DE2139591A1 - Papiermaschine und Verfahren zum Trocknen der Papierbahn - Google Patents

Description

EIKENBERG & BRÜMMERSTEDT

PATENTANWÄLTE IN HANNOVER

., Elkenberfl & BrOmmerstedt · Potentanwalte · D-3 Hannover, Schockstr.

DR. KURT-RUDOLF EIKENBERG DIPL.-ING. HANS D. BRÜMMERSTEDT

Kimberly-Glark Corporation

240/512

Papiermaschine und Verfahren zum Trocknen der Papierbahn

Die Erfindung "betrifft eine Papiermaschine, bei der aus nassem Material eine Faserbahn gebildet und auf einem entwässernden Gefüge zur Oberfläche eines rotierenden Trockners transportiert wird,sowie ein Verfahren zur Trocknung

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der Papierbahn.

Papierbahnen, insbesondere Seidenpapier, werden üblicherweise naß hergestellt. Dabei wird ein dünner Strom aus Pulpematerial in sehr dünnflüssiger Form dem wandernden Sieb einer Papiermaschine zugeführt. Das Material tropft " auf dem Sieb ab, und die Fasern aus der Pulpe formieren sich zu einer nassen Bahn, die noch eine Menge V/asser enthält. Die wandernde nasse Bahn wird dann in üblicher Praxis von dem-Sieb mittels eines bewegten Filzes entfernt und wird, während sie sich auf dem Filz befindet, nacheinander mehreren Preßvorgängan unterworfen, um eine zusammenhängende Bahnstruktur zu erzeugen. Dem Pressen folgt üblicherweise eine Erhitzung auf einem Yankee-Trockner, um das restliche Wasser zu entfernen.

Zur Herstellung von Papierbahnen gehört auch Seidenpapier, das gekreppt werden muß, wobei das Kreppen in bekannter Weise bei relativ geringen Geschwindigkeiten der Bahn,des Siebes und des Filzes erfolgt. Hierbei lassen sich gute Erfolge erzielen. Man hat natürlich erkannt, daß höhere Arbeitsgeschwindigkeiten die Wirtschaftlichkeit der Herstellung erhöhen wurden, wenn alle anderen Faktoren gleich blieben. Höhere Arbeitsgeschwindigkeiten führen jedoch zu zahlreichen Schwierigkeiten.

. Ein Grundproblem, das sich aus einer einfachen Geschwindigkeitserhöhung ergibt, besteht darin, daß ein großer

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Te il der Wasserabführung von der wandernden Bahn in erheblich kürzerer Zeit erfolgen muß. Hierdurch ist es notwendig, die Preß- und Filzarbeitsschritte zu verbessern. Es hat sich nämlich geze igt,daß mit zunehmendem Druck auf .die Bahn-Filz-Kombination das sich fortbewegende Laminat zerknittert'wird. Auch das Füllen des Pilzes selbst, das sogar bei niedrigen Geschwindigkeiten häufig Schwierigkeiten macht, wird mit zunehmender Geschwindigkeit erheblich problematischer. Darüber hinaus wird bei Verwendung mehrerer aufeinanderfolgender Pressen die Tendenz der Bahn zum sogenannten "sheet stealing", das ist die Tendenz der Bahn, selbst in unerwünschter Weise auf Sekundärfilze oder dergleichen überzugehen, ein wichtiger Gesichtspunkt. ■■

Bei der Herstellung von Kreppseidenpapier hat man bisher Produktionsgeschwindigkeiten von 1 150 m/min erreicht. Bei dieser Technik besitzt die Bahn ein verhältnismäßig geringes Basisgewicht, wodurch die Wasserentfernung bis zu einem gewissen Grad erleichtert wird. Geschwindigkeiten über 1 150 m/min konnten bisher aufgrund der obenerwähnten Probleme nur mit großen Schwierigkeiten erreicht werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verbesserung in der Wasserabführung zu erreichen, die die erwähnten Schwierigkeiten bei einer Erhöhung der Produktionsgeschwindigkeit vermeidet.

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Die gestellte Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß "bei einer Papiermaschine der eingangs genannten Art eine saugende Andruckrolle vorgesehen ist, die mit dem Trockner einen Spalt zum Durchlauf des Gefüges und der Paserbahn bildet, und daß an der Austrittsseite des Spaltes eine Umlenkvorrichtung zur Abführung des Gefüges von der Andruckrolle derart vorgesehen ist, daß eine Wiederbefeuchtung des Gefüges durch von der Andruckrolle tangential ψ fortgeschleuderte Flüssigkeit verhindert wird.

Es wurde gefunden, daß der Durchlauf der Bahn und des Pilzes durch einen Spalt zwischen dem Yankee-Trockner und einer zugehörigen Andruckrolle eine ausreichende Wasserabführung bewirkt und hierin der wesentliche Schritt liegt, um erhöhte Geschwindigkeiten bei der Seidenpapierherstellung zu erreichen. Es konnten ohne Schwierigkeiten Arbeitsgeschwindigkeiten bis zu 1 525 m/min erzielt werden, wenn in der erfindungsgemäßen Weise für eine Entwässerung in der Nähe des Yankee-Trockners gesorgt wurde. Es tragen selbstverständlich auch noch andere Gesichtspunkte zu dem Gesamt-. effekt bei, aber wie sich aus der nachfolgenden Erläuterung ergibt, leisten die erfindungsgemäße Maßnahme und das erfindungsgemäße Arbeitsverfahren den entscheidenden Beitrag.

Der Yankee-Trockner besteht bei der üblichen Arbeitsweise aus einer Trommel mit großem Druckmesser, auf der die Trocknung der Bahn vollendet und von der die Bahn dann gekreppt wird. Ein vollständiges Trocknen oder Kreppen ist

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zwar zur Durchführung der Erfindung nicht erforderlich, jedoch lassen Verfahren und Anordnung gemäß der Erfindung auch die Anwendung dieser häufig erwünschten Schritte zu. Es sind auch Schwankungen von Bahn und Pilz am Einlauf in den Spalt zwischen dem Yankee-Trockner und der benachbarten Andruckrolle zulässig, jedoch ist im Pilz typisch ein Bereich von 1,0 bis 1,3 kg Wasser auf ein kg Pilz und in der nassen Bahn von 9 bis 13 kg Wasser auf ein kg Pasern. Die Papiermaschinegemäß der Erfindung kann so ausgebildet werden, daß diese gesamte Wassermenge bei einer Bahngeschwindigkeit von etwa 1 525 m/min entfernt wird, bevor die Bahn die Yankee-Trommel verläßt, wobei übliche Trocknungstemperaturen zur Anwendung kommen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung arbeitet ein erster Andruckrollenspalt bei verhältnismäßig niedrigem Druck in kg/cm,um die Bahn und den die Bahn tragenden Pilz weitgehend zu entwässern. Die Bahn, die vom Pilz an der Ausgangsseite des ersten Spaltes getrennt wird, läuft dann durch einen Walzenspalt mit der Yankee-Trommel, der unter etwas höherem Druck steht, um eine weitere Wasserentfernung zu bewirken. Der entwässerte Pilz wird dann hinter den ersten Walzenspalt vom Trockner abgelenkt und dann dem zweiten Spalt zugeführt, um die Entwässerung der Bahn weiter zu unterstützen. Das endlose Gefüge oder die Pilzbahn wird dann selbst gut gereinigt und getrocknet, bevor in der

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entsprechenden Station der Papiermaschine erneut Pulpe
zugeführt wird.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert, In der Zeichnung bedeuten:

Fig. 1 eine Ausführungsform einer erfindungsgemäß ausgebildeten Papiermaschine
schematisch in Seitenansicht, wobei das Sieb nur teilweise dargestellt ist;

fig· 2 eine vtrgsößerte und mehr Einzelheiten

zeigende Ansicht zur Veranschaulichung der Beziehung der Yankee-Trommel mit den Andruckrollenanordnungen;

Pig. 3 eine perspektivische Ansicht eines Teils der in Pig. 2 dargestellten Anordnung;

Pig. 4 eine Detailansicht einer einstellbaren Vorrichtung, die in Verbindung mit dem Mechanismus von Pig. 2 nützlich ist;

Pig. 5 zweckmäßige Winkelbeziehungen von Bahn

und Pilz an der Austrittsseite des ersten Walzenspaltes;

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Fig. 6 eine Detailansicht eines "Luftmessers"

für die in Pig. 1 bis 4 dargestellte Anordnung und

Fig. 7 eine andere Ausführungsform der Erfindung in ähnlicher Darstellung wie in Fig. 1 .

Die in Fig.1 "bis 3 dargestellte Papiermaschine 1 besitzt einen Einlaß 2 der Art, wie er z.B. in den US-Patentschriften 3 224 928, 3 326 745, 3 400 045 und 3 378 435 beschrieben ist« über den Einlass 2 kann eine faserförmige Papiermasse mit geeigneter Konsistenz zwischen ein Sieb und ein Entwässerungsgefüge 4, das aus dem bei der Papierherstellung üblichen Filz besteht, eingebracht werden. Das Sieb ist ein übliches endloses Sieb, wie es in Fourdrinier-' Maschinen benutzt wird, und das aus miteinander verwebten Ketten und Schußfäden besteht, die die üblichen Drainageöffnungen aufweisen. Nur der interessierende Teil des Siebes ist in Fig. 1 dargestellt, da Anordnungen für die Lagerung des Siebes bekannt sind.

Das Sieb 3 läuft in Richtung der Pfeile um eine Rolle und durch den zwischen den Rollen 5 und 6 gebildeten Spalt. Die Rolle 6 wird zweckmäßigerweise als Formrolle bezeichnet. Der Druck zwischen dem Sieb 3 und dem Filz 4 sorgt für eine Bahnbildung, und dieser Druck wird verstärkt, wenn der Filz

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und das Sieb um die Pormrolle 6 laufen. Dieser Druck "bewirkt eine geringe Entwässerung des Pilzes und der Papiermasse. Die Größe des Druckes ändert sich mit der Spannung des Siebes und dem Krümmungsradius der Rolle 6, wobei der Druck mit zunehmender Siebspannung und abnehmendem Rollenradius zunimmt. Durch Zentrifugalkraft wird die Entwässerung zusätzlich unterstützt. Um die Bahn schnell weiter zu verfestigen, kann eine Entwässerungsrolle 7 verwendet werden, W die den Wassergehalt des Pilzes bei Arbeitsgeschwindigkeiten bis hinauf zu etwa 1 220 m/Min.recht wirksam herabsetzt. Das Ausmaß, bis zu dem sich die Rolle 7 noch merklich auswirkt, hängt anscheinend etwas von der Bahngeschwindigkeit, dem Bahngewioht und der Beschaffenheit der Papiermasse ab. Bei hohen Geschwindigkeiten (1 525 m/MinO und geringen Bahngewichten ist es nicht zweckmäßig, diese Entwässerungsrolle zu verwenden, da die dynamische Auswuchtung dann kritischer wird.

Die Rolle 8 ist eine einfache Umlenkrolle , und die Trennung der Bahn und des Pilzes von dem Sieb 3 erfolgt an d ieser Rolle.

Wenn dann die Bahn und der Pilz in Richtung auf die mit Stromlinienflächen versehenen Vakuumkammern 10 zulaufen, wobei die Bahn 9 auf der Unterseite des Pilzes liegt (Pig. 1), enthalten diese zusammen noch ein beträchtliches Volumen an Wasser. Die mit der Oberseite nach unten weisenden Vakuumkammern 10 sind außerordentlich wirksam für die Entfernung

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von Wasser aus dieser Filz-Bahn-Kombination. Derartige Kammern verursachen jedoch eine "beträchtliche Hemmung , wodurch eine erhöhte Antriebsieisteung aufgebracht werden muß. Bei höheren Arbeitsgeschwindigkeiten, wie sie die Erfindung zuläßt, sind die Kammern 10 nicht unbedingt erforderlich, obwohl sie einen gewissen Nutzen bringen. Die Hemmung, die sie erzeugen, begrenzt die obere Geschwindigkeitsgrenze bei gegebener Maschinenleistung.

Die Bahn 9 und der Pilz 10 werden gemäß Pfeilrichtung in Fig. 1 über Umlenkrollen 11, 12 und die Beta-Lehre 13 zu einem Spalt 14 geleitet, der zwischen einer saugenden Andruckrolle 15 und einer Yankee-Trommel 16 gebildet wird. Die Trommel 16 ist in der für Kreppseidenpapier üblichen Weise ausgebildet und ziemlich groß, nämlich 3,65 bis 4»55 m im Durchmesser.

In Abhängigkeit einer Reihe von Gesichtspunkten, beispielsweise der spezifischen Beschaffenheit und Konstruktion des Filzes 4, des Fasermaterials zur Bildung des Streifens, der Verwendung oder NichtVerwendung der Entwässerungsrolle und der Vakuumkammern 10 sowie der Arbeitsgeschwindigkeit kann die Bahnkonsistenz und die Wassermenge pro kg Filz etwas schwanken, wenn die Kombination aus Filz und Bahn in den ■ Spalt 14 eintritt. Der Wassergehalt bei dem hier beschriebenen System mit einem Filz ist jedoch ziemlich groß und erfordert einen beträchtlichen Aufwand für die Mittel zur Wasserent-

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fernung. Außerdem wurde in umfangreichen Versuchen festgestellt; daß die Durchführung der Entwässerung "bei hohen Arbeitsgeschwindigkeiten verhältnismäßig kritisch ist. Dies rührt daher, daß das Wasser aus der Gefüge(Filz)-Bahn-Kombination so entfernt werden muß, daß'der Pilz nicht durch abgeschleudertes Wasser wieder befeuchtet wird und daß ein " Knittern der Bahn verhindert wird.

Vorzugsweise wird als erste saugende Andruckrolle 15 eine mit einer Sinterhülse (shrink sleeve) ummantelte Rolle (Pig. 2) verwendet. Solche Hülsen sind bekannt und haben sich in Preßvorrichtungen zur Entfernung von Wasser bei der Papierherstellung bewährt. Es wurde ferner festgestellt, daß ein offener Bereich zwischen etwa 24 i° und 30 % der saugenden Rolle bei einer Arbeitsweise gemäß Pig. 1 zweckmäßig ist. Mit einer derartigen Anordnung läßt sich erreichen, daß der Wassergehalt des Laminats hinter dem Spalt 14 über einen verhältnismäßig großen Bereich von Arbeitsgeschwindigkeiten k für einen gegebenen Pilz-Bahn-Wassergehalt am Einlauf zur saugenden Andruckrolle weitgehend konstant gehalten wird.

Der Pilz 4 trägt die nasse Bahn auf seiner Außenseite zum Spalt 14 und preßt die Bahn auf die Oberfläche der Trommel 16. Beim Durchlauf durch den Spalt wird ein ausreichender Anpreß-druck auf die Pilz-Bahn-Kombination ausgeübt, , um die Bahn zu entwässern und zur Haftung an der Oberfläche der Trommel zu bringen. Der wandernde Pilz wird am Ausgang

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des Spaltes 14 auf der Rolle 15 von der Bahn abgehoben. Bei dieser Entwässerungsaktion kann der Druck im Spalt verhältnismäßig niedrig sein. Die ummantelte Saugrolle bewirkt, daß bei Eintritt der Pilz-Bahn-Kombination in. den Spalt und Zuführung von Druck das aus dem Pilz herausgezwungene V/asser in Zwischenräume des Rollenmantels eintritt, und das Wasser wird vertikal aus dem Pilz herausgezogen, so daß ein Wasserfluss in Längsrichtung des Filzes verhindert wird. Unter diesen Bedingungen wird eine große Wassermenge zur Vakuumrolle abgeführt.

Der teilweise entwässerte Pilz 4 (Pig. 1), der noch eine sehr beträchtliche Wassermenge enthält, wird von der saugenden Andruckrolle 15 zur Oberseite einer Umlenkvorrichtung 20 für den Pilz 4 geleitet. Die Umlenkvorrichtung 20 ist am Ausgang des Spaltes 14 angeordnet und im wesentlichen eine Schutzwand, die verhindert, daß von der Rolle 15 abgeschleudertes Wasser den Pilz erneut befeuchtet. Die Anordnung der Umlenkvorrichtung 20 erfolgt dabei so, daß eine nennenswerte Umschlingung der Rolle 15 durch den Pilz hinter dem Spalt 14 verhindert wird. Vorzugsweise verläuft der Pilz tangential zur Rolle 15 in Richtung auf die Umlenkvorrichtung Es wurde gefunden, daß Winkelabweichungen von der Tangente nach oben von etwa 5° und nach unten von etwa 10° entsprechend den gestrichelten Linien A und B in Pig. 5noch gute Wirkung zeigen, obwohl diese auch etwas von anderen Parametern abhängt, vie z.B. Rollendurchmesser, Pilzflexibilität und dergleichen.

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Diese Anordnung "bewirkt, daß von der Rolle 15 abgeschleudertes Wasser auf die Unterseite der Ablenkvorrichtung trifft und zu einem Sammelbehälter 22 gelangt. Die Anordnung der Umlenkvorrichtung für den Pilz und des Sammelbehälters wird [ nachfolgend anhand der Pig. 2 und 4 im einzelnen erläutert. Im Zuge der Untersuchungen wurde weiterhin festgestellt, daß

k bei zunehmender Arbeitsgeschwindigkeit die Bahn zunehmend dazu neigt, im Spalt 14 zu zerknittern und zu arbeiten. Es wurde festgestellt, daß für die meisten Zwecke die Vakuumzone 18 in Pig. 2 einen begrenzten Bogen haben sollte, der zwischen 120° und 170°, vorzugsweise bei etwa 155° liegt; sie sollte stationär sein und dicht bei der Mitte des Spaltes enden. Derartige Rollenkonstruktionen sind bekannt, und ^: die Grenzen der Zone sind durch festangeordnete Abdichtungen 18a und 18b bestimmt. Dies ist besonders zweckmäßig, weil | hierdurch die ablaufende Kante 18a der Vakuumzone auf der j Mittellinie des Spaltes von Andruckrolle und Trockner liegt, ; so daß ein vollständiger Transfer der Bahn zum Trockner möglich ist. Wenn diese Vakuumkammer durch den Spalt gedreht !

) wird, um das Wasser in den Sauglöchern zu halten, damit der Pilz nicht wieder befeuchtet wird, dann spleißt die nasse Bahn sich über den Sauglochbereichen, und ein Teil der Bahn folgt dem Pilz. Hierdurch entstehen "Pilmbündel" oder "Popkorn" an der Rolle hinter dem Spalt , was wiederum zu einer Verschmutzung des Pilzes führt. Es ist von eminenter Wichtigkeit, ; daß der Pilz trocken ist, wenn im zweiten Rollenspalt eine wirksame Auspressung der Feuchtigkeit erfolgen soll, und die

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Umlenkvorrichtung ("Zungen-Depressor") bietet einen äußerst : nützlichen ¥eg zur Verhinderung einer Wiederbefeuchtung des Pilzes hinter dem ersten Rollenspalt , ohne daß die Bahn gespleißt wird.

Eine Rolle 23 (Pig. 1) nimmt den Pilz hinter der Umlenkvorrichtung auf und führt ihn zu einem zweiten Spalt 24 zurück, der zwischen einer zweiten und mit Rillen versehenen Saugrolle 25 und dem Trockner 16 gebildet wird. Der zum Spalt 24 verlaufende Pilz enthält immer noch eine nennenswerte Wassermenge, und daher sollte die Wasserentfernung im Spalt 24 besonders wirksam sein. Die mit Rillen versehene Rolle, die zur Punktion zwar nicht erforderlich ist, bewirkt an dieser Stelle eine um 2 bis 3 $ höhere Bahnkonsistenz als eine glatte Rolle und sie ist weniger empfindlich in bezug · auf Geschwindigkeitsänderungen. Sie ist besonders wirksam bei den erwünschten Geschwindigkeiten über 4 500 upm. Vorzugsweise hat die zweite Andruckrolle 25 ein solches Bohr- ; lochmuster, das eine offene Pläche von 24 i° entsteht, wobei pro Zentimeter etwa 3 Rillen vorgesehen sind und wobei durch Abdichtungen 25a und 25b eine Vakuumzone mit einem Bogen von etwa 55° gebildet wird.

Die Fähigkeit zur Wasserentfernung der ummantelten ersten Andruckrolle und der mit Rillen versehenen zweiten Andruckrolle, die beide in der beschriebenen Weise mit dem trockner zusammenwirken, ist ausreichend, um dem drehenden Trockner eine genügend entwässerte Bahn zuführen zu können,

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so daß in Verbindung mit der in üblicher Weise betriebenen Haube H die durch die Schneide 26 (Pig. 1) gekreppte Bahn sogar bei Geschwindigkeiten von mehr als 1525 m/Min, ausreichend trocken und von ausgezeichneter Qualität ist. Die in den beiden Druckspalten aufgebrachte last kann,wie schon erwähnt,bei Einsatz einer Hilfsausrüstung vor den Druckrollen etwas reduziert werden. Es wurde gefunden, daß die last auch verringert werden kann, wenn man den Pilz so behandelt, daß er vollständig sauber bleibt, und er so der Pormrolle 6 zugeführt wird. Ein zweckmäßiges System zur Sauberhaltung des Pilzes und zur Verhinderung einer Filzfüllung zeigt Pig. 1 . Es würden aber auch andere Systeme diesen Zweck erfüllen, wenn sie in Verbindung mit der zuvor beschriebenen Anordnung bei hohen Produktionsgeschwindigkeiten eingesetzt werden.

Der Pilz 4 durchläuft im Anschluß in die zweite Druckrolle 25 eine Reinigungsbrause 27, ein Röntgenstrahlenprüfgerät 28 , eine auf die Unterseite wirkende Kaltwasserbrause 29 mit hoher Durchflußmenge und eine auf die Oberseite wirkende Kaltwasserbrause mit geringer Durchflußmenge, um die Pilzoberfläche flüssig und ausreichend feucht zu halten. Eine Hitchrolle 30 mit kleinem Radius auf der Unterseite des Pilzes unterstützt die Wasserbewegung durch den Pilz, so daß Paserabrieb, Pasern und so weiter hindurchgezwungen und in einem Behälter 31 gesammelt werden. Die Hitchrolle 32 kehrt die Pilzrichtung um, und ein Behälter 33

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nimmt. das dem Pilz entzogene überschüssige Wasser auf. Der Filz wird dann über Saugkammern 34 und über Uialenkrollen 35 und 36 zu einer V/asserbrause 37 mit hohem Durchsatz geleitet.

Die Brause 37 ist auf eine Absperrung 39 und einen Sammelbehälter 40 gerichtet, um den vom Pilz durch die Brause abgewaschenen Pasern eine bestimmte Richtung zu geben. Zusätzlich nimmt eine Schale 41 Material auf, das von der gegenüberliegenden Pilzseite bei Bewegung des Filzes über eine Rolle 42 fortgeschleudert wird. Eine weitere Brause 43 mit Abdeckung 44 und Sammelbehälter 45 unterstützt zusätzlich die Entfernung und Sammlung von Pasern, Paserabrieb und anderen, bei der Pilzbearbeitung anfallenden Überbleibseln.Vakuumkammern 46 und 77 zu beiden Seiten einer Rolle unterstützen die Entwässerung des Pilzes, wenn dieser sich zur Umlenkrolle 49 hinter den Beta-Lehren 50 bewegt. Der Pilz wird somit gereinigt und entwässert, bevor er erneut mit Papiermasse versehen wird. Je wirksamer die Reinigungsaktion ist, um so höher ist die Lebensdauer des Pilzes , und je mehr der Pilz am Einlaß der Pormrolle entwässert ist_} um so wirksamer ist der Pilz bei der' Entwässerung der Bahn.

In Pig. 2 , 3 und 4 sind die Anordnung der Umlenkvorrichtung 20 für das Gefüge oder den Pilz und der Sammelbehälter im Detail hergestellt . Es ist nur eine Seite der Maschine gezeigt, da die gegenüberliegende Seite gleich ausgebildet ist, wenn nichts anderes erwähnt wird. Gemäß Pig. 3 trägt ein Gehäuse 51» das selbst auf einer Basis 52 sitzt,

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am Ende der saugenden Andruckrolle 15 eine horizontal verlaufende Strebe 53. Die Strebe 53 erstreckt sich, quer über die Maschine neben der Rolle 15· Sie ist mittels einer Versteifung 54 an einem Arm 55 befestigt. An einem an dem Arm befestigten lager 57 befindet sich ein Achsstummel 56. Der Achsstummel ist mittels einer Platte 59 an einem Rahmen 58 befestigt, und demzufolge ist der Rahmen in bezug auf den
Arm 55 drehbar. Am Arm 55 sitzt ferner ein Winkeleisen 60, in dem ein Bolzen 61 drehbar gelagert ist, der seinerseits mit Gewinde versehen ist und Muttern 62 und 63 trägt. Ein Kugelpfannenelement 64» das drehbar auf dem Gewindebolzen gelagert.ist, besitzt eine solche Form,.daß sie zu den be- ^; nachbarten gekrümmten Flächen der Muttern 62 und 63 passt. Das Element 64 steht mit dem Rahmen 58 über einen Anschlag 65 und eine Mutter 66 in Verbindung. Durch vertikale Verstellung der Muttern 62 und 63 auf dem Bolzen 61 kann die
Bewegung des Kugelelementes 64 und damit die Drehung des
Rahmens 58 relativ zum Arm und zur Rolle 15 gesteuert werden. Die Außenkontur der Muttern sorgt für eine relative Gleitbewegung zwischen Kugelelement und Muttern, so daß eine Verbiegung des Bolzens 61 vermieden wird.

Die Umlenkvorrichtung 20 sitzt in einem Schwalbenschwanz 67 eines Lagers 68, das sich mit dem Rahmen 58 quer über die volle Breite der Maschine erstreckt. Die Umlenkvorrichtung 20 ist gleitbar angeordnet und wird nur durch den Druck des bewegten Pilzes in ihrer Lage gehalten. Sie kann

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natürlich auch, ortsfest angeordnet werden, aber die beschriebene Anordnung erlaubt eine Einstellung oder eine Auswechslung während des Betriebs der Maschine. Beispielsweise kann eine neue Umlenkvorrichtung an einem Ende des Schwalbenschwanzes eingesetzt und dazu benutzt werden, die alte umlenkvorrichtung herauszustoßen.

Es wurde gefunden, daß Plattenmaterial aus Polyäthylen ' hoher Dichte ausgezeichnet mit Papierherstellungsfilzen zusammenwirkt und sowohl eine hohe Lebensdauer der Platte selbst wie auch des Filzes damit erreichbar ist. Die Punktion " der Platte ist jedoch völlig unabhängig von dem spezifischen Material, und es gibt andere Werkstoffe, die den gleichen Zweck erfüllen.

Diese Anordnung einschließlich Filzumlenkungsvorrichtung, llmlenkungsträger und Rahmen 58 dient dazu, von der Andruckrolle 15 fortgeschleudertes Wasser zum Behälter 22 zu leiten. Die das Gefüge aufnehmende Seite ist dem Trockner zugewandt, ΐΐηά die rückwärtige Seite fängt das Wasser auf. Bei der beschriebenen Arbeitsweise ist die anfallende Wassermenge recht groß, und der Auffangbehälter muß so bemessen und angeordnet sein, daß er diese Wassermenge aufnehmen und zur Seite abführen kann, ohne daß ein Überlaufen zurück auf den Filz eintritt.

die Saugrolle 15 mit einer Shrinkhülse 17 betrieben wird, ist sie in der Lage, große Wassermengen recht

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einfach aus den in solchen Hülsen von Katur aus vorhandenen kleinen Taschen bzw. Poren herauszuziehen. Um die Wasserabführung bei hohen Geschwindigkeiten zu unterstützen, und um weiterhin sicherzustellen, daß die ankommende Pilz-Bahn-Kombination auf eine entwässerte. Hülse trifft, hat sich die . Verwendung einer Luftschneide 70 (Pig. 6) als-nützlich erwiesen. Die Luftschneide besteht aus einer länglichen Düse 71 und einer Zuführung 72. Ferner ist es zweckmäßig, die Luftschneide als Dichtungsstreifen bei 73 zwischen der Rolle und dem Behälter (Fig. 6) auszubilden.

In einer spezifischen Anwendung der Erfindung , betrug bei der Herstellung einer Bahn von 13 g/m und einer Arbeitsgeschwindigkeit von 1 525 m/Min, das gesamte knochentrockene, in einer Minute bei üblichen Trockner-und Haubentemperaturen erzeugte Fasergewicht etwa 17,3 kg pro Meter Breite. Die bei diesem Fasergewicht enthaltene Wassermenge der Filz-Bahn-Kombination bei Eintritt in den Bereich der Saugrolle 15 beträgt etwa 47 kg. Bei einem in den Spalt einlaufenden Filzgewicht von 585 kg wurden 760 kg Wasser mitgeführt. Beim Passieren des ersten Spaltes wird auf den Filz etwa 37,5 kg Wasser übertragen, und der Filz hat beim Verlassen des ersten Spaltes einen Wassergehalt von 380 kg pro 585 kg Filz. Die auf dem Trockner dann zum zweiten Spalt transportierte Bahn hat einen Wassergehalt von etwa 14,3 kg pro 6,4 kg Fasergewicht. Die im ersten Spalt ausgetriebene Wassermenge beträgt etwa 380 kg pro Minute. Dieses Wasser wird mit einer beträchtlichen Geschwindigkeit fortgeschleudert, und

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das meiste Wasser stammt von der Druckzone im Spalt, deren Länge etwa 12,7 mm beträgt. Die Richtung der Wasserbewegung ist so, daß der Filz nicht wieder befeuchtet wird. Bei einem Arbeitsdruck von etwa 35,6 kg/cm wird die Bahnkonsistenz bei Benutzung einer ummantelten Rolle von etwa 9 bis 12 $ auf etwa 31 bis 33 % erhöht.

Die erste Andruckrolle wird vorzugsweise mit einem Druck von 17,8 bis 35,6 kg/cm und die zweite Rolle mit einem Druck von 35,6 bis 62,3 kg/cm betrieben.

Die Konsistenz hinter dem ersten Spalt würde bei Verwendung einer nicht mit Hülle versehenen ersten Andruckrolle etwa 29 % bei 1 160 m/Min, betragen. Es würde jedoch unmöglich sein, die Geschwindigkeit auf 1 525 m/Min, .zu erhöhen, weil die normale saugende Andruckrolle nicht genügend wirksam ist, und dann'ein starkes Knittern und Schattenmarken auftreten würden.

Ein besonderer Vorteil der in Pig. 1 dargestellten Anordnung besteht in der Anwendung von verhältnismäßig geringen Drücken in der Größenordnung von 17,8 bis 35,6 kg/cm im ersten Spalt, um ein Zerknittern der Bahn zu verhindern.

Um eine trockene Bahn bei 1 525 m/Min, mit der erfindungsgemäßen Anordnung herzustellen, reichen übliche Dampfdrücke am Trockner von etwa 1,17 kg/cm und eine Temperatur an der Haube H von 21° bis 400⁰C aus.

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Die Erfindung wurde oben anhand einer Maschine betrieben, bei der ein einzelner Filz verwendet wird, auf dein die Bahn gebildet und zur Yankee-Trommel zwecks Entwässerung transportiert wird, wobei verschiedene Varianten hinsichtlich des Einsatzes von Hilfsmitteln zur Entwässerung vorgesehen werden können, bevor die Bahn den ersten Andruckrollenspalt erreicht. In Fig. 7 ist eine Anordnung dargestellt, die ähnlich wie die Anordnung von Fig. 1 aufgebaut ist, bei der jedoch ein zweiter Filz 74 vorgesehen ist. Der zweite Filz läuft auf Rollen 75 und wird über die untere Rolle 76 einer üblichen Doppelrollenpresse mit einer oberen Rolle 77 geleitet. Die übrige Ausrüstung ist in Fig. 7 ähnlich wie in Fig. 1, und §θ sind dig gleichen Besugszeichen verwendet , so daß eine besondere Beschreibung dieser Anordnung nicht notwendig ist. Es sei jedoch bemerkt, daß bei hohen Geschwindigkeiten von 1 580 m/Min..und darüber die Neigung des unteren Filzes, die Bahn von dem oberen Filz abzuziehen, zu einem Problem wird. Es wurde gefunden, daß gewebte Unterfilze die Entwässerungsfunktion gut erfüllen.

Bei einer weiteren Ausführungsform , die nicht besonders beschrieben zu werden braucht, weil solche Anordnungen bekannt sind, kann der Oberfilz die Bahn aus einem üblichen Fourdrinier-Sieb anstelle der in Fig. 1 und 7 dargestellten Druckeinlaßvorrichtungen zugeführt bekommen. Die nasse Bahn kann auf verschiedene Weise gebildet werden, indem sie beispielsweise nach ihrer Bildung auf ein Entwässerungsgefüge

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übertragen wird, oder indem sie mit Hilfe des Entwässerungsgefüges selbst gebildet wird. In jedem Falle wird aber die
nasse Bahn auf dem Entwässerungsgefüge der Oberfläche eines rotierenden Trockners zugeführt, wobei andere Entwässerungsmittel als das Gefüge selbst vorher zur Anwendung kommen
können.

-Patentansprüche-

Claims (14)

1. Patentansprüche

   j Papiermaschine, bei der aus nassem Material eine Paserbahn gebildet und auf einem entwässernden Gefüge zur Oberfläche eines rotierenden Trockners transportiert v/ird, dadurch gekennzeichnet, daß eine saugende Andrückrolle(15) vorgesehen ist, die mit asm l-rööknee (16) aiüefi. Spalt (14) zum Durchlauf des Gefüges (4) und der Paserbahn (9) bildet, und daß an der Austrittsseite des Spaltes eine Umlenkvorrichtung (20) zur Abführung des Gefüges (4) von der Andrückrolle (15) derart vorgesehen ist, daß eine V/iederbefeuchtung des Gefüges durch von der Andruckrolle tangential fortgeschleuderte Flüssigkeit verhindert wird.
2. 2. Papiermaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Andruckrolle (15) außen mit einer Poren enthaltenden Hülse (17) versehen ist.
3. 3. Papiermaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkvorrichtung (20) οLne dem Trockner (\6) zugewandte Fläche zur ^Aufnahme doa Gofügoa (4) und eine dor .An-

   druckrolle (15) zugewandte rückwärtige Fläche zum Abfangen des von der Andruckrolle (15) fortgeschleuderten V/assers enthält.
4. 4. Papiermaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkvorrichtung (20) sich so weit in den Spalt (14) hineinerstreckt, daß die eine Fläche das Gefüge aufnehmen und die andere Fläche das Wasser abfangen kann.
5. 5. Papiermaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in Laufrichtung der Bahn (9) auf die erste Andruckrolle (15) eine zweite Andruckrolle (25) folgt, die einen zweiten Spalt (24) mit dein Trockner (16) bildet, und daß zwischen der Umlenkvorrichtung (20) und dem zweiten Spalt (24) eine Umlenkrolle (23) so vorgesehen ist, daß sie das Gefüge (4) zwischen Umlenkvorrichtung (20) und dem zweiten Spalt (24) außer Kontakt mit der Trockneroberfläche zwischen den Spalten halt.
6. 6. Papiermaschine nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß der Druck zwischen der ersten Andruckrolle (15) und dem Trockner (16) kleiner als der Druck zwischen der zweiten Andruckrolle (25) und dem Trockner (16.) ist.
7. 7. Papiermaschine nach Anspruch .5j dadurch gekennzeichnet, daß der von den Andruokrollen (15» 25) auf den Trockner (16)

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   ausgeübte Druck in jedem Augenblick annähernd gleich ist.
8. 8. Papiermaschine nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet-, daß die zweite Andruckrolle (25) eine mit Rillen versehene Saugrolle ist.
9. 9. Papiermaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugrolle eine Kammer mit

   ™ einem Öffnungswinkel von wenigstens etwa 120° bis 170 besitzt.
10. 10. Papiermaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkvorrichtung (20) so angeordnet ist, daß sie auf die Oberfläche des Trockners (16) weist, und der Winkel unter dem der Filz (4) tangential von der Andruckrolle (15) am Spalt (14) zur Umlenkvorrichtung (20) verläuft, weniger als 15° Abweichung hat.
11. 11. Verfahren zum Trocknen einer fortlaufenden bewegten, nassen Papierbahn, dadurch gekennzeichnet, daß die Bahn auf einem entwässernden Gefüge zu einem zwischen der Oberfläche

    k eines rotierenden Trommeltrockners und einer saugenden Andruckrolle gebildeten Spalt transportiert v/ird, in dem die Kombination aus der nassen Bahn und dem Gefüge so zusammengepreßt wird, daß die Bahn an der rotierenden Trommeloberfläche haftet und der Kombination durch gleichzeitige Anwendung einer Saugwirkung Wasser entzogen wird, daß dann das Gefüge hinter dem Spalt über eine Umlenkvorrichtung geleitet und dadurch das Gefüge von der' nassen Bahn auf der Trommeloberfläche

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    und vom Umfang der saugenden Andrückrolle zurückgezogen wird, um eine Wiederbefeuehtung des Gefüges durch das beim Pressen entzogene Wasser zu verhindern, worauf dann die Trocknung der Bahn vollendet wird.
12. 12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das entwässernde Gefüge von der Umlenkvorrichtung zur laufenden Bahn zurück in einen zweiten Spalt zwischen der Trocknerobe rf lache und einer mit Rillen versehenen Saugrolle geführt wird.
13. 13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Kombination aus Gefüge und nasser Bahn auf der Saugrolle ein Saugdruck ausgeübt wird, der an der Einlaufseite beginnt und in einer Zone vor der Spaltmitte endet.
14. 14. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Entwässerungsgefüge von der Bahn an der mit Rillen versehenen Andruckrolle entfernt und anschließend gereinigt und getrocknet wird.

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