DE19602492A1 - Maschine zur Herstellung einer Materialbahn - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Maschine zur Herstel­ lung einer Materialbahn, insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.

Maschinen der hier angesprochenen Art sind bekannt (WO 90/12151). Es hat sich herausgestellt, daß in vielen Fällen nicht die gewünschte Bahntrocknung erreicht werden kann.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einerseits eine Maschine zur Herstellung einer Materialbahn und an­ dererseits ein Verfahren zur Übergabe einer Materi­ albahn innerhalb einer derartigen Maschine zu schaffen, die diese Nachteile nicht aufweisen.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Maschine zur Herstellung einer Materialbahn vorgeschlagen, die die in Anspruch 1 genannten Merkmale aufweist. Da­ durch, daß der erste Trockenzylinder der Trocken­ partie dieser Maschine - in Förderrichtung der Mate­ rialbahn gesehen - unmittelbar der Presseneinrich­ tung nachgeordnet ist, kann der Bahntrocknungspro­ zeß direkt und unmittelbar nach der Pressenpartie einsetzen und somit verbessert werden.

Bevorzugt wird ein Ausführungsbeispiel der Ma­ schine, daß sich dadurch auszeichnet, daß die Tem­ peratur des ersten Trockenzylinders unabhängig von der Temperatur der übrigen Trockenzylinder der Trockenpartie einstellbar ist. Die Oberfläche des Trockenzylinders kann dadurch sehr schnell auf Ver­ dampfungstemperatur aufgeheizt werden, wodurch eine raumsparende Erweiterung der Trockenkapazität der Maschine zur Herstellung einer Materialbahn reali­ sierbar ist. Die Maschine baut durch diese Maßnahme sehr kompakt und zeichnet sich deshalb durch rela­ tiv geringe Anschaffungskosten aus.

Weitere Ausführungsbeispiele ergeben sich aus den übrigen Unteransprüchen.

Zur Lösung der genannten Aufgabe wird außerdem ein Verfahren zur Übergabe einer Materialbahn vorge­ schlagen, daß die in Anspruch 9 genannten Merkmale aufweist. Dadurch, daß die Materialbahn unmittelbar von der letzten Preßwalze einer Pressenpartie auf den ersten Trockenzylinder einer Trockenpartie übergeben wird, kann die Bahntrocknung sehr früh im Herstellungsprozeß einsetzen und damit optimiert werden.

Besonders bevorzugt wird eine Ausführungsform des Verfahrens, die sich dadurch auszeichnet, daß die Temperatur im ersten Trockenzylinder so gewählt wird, daß sich zwischen diesem und der auflaufenden Materialbahn eine Dampfschicht ausbildet und somit ein Ankleben der Materialbahn an der Oberfläche des Trockenzylinders vermieden wird.

Weitere Ausführungsformen des Verfahrens ergeben sich aus den übrigen Unteransprüchen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeich­ nung näher erläutert. Die einzige Figur zeigt in schematischer Seitenansicht einen Ausschnitt einer Maschine zur Herstellung einer Materialbahn.

Die im folgenden beschriebenen Maschine kann allge­ mein für die Herstellung von Materialbahnen bezie­ hungsweise Faserstoffbahnen eingesetzt werden. Be­ sonders geeignet ist sie für die Herstellung einer Papier- oder Kartonbahn.

Die Figur zeigt einen Ausschnitt aus einer Maschine 1 zur Herstellung einer Materialbahn 3, insbeson­ dere einer Papierherstellungsmaschine zur Herstel­ lung einer Papierbahn. Die Darstellung zeigt den Übergangsbereich zwischen einer Pressenpartie 5 und einer Trockenpartie 7. Von der Pressenpartie 5 ist hier eine letzte Presseneinrichtung dargestellt, die eine Preßwalze 9 und eine übliche Gegenwalze 11 sowie einen Preßschuh 13 aufweist. Durch den Preßspalt N wird die Materialbahn 3 gemeinsam mit einem Preßfilz 15 hindurchgeführt, der die aus der Materialbahn ausgepreßte Flüssigkeit aufnimmt.

Während die Materialbahn 3 auf der aus dem Preßspalt herauslaufenden Oberfläche der Preßwalze 9 haften bleibt, wird der Preßfilz 15 über eine Leitwalze 17 von der Oberfläche der Gegenwalze 11 und der der Preßwalze 9 abgenommen. Aus der Dar­ stellung ist ersichtlich, daß die Leitwalze 17 ver­ lagerbar angeordnet ist, worauf unten noch näher eingegangen wird.

In unmittelbarer Nähe zur Preßwalze 9 ist der erste Trockenzylinder 19 der Trockenpartie 7 angeordnet. Er nimmt die Materialbahn 3 von der Oberfläche der Preßwalze 9 ab. Bei dem hier dargestellten Ausfüh­ rungsbeispiel der Maschine 1 ist ein Transferscha­ ber 21 vorgesehen, der eine auf der Oberfläche der Preßwalze 9 aufliegende Schaberklinge 23 und vor­ zugsweise ein gegebenenfalls verstellbar angeordne­ tes Blasrohr 25 aufweist. Der Transferschaber 21 dient dazu, zumindest während des Einfädelvorgangs die Materialbahn beziehungsweise einen Einfädel­ streifen von der Preßwalze 9 auf den Trockenzylin­ der 19 zu überführen.

Der erste Trockenzylinder 19 ersetzt die sonst üb­ lichen Leitwalzen, die einer Pressenpartie 5 nach­ geordnet sind und dazu dienen, die Materialbahn in die Trockenpartie zu überführen. Der erste Trocken­ zylinder 19 weist einen größeren Durchmesser auf als die üblicherweise eingesetzten Leitwalzen. Er ist dadurch biegesteifer und zeichnet sich durch eine bessere Abzugslinie aus. Der größere Biegera­ dius des Trockenzylinders 19 wirkt sich auch beson­ ders bei dicken Faserstoffbahnen positiv aus.

Dadurch, daß der erste Trockenzylinder 19 sehr nahe an der Pressenpartie 5 beziehungsweise deren Preßwalze 9 angeordnet ist, ergibt sich im Übergabe­ bereich Ü ein sehr kurzer freier Zug. Danach stellt sich eine Führung durch den ersten Trockenzylinder 19 ein, der die Materialbahn 3 in die Trockenpartie 7 überführt. Es ist daher möglich, die Maschine 1 mit höheren Geschwindigkeiten zu fahren, ohne daß die Gefahr von Bahnabrissen erhöht würde.

Der erste Trockenzylinder 19 wird vorzugsweise un­ abhängig von übrigen Trockenzylindern der Trocken­ partie 7, von denen hier ein zweiter Trockenzylin­ der 25 dargestellt ist, beheizt. Die Oberfläche des ersten Trockenzylinders 19 wird auf eine möglichst hohe Temperatur eingestellt, um die Verdampfungs­ temperatur innerhalb der Materialbahn 3 möglichst rasch zu erreichen, so daß sich auf einfache, raum­ sparende Weise eine Trockenkapazitätserweiterung der Trockenpartie 7 ergibt. Die bei hohen Oberflä­ chentemperaturen des ersten Trockenzylinders 19 entstehende Dampfschicht zwischen dessen Oberfläche und der auflaufenden Materialbahn 3 verhindert ein Ankleben der Bahn an der Zylinderoberfläche.

Der Antrieb des ersten Trockenzylinders 19 wird vorzugsweise regelbar ausgebildet, so daß eine Dif­ ferenzgeschwindigkeit an der Übergabestelle Ü zwi­ schen Preßwalze 9 und dem ersten Trockenzylinder 19 eingestellt werden kann, aber auch an der Übergabe­ stelle Ü′ vom ersten Trockenzylinder 19 auf weitere Bereiche der Trockenpartie 7, wobei die Differenz­ geschwindigkeit an der Übergabestelle Ü′ in Abhän­ gigkeit des Umschlingungswinkels des Transportban­ des 31 am Trockenzylinder 19 eingestellt wird. Die Abhängigkeit ist derart, daß mit steigendem Um­ schlingungswinkel die Differenzgeschwindigkeit kleiner wird, so daß die auf die Materialbahn wir­ kenden Scherkräfte auf eine unkritische Größe ein­ gestellt werden können. In dem Ausführungsbeispiel der Maschine zur Herstellung einer Materialbahn ist - wie aus der Figur ersichtlich - nur ein kleiner Be­ reich des Trockenzylinders 19 von dem Transportband 31 umschlungen, so daß hier die Möglichkeit gegeben ist, eine relativ große Differenzgeschwindigkeit einzustellen. Die Einstellbarkeit der Differenzge­ schwindigkeit führt zu einer weiteren Verbesserung der Übergabe zwischen Pressenpartie 5 und Trocken­ partie 7.

Aus der Figur ist ersichtlich, daß oberhalb des er­ sten Trockenzylinders 19 eine Glätteinrichtung 27 vorgesehen werden kann, die zumindest eine, vor­ zugsweise verstellbar gelagerte Glättwalze 29 um­ faßt. Denkbar ist es, eine durchbiegungsgesteuerte Glättwalze mit einem elastischen Bezug oder Mantel einzusetzen. Die Glätteinrichtung 27 ermöglicht ein Vorglätten der Materialbahn 3 unmittelbar nach dem Auflaufen auf den ersten Trockenzylinder 19.

Die Trockenpartie 7 weist ein auch als Trockensieb bezeichnetes Transportband 31 auf, welches die Ma­ terialbahn 3 um die weiteren Trockenzylinder der Trockenpartie 7 mäanderförmig herumführt. Zur Ab­ nahme der Materialbahn 3 vom ersten Trockenzylinder 19 ist hier eine, mit einem Saugkasten 33 zusammen­ wirkende Bahnleitwalze 35 vorgesehen, deren Mantel, wie angedeutet, porös beziehungsweise perforiert ist. Der von der Materialbahn 3 und dem Transport­ band 31 umschlungene Umfangsbereich der Bahnleit­ walze 35 wird über den Saugkasten 33 mit einem Un­ terdruck beaufschlagt, so daß die außen um die Bahnleitwalze 35 herumlaufende Materialbahn 3 ge­ halten und stabilisiert wird. Durch den Saugkasten 33 wird auch, auf bekannte Weise, der zwischen dem auf die Bahnleitwalze 35 auflaufenden Trum und dem Saugkasten 33 vorhandene Zwischenraum 37 und der zwischen dem von der Bahnleitwalze 35 ablaufenden Trum des Transportbandes 31 und dem Saugkasten 33 liegende Zwischenraum 39 mit einem Unterdruck be­ aufschlagt, so daß die Materialbahn 3 sicher am Transportband 31 gehalten beziehungsweise geführt wird. Die im Bereich der Bahnleitwalze 35 auf dem Transportband 31 aufliegende Materialbahn 3 liegt im Bereich des zweiten Trockenzylinders 25 direkt auf dessen Oberfläche auf und wird vom Transport­ band 31 gegen diesen angedrückt, um einen optimalen Wärmeübergang zu gewährleisten.

Zur Einstellung des Trockengehalts der Materialbahn und/oder zur Erhöhung der Trocknungsleistung der Trockenpartie, kann eine Vergrößerung des Umschlin­ gungswinkels des Transportbands 31 am Trockenzylin­ der 19 vorgesehen werden. Dies wird dadurch reali­ siert, daß anstelle der Glätteinrichtung 27 eine gegenüber dem Trockenzylinder 19 verlagerbare Leit­ walze 32 vorgesehen ist, mit deren Hilfe das Trans­ portband 31 über einen möglichst großen Oberflä­ chenbereich des Trockenzylinders geführt werden kann. Die Leitwalze 32 ist gegenüber dem Trockenzy­ linder 19 so verlagerbar, daß der Abstand der Ober­ fläche der Leitwalze und des Trockenzylinders vor­ zugsweise 5 mm beträgt. Es ist denkbar, daß die Leitwalze 32 auch während des Betriebs der Maschine verlagerbar ist, so daß eine flexible Einstellung des Trockengehalts der Materialbahn möglich ist. Durch die beliebige Positionierung der Leitwalze 32 ist ein variabler Umschlingungswinkel des Trans­ portbandes 31 am Trockenzylinder 19 realisierbar, wodurch der Anpreßbereich der Materialbahn an den Trockenzylinder 19 in Abhängigkeit der gewünschten Materialbahneigenschaften einstellbar ist.

Die Drehrichtung des ersten Trockenzylinders 19 ist durch einen Pfeil angedeutet. Dem Übergabebereich Ü′ ist ein mit der Umfangsoberfläche des ersten Trockenzylinders 19 zusammenwirkender Reinigungs­ schaber 41 vorgesehen, der eine, auf dem ersten Trockenzylinder 19 aufliegende Reinigungsklinge 43 umfaßt. Diese verhindert, daß von dem Trockenzylin­ der 19 Luft in den Luftraum 45 zwischen dem ersten Trockenzylinder 19 und der Preßwalze 9 einge­ schleppt und damit zum Übergabebereich Ü gelangt. Die Leitwalze 17 ist so angeordnet, daß der Preß­ filz 15 unmittelbar neben dem Reinigungsschaber 41 abläuft und somit Luft aus dem Luftraum 45 abge­ saugt wird. Die Saugwirkung kann noch durch eine Blasdüse 47 am Reinigungsschaber 41 verstärkt wer­ den, die Luft in Laufrichtung des Preßfilzes 15 ab­ strömen läßt. Der Luftraum 45 ist vorzugsweise an den Seiten der Maschine 1 abgedichtet. Durch den Reinigungsschaber 41 und durch die Anordnung der Leitwalze 17 wird letztlich im Luftraum 45 ein Un­ terdruck aufgebaut, der die Ablösung der Material­ bahn 3 von der Preßwalze 9 fördert und außerdem die Lufteinschleppung zwischen Materialbahn 3 und Ober­ fläche des ersten Trockenzylinders 19 verhindert.

Wird die Leitwalze 17 in ihre obere Position ver­ schwenkt, fördert sie die Überführung der Material­ bahn. In der unteren Position wird die Rückbefeuch­ tung vermindert.

Der erste Trockenzylinder 19 wird vorzugsweise mit einem verschleißarmen Bezug versehen, der eine ge­ ringe Adhäsion aufweist. Dadurch wird die Weiter­ gabe der Materialbahn 3 an nachfolgende Walzen, hier an die Bahnleitwalze 35, der Trockenpartie 7 gefördert.

Aus der Darstellung ist ersichtlich, daß ein weite­ rer Schaber, beispielsweise ein Reinigungsschaber 49 mit einer Klinge 51 vorgesehen werden kann, der auf der Oberfläche der Preßwalze 9 aufliegt.

Im folgenden soll auf die Funktionen der anhand der Darstellung erläuterten Maschine 1 und auf das Ver­ fahren zur Übergabe einer Materialbahn 3 innerhalb einer derartigen Maschine 1 näher eingegangen wer­ den. Es wird erkennbar, daß die Materialbahn 3 von der letzten Preßwalze 9 der Pressenpartie 5 auf den ersten Trockenzylinder 19 einer Trockenpartie 7 übergeben wird, daß also übliche Leitwalzen entfal­ len können und daß der Trockenvorgang unmittelbar im Anschluß an die Pressenpartie 5 einsetzen kann. Vorzugsweise wird der erste Trockenzylinder 19 un­ abhängig von den übrigen Trockenzylindern der Trockenpartie 7 beheizt, beispielsweise durch eine se­ parate Regelung des Dampfdrucks im Trockenzylinder 19. Durch diese Regelung kann die Verdampfungstem­ peratur auf der Oberfläche des Trockenzylinders 19 schnell erreicht werden, wodurch eine raumsparende Trockenkapazitätserweiterung bei bestehenden Trockenpartien beziehungsweise Papierherstellungsma­ schinen realisierbar ist.

Vorzugsweise wird die Umdrehungsgeschwindigkeit des ersten Trockenzylinders 19 so geregelt, daß sich eine definierte Differenzgeschwindigkeit in den Übergangsbereichen Ü und Ü′ ergibt, wodurch die Übergabe der Materialbahn 3 von der Pressenpartie 5 an die Trockenpartie 7 weiter verbessert werden kann. Die Differenzgeschwindigkeiten an den Überga­ bebereichen Ü und Ü′ können an die Materialbahnei­ genschaften und an deren Feuchtegehalt angepaßt werden, um eine sichere Übergabe der Bahn zu ge­ währleisten.

Die in den Randbereichen des Trockenzylinders 19 abgestrahlte Wärme verursacht eine Aufheizung der Preßwalze 9, wodurch die Randbereiche der Material­ bahn übertrocknet werden. Dieser Nachteil wird da­ durch vermieden, daß der Preßwalze 9 eine Kühlein­ richtung zuordenbar ist, die die Wärme in den Rand­ bereichen der Preßwalze abführt. Ferner kann vorge­ sehen sein, auf der Führer- und/oder der Triebseite der Trockenpartie dem Trockenzylinder 19 eine Haube zuzuordnen, wodurch eine Wärmestrahlung vom Trockenzylinder 19 auf die Preßwalze 9 verringert beziehungsweise verhindert wird. Dies führt zu einer qualitativen Verbesserung der Materialbahn.

Insgesamt ist ersichtlich, daß eine sichere Über­ führung der Materialbahn von der Pressenpartie auf die Trockenpartie auch bei hohen Geschwindigkeiten gewährleistet werden kann. Dabei ist der Aufbau der Maschine zur Herstellung einer Materialbahn relativ einfach und damit kostengünstig und störungsunan­ fällig.

Claims (12)

1. Maschine zur Herstellung einer Materialbahn, insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn, mit ei­ ner, mindestens eine Presseneinrichtung aufweisen­ den Pressenpartie und einer eine Anzahl von Trockenzylindern umfassenden Trockenpartie, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der erste Trockenzylinder (19) der Trockenpartie (7) - in Förderrichtung der Mate­ rialbahn (3) gesehen - unmittelbar der Pressenpartie (5) nachgeordnet ist.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Temperatur des ersten Trockenzylinders (19) unabhängig von der Temperatur der übrigen Trockenzylinder (25) der Trockenpartie (7) ein­ stellbar ist.

3. Maschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Trockenzylinder (19) einen regel­ baren Antrieb aufweist.

4. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Trocken­ zylinder (19) mit einem Reinigungsschaber (41) ver­ sehen ist, der - in Drehrichtung des ersten Trocken­ zylinders (19) gesehen - dem Übergabebereich (Ü) zwischen der Preßwalze (9) und dem ersten Trocken­ zylinder (19) vorgeordnet ist, um ein Einschleppen von Luft in den Übergabebereich (Ü) zu vermeiden.

5. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Pressenpartie (5) einen Preßfilz (15) aufweist.

6. Maschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich­ net, daß der Preßfilz (15) in der Nähe des Reini­ gungsschabers (41) vorbeigeführt wird.

7. Maschine nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Preßfilz (15) mittels einer - vor­ zugsweise verstellbar angeordneten - Leitwalze (17) am Reinigungsschaber (41) vorbeigeführt wird.

8. Maschine nach einem der Ansprüche 5 bis 7, da­ durch gekennzeichnet, daß der Reinigungsschaber (41) eine in Laufrichtung des Preßfilzes (15) wir­ kende Blasdüse (47) aufweist.

9. Verfahren zur Übergabe einer Materialbahn, ins­ besondere einer Papier- oder Kartonbahn, innerhalb einer Maschine zur Herstellung einer Materialbahn, insbesondere einer Maschine nach einem der Ansprü­ che 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Mate­ rialbahn (3) von einer Preßwalze (9) einer Pressen­ partie (5) unmittelbar auf den ersten Trockenzylin­ der (19) einer Trockenpartie (7) übergeben wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der erste Trockenzylinder (19) unabhängig von den übrigen Trockenzylindern (25) der Trockenpartie (7) beheizt wird.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur des er­ sten Trockenzylinders (19) so gewählt wird, daß zwischen dessen Oberfläche und der Materialbahn (3) eine Dampfschicht ausgebildet wird.

12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Differenzge­ schwindigkeit zwischen der Preßwalze (9) der Pres­ senpartie (5) und dem ersten Trockenzylinder (19) und/oder zwischen dem ersten Trockenzylinder (19) und einer - in Förderrichtung der Materialbahn (3) gesehen - nachfolgenden Walze der Trockenpartie (7) auf einen vorbestimmbaren Wert eingestellt wird.