übertragswalze 110a bzw. 112a und der Gegenwalze 110c bzw. 112c gebildeten Nip 110d bzw. 112d auf die Faserstoffbahn 102 übertragen.
Die zwischen den beiden Leimauftragsvorrichtungen 110 und 112 angeordnete Trockengruppe 114 ist als einreihige Trockengruppe ausgebildet. Sie umfasst daher lediglich eine Reihe von Trockenzylindern 114a, die der Trocknung der Faserstoffbahn 102 von deren Unterseite 102a her dienen. Hierzu ist die Faserstoffbahn 102 derart um die Trockenzylinder 114a herumgeführt, dass sie mit ihrer Unterseite 102a an der Oberfläche der Trockenzylinder 114a anliegt. Ferner sind Umlenkzylinder 114b vorgesehen. Gestützt wird die Faserstoffbahn 102 auf ihrem Weg durch die Trockengruppe 114 mittels eines Filzes 114c, das an der Oberseite 102b der Faserstoffbahn 102 anliegt.
Auch die nach der Leimauftragsvorrichtung 112 angeordnete Trockengruppe 116 ist als einreihige Trockengruppe ausgebildet. Auch sie umfasst lediglich eine Reihe von Trockenzylindern 116a, die der Trocknung der Faserstoffbahn 102 von deren Oberseite 102b her dienen. Hierzu ist die Faserstoffbahn 102 derart um die Trockenzylinder 116a herumgeführt, dass sie mit ihrer Oberseite 102b an der Oberfläche der Trockenzylinder 116a anliegt. Ferner sind Umlenkzylinder 116b vorgesehen. Gestützt wird die Faserstoffbahn 102 auf ihrem Weg durch die Trockengruppe 116 mittels eines Filzes 116c, das an der Unterseite 102a der Faserstoffbahn 102 anliegt.
Während die Trockengruppe 114 im Wesentlichen horizontal angeordnet ist, ist die Trockengruppe 116 im Wesentlichen vertikal angeordnet. Auf diese Weise kann sich die Faserstoffbahn 102 nach einem eventuellen Abriss in beiden Fällen nicht unkontrolliert nach oben bewegen und große Teile der Vorrichtung 100 verschmutzen.
Die in Maschinenlaufrichtung L hinter der Trockengruppe 116 angeordnete Trockengruppe 118 dient der Vermeidung von Curl, einem seitlichen Aufbiegen der Faserstoffbahn 102 an ihren Rändern. Die Trockengruppe 118 ist hierzu als einseitige Trockengruppe ausgebildet, welche die Faserstoffbahn 102 wiederum von deren Unterseite 102a her trocknet. Die umfasst Trockenzylinder 118a, Umlenkzylinder 118b und ein Filz 118c.
In 2 ist eine alternative Ausführungsform einer Vorrichtung zur Herstellung einer Faserstoffbahn dargestellt. Da die Ausführungsform der 2 den gleichen Grundgedanken wie die Ausführungsform der 1 verwirklicht, nämlich die räumliche Trennung der beiden Leimauftragsvorrichtungen in Maschinenlaufrichtung, sind in 2 analoge Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen wie in 1, jedoch vermehrt um die Zahl 100. Darüber hinaus wird die Vorrichtung 200 der 2 im Folgenden nur insoweit beschrieben werden, als sie sich von der Vorrichtung 100 der 1 unterscheidet, auf deren Beschreibung hiermit ansonsten ausdrücklich verwiesen sei.
Wie bei der Ausführungsform der 1 sind die beiden Leimauftragsvorrichtungen 210 und 212 durch eine einreihige Trockengruppe 214, die der Trocknung der Faserstoffbahn 202 von deren Unterseite 202a her dient, in Maschinenlaufrichtung L räumlich voneinander getrennt. Allerdings ist die Trockengruppe 214 im Wesentlichen vertikal angeordnet und erstreckt sich von oberhalb nach unterhalb der Maschinenebene M in den sogenannten Maschinenkeller hinein, einen Bereich, der zwischen der Maschinenebene M und der Basisebene B angeordnet ist, wobei letztgenannte im Wesentlichen auf der Höhe des Hallenbodens der Werkshalle angeordnet ist.
Zudem umfasst die Trockengruppe 214 neben den Trockenzylindern 214a, den Umlenkzylindern 214b und dem Filz 214c noch eine Infrarot-Trocknungseinheit 214d welche in Maschinenlaufrichtung L unmittelbar nach der Leimauftragsvorrichtung 210 angeordnet ist.
Auch die Trockengruppe 216 verfügt zusätzlich zu den Trockenzylindern 216a, den Umlenkzylindern 216b und dem Filz 216c über eine analoge Infrarot-Trocknungseinheit 216d, welche in Maschinenlaufrichtung L unmittelbar nach der Leimauftragsvorrichtung 212 angeordnet ist. Die Trockengruppe 216 ist ebenfalls im Wesentlichen vertikal angeordnet und erstreckt sich aus dem Maschinenkeller wieder bis oberhalb der Maschinenebene M.
Im Unterschied zur Ausführungsform der 1 ist die Trockengruppe 218 bei der Ausführungsform der 2 zweireihig ausgebildet, d.h. sie umfasst zwei Reihen von Trockenzylindern 218a und 218b, denen jeweils ein Filz 218c bzw. 218d zugeordnet ist, und trocknet die Faserstoffbahn 202 somit sowohl von der Unterseite 202a als auch von der Oberseite 202b her.
Nachzutragen ist noch, dass die Übertragswalzen 210a bzw. 212a der Leimauftragsvorrichtungen 210 bzw. 212 bei der Ausführungsform der 2 einen erheblich größeren Durchmesser aufweisen als die jeweils zugehörigen Gegenwalzen 210c bzw. 212c. Insbesondere kann das Durchmesserverhältnis wenigstens 2:1, vorzugsweise wenigstens 3:1, betragen. Hierdurch kann der Liniendruck im Nip 210d bzw. 212d den Leim tiefer in die Faserstoffbahn 202 eindringen lassen.
In 3 ist eine Ausgestaltungsmöglichkeit für die Siebpartie und die Pressenpartie der Vorrichtung 100 zur Herstellung der Faserstoffbahn 102 dargestellt. Es sei bereits an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass die Ausgestaltungen der 3 auf der einen Seite und der 1 bzw. 2 auf der anderen Seite in Kombination miteinander verwendet werden können, aber nicht müssen. Vielmehr ist es denkbar, dass die Trockenpartien der 1 bzw. 2 auch mit anders ausgestalteten Sieb- und Pressenpartien verwendet werden können, bzw., dass die Sieb- und Pressenpartien der 3 auch mit anderen Trockenpartien verwendet werden können.
Die Siebpartie 104 der Vorrichtung 100 umfasst gemäß 3 eine Roll-Gap-Formiereinheit 104a. Zur Bildung der Faserstoffbahn 102 leitet eine schematisch durch ein Dreieck angedeutete Zuführeinrichtung 104b Faserstoffsuspension in einen zwischen zwei Sieben 104c und 104d gebildeten Spalt 104e ein, das sogenannte Gap. Das Sieb 104c ist um eine Saugwalze 104f, die sogenannte Roll, herumgeführt, die der Entwässerung der zwischen den beiden Sieben 104c und 104d aufgenommenen Faserstoffbahn 102 dient. Um die Faserstoffbahn 102 besonders effektiv entwässern zu können, umschlingt die Faserstoffbahn 102 die Saugwalze 104f auf einem Umfangswinkel α, der erfindungsgemäß mehr als 90° beträgt.
Ferner können auf den von der Faserstoffbahn 102 abgewandten Seiten der Siebe 104c und 104d (nicht dargestellte) Foils und Saugkästen angeordnet sein, die der weiteren Entwässerung der Faserstoffbahn 102 dienen. Foils sind im Wesentlichen stationäre Entwässerungselemente, deren der Faserstoffbahn 102 zugewandte Oberfläche derart gestaltet ist, dass sich auslaufseitig ein Unterdruck bildet, der der Faserstoffbahn 102 Wasser entzieht. Im Zusammenhang mit Gap-Formiereinheiten werden derartige Foils auch als Blades bezeichnet.
Obgleich die in 1 dargestellte Siebpartie 104 lediglich eine einlagige Faserstoffbahn 102 erzeugt, deren eine Lage auch nur eine Schicht aufweist, sei darauf hingewiesen, dass alternativ auch Siebpartien zur Herstellung mehrlagiger Faserstoffbahnen eingesetzt werden können, insbesondere Siebpartien, bei denen wenigstens eine Lage der mehrlagigen Faserstoffbahn wenigstens zwei Schichten aufweist.
In einem letzten Abschnitt der Siebpartie 104 wird die Faserstoffbahn 102 nur noch vom Sieb 104c gestützt. Von diesem wird sie dann mittels eines Übergabefilzes 106a abgenommen und an die Pressenpartie 106 übergeben.
Die Pressenpartie 106 umfasst eine Saugwalze 106b, welche von dem Übergabefilz 106a und der an dessen Außenseite angeordneten Faserstoffbahn 102 umschlungen ist. Zwei Presswalzen 106c und 106d bilden mit der Saugwalze 106b zwei Pressnips 106e und 106f. Im zweiten Pressnip 106f ist auf der vom Übergabefilz 106a abgewandten Seite der Faserstoffbahn 102 ein Transferband 106g angeordnet, welches die Faserstoffbahn 102 im weiteren Verlauf stützt. Insbesondere ist das Transferband 106g um eine in Maschinenlaufrichtung L hinter der Saugwalze 106b angeordnete Zentralwalze 106h derart herumgeführt, dass die Faserstoffbahn 102 wiederum auf der Außenseite des Transferbands 106g angeordnet ist. Am Umfang der Zentralwalze 106h sind zwei Pressschuhe 106i und 106j angeordnet, die mit dieser zusammen zwei Schuhpressen 106k und 1061 bilden.
Aufgrund der langen Einwirkstrecke in den Nips 106m und 106n der Schuhpressen 106k und 1061 und dem vorherigen Durchlaufen der Nips 106e und 106f wird die Faserstoffbahn 102 in der Pressenpartie 106 äußerst effektiv entwässert.
Obgleich dies in den Figuren zeichnerisch nicht dargestellt ist, kann auch eine entsprechende Aufbereitung der Faserstoffsuspension im Konstantteil der Vorrichtung 100 helfen, Abrisse zu vermeiden. Störstoffe, sogenannte Stickies, können nämlich die Festigkeit der Faserstoffbahn 102 mindern. Derartige Störstoffe sind beispielsweise dann nahezu unvermeidlich, wenn die Faserstoffsuspension unter Verwendung von Recycling-Material, beispielsweise alten Wellpappeschachteln, hergestellt wird.
Zur Reduzierung der Störstoffe kann beispielsweise dafür Sorge getragen werden, dass der Trockengehalt der Faserstoffsuspension am Ausgang der Stoffaufbereitung für die Vorrichtung 100 mindestens 30% beträgt. Ferner kann die Konzentration der Störstoffe in der Faserstoffsuspension durch den Einsatz von Feinschlitzsortierung im Bereich der Aufbereitung von Recycling-Material und/oder dem Einsatz einer sogenannten Dissolved Air Flotation im Prozesswasser verringert werden.
Bezugszeichenliste

100 200: Vorrichtung
102 202: Faserstoffbahn
102a 202a: Unterseite von 102
102b 202b: Oberseite von 102
104: Siebpartie
104a: Gap-Formiereinheit
104b: Zuführeinrichtung
104c: Sieb
104d: Sieb
104e: Gap
104f: Saugwalze
106: Pressenpartie
106a: Übergabefilz
106b: Saugwalze
106c: Presswalze
106d: Presswalze
106e: Pressnip
106f: Pressnip
106g: Transferband
106h: Zentralwalze
106i: Pressschuh
106j: Pressschuh
106k: Schuhpresse
1061: Schuhpresse
106m: Nip
106n: Nip
108: Trockenpartie
108a: Teil von 108
108b: Teil von 108
110 210: Leimauftragsvorrichtung
110a 210a: Übertragswalze
110b: Leimabgabevorrichtung
110c 210c: Gegenwalze
110d 210d: Nip
112 212: Leimauftragsvorrichtung
112a 212a: Übertragswalze
112b: Leimabgabevorrichtung
112c 212c: Gegenwalze
112d 212d: Nip
114 214: Trockengruppe
114a 214a: Trockenzylinder
114b 214b: Umlenkzylinder
114c 214c: Filz
214d: IR-Trocknungseinheit
116 216: Trockengruppe
116a 216a: Trockenzylinder
116b 216b: Umlenkzylinder
116c 216c: Filz
216d: IR-Trocknungseinheit
118 218: Trockengruppe
118a 218a: Trockenzylinder
118b: Umlenkzylinder
218b: Trockenzylinder
118c 218c: Filz
218d: Filz
B: Basisebene
L: Laufrichtung
M: Maschinenebene

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 2598694 B1 [0002, 0007]

Claims

Vorrichtung (100) zur Herstellung einer Faserstoffbahn (102), umfassend: • eine Siebpartie (104) mit wenigstens einer Formiereinheit (104a) zur Bildung einer Faserstoffbahn (102), • eine Pressenpartie (106) zur weiteren Entwässerung der Faserstoffbahn (102) und • eine Trockenpartie (108) zur Trocknung der Faserstoffbahn (102), dadurch gekennzeichnet, dass nach der Trockenpartie (108) mindestens eine erste Leimauftragsvorrichtung (110) zum Auftragen von Leim auf die eine Seite (102a) der Faserstoffbahn (102), beispielsweise deren Unterseite, und mindestens eine zweite Leimauftragsvorrichtung (112) zum Auftragen von Leim auf die jeweils andere Seite (102b) der Faserstoffbahn (102), beispielsweise deren Oberseite umfasst, wobei die mindestens eine erste Leimauftragsvorrichtung (110) und die mindestens eine zweite Leimauftragsvorrichtung (112) durch eine zusätzliche, nicht der Trockenpartie (108) zugehörende Trockengruppe (114) voneinander getrennt angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Leimauftragsvorrichtungen (212) unterhalb der Maschinenebene (M) der Vorrichtung (200) zur Herstellung der mehrlagigen Faserstoffbahn (202) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserstoffbahn (202) im Wesentlichen vertikal von oberhalb der Maschinenebene (M) nach unterhalb der Maschinenebene (M) geführt ist und/oder dass die Faserstoffbahn (102) im Wesentlichen vertikal von unterhalb der Maschinenebene (M) nach oberhalb der Maschinenebene (M) geführt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in dem vertikalen Bahnabschnitt eine einreihige Trockengruppe (214) angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in Maschinenlaufrichtung (L) nach der wenigstens einen zweiten Leimauftragsvorrichtung (112) eine einreihige Trockengruppe (116) angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Siebpartie (104) eine Gap-Formiereinheit (104a) aufweist, beispielsweise eine Blade-Gap-Formiereinheit oder eine Blade/Roll-Gap-Formiereinheit.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Siebpartie eine Highspeed-Hybrid-Formiereinheit aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der Leimauftragswerke (110, 112) eine Übertragswalze (110a, 112a) mit einer Leimauftragsvorrichtung (110b, 112b) und einer Rakel sowie eine Gegenwalze (110c, 112c) umfasst, wobei die Leimauftragsvorrichtung (110, 112) den Leim auf die Oberfläche der Übertragswalze (110a, 112a) aufträgt, die Rakel überschüssigen Leim abträgt und die gerakelte Leimschicht anschließend in einem zwischen der Übertragswalze (110a, 112a) und der Gegenwalze (110c, 112c) gebildeten Nip (110d, 112d) auf die Faserstoffbahn (102) übertragen wird.
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis des Durchmessers der Übertragswalze (210a, 212a) zum Durchmesser der Gegenwalze (20c, 212c) wenigstens 2:1, vorzugsweise wenigstens 3:1, beträgt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Siebpartie mindestens eine erste Formiereinheit zur Bildung einer ersten Lage der Faserstoffbahn und mindestens eine zweite Formiereinheit zur Bildung einer zweiten Lage der Faserstoffbahn sowie eine Vergautschungszone umfasst, wobei die erste Formiereinheit und die zweite Formiereinheit derart angeordnet und ausgebildet sind, dass die zweite Lage zur Bildung der Faserstoffbahn in der Vergautschungszone auf die erste Lage übertragen wird.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Pressenpartie (106) eine zugfreie Presse mit wenigstens zwei Nips (106e, 106f, 106m, 106n), vorzugsweise wenigstens drei Nips, umfasst.
Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und gewünschtenfalls dem Kennzeichen eines der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Siebpartie (104) eine Blade/Roll-Gap-Formiereinheit (104a) mit einem Formierwinkel (α) von mehr als 90° um die Gap-bildende Saugwalze (104f) aufweist, dass die Pressenpartie (106) eine Saugwalze (106b), welche von einem endlos umlaufenden Filz (106a) und der an dessen Außenseite angeordneten Faserstoffbahn (102) umschlungen ist, wobei wenigstens eine Presswalze (106d), vorzugsweise zwei Presswalzen (106c, 106d), mit der Saugwalze (106b) wenigstens einen Pressnip (106f) bildet, vorzugsweise zwei Pressnips (106e, 106f) bilden, und dass die Pressenpartie (106) ferner eine Zentralwalze (106h) umfasst, die von einem Transferband (106g) und an dessen Außenseite von der Faserstoffbahn (102) umschlungen ist, und an deren Umfang zwei Pressschuhe (106i, 106j) angeordnet sind, die mit der Zentralwalze (106h) zusammen zwei Schuhpressen (106k, 1061) bilden.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Trockengehalt der Faserstoffsuspension am Ausgang der Stoffaufbereitung vor dem Konstantteil der Vorrichtung (100) mindestens 30% beträgt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorrichtung zur Aufbereitung von Recycling-Material eine Feinschlitzsortierung zugeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Stoffaufbereitung eine Vorrichtung zugeordnet ist, welche feine und feinste Luftbläschen in das Prozesswasser einträgt.