DE3333040C2

DE3333040C2 -

Info

Publication number: DE3333040C2
Application number: DE3333040A
Authority: DE
Inventors: Mikko Vihtavuori Fi Karvinen; Jorma Jyvaeskylae Fi Laapotti
Original assignee: Valmet Paper Machinery Inc
Current assignee: Valmet Paper Machinery Inc
Priority date: 1982-09-15
Filing date: 1983-09-13
Publication date: 1992-03-05
Also published as: ATA321383A; FI823187L; SE8304926L; SE8304926D0; JPH043479B2; US4526655A; SE8900300D0; DE3333040A1; AT391155B; FI81854C; SE8900300L; SE467695B; GB2127448B; GB2127448A; FI823187A0; FI81854B; SE463035B; JPS5971495A; GB8324755D0; SU1340597A3

Description

Die Erfindung betrifft eine Papiermaschinenpressen partie gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Die Entwässerung einer Papierbahn durch Verdampfung erfordert sehr viel Energie und ist daher teuer und unwirt schaftlich. Deshalb wird versucht, soviel Wasser wie möglich vor der Trockenpartie mit mechanischen Mitteln aus der Bahn entfernen. Von diesem Vorgang findet die letzte Phase in der Pressenpartie statt, in der das Wasser durch Pressung zwischen den Walzen aus der Bahn entfernt wird. Dabei ist bekannt, daß das Wasser bei angehobener Temperatur erheblich leichter austritt, weil dabei die Viskosität und auch die Oberflächenspannung des Wassers abnehmen. Derart wurden wesentliche Steigerungen des Trockengehaltes nach der Pres senpartie und damit Einsparungen im Trocknungsenergiever brauch erzielt.

Bei der Steigerung der Papiermaschinengeschwindig keiten erwiesen sich als Engpässe die freien Züge der Bahn nach der Pressenpartie, entweder zwischen Pressenpartie und Trockenpartie oder in den ersten freien Zwischenräumen der Trockenpartie.

Die bisher bekannte gewöhnlichste Art der Entwässe rung von Faserstoffbahnen, insbesondere Papier- und Karton bahnen, besteht darin, daß die Bahn durch einen aus zwei einander entgegengesetzten Walzen gebildeten Preßspalt ge führt wird. Wie bekannt, werden in den Entwässerungsspalten ein oder zwei Preßtücher verwendet, die das aus der Bahn entfernte Wasser abführen sowie als Bahntransporttuch dienen.

Bezüglich der Einzelheiten der "Sym-Press"-Pressen partie wird auf die finnische Auslegeschrift Nr. 50 651 der Anmelderin hingewiesen. Die "Sym-Press"-Pressenpartie ist eine kompakte, sog. völlig geschlossene Pressenpartie, bei der die vom Sieb kommende Papierbahn zwischen zwei Tüchern durch einen aus einer hohlprofilierten Walze und einer Saug walze gebildeten ersten Preßspalt geführt wird, wobei die Entwässerung der Papierbahn durch ihre beiden Oberflächen erfolgt. Diese Pressenpartie hat wenigstens eine mit Scha bereinrichtung versehene, glatte Mittelwalze, an der mit genannter Saugwalze ein zweiter Preßspalt gebildet wird, in dem die Entwässerung durch die Oberfläche der Papierbahn erfolgt, die gegen die zweite Walze des ersten Preßspaltes liegt. Außerdem befindet sich in dieser bekannten Pressen parte hinter dem zweiten Preßspalt wenigstens eine Zusatz preßstelle, die zwischen der genannten glatten Mittelwalze, deren Durchmesser größer als der der anderen Pressenwalzen der Pressenpartie ist, und einer Walze mit hohlprofilierter Oberfläche gebildet wird und die Zusatzpreßstelle von einem Filz durchlaufen wird. Die genannte Zusatzpresse befindet sich, bezogen auf den zweiten Preßspalt, im wesentlichen auf der entgegengesetzten Seite der Mittelwalze.

Bei den betreffenden bekannten Pressenpartien mußte eine Pressensaugwalze eingesetzt werden, was erhebliche Nachteile mit sich bringt, die im folgenden näher behandelt werden.

Die Lochung der Preßsaugwalze kann auf der Bahn Markierungen hinterlassen, die das Aussehen des Papiers be einträchtigen und die Oberflächeneigenschaften des Papiers negativ beeinflussen können. Preßsaugwalzen sind teuer, verlangen einen eigenen Antriebsmotor mit Regelsystem und verursachen Lärm. Insbesondere ist deren Bohrung eine schwierige Arbeit, die hohe Kosten verursacht. Die Lochung schwächt die Festigkeit des Mantels, weshalb Spezialmetall legierungen als Rohmaterial für die Walzen sowie eine große Mantelstärke verwendet werden, was hohe Materialkosten be deutet.

Preßsaugwalzen verbrauchen viel Luft, was daher kommt, daß in das Einsaugsystem außer der Luft, die die Bahn und den Filz durchdringt, auch Luft gerät, die bei jeder Umdrehung mit den Bohrungen des Saugwalzenmantels in den Bereich der Saugzone gelangt. Außerdem bringt das Kondens wasser des Saugkastens der Saugwalze viele Schwierigkeiten mit sich.

Insbesondere wäre es bei Preßsaugwalzen oft nötig, eine Durchbiegungskompensation durchzuführen, was aber im allgemeinen nicht möglich ist, weil der Saugwalzenmantel gelocht und/oder weil der Innenraum der Walze dermaßen dem Saugkasten vorbehalten ist, daß an sich bekannte Durchbie gungskompensationsgeräte dadurch nicht eingebaut werden konnten.

Bevor die geschlossenen und kompakten Pressenpartien (z. B. Sym-Press II (Warenzeichen) der Anmelderin) eingesetzt wurden, waren offene Pressenpartien üblich, die aus mehreren separaten, aus Pressenwalzenpaaren gebildeten Preßspalten bestanden. Bezüglich dieser bekannten Lösungen wird als Beispiel auf die US-Patentschriften 32 68 390 und 42 19 383 hingewiesen. Einer der Gründe, die dazu führten, daß man seinerzeit auf völlig geschlossene und kompakte Pressenpartien überging, bestand u. a. in Platzpro blemen, denn eine kompakte Pressenpartie, z. B. Sym-Press II- Pressenpartie, nimmt bedeutend weniger Platz ein. Die im vorstehenden genannten Pressenpartien der US-Patentschriften haben verschiedene Nachteile, z. B., daß die Bahn nach den Preßspalten dazu neigt, erneut Feuchtigkeit aufzunehmen. Besonders nachteilig ist diese erneute Feuchtigkeitsaufnahme zwischen dem zweiten und dritten Preßspalt, wobei sie sich äußerst nachteilig bei dünnen Papiersorten auswirkt. Im allgemeinen hat die Bahn in den genannten bekannten Pressen partien nach dem zweiten Preßspalt einen relativ hohen Troc kengehalt und wenn die Bahn vom Pressentuch getragen in den dritten Preßspalt geführt wird, nimmt sie erneut Wasser auf. Bei den bekannten Pressenpartien wurde angestrebt, die Bahn unmittelbar nach dem dritten Preßspalt vom Pressenfilz abzuheben, was wiederum verursachte, daß die Bahn in offener Führung in die Trockenpartie geführt werden mußte. Offene Führungen verursachen ihrerseits die Gefahr des Reißens, da die Festigkeit der Bahn wegen ihres Wassergehaltes unmittel bar nach der Pressenpartie noch relativ schlecht ist.

Weiterhin wird in der Pressenpartie, die im obenge nannten US-Patent 32 68 390 beschrieben wurde, die Überfüh rung der Bahn nach dem zweiten Preßspalt an das zweite obere Pressentuch mit Hilfe einer Saugführungswalze sichergestellt, nach welcher im darauffolgenden Lauf der Bahn die im vorste henden genannte erneute Feuchtigkeitsaufnahme stattfindet. Weiterhin hat die Bahn gemäß obengenannter US-Schrift nach dem dritten Preßspalt eine offene Führung in die Trocken partie. Gemäß US-Patent 42 19 383 läuft die Bahn von dem selben als Pressentuch dienenden unteren Tuch getragen durch alle drei aufeinanderfolgenden Preßspalte hindurch. Dabei erfolgt zwischen den Preßspalten erneute Feuchtigkeitsauf nahme dadurch, daß Wasser nach den Preßspalten vom unteren Tuch wieder auf die Bahn übergeht.

Aus der DE-AS 11 08 060 und auch der US-PS 24 43 352 sind Pressenpartien bekannt, bei denen sich die Papier bahn in den Preßspalten jeweils zwischen einem oberen und einem unteren Pressenfilz befindet. Von einem der sie im letzten Preßspalt führenden Pressenfilzen wird die Papierbahn jeweils zu einem Übernahmeelement der Trockenpartie ge führt.

Hierbei kommt es nach dem Durchgang der Papierbahn durch den letzten Preßspalt der Pressenpartie zu einer uner wünschten Rückübertragung der Feuchtigkeit aus dem sie führenden Pressenfilz in die Papierbahn.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gattungsge mäße Papiermaschinenpressenpartie derart weiterzubilden, daß eine sie durchlaufende Papierbahn am Übergang zur Papiermaschinentrockenpartie einen geringeren Feuchtig keitsgehalt aufweist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des neuen Hauptanspruchs gelöst. Die erfindungsgemäße Ausbildung des die Papierbahn auf die Papiermaschinentrockenpartie übergebenden Überführungs tuchs stellt sicher, daß die Papierbahn nach Durchlaufen des letzten Preßspalts der Papiermaschinenpressenpartie nicht wieder befeuchtet wird.

Im folgenden werden weitere Vorteile der Erfindung in Form einer Liste aufgezählt.

- Schaffung einer völlig geschlossenen Überführung der Bahn vom Formsieb an das Trockentuch,
- Schaffung einer preßsaugwalzenlosen Pressenpartie, worunter verstanden wird, daß es in einigen Fällen möglich ist und sogar günstig sein kann, in der Pressenpartie eine oder mehrere Saugwalzen an bestimmten kritischen Stellen einzu setzen, günstigerweise jedoch keine Preßsaugwalze,
- Schaffung einer Pressenpartie, in der zwischen den Preß spalten ausreichend Platz ist, so daß für die an den Pres senwalzen vorhandenen Einrichtungen, wie Belastungsvorrich tungen, Schaber sowie verschiedene Führungs- und Aufberei tungsvorrichtungen für Tücher auch unter Berücksichtigung von Betrieb und Wartung dieser Einrichtungen sowie Aus schußbeseitigung ausreichend Platz zur Verfügung steht,
- Schaffung einer Pressenpartie, mit der ein größerer Troc kengehalt als bisher erreicht wird oder in der alternativ schwächere Stoffsorten als bisher verwendet werden können,
- Vermeidung oder wesentliche Reduzierung der bisher insbe sondere in kompakten Pressenpartien auftretenden Schwin gungsprobleme,
- Schaffung einer Pressenpartie, deren Ständerkonstruktionen ohne Schwingungsgefahr leichter gebaut werden können als bisher.

Die vorstehend beschriebenen Vorteile werden im wesentlichen dadurch erreicht, daß zur genannten Pressenpartie zwei Obertücher und zwei Untertücher gehören, und die in Laufrichtung der Bahn ersten dieser Tücher Wasser aufnehmende Pressentücher und derart angeordnet sind, daß eines dieser ersten Tücher als Pressen tuch im ersten Spalt und das andere Tuch sowohl im ersten als auch im zweiten Preßspalt als Pressentuch dient,
daß von den in Laufrichtung der Bahn zweiten Tüchern das obere oder untere Tuch ein Wasser aufnehmendes Pressentuch ist, wobei das andere untere oder obere Tuch im wesentlichen als Transporttuch dient, das kein Wasser aufnimmt, und
daß die Bahn nach dem dritten Preßspalt mit genanntem Trans porttuch in geschlossener Führung in die auf die Pressen partie folgende Trockenpartie geführt wird.

Bei Verwendung der erfindungsgemäßen Pressen- und Transporttuchanordnung kann die Bahn in geschlossener Führung vom Bildungssieb an das Trockensieb oder den Trockenzylinder oder dergleichen überführt werden. Wenn in der Erfindung am zweiten und dritten Preßspalt ein spezielles Transporttuch verwendet wird, das im wesentlichen kein Wasser aufnimmt und die Bahn in geschlossener Führung an das Trockensieb oder dergleichen überführt, tritt keine erneute Feuchtigkeitsauf nahme der Bahn auf, da das Transporttuch im wesentlichen kein Wasser bindet und somit davon auch kein Wasser wieder an die Bahn rückgeführt werden kann. Als Transporttuch kann sogar ein völlig dichtes Band, wie z. B. Kunststoff- oder Gummiband, verwendet werden. In einigen Fällen kann das Transporttuch geringfügig Wasser aufnehmen, insbesondere bei der Herstellung von dickeren Papiersorten. Als Grundprinzip gilt, daß je dünnere Papiersorten hergestellt werden, desto dichteres Transporttuch zum Einsatz kommt.

Beim Vergleich der Erfindung mit der früheren Sym- Press (Warenzeichen)-Pressenpartie der Anmelderin kann festgestellt werden, daß die glattflächige Steinwalze der Sym-Press (Warenzeichen)-Pressenpartie in der Erfindung gewissermaßen durch ein Transporttuch ersetzt wurde, das im wesentlichen kein Wasser aufnimmt. Das Transporttuch gestattet und ermöglicht jedoch die Ausführung einer völlig geschlossenen Führung nach dem letzten Preßspalt und eine günstige Überführung der Bahn in die Trockenpartie. Eine ge schlossene Führung dieser Art ermöglicht ihrerseits größere Bahngeschwindigkeiten als bisher.

Obgleich die erfindungsgemäße Pressenpartie in Ho rizontalrichtung einen längeren Raum in Anspruch nimmt, läßt sich dies mit dem größeren Trockengehalt der Bahn dadurch kompensieren, daß die Anzahl der Trockenzylinder verringert und damit die Länge der Trockenpartie dementsprechend ver kürzt wird, in einigen Fällen sogar mehr als sich die Pres senpartie z. B. im Vergleich zu einer Sym-Press (Warenzei chen)-Pressenpartie verlängert. Zusätzlich werden als neue und überraschende Vorteile die genannte völlig geschlossene Bahnführung, die Eliminierung der Saugwalzen oder Minimierung deren Anzahl, sowie die Reduzierung der Schwingungsprobleme erzielt. Weiterhin verbessert die Steigerung des Trockenge haltes an sich dank trockenerer Bahn die Fahreigenschaften. Ein Vorteil der Erfindung besteht außerdem darin, daß dank offenerer und weniger zusammengepackter Konstruktion der Pressenpartie der Betrieb und die Beseitigung von Funktions störungen sowie der Wechsel verschiedener Teile und die Wartung der Pressenpartie leichter werden. Ein Vorteil ist auch, daß in der Erfindung alle Pressenwalzen im wesentlichen gleich schwer ausgeführt werden können, was Einfluß auf die Dimensionierung des Maschinensaalkranes hat. Bisher mußte der Kran nach dem Gewicht der als Mittelwalze dienenden Steinwalze der Sym-Press (Warenzeichen)-Pressenpartie di mensioniert werden, welches wesentlich größer war als das Gewicht der Pressenwalzen, die im Zusammenhang mit der vor liegenden Erfindung verwendet werden.

Die gleichzeitige Verwirklichung von allen im vor stehenden beschriebenen Vorteilen - von Vorteilen, die im Charakter verschieden sind - weist ihrerseits auf ein be deutendes erfinderisches Niveau.

Im folgenden wird die Erfindung unter Hinweis auf einige in den Figuren der beigefügten Zeichnung schematisch dargestellte Ausführungsbeispiele, auf deren Einzelheiten die Erfindung jedoch nicht beschränkt ist, ausführlich be schrieben.

Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Pressenpartie, in der als zweites Untertuch ein verhältnis mäßig undurchlässiges Transporttuch dient.

Fig. 2 zeigt eine Ausführung der Erfindung, in der als zweites Obertuch ein verhältnismäßig undurchlässiges Transporttuch dient.

Fig. 3 zeigt dieselbe Pressenpartie wie Fig. 2 derart, daß in dieser Figur zusätzlich die Ständerkonstruktionen der Pressenpartie, verschiedene Unterstütz-, Belastungs- und Wassersammlungseinrichtungen, der Lauf ver schiedener Tücher im ganzen sowie Leit- und Aufbereitungseinrichtungen für Tücher sche matisch dargestellt sind.

Fig. 4 zeigt die genauere Geometrie des ersten Preß spaltes der Pressenpartie nach Fig. 2 und 3.

Fig. 5 zeigt in entsprechender Weise wie Fig. 4 die genauere Geometrie des zweiten Preßspaltes.

Fig. 6 zeigt in entsprechender Weise wie Fig. 4 und 5 die genauere Geometrie des dritten Preß spaltes.

Nach Fig. 1, 2 und 3 wird die Bahn W auf einem Sieb 10 gebildet, das entweder ein Langsieb oder ein tragendes Sieb einer Zweisieb-Bildungspartie ist. Auf dem schräg ab wärts gerichteten Lauf zwischen der Saugwalze 11 von Sieb 10 und der Zugwalze 12 des Siebes wird die Bahn W in der Abnahmelinie P₁ im Saugbereich 22a der Pick-up-Walze 22 an das erste Obertuch 20; 21 übertragen, das sowohl als Wasser aufnehmendes Pres sentuch als auch als Pick-up-Tuch dient. Das Tuch 20; 21 führt die Bahn W an seiner unteren Oberfläche in den ersten Preßspalt N₁, der zwischen zwei Pressenwalzen 24 und 25 gebildet wird. Der Preßspalt N₁ ist mit zwei Pressentüchern versehen, nämlich mit dem genannten Obertuch 20; 21 und einem ersten Untertuch 40; 41, das ein Wasser aufnehmendes Pressentuch ist. Die Walzen 24, 25 sind Pressenwalzen mit hohlprofilierter Ober fläche 24′; 25′. Die hohlprofilierte Oberfläche 24′; 25′ der Pressenwalzen 24, 25 kann hart oder weich sein. Die hohl profilierte Oberfläche 24′; 25′ kann aus radialer Rillung, Blindbohrungen oder ähnlichem bestehen. Besonders günstig ist eine gewindeförmig gerillte hohlprofilierte Oberfläche 24′, 25′, die aus Überzugband durch Aufwickeln erzeugt ist. Eine der Pressenwalzen 24 und 25 kann auf allgemein bekannte Weise naturgemäß auch eine Pressensaugwalze sein, durch deren Einsatz allerdings viele der im vorstehenden genannten Nach teile hervorgerufen werden. Von den Pressenwalzen 24; 25 ist entweder eine oder sind beide mit Antrieb ausgerüstet. Wesentlich ist, daß die Entwässerung im ersten Preßspalt N₁ durch beide Oberflächen der Bahn W sowohl in das obere Tuch 20; 21 als auch in das untere Tuch 40; 41 erfolgt. Teilweise hierdurch wird eine symmetrische, aber ausreichend vorsich tige Anfangsentwässerung sichergestellt. (Die Wasseraus trittsrichtungen sind in Fig. 1 und 2 mit V bezeichnet).

Im Lauf der Bahn W befindet sich nach dem ersten Preßspalt N₁ ein zweiter separater Preßspalt N₂, der zwi schen zwei Pressenwalzen 34 und 35 gebildet wird. In den Figuren sind auch diese Pressenwalzen mit hohlprofilierter Oberfläche 34′; 35′ versehen, was nicht immer notwendig ist. Nach Fig. 1 transportiert das erste Obertuch 20 die Bahn W an seiner unteren Oberfläche in den zweiten Preßspalt N₂. Daß die Bahn W nach dem ersten Preßspalt N₁ dem oberen Tuch 20 und nicht dem unteren Tuch 40 folgt, wird durch Anordnungen sichergestellt, die weiter unten beschrieben werden. Im zweiten Preßspalt N₂ dient als Untertuch ein besonderes Transporttuch 50, das im Gegensatz zu den eigentlichen Pres sentüchern verhältnismäßig undurchlässig ist und kein Wasser aufnimmt. Damit erfolgt die Entwässerung im zweiten Preß spalt N₁ im wesentlichen gegen das erste Tuch 20, d. h. auf wärts (Pfeil V). In Fig. 1 kann die untere Walze 35 des Preßspaltes N₂ auch eine glattflächige Walze sein, aber wie weiter unten deutlicher wird, ist günstig, daß die untere Walze 35 mit hohlprofilierter Oberfläche 35′ versehen ist, wenn auch gegen das Transporttuch 50, d. h. das zweite untere Tuch, keine wesentliche Entwässerung der Bahn W erfolgt. Dank der Oberflächeneigenschaften des Transporttuches 50 und der weiter unten deutlich werdenden Anordnungen folgt die Bahn W dem Transporttuch 50, das die Bahn W in den dritten separa ren entwässerten Preßspalt N₃ bringt.

Nach Fig. 2 und 3 wird die Bahn W nach dem Preßspalt N₁ dank den weiter unten genauer beschriebenen Maßnahmen so angeordnet, daß sie dem ersten Untertuch 41 folgt, das die Bahn W an seiner oberen Oberfläche in den zweiten separaten Preßspalt N₂ führt. Dieser Preßspalt N₂ wird zwischen zwei Pressenwalzen 34 und 35 gebildet, die hohlprofilierte Ober flächen 34′ und 35′ haben. Der zweite Preßspalt N₂ ist eben falls mit zwei Tüchern ausgerüstet, und als sein unteres Tuch dient das genannte erste Untertuch 41, das ein Wasser auf nehmendes und durchlässiges Tuch, z. B. ein gewöhnlicher Pressenfilz ist. Als oberes Tuch im zweiten Preßspalt N₂ dient gemäß Fig. 2 ein Transporttuch 31, das in seinen Ei genschaften dem in Fig. 1 dargestellten Transporttuch 50 entspricht. Nach Fig. 2 und 3 erfolgt die Entwässerung im Preßspalt N₂ im wesentlichen abwärts, d. h. in Richtung (Pfeil V) des unteren Tuches 41, weil das zweite Obertuch 31 im wesentlichen undurchlässig und ein Transporttuch 31 ist, das kein Wasser aufnimmt. Die Walze 34 kann auch eine glatt flächige Walze sein, weil sie wegen der Undurchlässigkeit des Tuches kein Wasser aufzunehmen braucht. Aus weiter unten deutlich werdenden Gründen ist es jedoch oft günstig, die Walze 34 mit hohlprofilierter Oberfläche 34′ zu versehen. Nach dem Preßspalt N₂ wird durch weiter unten genauer be schriebene Einrichtungen sichergestellt, daß die Bahn W der unteren Oberfläche des Transporttuches 31 folgt, an der sie in den dritten separaten Preßspalt N₃ der Pressenpartie geführt wird.

Nach Fig. 1, 2 und 3 wird der dritte Preßspalt N₃, der ein separater und der letzte wesentlich entwässernde Preßspalt der Pressenpartie ist, zwischen zwei Pressenwalzen 54 und 55 gebildet, die mit hohlprofilierten Oberflächen 54′ und 55′ versehen sind. Der Preßspalt N₃ wird von zwei Tü chern 30; 31, 50; 51 durchlaufen, zwischen denen die Bahn W durch den Preßspaltbereich geführt wird. Nach Fig. 1 dient im dritten Preßspalt N₃ als unteres Tuch ein Transporttuch 50 und als oberes Tuch ein Wasser aufnehmendes Pressentuch 30. Nach Fig. 2 und 3 dient als oberes Tuch ein dem genannten Tuch 50 entsprechendes Transporttuch 31 und als unteres Tuch ein Wasser aufnehmendes Pressentuch 51. In Fig. 1 kann die untere Pressenwalze 55 eine glatte Walze sein, da das Tuch 50 im wesentlichen kein Wasser aufnimmt. Dementsprechend kann in den Fig. 2 und 3 die obere Pressenwalze 54 glattflächig sein, weil das Transporttuch 31 kein Wasser aufnimmt.

Nach Fig. 1 bringt das Transporttuch 50 die Bahn W nach dem Preßspalt N₃ an die Überführungssaugwalze 62, über deren Saugbereich 62α das Trockensieb 60 der Trockenpartie der Papiermaschine geführt ist. An der Linie P2 wird die Bahn W unter Wirkung des Saugbereichs 62α vom Transporttuch 50 an das Trockensieb 60 überführt, an dessen Oberfläche die Bahn geheftet und im Sektor α₀ über den ersten Trockenzylinder der Pressenpartie oder den sog. Baby-Zylinder 63 geführt wird. Die Bahn W läuft vom Trockensieb 60 getragen wenigstens im An fangsteil der Trockenpartie in sog. Eintuchführung weiter.

Nach Fig. 2 und 3 wird sichergestellt, daß die Bahn W nach dem Preßspalt N₃ dem oberen Transporttuch 31 folgt, an dessen unterer Oberfläche die Bahn W an die Saugzone 62α der Führungssaugwalze 62 geführt wird, mit der Bahn W an der Stelle P2 an das Trockensieb 61 überführt wird. Das genannte Trockensieb 61 transportiert die Bahn W über den Sektor α₀ des Baby-Zylinders 63 der Trockenpartie weiterhin in sog. Eintuchführung wenigstens durch den Anfangsteil der Pressen partie hindurch. Die Trockenpartie ist nicht weiter gezeigt, weil sie an sich bekannt ist.

In Fig. 2 und 3 sind die Leitwalzen des ersten Ober tuches 21 mit Bezugszeichen 23 bezeichnet. Dementsprechend sind die in Laufrichtung der Bahn erste Leitwalze des ersten unteren Tuches 40; 41 mit Bezugszeichen 42 und die übrigen Leitwalzen mit Bezugszeichen 43 bezeichnet. Die Leitwalzen des zweiten oberen Tuches 30; 31 sind mit Bezugszeichen 33 und die Leitwalzen des zweiten unteren Tuches 50; 51 mit Bezugszeichen 53 bezeichnet.

Nach Fig. 1 und 2 ist zwischen dem ersten und zwei ten Preßspalt N₁; N₂ ein gegen die Bahn W arbeitender Dampf kasten 70 angeordnet, an dem der zuströmende Dampf durch Pfeil S dargestellt ist. Dementsprechend ist zwischen dem zweiten und dritten Preßspalt N₁, N₃ ein gegen die Bahn W arbeitender Dampfkasten 71 angeordnet. Die Aufgabe der Dampfkästen 70 und 71 besteht darin, eine Bahn W mit höherem Trockengehalt zu schaffen, was dadurch erreicht wird, daß in den auf die Dampfkästen 70, 71 folgenden Preßspalten N₂, N₃ mehr Wasser als früher entzogen werden kann, was einerseits durch Verringerung der Viskosität des Wassers und anderer seits durch Verkleinerung des Preßelastizitätsmoduls erfolgt, wobei beide Effekte auf höher liegender Pressungstemperatur beruhen.

Nach Fig. 3 sind die Lagerträger der Pick-up-Walze 22 über Horizontalgelenke 28 und Belastungseinrichtungen 27 an den Ständerkonstruktionen 104 abgestützt. Die untere Walze 25 des ersten Preßspaltes N₁ wird über feste Lager träger 48 an den Ständerkonstruktionen 104 abgestützt. Die Lagerträger der oberen Walze 24 des Preßspaltes N₁ sind über Horizontalgelenke 28′ und Belastungseinrichtungen 27′ an den Ständerkonstruktionen abgestützt. An den letztgenannten Lagerträgern ist zudem die Leitwalze 23 des oberen Tuches 21 abgestützt. Die Aufbereitungseinrichtungen des ersten obe ren Tuches 21, die sich über dem oberen Horizontalbalken 103 der Ständerkonstruktion befinden, sind mit Bezugszeichen 26 bezeichnet. Die Aufbereitungseinrichtungen 46 des ersten unteren Tuches befinden sich in den Kellerräumen auf den Ständerkonstruktionen 47. Die untere Walze 35 des zweiten Preßspaltes N₂ ist in festen Trägern 49 gelagert. Die Lager träger der oberen Walze 34 werden über Horizontalgelenke 38 und Belastungseinrichtungen 39 vom Ständerteil 104 getragen. Dementsprechend ist die untere Walze 55 des dritten Preßspal tes N₃ mit festen Lagerträgern 59 an den Ständerkonstruktio nen 104 abgestützt. Die Lagerträger der Oberwalze 54 sind mit Horizontalgelenken 58 und Belastungseinrichtungen 58′ an den Ständerkonstruktionen 104 abgestützt. Die Aufbereitungs einrichtungen 56 des zweiten unteren Tuches 51 sind in den Kellerräumen angeordnet und auf den Ständerkonstruktionen 57 angebracht. Die Pressenwalzen sind mit Entwässerungsbecken 80 und 81 und die Pick-up-Walze 22 mit einem Entwässerungs becken 22′ ausgerüstet.

In Fig. 3 sind die Ständerkonstruktionen der Pres senpartie allgemein mit Bezugszeichen 100 bezeichnet. Zu den Ständerkonstruktionen 100 gehören die von der Bodenflä che 101 des Kellerraumes des Maschinensaals ausgehenden Ver tikalbalken 104, die auf der Bodenebene des Maschinensaals befindlichen Horizontalbalken 102 sowie die oberen Horizon talbalken 103.

Im folgenden wird unter Hinweis auf Fig. 4, 5 und 6 eine günstige Geometrie der Preßspalte N₁, N₂ und N₃ von Fig. 2 und 3 beschrieben. Nach Fig. 4, 5 und 6 sind in Laufrich tung der Bahn W auf der Rückseite der Pressenwalzen Wasser sammelbecken 80 und 81 angebracht. An der Oberwalze 34 und entspr. 54 des zweiten und dritten Preßspaltes N₂ und N₃ ist das Wassersammelbecken 80 nicht erforderlich, wenn das Trans porttuch 31 völlig wasserundurchlässig ist. Außerdem kann auf die hohlprofilierte Oberfläche 34′ und 54′ der letztge nannten Pressenwalzen 34 und 54 verzichtet werden, wenn das genannte Transporttuch 31 völlig wasserundurchlässig ist. Die hohlprofilierten Oberflächen 34′ und 54′ sind jedoch zur Beseitigung der durch verschiedene Tücher oder die Bahn indu zierten Luftblasen von Nutzen.

Nach Fig. 4 ist der Preßspalt N₁ ein Horizontalpreß spalt, und das erste Obertuch 21 gelangt auf die Horizontal ebene (Preßspaltebene) bezogen im Winkel α₁ in den Preßspalt N₁. Der Winkel zwischen dem Untertuch 41 und dem Obertuch 21 ist mit β₁ bezeichnet. Von Tuch 41 getragen, tritt die Bahn W im Winkel γ₁ zur Horizontalebene aus dem ersten Preßspalt N₁ aus. Der Winkel an der Austrittsseite des Preßspaltes N₁ zwischen dem ersten Obertuch 21 und dem ersten Untertuch 41 ist mit δ₁ bezeichnet. Im folgenden sind geeignete Bereiche für die genannten Winkel angegeben. Im allgemeinen liegen die günstigsten Winkelwerte in der Mitte der untengenannten Winkelbereiche.

α₁ = 0 . . . 10°
β₁ = 1 . . . 5
γ₁ = 5 . . . 10°
δ₁ = 1 . . . 5°

Wie aus Fig. 4 über die im vorstehend angegebenen Winkelwerte deutlich wird, bedeckt das Obertuch 21 die Bahn W hinter der Mittelebene (Vertikalebene) von Preßspalt N₁ an der unteren Walze 25 in deren Zentrumswinkel λ₁-δ₁. Damit wird eine sog. Filzdecke geschaffen, mit der sichergestellt wird, daß die Bahn W nach dem Preßspalt N₁ ausdrücklich dem unte ren Tuch 41 folgt. Diese Überführung der Bahn W kann zudem mit einer Saugeinrichtung 72 sichergestellt werden, die Luft durch das untere Tuch 41 saugt und die Bahn W gleichzeitig an das untere Tuch 41 festsaugt. Außerdem läßt sich mit der Saugeinrichtung 72 Wasser von der unteren Oberfläche des Tuches 41 absaugen und damit das Feuchtigkeitsniveau des unteren Tuches 41 senken. Die Führung der Bahn W vom ersten Obertuch 21 an das erste Untertuch 41 kann auch durch zweck mäßige Wahl der Oberflächeneigenschaften dieser Tücher abge sichert werden, was in der Praxis meistens bedeutet, daß als Tuch 41 ein Tuch mit glatterer Oberfläche gewählt wird.

In dem in Fig. 5 dargestellten Preßspalt N₂ erfolgt die Überführung der Bahn W vom ersten unteren Tuch 41, das ein Wasser aufnehmendes Pressentuch ist, an das zweite obere Tuch 31, das ein dichtes Transporttuch ist. Die Bedeutung der in Fig. 5 dargestellten Winkel ist eindeutig, und im fol genden werden einige zweckmäßige Bereiche für die einzelnen Winkel angegeben:

α₂ = 5 . . . 10°
β₂ = 3 . . . 10°
γ₂ = 5 . . . 10°
δ₂ = 1 . . . 5°

Nach dem Preßspalt N₂ bedeckt das Tuch 41 die Bahn im Winkel γ₂-δ₂, wodurch eine sog. Filzdecke geschaffen und wie gesagt, abgesichert wird, daß die Bahn W dem Trans porttuch 31 folgt. Dies kann teils dadurch sichergestellt werden, daß die Oberfläche des Transporttuches 31 glatter als die des Tuches 41 ausgeführt wird, was im allgemeinen ohne Schwierigkeiten durchführbar ist, denn das Transport tuch 31 ist naturgemäß dichter und damit glatter als das Wasser aufnehmende Pressentuch 41.

Nach Fig. 6 ist der dritte Preßspalt N₃ im Winkel α₄ zur Vertikalebene geneigt. Im folgenden werden günstige Bereiche für die in Fig. 6 dargestellten Winkel angegeben:

α₃ = 3 . . . 10°
β₃ = 3 . . . 10°
γ₃ = 0 . . . 5°
δ₃ = 1 . . . 5°

Mit den im vorstehenden angegebenen Winkelwerten wird gewährleistet, daß die Bahn W nach dem dritten Preßspalt N₃ dem Transporttuch 31 folgt, das, wie im vorstehenden festge stellt wurde, allgemein eine glattere Oberfläche hat als das untere Wasser aufnehmende Pressentuch 51.

Wie im vorstehenden beschrieben, wurde in der Pressenpartie zwischen den Stellen P1 und P2 eine völlig ge schlossene Führung geschaffen, was bedeutet, daß die Bahn W entweder von einem Pressentuch 20, 30, 40; 21, 41, 51 oder von einem speziellen Transporttuch 31; 50 kontinuierlich getragen wird und ungestützte offene Züge der Bahn W über haupt nicht vorhanden sind. Damit wird die Betriebssicher heit wesentlich erhöht, weil das Auftreten von Bahnrissen verringert wird.

In der Pressenpartie nach Fig. 1 erfolgt die Ent wässerung im ersten Preßspalt N₁ nach beiden Richtungen (Pfeile V), d. h. durch beide Oberflächen der Bahn W. Hier durch wird die Struktursymmetrie der Bahn W gefördert. Wei ter nach Fig. 1 erfolgt die Entwässerung im zweiten und dritten Preßspalt N₂ und N₃ hauptsächlich aufwärts (Pfeile V), weil das Transporttuch 50 im wesentlichen kein Wasser aufnimmt. Nach Fig. 2 und 3 erfolgt die Entwässerung im ersten Preßspalt N₁ nach beiden Richtungen (Pfeile V in Fig. 2), d. h. sowohl in Richtung des oberen Tuches 20 als auch in Richtung des unteren Tuches 41. In den nachfolgenden Preßspalten N₂ und N₃ erfolgt die Entwässerung abwärts (Pfeile V in Fig. 2), d. h. in Richtung der durchlässigen und Was ser aufnehmenden Pressentücher 41 und 51, und nicht nennens wert aufwärts wegen der Undurchlässigkeit des Transporttuches 31. Diese Wahl der Entwässerungsrichtungen hat in der Praxis den Vorteil, daß bezüglich der Verteilung der Fein- und Füll stoffe eine sehr symmetrische Bahn W erreicht wird, weil die Fein- und/oder Füllstoffe aufgrund der in den Preßspalten N₂ und N₃ hauptsächlich abwärts erfolgenden Entwässerungsrich tung zur Unterseite der Bahn W transportiert werden, wo diese Stoffe durchschnittlich in größeren Mengen ausgespült wurden, weil die untere Fläche der Bahn W am Bildungssieb 10 anlag.

Zu den wesentlichen Eigenschaften der Erfindung zählt die im vorstehenden beschriebene Verwendung der Trans porttücher 50 und 31, die gar kein oder nur verhältnismäßig wenig Wasser aufnehmen, und daß diese Tücher die Bahn W außer dem in geschlossener Führung in die Trockenpartie führen. Nach Fig. 1 dient das Transporttuch 50 als zweites Untertuch und durchläuft die Preßspalte N₂ und N₃, wobei es die Bahn W bis zur Stelle P2 bringt, wo die Bahn in geschlossener Füh rung an das Trockensieb 60 überführt wird. Nach Fig. 2 und 3 dient das Transporttuch 31 beim Durchlaufen der Preßspalte N₂ und N₃ als Obertuch, wobei es Bahn W an die Stelle P2 führt, wo die Bahn W in geschlossener Führung an das Sieb 61 gebracht wird. Für das Transporttuch 31; 50 ist charakte ristisch, daß es im wesentlichen kein Wasser aufnimmt, was allgemein, aber nicht unbedingt, bedeutet, daß das Transport tuch 30; 50 relativ undurchlässig ist. Als Transporttuch 31; 50 dient z. B. ein Tuch, das durch Imprägnierung eines ge wöhnlichen Pressentuches mit einem geeigneten Kunststoffmate rial hergestellt wurde. In einigen Ausführungen kann das Transporttuch 31; 50 in gewissem Maße durchlässig und/oder Wasser aufnehmend sein. In der vorliegenden Erfindung wird unter "Transporttuch" allgemein ein Tuch oder Band verstan den, dessen Permeabilität (Luftdurchlässigkeit) bei einer Druckdifferenz ΔP=10 mm H₂O (Wassersäule) allgemein im Bereich 0 . . . 2,9 m³/m²×min liegt. Zum Vergleich wird fest gestellt, daß die Luftdurchlässigkeit eines normalen neuen Pressenfilzes allgemein im Bereich 10 . . . 30 m³/m²×min liegt. Die Luftdurchlässigkeit eines normalen, gebrauchten Pressen filzes beträgt ca. 5 m³/m²×min (Δ_p wievor). Außer der Eigenschaft, daß das Transporttuch 31; 50 im wesentlichen kein Wasser aufnimmt, ist von Vorteil, daß es verhältnismäßig dicht und undurchlässig ist, so daß seine Permeabilität er heblich geringer ist als die von gewöhnlichen Wasser aufneh menden Pressenfilzen.

Die Oberflächeneigenschaften des Transporttuches 31; 50 haben auch Einflüsse auf die Oberflächeneigenschaften der herzustellenden Bahn W und darauf, was für einen Tuch die Bahn W nach den Preßspalten folgt. Das Transporttuch 31; 50 kann in gewissem Maße Wasser aufnehmend sein, insbesondere dann, wenn dickere Papiersorten hergestellt werden. Als Grundprinzip gilt, je dünnere Papiersorten hergestellt werden, desto dicher muß das Transporttuch 31; 50 sein.

Anstelle eines Trockensiebes 60; 61 nach Fig. 1 und 2 kann ein spezielles Transporttuch oder -band verwendet wer den, das die Bahn z. B. derart in die Trockenpartie bringt, daß sie von der Oberfläche ihrer Walze oder ihres Tuches getragen wird, so daß die Bahn W ihren Lauf in der Trocken partie fortsetzt. In einigen Fällen lassen sich auch offene Führungen in der Trockenpartie verwenden, weil die Bahn W in der erfindungsgemäßen Pressenpartie einen verhältnismäßig hohen Trockengehalt erhalten hat und dadurch verhältnismäßig fest ist. Im folgenden wird ein nicht-einschränkendes, die Erfindung veranschaulichendes Versuchsbeispiel angeführt:

Mit der Versuchspapiermaschine des Werkes Rautpohja der Firma Valmet Oy wurde folgender Versuch gefahren. Die Pressenpartie war im wesentlichen wie in Fig. 2 angeordnet. Die Bahngeschwindigkeit betrug 15 m/s. Die Liniendrücke der einzelnen Preßspalten betrugen P_N1=70 N/m, P_N2=100 kN/m, P_N3=130 kN/m.

Bei dem Versuch erreichte die Bahn nach der Pressen partie einen Trockengehalt von ca. 44,5%. Unter entspre chenden Fahrbedingungen wurde mit einer Sym-Press II-Pres senpartie ein Trockengehalt von ca. 41% erreicht, so daß die Erfindung demgegenüber eine bedeutende Verbesserung dar stellt.

Das Flächengewicht betrug ca. 45 g/m³. Als Stoff wurde kalter Zeitungspapierfaserstoff verwendet. Als Trans portfilz 31 diente ein annähernd undurchlässiges Tuch.

Außerdem wurde festgestellt, daß der Trockengehalt sehr wenig von der Bahngeschwindigkeit abhängig ist, während er z. B. in der Sym-Press II-Pressenpartie bei der Geschwin digkeitssteigerung bedeutend abnimmt.

Im allgemeinen können die Liniendrücke der einzelnen Preßspalte in den folgenden Bereichen liegen:

P_N1 = 50 . . . 100 kN/m
P_N2 = 70 . . . 150 kN/m
P_N3 = 90 . . . 250 kN/m

In der Praxis wurde für die Liniendrücke der Preß spalte N₁, N₂, N₃ folgende Kombination als günstig festge stellt: P_N1=70 kN/m, P_N2=100 kN/m=130 kN/m. In der vorliegenden Erfindung lassen sich größere Liniendrücke als z. B. in der Sym-Press (Warenzeichen)-Pressenpartie der Anmelderin verwenden, weil alle Preßspalte auf jeden Fall mit zwei Tüchern versehen sind, weshalb die Preßspaltbereiche verhältnismäßig breit werden, und weil sich als Pressenwalzen mit geschlossenem Mantel versehene Gußeisenwalzen (mit hohl profilierter und in einigen Positionen sogar mit glatter Oberfläche) verwenden lassen, die im wesentlichen haltbarer und billiger als Saugwalzen mit gelochtem Mantel und glatte Steinwalzen sind.

Obgleich im vorstehenden von Transporttüchern 31; 50, die im wesentlichen kein Wasser aufnehmen, die Rede ist, können in einigen Fällen als Transporttücher Tücher verwendet werden, die wenigstens in gewissem Maße Wasser aufnehmen. Dabei ist die Wasser-Aufnahmefähigkeit und Permeabilität des betreffenden Transporttuches jedoch im allgemeinen wesentlich geringer als die von gewöhnlichen Pressenfilzen. Anderer seits läßt sich in einigen Fällen ein völlig undurchlässiges Band, wie z. B. Kunststoff- oder Gummiband, verwenden.

In den Preßspalten N₁, N₂ und N₃ können für die Unterstützung und zur Belastung der Walzen an sich bekannte Einrichtungen verwendet werden. Im allgemeinen muß die zweite Walze der Preßspalte N₁, N₂ und N₃ derart eingerichtet werden, daß ihre Durchbiegung geregelt oder kompensiert ist. Außerdem gehören zur erfindungsgemäßen Pressenpartie ver schiedene Einrichtungen, mit deren Hilfe es möglich ist, Ausschußbahnen zu den Ausschußtransporteinrichtungen (nicht dargestellt) zu befördern.

Die in Fig. 1, 2 und 3 dargestellte geschlossene Führung von der Pressenpartie zur Trockenpartie ist auch in der Beziehung günstig, daß, auch wenn ein Trockensieb 60 oder anderes entsprechendes Transporttuch mit Naht verwendet wird, diese Naht sich nicht in die Bahn eindrückt, weil die Führungssaugwalze 62 gegen den nachgebenden, geraden Lauf des Transporttuches 31; 50 und nicht gegen eine harte Walzen oberfläche arbeitet.

Claims

1. Papiermaschinenpressenpartie mit Pressen walzen, die paarweise Preßspalte bilden, durch die eine Papierbahn geführt wird, und mit zumindest einem Ober- und zumindest einem Unterfilz, von denen einer als Pick-up-Filz arbeitet, auf den die Papierbahn von einem Formsieb einer Papiermaschinensiebpartie übertragen wird, wobei die Papierbahn zwischen der Anbahmelinie P₁ von der Papiermaschinensiebpartie und der Übergabelinie P₂ auf die Papiermaschinentrockenpartie in einem geschlosse nen Zug und in jedem Preßspalt in Zweifilzführung geführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest im letzten Preßspalt (N₃) als zweiter Filz ein Überführungstuch (50; 31) dient, das mit seiner Permeabilität von 0-2,0 m³/m²×min bei einer Druckdifferenz von p=98,1 N/m² quasi nicht wasseraufnehmend ist.

2. Papiermaschinenpressenpartie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Überführungstuch (50) die zwei letzten Preßspalten (N₂, N₃) und ein Übernahme element (62) der nachgeschalteten Papiermaschinentrocken partie, daß der eingangsseitige Oberfilz (20) eine Pick- up-Walze (22) und die zwei ersten Preßspalten (N₁, N₂), der eingangsseitige Unterfilz (40) einen ersten Preßspalt (N₁) und der eingangsseitige Oberfilz (30) den dritten Preßspalt (N₃) überdeckt.

3. Papiermaschinenpressenpartie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Überführungstuch (31) die zwei letzten Preßspalten (N₂, N₃) und ein Übernahme element (62) der nachgeschalteten Trockenpartie, der ein gangsseitige Oberfilz (21) eine Pick-up-Walze (22) und den ersten Preßspalt (N₁), der eingangsseitige Unterfilz (41) die zwei ersten Preßspalten (N₁, N₂) und der ausgangssei tige Unterfilz (51) einen dritten Preßspalt (N₃) überdeckt.

4. Papiermaschinenpressenpartie nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Überführungstuch (31; 50) die Papierbahn (W) in einem Saugzonenbereich (62) des als Saugwalze (62) ausgebilde ten Übernahmeelements auf ein Trockensieb (61) der nachge schalteten Trockenpartie übergibt.