DE2155547C3 - Vorrichtung zum Entwässern einer von einem porösen Band unterstützten biegsamen Papierbahn - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Entwässern einer von einem norösen Band unterstützten biegsamen Papierbahn, die im Preßspalt zwischen zwei endlosen Bändern geführt ist, welche zusammen mittels Umlenkwalzen einen FlächenspaJt bilden und durch in einem Bereich des Fiächenspaltes angeordnete Preßdruckübertragungseinrichtungen gegeneinander anstellbar sind.

Eine aus der US-PS 11 43 931 bekannte Vorrichtung mit dem vorgenannten grundsätzlichen Aufbau dient zur kontinuierlichen Herstellung von Karton und

ίο umfaßt als obere und untere endlose Bänder zwei Plattenbandketten, die in den sich gegenüberliegenden Bereichen über endlose Rollenketten an feststehenden Preßdruckübertragungskörpern derart geführt und abgestützt sind, daß sich dazwischen ein vom Stoffauflauf der Papiermaschine her in Siebrichtung allmählich verengender Preßspalt ergibt.

Der Papierstoff >vird mittels eines Obersiebes und eines Untersiebes durch den sich allmählich verengenden Preßspalt hindurchgeführt, wobei am Ende des Preßspaltes sich das Obersieb von der auf dem Untersieb verdichteten Kartonmasse abhebt. Die Längsgeschwindigkeit der Plattenbandketten und der Langsiebe sind gleich, um eine Siebbeschädigung zu vermeiden. Der für die Entwässerung des Papierstoffes in den sich verengenden Preßspalt notwendige Preßdruck wird von der jeweiligen Plattenbandkstte auf eine darunter befindliche Rollenkette übertragen, deren sich über die Maschinenbreite erstreckende Rollen sich auf dem jeweiligen Preßdruckübertragungskörper abwälzen. Die Preßdruckübertragungskörper sind im Maschinengestell schwenkbar gelagert und können mit Hilfe von an ihren Schwenkachsen angreifenden Verstellspindeln zur Veränderung des Längsverlaufes des Preßspaltes zueinander einstellbar sein. Die bekannte Vorrichtung besitzt einen verhältnismäßig umständlichen Aufbau, der zur Abstützung der beträchtlichen Preßdrücke notwendigerweise auch sehr schwer ist, denn der Preßdruck muß von den Gliedern der Plattenbandkette auf die Rollenkette übertragen werden, deren RoI lenglieder sich auf dem Preßdruckübertragungskörper abstützen und abwälzen. Aufgrund der großen Kräfte ist die Breite der Kartonherstellungsmaschine zwangsläufig begrenzt, weil sich andernfalls Durchbiegungen der Plattenglieder oder der Rollenkette oder der Preßdruckübertragungskörper quer zur Maschinenrichtung nicht vermeiden lassen könnten.

Während diese aus der US-PS 1143 931 bekannte Vorrichtung zur ersten Entwässerung der von einem Stoffauflauf auf ein Langsieb aufgespülten Fasermasse bei der Kartonherstellung bestimmt ist, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs angegebenen allgemeinen Bauart auf die Anforderungen hin auszulegen, die sich aus einer Anwendung auf eine verhältnismäßig geringe Faserbahndicke von nur wenigen lOOstel Millimeter und aus der oft beträchtlichen Breite solcher Papiermaschinen ergeben.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Preßdruckübertragungseinrichtungen je eine innerhalb einer Bandschleife ortsfest abgestützte Druckkammer aufweisen, die eine im wesentlichen der Breite und Länge des Flächenspaltes entsprechende offene Seite besitzt und mit ihren die offene Seite begrenzenden Kammerwänden oder seitlichen Siirnwänden an der Rückseite des jeweiligen endlosen Bandes anliegt, das eine geschlossene Oberfläche aufweist und daß die Druckkammer mit hydraulischem Druckmittel beaufschlagt ist.

Die vorgeschlagene Vorrichtung führt vor allem bei der Anwendung in der Pressenpartie einer Papiermaschine bei sehr dünnen Papierbahnen zu dem Vorteil, daß ein verlängerter und deshalb auch bei schnellaufenden Maschinen wirksamer Preßspalt entsteht, ohne daß die empfindliche Papierbahn wie bei herkömmlichen Pressen nur zwischen Walzenpaaren hindurchgeführt wird und dort einen über die Breite meist ungleichmäßigen Liniendruck erfährt. Außerdem braucht die empfindliche Papierbahn nicht wie sonst im Anschluß an ein Preßwalzenpaar abrupt umgelenkt zu werden, sondern verbleibt während der längeren Entwässerungs- und Verdichtungswirkung der Vorrichtung in ihrer Ebene. Im Betrieb wird der Preßspalt unter Berücksichtigung der durch den Spalt hindurchgeführten Bänder auf die gewünschte Spaltgröße eingestellt und dann die dem eine geschlossene Oberfläche aufweisenden Band zugekehrte Druckkammer mit hydraulischem Druckmittel beaufschlagt Dieser Druck übt gleichmäßig über die gesamte Breite der Maschine die erwünschte Verdichtungs- und Entwässerungswirkung auf die durch den Flächenspalt hindurchgeführte Faserbahn aus. Dadurch wird von der Druckkammer aus auf den Flächenspalt zwischen den beiden nichtporösen Bändern ein gleichförmiger Druck übertragen und durch das gleiche hydraulische Druckmittel werden auch die die Druckkammer umgebenden Seitenwände geschmiert.

Aus der US-PS 15 39 542 ist ähnlich dem eingangs beschriebenen Stand der Technik eine Vorrichtung zur Herstellung von Karton- oder Faserplatten bekannt, in der zwischen zwei endlosen Bändern, die aus Plattenbandketten bestehen, ein flächiger Preßspalt gebildet. Um jede Plattenbandkette herum ist in einer weiteren Schleife ein Entwässerungsband oder Filz herumgeführt, so daß sich die beiden Entwässerungsbänder im Bereich des flächigen Preßspaltes gegenüberliegen bzw. zwischen sich die zu entwässernde Faserplatte aufnehmen. Um die beiden endlosen Bänder im Bereich des flächigen Preßspaltes gegeneinander anzustellen, sind die Plattenbandketten mit Hilfe von Rollenlagerketten auf Preßdruckübertragungsträgern abgestützt, die sich über die Länge des Preßspaltes erstrecken, wobei die Preßdruckübertragungskörper mit Hilfe von Maschinengestell abgestützten Hydraulikzylindern in ihrem gegenseitigen Abstand eingestellt werden können. Eine ähnliche Zustelleinrichtung für einen oberen Preßdruckübertragungskörper, der sich über die Breite und die Länge des flächigen Preßspaltes erstreckt, ist aus der FR-PS 15 51037 bekannt. Auch hier erfolgt die Einstellung und die Ausübung der Preßkraft auf den Preßdruckübertragungskörper mit Hilfe von am Maschinengestell abgestützten druckmittelbetätig ten Betätigungseinrichtungen wie Arbeitszylinder oder Faltenbalg.

In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß das dem Band mit geschlossener Oberfläche abgewandte geschlossene Ende der Druckkammer einen Tauchkolben bildet, in einer zur Ebene des Flächenspaltes senkrechten Richtung abgedichtet, innerhalb eines mit dem unter Druck stehenden Hydraulikmittel beaufschlagten und ortsfest abgestützten Gefäß geführt ist und einen Kolbenkanal zur Verbindung der Druckkammer und des mit unter Druck stehendem Hydraulikmittel beaufschlagten Gefäßes aufweist.

Aufgrund dieser Maßnahmen erfolgt die Einstellung des Preßspaltes über die als Tauchkolben ausgebildete Seite der Druckkammer hydraulisch. Der die Druckkammer enthaltende Körper kann somit auch bei großer Maschinenbreite einen Bauteil von verhältnismäßig kleinem Querschnitt sein, da die Abstützung des Prebdruckes über die gesamte Maschinenbreite hydraulisch erfolgt und somit Durchbiegungen nicht zu befürchten sind. Der Tauchkolben kann als Anstellvorrichtung betrachtet werden, um die Grobzustellung für die gewünschte Preßspaltdicke zu erreichen, während die eigentliche auf die Faserbahn wirkende Preßkraft von dem hydraulischen Druckmittel in der durch das nichtporöse Band abgedeckten Druckkammer aufgebracht wird. Erfindungsgemäß kommt man ohne jegliche, den enormen Preßdruck unterstützende Zusatzeinrichtungen aus, die einen wesentlichen Bestandteil der bekannten Vorrichtungen ausmachen, und man kann jedes beliebige schmiegsame Band mit geschlossener Oberfläche benutzen.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung wird vorgeschlagen, daß in dem Kolben mehrere Kolbenkanäle vorgesehen sind, deren Querschnitt zur Beförderung von hydraulischem Druckmittel aus dem Verdrängergefäß in die Druckkammer so bemessen ist, daß unter Aufrechterhaltung des gegen das Band mit geschlossener Oberfläche wirkenden Spaltpreßdruckes noch als Scnmiermittel wirkendes hydraulisches Druckmittel zwischen das Band und die die Druckkammer umgebenden Kammerwände gedrückt wird.

Die zu entwässernde Papierbahn kann mit Hilfe von mindestens einem, vorzugsweise aus Filz bestehenden porösen Band durch den Flächenspalt hindurchgeführt sein. Im Gegensatz zu den bekannten Vorrichtungen ist es somit möglich, die Papierbahn nur auf ihrer einen Seite unterstützt durch den Flächenspalt hindurchzuführen, während die freie Seite der Papierbahn dann an dem gegenüberliegenden eine geschlossene Oberfläche aufweisenden Band anliegt.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand von zwei in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeir: ielen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Ansicht einer Ausführungsform der Erfindung und

F i g. 2 eine Teildarstellung von Druckübertragungseinrichtungen auf einer Seite des Flächenspaltes.

Entsprechend Fig. 1 wird eine Papierbahn 12 auf einem porösen Band oder Filz 10 durch den in der Figur gezeigten Preßspalt hindurchgeführt. Zwei endlose nichtporöse Bänder 14 und 22 sind über Stützwalzen 15 bzw. 23 jeweils in Schleifen so geführt, daß sie zwischen sich einen Preßspalt mit einer Länge von mindestens 150 mm bilden. Obwohl die Entfernung zwischen den Walzen 15 erheblich größer als 150 mm is», wird nur der verengte Bereich als Preßspalt angesehen, der sich über die nachfolgend beschriebenen kraftübertragenden Oberfläche erstreckt. Zum Verständnis der Beschreibung wird demgemäß die Spaltlänge und Spaltbreite als definiert angesehen durch die Kraftübertragungsfläche des Kolbens, der mit den nichtporösen Bändern in Berührung steht

Innerhalb der Schleife des nichtporösen Bandes 14 befindet sich eine Kraftübertragungseinrichtung 16, der unter Druck stehende Flüssigkeit über eine Leitung 18, von einer Pumpe 19 und einem nichtgezeigten Vorratsbehälter über die Leitung 20 zugeführt wird. Die Kraftübertragungseinrichtung ist auf einem Träger 17 gehaltert. In gleicher Weise befindet sich innerhalb der Schleife des nichtporösen Bandes 22 eine Kraftübertra-Kunßseinrichtung 24, der über Leitung 26, Pumpe 27 und

Leitung 28 unter Druck stehende Flüssigkeit zugeführt wird, um im Preßspalt den notwendigen Entwässerungsdruck zu erzeugen. Die Kraftübertragungseinrichtung 24 ist durch einen Träger 25 abgestützt.

In F i g. 2 ist die auf dem Träger 25 befestigte Kraftübertragungseinrichtung 24 mit weiteren Einzelheiten dargestellt. Ein Kolben 33 ist so angeordnet, daß er das Band 22 im wesentlichen über die Breite und Länge des Spaltes berührt. Der Kolben 33 steht an seinen Oberflächen 35 mit dem sich bewegenden Band 22 in Berührung und ist in einen Behälter 31 gehalten, der durch eine Steuereinrichtung 30 gebildet wird. Über die Leitung 26 wird dem Behälter 31 in ausreichender Menge Flüssigkeit zugeführt, um den Kolben 33 zu unterstützen. Diese unter Druck stehende Flüssigkeit tritt aus der Leitung 26 in den Behälter 31 ein und gelangt von dort durch eine Leitung oder Kanäle 34 in den Kolben 33. Eine Abdichtung 32 stellt sicher, daß durch den Spalt zwischen Kolben und Behälter 31 keine Flüssigkeit nach außen gelangt. Wenn die unter beträchtlichem Druck stehende Flüssigkeit durch die Kanäle 34 in den Kolben 32 eindringt, drückt sie gegen das undurchlässige Band 22 und erzeugt damit den Spaltdruck. Gegebenenfalls kann eine getrennte Flüssigkeitsquelle vorgesehen sein, um die Unterseite des Bandes 22 über die Kanäle 34 mit Druck zu beaufschlagen und somit einen Spaltdruck zu erzeugen.

Die Zuführung von Flüssigkeit über die Kanäle 34 in den Kolben 33 erfolgt so reichlich, damit Flüssigkeit auch über die beiden Oberflächen 35 und 35.4 austritt. Wenn sich beispielsweise das Band 22 gemäß der Zeichnung von links nach rechts bewegt, nimmt es Flüssigkeit über die Oberfläche 35A mit und schmiert somit diese Oberfläche. Da jedoch die Flüssigkeit innerhalb des Kolbens 33 unter einem Druck steht, mit dem ein beträchtlicher Spaltdruck erzeugt werden kann, gelangt die Flüssigkeit auch in die der Bewegung des Bandes 22 entgegengesetzte Richtung und schmiert somit auch die Oberfläche 35 des Kolbens. Wenn, was gelegentlich vorkommt, eine zusätzliche Schmierung der Oberfläche 35 notwendig ist, kann das Band 22 an einer Stelle unmittelbar vor der Berührung mit der kraftübertragenden Oberfläche 35 über eine Leitung 38 mit zusätzlicher Flüssigkeit beaufschlagt werden.

Wenn die über die Leitung 26 dem Behälter 31 zugeführte Flüssigkeit unter einem geeigneten Druck steht, wird der Kolben 33 gegen das Band gedrückt und erzeugt den gewünschten Spaltdruck. Die Schmierung der Oberflächen 35 und 35/4, die mit dem bewegten undurchlässigen Band 22 in Berührungen stehen, erfolgt

ίο durch die aus den Kanälen 34 des Kolben 33 nachströmende Flüssigkeit. Da der auf den Kolben 32 wirkende Druck über seine gesamte Länge und Breite gleich ist, bleibt der Kolben frei von jeglicher Durchbiegung. Die zur Erzeugung eines geeigneten Druckes im Preßspalt notwendige Kraft wird in dem Behälter abgefangen und ausgeglichen. Eine Durchbiegung der den Behälter bildenden Steuereinrichtung 30 und gegebenenfalls auch eine Durchbiegung des Trägers 25 hat auf den Kolben 33 keinen Einfluß.

Auf diese Weise sind sämtliche Durchbiegungen, die aus den zur Erzeugung des erforderlichen Spaltdruckes notwendigen Kräften entstehen, in der Steuereinrichtung ausgeglichen, ohne daß der Kolben eine Durchbiegung erfährt.

Durch Einbau einer Vorrichtung gemäß der Erfindung in eine Papiermaschine ist es möglich, bei Aufwendung von Kosten für nur einen Preßspalt innerhalb der Preßpartie die Entwässerung soweit wie möglich zu betreiben. Die Aufenthaltszeit der zu entwässernden Papierbahn ist selbst bei extrem hohen Geschwindigkeiten ausreichend lang, um den nachteiligen Einfluß des hydraulischen Staues oder Keilbildung auszuschalten und die Papierbahn in ausreichendem Maß zu entwässern.

Die auf diese Art behandelte und anschließend in die Trockenpartie überführte Papierbahn enthält nicht mehr Wasser als bisher bei Verarbeitung mit geringerer Maschinengeschwindigkeiten. Da im Preßspalt keine Durchbiegung vorhanden ist, steht über die gesamte Breite der Papiermaschine eine gleichmäßige Preßwirkung zur Verfügung.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Entwässern einer von einem porösen Band unterstützten biegsamen Papierbahn, die im Preßspalt zwischen zwei endlosen Bändern geführt ist, welche zusammen mittels Umlenkwalzen einen Flächenspalt bilden und durch in einem Bereich des Flächenspaltes angeordnete Preßdruckübertragungseinrichtungen gegeneinander anstellbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßdruckübertragungseinrichtungen (16,24) je eine innerhalb jeder Bandschleife (14, 22) ortsfest abgestützte Druckkammer (34a) aufweisen, die eine im wesentlichen der Breite und Länge des Flächenspaltes entsprechende offene Seite besitzt und mit ihren die offene Seite begrenzenden Kammerwänden oder seitlichen Stirnflächen an der Rückseite des jeweiligen endlosen Bandes (14, 22) anliegt, das eine geschlossene Oberfläche aufweist, und daß die Druckkammer mit hydraulischem Druckmittel beaufschlagt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das dem Band (14, 22) mit geschlossener Oberfläche abgewandte geschlossene Ende der Druckkammer einen Tauchkolben (33) bildet, in einer zur Ebene des Flächenspaltes senkrechten Richtung abgedichtet innerhalb eines mit dem unter Druck stehenden Hydraulikmittel beaufschlagten und ortsfest abgestützten Gefäß (30) geführt ist und einen Kolbenkanal (34) zur Verbindung der Druckkammer und des mit unter Druck stehenden Hydraulikmittel beaufschlagten Gefäßes (30) aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Kolben mehrere Kolbenkanäle (34) vorgesehen sind, deren Querschnitt zur Beförderung von hydraulischem Druckmittel aus dem Verdrängergefäß in die Druckkammer so bemessen ist, daß unter Aufrechterhaitung des gegen das Band mit geschlossener Oberfläche wirkenden Spaltpreßdruckes noch als Schmiermittel wirkendes hydraulisches Druckmittel zwischen das Band und die die Druckkammer umgebenden Kammerwände (35, 35Λ) gedruckt wird.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine mit Schmiermittel beaufschlagte Zuführungsleitung (38) an einer Stelle unmittelbar vor der Berührung zwischen dem Band (14, 22) mit geschlossener Oberfläche und den die offene Seite begrenzenden Kammerwänden der Druckkammer gegen das Band gerichtet ist.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckkammer an eine von dem Druckraum (31) im Verdrängergefäß (30) unabhängige Leitung zur Zuführung von hydraulischem Druckmittel angeschlossen ist.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zu entwässernde Faserbahn mit Hilfe von mindestens einem, vorzugsweise aus Filz bestehenden porösen Band durch den Flächenspalt hindurchgeführt ist.