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Die Erfindung betrifft eine Maschine
zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere Tissue- oder
Hygienepapierbahn, mit wenigstens einer als Schuhpresse ausgebildeten
Vorpresse, einer durch eine Anpreßwalze sowie einen Trockenzylinder
gebildeten Hauptpresse, einem durch die Preßspalte der Vorpresse und der
Hauptpresse geführten
endlosen oberen Band und einem über
eine Unterwalze der Vorpresse geführten Unterfilz, wobei die
in einem Former vorgebildete Faserstoffbahn durch das obere Band
zunächst
der Vorpresse und anschließend
der Hauptpresse zugeführt
ist.
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In der DE-A-42 24 730 sind verschiedene Ausführungsformen
einer Hygienepapiermaschine der eingangs genannten Art beschrieben.
Eine dieser bekannten Ausführungsformen
umfaßt
insgesamt drei Preßstellen,
nämlich
zwei Vorpressen zwischen zwei Oberwalzen und zwei unteren Schuhpreßwalzen
mit flexiblem Walzenmantel sowie eine Hauptpresse mit einer Anpreßwalze und
einem Trockenzylinder. Die Papierbahn wird auf einem Walzenformer zwischen
einem Entwässerungssieb
und einem oberen Band erzeugt. Als durchlässige Filze ausgebildete untere
Bänder
werden zusammen mit der Papierbahn und dem oberen Band durch die
beiden Vorpressen hindurchgeführt.
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Gemäß einer weiteren bekannten
Ausführungsform
nimmt ein oberes Band die Papierbahn von einem Former ab, um es
anschließend
durch eine Vorpresse zwischen einer Oberwalze und einer Unterwalze
mit Unterfilz hindurch zu einer Hauptpresse zwischen einer Anpreßwalze und
einem Trockenzylinder zu führen.
Bei einer weiteren bekannten Ausführungsform ist die Anpreßwalze eine
Schuhpreßwalze.
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Mit Ausnahme der Verwendung von Schuhpressen
entsprechen diese bekannten Ausführungsformen
etwa der früher üblichen,
bei den neuen Hygienepapiermaschinen jedoch nicht mehr verwendeten Zweifilz-Tissue-Anordnungen.
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Bei diesen bekannten Zweifilzmaschinen
ist der Oberfilz sehr dicht und der Unterfilz sehr wasseraufnahmefähig. Zur
Erreichung einer größtmöglichen Wasserabfuhr
durch den Unterfilz ist die Unterwalze als Saugwalze ausgebildet.
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Das bei einer solchen Bauart von
Zweifilzmaschinen auftretende Problem, das zu einer Abkehr von diesem
Prinzip und statt dessen zu der heutigen Verwendung von Einfilzmaschinen
führte,
besteht darin, daß mit
zunehmender Bahnlaufgeschwindigkeit auch mit einer Saugpresse nicht
rasch genug vorentwässert
werden kann und die Bahn infolge eines ungenügenden Wasserabflusses in der
Vorpresse verdrückt
wird.
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Aus diesem Grund ist die Verwendung
einer Schuhpresse als Vorpresse zwar grundsätzlich richtig. Bei den aus
der DE-A-42 24 730 bekannten Ausführungsformen ist jedoch unter
anderem von Nachteil, daß die
jeweiligen Schuhpreßwalzen
in unterer Position angeordnet sind, nachdem die Papierbahn sehr
naß, d.h.
mit einem Trockengehalt von etwa 6 bis 8 %, von dem Blattbildungssieb
kommt.
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Die Blindbohrungen oder Rillen in
der Oberfläche
des Preßmantels
können
aufgrund ihrer fertigungsbedingt begrenzten Tiefe nicht die ganze
anfallende Wassermenge aufnehmen. Dies dürfte ein Grund dafür sein,
daß bei
den meisten der in der DE-A-42 24 730 beschriebenen Ausführungsformen zwei
Vorpressen und in einem Fall zusätzlich
eine Sauganpreßwalze
in der Hauptpresse vorgesehen sind.
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Bei den meisten der aus der DE-A-42
24 730 bekannten Ausführungsformen
wird zudem ein wasserundurchlässiges
oder wasserdichtes oberes Band verwendet.
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Insbesondere im Vergleich zu einer
Einfilzmaschine nehmen die bekannten Ausführungsformen der Zweifilzmaschine
somit relativ viel Platz in Anspruch, zumal in den genannten Fällen zwei
Vorpressen und eine Hauptpresse vorgesehen sind, die am Kreppzylinder
kein Wasser entfernt.
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Das Ziel der Erfindung besteht unter
anderem darin, eine Maschine der eingangs genannten Art zu schaffen,
bei der die zuvor genannten Nachteile beseitigt sind, die bei einfachem,
kompaktem Aufbau mit möglichst
niedrigen Linienkräften
insbesondere bereits nach Abgabe der Bahn an den Trockenzylinder
einen relativ hohen Bahntrockengehalt gewährleistet und mit der die Verwendung
irgendwelcher Saugpreßwalzen
entbehrlich wird.
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Die Aufgabe wird nach der Erfindung
dadurch gelöst,
daß die
als Schuhpresse ausgebildete, einen in Bahnlaufrichtung verlängerten
Preßspalt aufweisende
Vorpresse eine obere Schuhpreßeinheit und
eine dieser gegenüberliegende
Unterwalze umfaßt,
daß die
obere Schuhpreßeinheit
mit einem glatten umlaufenden flexiblen Preßband versehen ist, daß die Unterwalze
gerillt ist, daß als
oberes Band ein relativ dichter Oberfilz vorgesehen ist, dessen Wasserdurchlässigkeit
geringer ist als die des Unterfilzes, in der Hauptpresse bei der
Anpressung an den Trockenzylinder jedoch noch die Entfernung zusätzlichen Wassers
aus der Faserstoffbahn ermöglicht, und
daß die
der Hauptpresse zugeordnete Anpreßwalze zur Aufnahme von ausgepreßtem Wasser
eine gelochte und/oder gerillte Oberfläche besitzt.
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Damit werden nicht nur die zuvor
genannten Nachteile der bekannten Hygienepapiermaschinen beseitigt.
Die erfindungsgemäße Maschine
ist auch äußerst unkompliziert
und kompakt sowie bezüglich des
nach Abgabe der Papierbahn an den Trockenzylinder erreichten Bahntrockengehaltes äußerst effizient,
was bedeutet, daß mit
möglichst
niedrigen Linienkräften
ein maximaler Trockengehalt der Bahn erzielt wird. Wesentlich ist
auch der Wegfall von Saugpreßwalzen,
womit gleichzeitig das Erfordernis des Aufbringens der Leistung
für die
Unterdruckerzeugung entfällt,
die erheblich höher
als die betreffende mechanische Antriebsleistung ist. Zudem kann
bei hoher Produktionsleistung der Durchmesser des Trockenzylinders
relativ klein gehalten werden. Schließlich ist die erfindungsgemäße Maschine
auch in der Lage, je nach Bedarf zur Qualitätsbeeinflussung mit unterschiedlichen
Intensitäten
der Pressung einer oder beider Pressen zu arbeiten.
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Im Ergebnis wird wieder auf das Prinzip
einer Zweifilzmaschine zurückgegriffen,
die erfindungsgemäß in besonderer
Weise ausgestaltet ist.
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Der Erfindung liegt unter anderem
der Gedanke zugrunde, daß die
großen
Wassermengen, die in einer einzigen Vorpresse anfallen, auch ohne
das Vakuum einer Saugpreßwalze
bewältigt
werden können
und daß überdies
ein hoher Endtrockengehalt der Bahn nach der Hauptpreßstelle
erreicht werden kann, wenn die Vorpresse eine Schuhpresse mit verlängertem
Preßspalt
ist, die Oberwalze eine Schuhpreßwalze mit glattem Preßmantel
ist, die Unterwalze eine gerillte Walze mit genügend tiefen Rillen ist, der Oberfilz
zwar dicht, jedoch noch so wasserdurchlässig ist, daß bei der
Anpressung an den Trockenzylinder noch weiteres Wasser aus der Papierbahn
entfernt werden kann, und die Anpreßwalze der Hauptpresse eine
gelochte und/oder gerillte Oberfläche zur Aufnahme von ausgepreßtem Wasser
aufweist.
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Mit einer solchen Ausgestaltung ist
es möglich,
in einer Preßzone
der Vorpresse sowohl den Unterfilz als auch die Papierbahn und den
Oberfilz nach unten so zu entwässern,
daß nach
der Vorpresse nur noch sehr wenig frei bewegliches Wasser in der
Papierbahn und in dem Oberfilz verbleibt, so daß nicht nur eine Zerdrückung in
der Hauptpreßzone
vermieden wird, sondern trotz der Verwendung eines sehr dichten
Oberfilzes in der Hauptpreßzone
auch eine weitere Entwässerung
stattfinden kann, wodurch die Papierbahn am Ende der Hauptpreßzone den
gewünschten
hohen Trockengehalt erhält.
Durch eine zweite Vorpresse könnte
der Trockengehalt der Papierbahn zwar zusätzlich geringfügig gesteigert
werden. Sie wäre
jedoch hinsichtlich der Betriebskosten unwirtschaftlich.
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Bei einer in der Praxis bevorzugten
Ausführungsform
ist die Schuhpreßeinheit
der Vorpresse eine Schuhpreßwalze
und das zugeordnete glatte Preßband
ein glatter Preßmantel,
der an den Enden durch mitrotierende Deckel verschlossen ist.
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Die Anpreßwalze der Hauptpresse kann
eine mit einem elastischen Gummibezug versehene herkömmliche
Walze sein. Vorzugsweise ist diese Anpreßwalze jedoch eine mit einem
flexiblen Walzenmantel versehene Schuhpreßwalze.
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Von besonderem Vorteil ist, wenn
der Mantel der Anpreßwalze
mit Blindbohrungen versehen ist. Hierbei kann der Mantel dieser
Anpreßwalze
im Neuzustand einen gebohrten Flächenanteil
besitzen, der etwa 20 bis etwa 35 % der Gesamtoberfläche beträgt. Der
Lochdurchmesser liegt im Neuzustand des Mantels vorteilhafterweise
in einem Bereich von etwa 2 bis etwa 3 mm. Die Lochtiefe kann im
Neuzustand des Mantels in einem Bereich von vorzugsweise etwa 1,5
bis etwa 3 mm liegen.
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Die Linienkraft kann höher sein
als bei einer herkömmlichen
Preßwalze,
wobei der Druckabfall am Ende des Preßspaltes vorzugsweise steiler
erfolgt. Damit ist gewährleistet,
daß die
Papierbahn in der Hauptpresse auf einen relativ hohen Endtrockengehalt
gebracht werden kann. Es ist aber auch möglich, zur Veränderung
der Papierqualität
die Linienkraft beider Pressen beliebig hoch einzustellen, z.B. niedrige
Linienkräfte
für voluminöse bessere
Qualitäten
und höhere
Linienkräfte
für Massenprodukte. Eine
solche Verstellung ist bei den bisherigen Ausführungen mit herkömmlichen
Walzen nicht möglich, da
diese nur bei einer bestimmten Linienkraft genau aufeinander passen.
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Insbesondere im Hinblick auf einen
möglichst
einfachen kompakten Aufbau ist es von Vorteil, wenn der Oberfilz
ausgehend von der Vorpresse direkt, d.h. insbesondere ohne dazwischenliegende Umlenkwalze
zu der als Schuhwalze ausgebildeten Anpreßwalze der Hauptpresse geführt ist
und diese über
einen größeren Sektor
vor der Preßzone
umschlingt. Damit werden die mit einer solchen Umlenkwalze bisher
einhergehenden Probleme vermieden, die darin bestanden, daß entsprechend
viel Platz am Trockenzylinderumfang benötigt wurde, der insbesondere
für die
Heißluftblashaube
verloren ging, wodurch die Produktionskapazität der Maschine verringert wurde.
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Der benötigte Platz wird dadurch geschaffen, daß der Oberfilz
die Schuhanpreßwalze
der Hauptpresse um mehr als 45° umschlingt.
In dieser Umschlingungszone sollte der weiche Preßmantel
von innen gestützt
werden. Die entsprechende Abstützung
kann zwar durch einen oder mehrere Gleitschuhe erfolgen. Dies wäre jedoch
mit einer zusätzlichen höheren Antriebsleistung
verbunden. Statt dessen ist vorteilhafterweise vorgesehen, daß der Preßmantel der
als Schuhpreßwalze
ausgebildeten Anpreßwalze zumindest
in dem durch den Oberfilz umschlungenen Bereich durch in Mantelumfangsrichtung
hintereinander angeordnete kleine Stütz- oder Segmentwalzen abgestützt ist,
die an einem den Preßmantel
durchsetzenden feststehenden Querhaupt gelagert sind.
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Der Durchmesser der Stützwalzen
kann beispielsweise in einem Bereich von etwa 60 bis etwa 120 mm
liegen.
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Diese Stützwalzen sind über die
sich quer zur Bahnlaufrichtung erstreckende Maschinenbreite vorzugsweise
mehrteilig ausgeführt.
Dabei liegt das Verhältnis
zwischen dem gegenseitigen Abstand der Lager einer jeweiligen Teilstützwalze
und dem Walzendurchmesser zweckmäßigerweise
in einem Bereich von etwa 7,5 bis etwa 15, wobei dieses Verhältnis vorzugsweise
12 beträgt.
Hierbei kann der Abstand dieser Lager insbesondere auch geringer
als die Länge
einer jeweiligen Teilstützwalze
sein.
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Der nicht unterstützte Bereich zwischen den Stirnenden
der Teilstützwalzen
einer jeweiligen sich in Richtung der Maschi nenbreite erstreckenden
Walzenreihe kann maximal etwa 10 bis etwa 25 mm betragen. Dies ist
unkritisch, nachdem die Steifigkeit der in Laufrichtung gebogenen
Pressmäntel
in Querrichtung in der Regel groß genug ist, um diese Lücke ohne
nennenswerten Durchhang zu überbrücken.
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Von besonderem Vorteil ist, wenn
der Winkelabstand zwischen den in Umfangsrichtung aufeinanderfolgenden
Stützwalzen
in einem Bereich von etwa 7,5 bis etwa 15 Grad liegt.
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Um am Auslauf der Vorpresse ein Mitlaufen der
Faserstoffbahn mit dem Oberfilz sicherzustellen, andererseits jedoch
eine Wiederbefeuchtung durch den Unterfilz zu minimieren, ist bei
einer in der Praxis bevorzugten Ausführungsform der Unterfilz allgemein
entlang einer die Unterwalze der Vorpresse in dem Endpunkt des zugeordneten
Preßspaltes
berührenden
Tangente von der unteren Preßwalze
weggeführt,
wobei die maximale Richtungsabweichung von dieser Tangente zweckmäßigerweise
in einem Bereich von etwa –2
Grad bis etwa +4 Grad liegt. Größere Abweichungen
sind ungünstig,
da es bei einer größeren negativen
Abweichung zu einer Rückbefeuchtung
des Unterfilzes durch das Wasser in den Rillen der Unterwalze und
bei einer größeren positiven
Abweichung zu einer Rückbefeuchtung
der Papierbahn durch den Unterfilz kommen kann.
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Zur Sicherstellung einer raschen
Trennung von Ober- und Unterfilz muß der Oberfilz und die Faserstoffbahn
den Preßmantel
im konvexen Bereich des Preßschuhes
an der Auslaufseite mit einem entsprechend großen Winkel umschlingen. Hierbei
liegt der unmittelbar hinter dem Preßspalt der Vorpresse vorgesehene Öffnungswinkel
zwischen dem die Faserstoffbahn mit sich führenden Oberfilz und dem Unterfilz
vorzugsweise in einem Bereich von etwa 4 bis etwa 15 Grad.
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Die in dem Preßspalt der Vorpresse erzeugte Linienkraft
liegt vorteilhafterweise in einem Bereich von etwa 60 bis etwa 300
kN/m, während
die in Bahnlaufrichtung betrachtete Preßspaltlänge vorzugsweise einen Wert
im Bereich von etwa 80 bis etwa 200 mm besitzt. Der in diesem Preßspalt der
Vorpresse erzeugte Druck steigt in Bahnlaufrichtung bis zu einem
Maximaldruck von vorzugsweise etwa 1,5 bis etwa 4 Pa progressiv
an, um anschließend
steil abzufallen.
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Im Fall der Verwendung einer als
Schuhpresse ausgebildeten Hauptpresse liegt die im Preßspalt der
Hauptpresse erzeugte maximale Linienkraft vorzugsweise in einem
Bereich von etwa 100 bis etwa 200 kN/m. Die in Bahnlaufrichtung
gemessene Länge
des Preßspaltes
besitzt vorteilhafterweise einen Wert im Bereich von etwa 50 bis
etwa 120 mm. Der in dem Preßspalt
erzeugte Druck steigt in Bahnlaufrichtung vorzugsweise zunächst relativ
langsam an, um anschließend
relativ schnell abzufallen. Von besonderem Vorteil ist, wenn der
in diesem Preßspalt erzeugte
Maximaldruck in einem Bereich von etwa 2,5 bis etwa 5 MPa liegt,
wenn eine hohe Produktionsleistung angestrebt ist.
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Die Maximaldrücke in den beiden Pressen und
die Struktur der Rillen oder Blindbohrungen in der Oberfläche des
Preßmantels
der Hauptpresse können
so aufeinander abgestimmt sein, daß sich ein maximaler Trockengehalt
nach der Hauptpresse in der Faserstoffbahn einstellt, wobei eine
möglichst lange
Lebensdauer der beiden Filze berücksichtigt ist.
Je höher
die Linienkraft und der Maximaldruck in der Vorpresse sind, desto
we niger Wasser bleibt im Oberfilz zurück. Damit wird die in der Hauptpresse anfallende
Wassermenge klein, so daß zur
Wasserabführung
aus dem Oberfilz keine großen
Fließquerschnitte
mehr erforderlich sind. Der Oberfilz kann eine feine und dichte
Struktur erhalten. Ein solcher Filz übt eine gleichmäßigere Pressung
auf die Faserstoffbahn aus und reduziert die Rückbefeuchtung an die Faserstoffbahn
am Ende des Preßspaltes.
Auf der anderen Seite wird die Lebensdauer beider Filze durch zu
starkes Drücken
in der Vorpresse verringert. Aus diesem Grund macht man den Oberfilz
zwar wesentlich dichter als den Unterfilz, er ist jedoch noch so porös, daß auch in
der Hauptpresse noch genügend Wasserabfluß möglich ist,
so daß hinsichtlich
des Trockengehalts der Faserstoffbahn keine nennenswerten Einbußen zu verzeichnen
sind.
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In jedem Fall geht Produktionskapazität verloren,
wenn der Oberfilz so dicht gemacht wird, daß der Preßimpuls in der Hauptpresse
mangels eines genügenden
Wasserabflusses zu keiner nennenswerten Steigerung des Trockengehaltes
der Faserstoffbahn führt.
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Für
eine entsprechende Optimierung können nun
insbesondere die folgenden Maßnahmen
vorgesehen sein: Der in dem Preßspalt
der Hauptpresse erzeugte Maximaldruck ist vorteilhafterweise höher als
der in dem Preßspalt
der Vorpresse. Die Wasserdurchlässigkeit
des Oberfilzes ist zweckmäßigerweise
höchstens
1/3, vorzugsweise höchstens
1/4 der des Unterfilzes. Die Wasserdurchlässigkeit des Oberfilzes ist
vorteilhafterweise noch so groß,
daß sich
in der Hauptpresse eine Trockengehaltserhöhung der Faserstoffbahn von
mehr als 2 % ergibt. Die Wasserdurchlässigkeit des Oberfilzes ist
vorzugsweise so gewählt,
daß sich
nach der Hauptpresse ein Endtrockengehalt der Faserstoffbahn von über 42 % ergibt.
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Zur Maximierung der Entwässerung
in der Hauptpresse kann die Oberfläche des Preßmantels der Anpreßwalze sowohl
mit Blindbohrungen als auch mit Rillen versehen sein.
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Die Summe der mit Blindbohrungen
und Rillen versehenen Flächenanteile
des Preßmantels
der Anpreßwalze
im Neuzustand des Preßmantels
beträgt
vorzugsweise etwa 25 bis etwa 40 % der Gesamtoberfläche.
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Zweckmäßigerweise beträgt die Tiefe
der Rillen etwa 1/10 bis etwa 1/3 der Tiefe der Blindbohrungen.
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Die Breite der Rillen liegt vorteilhafterweise in
einem Bereich von etwa 0,3 bis 0,6 mm.
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Gemäß einer in der Praxis bevorzugten
Ausführungsform
ist vorgesehen, daß die
Rillen die Blindbohrungen jeder zweiten Zeile von Blindbohrungen
mittig anschneiden und mittig zwischen den Blindbohrungen der dazwischenliegenden
Zeilen hindurchlaufen.
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Bei einer alternativen zweckmäßigen Ausführungsvariante
ist vorgesehen, daß die
Rillen in der Mitte zwischen zwei benachbarten Zeilen von Blindbohrungen
verlaufen und keine Blindbohrungen schneiden.
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Hierbei ist die Orientierung bezüglich des Zeilenverlaufs
beliebig. In beiden Fällen
ist es jedoch zweckmäßig, wenn
die Rillung so verläuft,
daß der Winkel
zur Achse am größten ist Im
Bereich der gerillten Unterwalze der Vorpresse kann eine Auffangwanne
oder -rinne zum Auffangen des aus den Rillen der Unterwalze ausgeschleuderten
Wassers vorgesehen sein.
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Zudem kann im Bereich der blindgebohrten und
gerillten Anpreßwalze
der Hauptpresse eine Auffangwanne oder -rille zum Auffangen des
aus den Blindbohrungen und Rillen der Anpreßwalze abgeschleuderten Wassers
vorgesehen sein.
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Zur Erhöhung der Wasserentfernung vom Mantel
der Anpreßwalze
der Hauptpresse kann dieser Anpreßwalze ein Wasserabstreifer
mit einer kraftschlüssig
an deren Preßmantel
anlegbaren Wasserabstreifleiste zugeordnet sein.
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Zur Reinigung des Oberfilzes können alle bisher
bekannten Methoden angewendet werden. So können zur Reinigung dieses Oberfilzes
beispielsweise traversierende, oszillierende oder auch feststehende
Sprühdüsen und
Absaugschlitze vorgesehen sein.
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Alternativ oder ergänzend können auch
Mittel zur Reinigung des Oberfilzes nach dem Verdrängerprinzip
vorgesehen sein, um klares, weitgehend schmutzpartikelfreies Wasser
auf die Innenseite des Oberfilzes aufzuspritzen, das anschließend in
der Vorpresse durch den Oberfilz und die Faserstoffbahn in den Unterfilz
gedrückt
wird. Dadurch können
beispielsweise von der Papierseite her eingedrungene Schmutzteilchen
entfernt werden. Von besonderem Vorteil ist auch, wenn Mittel für eine Korrektur
der Bahnfeuchte über
die Maschinenbreite vorgesehen sind, um die Menge von Waschwasser über die
Ma schinenbreite variieren zu können.
Dabei wird in der Regel auf zu trockene Streifen im Papier mit einer
erhöhten
Waschwasserzugabe reagiert.
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Alternativ können auch mehrere mit Wasser unterschiedlicher
Temperatur beschickte Spritzrohre mit über die Maschinenbreite regulierbarem
Wasseraustritt vorgesehen sein, mit denen unterschiedliche Filztemperaturen
einstellbar sind. Dies geschieht in der Regel in der Weise, daß zu nasse
Streifen im Papier durch Zugabe von Wasser erhöhter Temperatur in den entsprechenden
Zonen des Oberfilzes kompensiert werden.
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In den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte
Ausführungsvarianten
der erfindungsgemäßen Maschine
angegeben.
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Die Erfindung wird im folgenden anhand
von Ausführungsbeispielen
unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; in dieser zeigen:
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1 eine
schematische Seitenansicht einer Hygienepapiermaschine,
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2 eine
vergrößerte Darstellung
der Vorpreßzone
der in 1 gezeigten Hygienepapiermaschine
im Teilschnitt,
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3 eine
vergrößerte Darstellung
der Hauptpreßzone
der in 1 dargestellten
Hygienepapiermaschine im Teilschnitt,
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4 eine
schematische Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform einer Hygienepapiermaschine,
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5 ein
Oberflächensegment
eines Preßmantels
der Anpreßwalze
der Hauptpresse und
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6 eine
weitere Ausführungsform
eines Oberflächensegments
eines Preßmantels
der Anpreßwalze
der Hauptpresse.
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Die in 1 dargestellte
Ausführungsform einer
Hygienepapiermaschine umfaßt
zunächst
einen Stoffauflauf 10, einen Oberfilz 12 sowie
ein Blattbildungssieb 14, das zusammen mit dem Oberfilz 12 eine
Formierwalze 16 umspannt und die vom Stoffauflauf 10 kommende
Fasersuspension entwässert.
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Innerhalb der Schlaufe des Blattbildungssiebes 14 ist
eine Wasserauffangrinne 18 mit seitlichem Auslaß 20 für das von
dem Blattbildungssieb 14 abgespritzte Wasser vorgesehen.
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Das Blattbildungssieb 14 läuft in Längsrichtung
gespannt über
Siebleitwalzen 22 ab.
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Der Oberfilz 12 läuft über eine
Filzleitwalze 24 zu einer Vorpresse 26 und über eine
Anpreßwalze 28 einer
Hauptpresse 30 zu einer Regulierwalze 32, einer
Spannwalze 34 sowie über
eine Filzleitwalze 36 zurück zu der Formierwalze 16.
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Die Vorpresse 26 besteht
aus einer gerillten Unterwalze 38 und einer oberen Schuhpreßwalze 40 mit
einem Preßschuh 42,
durch den ein glatter undurchlässiger
biegsamer Preßmantel 44 gegen
den Oberfilz 12 und die gerillte Unterwalze 38 andruckbar ist.
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Auf der Unterseite des Oberfilzes 12 läuft eine
zwischen dem Blattbildungssieb 14 und dem Oberfilz 12 gebildete
Faserstoffbahn, im vorliegenden Fall Papierbahn 46, in
den Preßspalt 48 der
Vorpresse 48 ein.
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Unter der Papierbahn 46 läuft ferner
ein Unterfilz 50 durch den Preßspalt 48 hindurch.
Dieser Unterfilz 50 wird von Leitwalzen 52 unter
Umfangsspannung in seiner Bahn geführt.
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Zur Reinigung des Unterfilzes 50 während des
Betriebs sind ein Rohrsauger 54 und ein Spritzrohr 56 vorgesehen.
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Zur Reinigung des Oberfilzes 12 dienen
ein oder mehrere Spritzrohre 58, die in der Schlaufe des Oberfilzes 12 angeordnet
sind.
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Die Papierbahn 46 wird nach
einem Durchlaufen der Vorpresse 26 von der ebenfalls als
Schuhpreßwalze
ausgebildeten Anpreßwalze 28 an
einen Trockenzylinder 60 angepreßt, der zusammen mit der Anpreßwalze 28 eine
Hauptpresse 30 bildet. Die Papierbahn 46 bleibt
an dem Trockenzylinder 60 haften, um nach erfolgter Trocknung
von einem Kreppschaber 62 abgeschabt zu werden.
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Die Formierwalze 16, die
Unterwalze 38 und der Trockenzylinder 60 sind
in Pfeilrichtung antreibbar.
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Zum Auffangen des aus den Bohrungen
und Rillen der Anpreßwalze 28 austretenden
Wassers ist eine Rinne 64 vorgesehen.
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Das von der Unterwalze 38 abgeschleuderte Wasser
wird in einer Rinne 66 aufgefangen und seitlich aus der
Hygienepapiermaschine herausgeführt.
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2 zeigt
eine Teilansicht der gerillten Unterwalze 38 der Vorpresse 26 und
einen Teilschnitt durch die obere Schuhpreßwalze 40 mit dem
Preßmantel 44,
in dem der Preßschuh 42 durch
Andrückkolben 68 radial
nach unten preßbar
an einem nicht dargestellten Querhaupt gehalten ist.
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Die dem Preßmantel 44 zugewandte
Gleitfläche
des Preßschuhes 42 wird
im folgenden Fall hydrodynamisch durch Einzug eines Ölfilmes
zwischen dem Preßschuh 42 und
dem Preßmantel 44 geschmiert.
Die Schmierung kann auch durch die Zufuhr von Drucköl durch Öffnungen 70 in
der Gleitfläche
ergänzt
werden.
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Der Preßmantel 44 besitzt
sowohl eine glatte Innenfläche
als auch eine glatte Außenfläche.
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Der Oberfilz 12 und die
mitgeführte
Papierbahn 46 sowie der Unterfilz 50 laufen von
links nach rechts durch den Preßspalt 48 der
Vorpresse 26. Hinter dem Preßspalt 48 der Vorpresse 26 läuft der Oberfilz 12 mit
der Papierbahn 46 nach oben gekrümmt ab, um anschließend zur
nächsten
Walze weiterzulaufen.
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Der Winkel β zwischen einer Tangente 72 an die
Unterwalze 38 am Ende des Preßspaltes 48 der Vorpresse 26 und
dem etwa geradlinigen Verlauf des Oberfilzes 12 ist so
groß gewählt, daß Umgebungsluft
leicht in den Zwickel zwischen dem Oberfilz 12 und dem
Unterfilz 50 eindringen kann, wenn der Unterfilz 50 entlang
der Tangente 72 von der Unterwalze 38 abläuft oder
um einen kleinen Winkel α von
wenigen Grad von der Richtung der Tangente 72 abweicht.
Dabei soll der Öffnungswinkel
zwischen dem Oberfilz 12 und dem Unterfilz 50,
d. h. die Winkeldifferenz β – α möglichst
größer als
vorzugsweise 5 Grad sein.
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3 zeigt
in geschnittener Darstellung eine Ausführungsform einer der Hauptpresse 30 zugeordneten,
als Schuhpreßwalze
ausgebildeten Anpreßwalze 28 mit
einem feststehenden Querhaupt 74, das mit einer Innenbohrung 76 versehen
ist, durch die nicht dargestellte Versorgungsleitungen geführt sind.
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Auf dem Querhaupt 74 ist
eine Reihe von Druckzylindern 78 mit radial beweglichen
und neigbaren Kolben 80 befestigt, die einen Druckschuh 82 gegen
den Trockenzylinder 60 drücken.
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Ein aus elastischem Kunststoff bestehender Preßmantel 84 ist über drehbare
Stütz-
oder Segmentrollen 86 abgestützt. Diese Stützrollen
oder -walzen 86 sind über
die Maschinenbreite mehrteilig ausgebildet und an den Enden bzw.
in den Zwischenräumen
zwischen benachbarten Teilstützwalzen
mit Lagerböcken 88 an
dem Querhaupt 74 befestigt.
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Der Oberfilz 12 und die
mit diesem mitgeführte
Papierbahn 46 laufen unten auf den Umfang der Anpreßwalze 28 auf.
Nach einem Passieren des Preßspaltes 90 der
Hauptpresse 30 läuft
der Oberfilz 12 etwa tangential zum Trockenzylinder 60 am
Ende des Preßspaltes 90 weiter,
während
die Papierbahn 46 am Trockenzylinder 60 haftend
weitertransportiert wird.
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4 zeigt
eine zu der der 1 alternative Ausführung einer
Hygienepapiermaschine, wobei für einander
entsprechende Teile gleiche Bezugszeichen vorgesehen sind.
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Bei dieser Ausführungsform gemäß 4 wird die Papierbahn 46 auf
einem Formier- oder Blattbildungssieb 14, das über Siebleitwalzen 22 gespannt
ist, an eine Abnahmewalze 92 gedrückt. Anschließend läuft sie
auf der Unterseite des Oberfilzes 12 weiter nach rechts über eine
Filzleitwalze 24 durch die Vorpresse 26 und um
die Anpreßwalze 28 der Hauptpresse 30.
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In dem Preßspalt 90 der Hauptpresse 30 wird
die Papierbahn 46 dann an den Trockenzylinder 60 übergeben,
von dem sie schließlich
durch einen Kreppschaber 62 abgekreppt wird.
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Der Oberfilz 12 läuft über eine
Regulierwalze 32, eine Leitwalze 94 und eine Spannwalze 34 zurück zu der
Abnahmewalze 92 .
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Die Vorpresse 26 besteht
aus einer oberen Schuhpreßwalze 40 mit
einem Preßschuh 42 und
einem sowohl innen als auch außen
glatten Preßmantel 44.
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Zudem wird ein Unterfilz 50 durch
den Preßspalt 48 der
Vorpresse 26 geführt,
der über
Leitwalzen 96 bis 102 zurückläuft.
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Der außen am Unterfilz 50 anliegenden
Leitwalze 100 kann ein Schaber 104 zur Reinhaltung
der Oberfläche
zugeordnet sein. Spritzrohre 106, 108 und ein
Rohrsauger 110 halten den Unterfilz 50 sauber.
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In dem Preßspalt 90 der Hauptpresse 30 wird
die Papierbahn 46 von dem Oberfilz 12 an den Umfang
des Trockenzylinders 60 übergeben, um nach erfolgter
Trocknung durch den Kreppschaber 62 abgekreppt zu werden.
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Der Anpreßwalze 28 der Hauptpresse 30 kann
ein Wasserabstreifer 111 mit einer kraftschlüssig an
deren Preßmantel 84 anlegbaren
Wasserabstreifleiste zugeordnet sein.
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Spritzrohre 112 und 114 sorgen
für die
Reinigung des Oberfilzes 12.
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Ebenso wie die Spritzrohre 106 und 108 am Unterfilz 50 können auch
die beiden Spritzrohre 112, 114 verschiedene Funktionen
haben, zu denen beispielsweise die folgenden zählen: Einmal Niederdruckwasser,
einmal Hochdruckwasser; einmal gleichmäßige Befeuchtung der Filzfläche und
einmal gezielte Befeuchtung bestimmter Filzstellen; einmal kalt,
einmal warm; einmal Wasser, einmal Waschflüssigkeit; und/oder dergleichen.
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5 zeigt
die äußere Oberfläche eines Preßmantels 84 der
der Hauptpresse 30 zugeordneten Anpreßwalze 28.
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Diese Oberfläche enthält etwa äquidistant zueinander angebrachte
Blindbohrungen 116 und diese verbindende Rillen 118.
Die Rillen 118 sind so angeordnet, daß sie stets mitten durch die
Blindbohrungen 116 jeder zweiten Zeile hindurchlaufen und somit
die von den Blindbohrungen 116 am weitesten entfernten
Oberflächenpartien
anschneiden.
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Die Rillen 118 dienen als
Abflußkanäle zu den
Blindbohrungen 116, die wiederum zur vorübergehenden
Wasserspeicherung in dem Preßspalt 90 der
Hauptpresse 30 vorgesehen sind.
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Die Rillen 118 besitzen
eine geringere Tiefe als die Blindbohrungen 116.
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6 zeigt
eine andere Konfiguration von in einem Preßmantel 84 vorgesehenen
Blindbohrungen 116 und Rillen 120. In diesem Fall
verlaufen die Rillen 120 parallel zu den Lochzeilen im
Zwischenraum.