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Kennwort: "WT-Duoformer"
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Papiermaschine zum Herstellen sanitärer Papiere Die Erfindung geht
aus von der aus US-PS 4 055 461 bekannten Papiermaschine, die im einzelnen die im
Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Merkmale aufweist.
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Beim Herstellen sanitärer Papiere werden bekanntlich extrem hohe Produktionsgeschwindigkeiten
angestrebt (Größenordnung 2000 m/Min).
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Außerdem ist es häufig erwünscht, daß das gefertigte Produkt ein 3
hohes spezifisches Volumen aufweist, gemessen in cm3/g. Vom spezifischen Volumen
(in der Fachsprache einfach "Volumen" oder "softness" genannt) hängt zum Beispiel
die Saugfähigkeit des erzeugten Papieres ab.
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Erschwerend kommt hinzu, daß man vielfach bestrebt ist; sanitäre Papiere
unter Zusatz eines möglichst hohen Anteils von Altpapier-Faserstoffen herzustellen.
Denn bekanntlich sind Altpapier-Fasermischungen schwerer entwässerbar als die ansonsten
üblichen (in der Regel schwach gemahlenen) Zellstoffe.
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Die aus der US-PS 4 055 461 bekannte Papiermaschine weist eine vom
Entwässerungssiebband 12 gebildete Vorentwässerungszone lla auf, die sich von einer
Leitwalze (auch Brustwalze genannt) bis zu einem Formierzylinder 13 erstreckt. An
der genannten Leitwalze befindet sich die Austrittsöffnung eines Düsenstoffauflaufs
10.
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Die bekannte Konstruktion zielt vor allem darauf ab, eine möglichst
hohe Entwässerungsleistung zu erzielen. Die hierzu ergriffenen Maßnahmen bestehen
darin, daß in der Vorentwässerungszone ein verhältnismäßig niedriger Entwässerungsdruck
angewandt wird; in der darauf folgenden Doppelbandzone soll er dafür um so höher
sein.
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Es wird dort zwar auch, wie von den Papierverbrauchern häufig gefordert,
ein hohes spezifisches Volumen der erzeugten Papiere angestrebt. Jedoch hat es sich
gezeigt, daß diese Forderung mit Papiermaschinen der bekannten Bauart nur unzureichend
erfüllt werden kann.
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Besondere Anstrengungen zur Erzielung eines hohen spezifischen Volumens
sind bei einer anderen bekannten Papiermaschine unternommen worden; siehe US-PS
4 036 684. Dort ist zwischen einem Doppelsiebformer und einem Kontakt-Trockenzylinder
ein sogenannter Durchlufttrockner angeordnet, mit dessen Hilfe Heißluft durch die
vom Doppelsiebformer kommende Papierbahn hindurchgeblasen wird, d.h. das höhere
Volumen wird durch eine andere Trocknungsart als die der konventionellen Kontakttrocknung
erzielt.
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Dabei muß aber der Nachteil beträchtlicher zusätzlicher Anschaffungskosten
(Größenordnung 30 %) und stark vermehrten laufenden Energieverbrauches von ca. 50
X in Kauf genommen werden. Außerdem stellt man eine Minderung der Papierfes'tigkeit
fest.
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Diese negative Erscheinung verstärkt sich noch, wenn man gemäß DE-OS
2 315 792 einen Durchlufttrockner als einzige thermische Trocknungseinrichtung verwendet.
Offensichtlich läßt das reine Durchblase-Trockenverfahren weniger Bindungen unter
den Fasern entstehen als das Kontakt-Trockenverfahren. Außerdem muß - im Gegensatz
zum Kontakt-Trockenverfahren - beim Abnehmen des fertigen Papieres vom Trockner
auf das Kreppen (mit Hilfe eines Krepp-Schabers) verzichtet werden. In den anderen
bekannten Papiermaschinen kann mit Hilfe des Kreppens eine weitere Erhöhung der
Festigkeit des Papieres erzielt werden.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung , eine Papiermaschine zur
Herstellung von Sanitärpapieren anzugeben, die mit möglichst einfachen Mitteln unter
Anwendung möglichst hoher Produktionsgeschwindigkeit und unter möglichst geringem
laufenden Energieverbrauch ein Produkt hohen spezifischen Volumens und zugleich
möglichst guter Festigkeitseigenschaften erzeugt. Außerdem soll das Herstellen von
verhältnismäßig schweren Papiersorten (gemessen in g/m2) möglich sein.
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Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebene Merkmalskombination
gelöst. Danach wird der Auslaßöffnung des Stoff auf laufes eine Entwässerungswalze
mit einer auf Umfangsrippen befestigten Sieb-Bespannung zugeordnet. Zwar ist die
Anordnung einer solchen Walze am Stoffauflauf einer Papiermaschine für sanitäre
Papiere schon bekannt (US-PS 3 017 928). Jedoch handelt es sich dort um eine herkömmliche
Langsieb-Papiermaschine, die nur ein einziges umlaufendes Siebband aufweist, bei
dem die maximal erreichbaren Geschwindigkeiten deutlich niedriger sind als die heute
üblichen Geschwindigkeiten,
die für eine rentable Produktion sanitärer
Papiere erforderlich sind.
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duych Zur Erfindung führte die Erkenntnis, daß/die Kombination einer
Vorentwässerung an einer mit Umfangsrillen versehenen, gewebebespannten Entwässerungswalze
mit einer weiteren, sehr intensiven Entwässerung entlang einer (im Vergleich zum
kerkömmlichen Langsieb) sehr kurzen Doppelbandzone eines Doppelbandformers eine
Vielzahl von Vorteilen gleichzeitig erzielt werden können. Diese werden nachfolgend
genannt: 1. Schon bei der Blattbildung im Doppelbandformer werden derart günstige
Voraussetzungen für das Erzielen von hohem spezifischen Volumen geschaffen, daß
das fertige Papier in dieser Hinsicht sehr hohen Ansprüchen gerecht wird, ohne einen
(wie oben erwähnt) sehr aufwendigen Durchlufttrockner anwenden zu müssen.
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2. Es werden die eingangs genannten, sehr hohen Produktionsgeschwindigkeiten
ermöglicht.
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3. Im Vergleich zu den bekannten Doppelbandformern ist die Entwässerungskapazität
beträchtlich erhöht, so daß nunmehr auch verhältnismäßig schwere sanitäre Papiere
(Größenordnung 50 g/m2) hergestellt werden können.
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4. Trotz des genannten hohen spezifischen Volumens werden auch bei
der Papierfestigkeit sehr hohe Werte erreicht.
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5. Entgegen bisherigen Erfahrungen können hohe Werte für das spezifische
Volumen und hohe Produktionsgeschwindigkeiten auch dann erreicht werden, wenn dem
verwendeten Faserstoff ein verhältnismäßig hoher Anteil an Sekundärfasern, das heißt
an Altpapier zugesetzt wird. Diesem Vorteil kommt volkswirtschaftlich gesehen eine
besondere Bedeutung zu.
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6. Bestehende Produktionsanlagen mit Doppelsiebformer können mit sehr
geringem Aufwand umgerüstet werden für die Herstellung hochvolumiger sanitärer Papiere.
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Es versteht'sich, daß man dies günstige Ergebnis durch flankierende
Maßnahmen stützen kann, indem man nach dem Doppelbandformer eine weitere Entwässerung
mittels Walzenpressen möglichst behutsam durchführt oder ganz darauf verzichtet.
Wenn eine Walzenpresse erforderlich ist, wird man die Papierbahn hierbei beidseitig
mittels weicher Filze durch die Walzenpresse führen. Die Walzenpresse selbst kann
vorzugsweise eine Saugwalze und eine Gegenwalze aufweisen, deren Walzenmantel mit
Öffnungen,vorzugsweise in Form von Sackbohrungen, versehen ist.
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In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung
angegeben. Bei der Ausführung nach Anspruch 3 findet die Vorentwässerung an der
gewebebespannten Entwässerungswalze in der gleichen Richtung statt wie die Hauptentwässerung
im Bereich der Doppelbandzone, d.h. in das Innere der Siebbandschlaufe hinein. Bei
der Anordnung gemäß Anspruch 4 dagegen verläuft die Vorentwässerung in der einen
Richtung und die Hauptentwässerung in der anderen Richtung. Es versteht sich, daß
hierbei das zweite Band ebenfalls ein Siebband sein muß.
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Bei der zuvor beschriebenen Bauform kann dagegen das zweite Band wahlweise
ein Siebband oder ein Filzband sein.
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Eine weitere Erläuterung der Erfindung erfolgt nunmehr anhand der
Zeichnung. Darin zeigt: Figur 1 eine schematische Gesamtansicht einer Papiermaschine
für sanitäre Papiere;
Figur 2 eine von Figur 1 abweichende Ausführung
des Doppelbandformers einer solchen Papiermaschine, ebenfalls in schematischer Darstellung;
Figur 3 eine andere Abwandlung des Doppelbandformers der Papiermaschine von Figur
1.
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Die in Figur 1 dargestellte Papiermaschine umfaßt im wesentlichen
die folgenden Teile: 10 Stoffauflauf.
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11 Entwässerungssiebband.
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12 Leitwalzen für das Siebband 11.
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12a Entwässerungswalze, die an der Austrittsöffnung des Stoff auf
laufes 10 angeordnet ist und gemäß US-PS 3 071 928 ausgebildet ist, nämlich mit
einem auf Umfangsrippen befestigten, vorzugsweise grobmaschigen Siebgewebe.
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13 Formierzylinder, vorzugsweise mit massivem Zylindermantel.
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14 "Zweites Band", das ein Siebband oder ein Filzband sein kann; die
beiden Bänder 11 und 14 umschlingen gemeinsam den Formierzylinder 13, wobei dieser
im Inneren des zweiten Bandes 14 liegt.
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15 Leitwalzen für das zweite Band 14.
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16 Abnahmesaugwalze.
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17 Saugpreßwalze.
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18 Gegenwalze zur Preßwalze 17 19 Kontakttrockenzylinder.
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20 fleißlufthaube hierzu.
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21 Kreppschaber.
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22 Fertige Papierbahn.
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23 Papierleitwalzen.
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24 Tragtrommel eines Rollapparates.
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25 Papierrolle.
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26 Transportfilz, der die Papierbahn mit Hilfe der Abnahmesaugwalze
16 von dem Band 14 abnimmt, durch die Walzenpresse 17, 18 führt und an den Trockenzylinder
19 abgibt.
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27 Ubergabewalze.
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28 Leitwalzen für den Transportfilz.
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29 Preßfilz, in dem die Gegenwalze 18 liegt.
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30 Leitwalzen für den Preßfilz 29.
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31 Im Inneren des Siebbandes 11 angeordnete Auffangwanne für Siebwasser.
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Zwischen der Leitwalze 12a und der Formierwalze 13 durchläuft das
Entwässerungssiebband 11 eine kurze gerade Strecke, bevor es auf den Formierzylinder
13 aufläuft (Vorentwässerungszone).
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Die wesentlichen Teile der in Figur 2 dargestellten Anordnung sind
wie folgt bezeichnet: 40 Stoffauflauf, 41 Entwässerungssiebband, 42 Leitwalzen,
42a Entwässerungswalze mit darauf befestigtem Siebgewege, wie unter Ziffer 12a beschrieben.
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43 Formierwalze.
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44 "Zweites Band", Sieb oder Filz.
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45 Leitwalzen, 46 Stützleiste.
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47 Verstellbare Unterlippe des Stoffauflaufs 40.
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Die in Figur 2 dargestellte Anordnung unterscheidet sich im wesentlichen
von Figur 1 dadurch, daß am Formierzylinder 43 die unteren beiden Quadranten von
den beiden Bändern 41 und 44 umschlungen sind. In Figur 1 sind es dagegen im wesentlichen
die beiden aufsteigenden Quadranten, bezogen auf die Bandlaufrichtung. Folglich
liegt in Figur 2 die dem Stoffauflauf 40 zugeordnete Entwässerungswalze 42a im wesentlichen
neben der Formierwalze 43. In Figur 1 befindet sich dagegen die Entwässserungswalze
12a unterhalb der Formierwalze 13.
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In Figur 2 wird die gebildete Papierbahn nach dem Verlassen des Formierzylinders
43 zunächst vom Entwässerungssiebband 41 weiter transportiert bis zur Abnahmesaugwalze
16. Die nachfolgenden Teile können mit der Anordnung nach Figur 1 übereinstimmen.
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Die Entwässerungsleistung des Doppelbandformers im Bereich der mit
Siebgewebe bespannten Entwässerungswalze 42a kann in weiten Grenzen verstellt werden
durch Verschieben der Unterlippe 47 und/ oder durch Verschieben der Entwässerungswalze
42a in Richtung des Doppelpfeiles 39, um damit das Verhältnis zwischen Vor- und
Hauptentwässerung für die jeweilige Papiersorte in Richtung Qualität optimieren
zu können. Außerdem kann der Stoffauflauf bei Bedarf durch bekannte und in der Zeichnung
nicht dargestellte Zusatz-Einrichtungen verschwenkbar ausgeführt werden.
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Durch die Vorentwässerung der sich bildenden Papierbahn im Bereich
der mit Siebgewebe bespannten Entwässerungswalze 42a ergibt sich im Zusammenwirken
mit der nachfolgenden Haupt entwässerung am Umfang der Formierwalze 43 eine besonders
starke Orientierung der Fasern senkrecht zur Papierbahn-Ebene. Dauaus resultiert
das gewünschte hohe spezifische Volumen der fertigen Papierbahn, die (mit anderen
Worten) einen textilen Charakter erhält. Außerdem hat die beschriebene erfindungsgemäße
Anordnung eine derart hohe Entwässerungskapazität, daß auch verhältnismäßig schwere
Papiersorten, z.B. Handtuchkrepp, hergestellt werden können, mit einem Flächengewicht
in der Größenordnung 50 g/m2.
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Die zuvor beschriebenen Vorteile gelten selbstverständlich auch für
die Anordnung nach Figur 1; desgleichen für die in Figur 3 dargestellte Bauweise.
Dort sind die wesentlichen Einzelteile wie folgt gekennzeichnet:
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Stoff auf lauf.
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51 Entwässerungssiebband.
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52 Siebleitwalzen.
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52a mit Siebgewebe bespannte Entwässerungswalze.
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53 Formierzylinder, der sich hier, abweichend von Figur 1 und 2, im
Inneren des Entwässerungssiebbandes 51 befindet.
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54 "Zweites Band", in diesem Falle ist dies ein Sieb.
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55 Leitwalzen für das Sieb 54.
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56 Stützleiste, Entwässerungssaugkasten oder dergleichen.
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57 Siebwasser-Wanne an der Rillenwalze 52a.
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58 Siebwasser-Wanne, angeordnet im Inneren des Siebes 54.
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Bei dieser Anordnung erfolgt die Entwässerung im Bereich des Formierzylinders
53 gegenüber der Vorentwässerung an der Entwässerungswalze 52a in die andere Richtung,
d.h. in Richtung der anderen Papierbahnoberfläche. Durch diese wechselnde Entwässerungsrichtung
wird ein Optimum an Faserorientierung in Querrichtung erzielt, d.h. in Richtung
senkrecht zur Papierbahnebene. Dies führt zu einen noch weiteren Verbesserung des
"textilen" Charakters des erzeugten Papieres.