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Diese Erfindung bezieht sich auf eine Pressenpartie einer
Papiermaschine der im Gattungsbegriff des beigefügten
Patentanspruchs 1 definierten Art. Eine Pressenpartie dieser
allgemeinen Konstruktion ist in der US-A-4 440 598
offenbart.
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Der Ausgangspunkt der vorliegenden Erfindung ist eine
Weiterentwicklung der "Sym-Press II"-Pressenpartie ("Sym-Press" =
finnisches Warenzeichen) der Anmelderin auf der Basis der
Betriebserfahrungen, die mit der "Sym-Press II"-Presse über
eine Anzahl von Jahren gewonnen worden sind. In bezug auf
Einzelheiten der "Sym-Press II"-Pressenpartie wird auf die
finnische Druckschrift Nr. 50 651 (Äquivalent der US-PS
Nr. 4 209 361) der Anmelderin verwiesen.
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Ferner wird in bezug auf den mit der vorliegenden Erfindung
in Zusammenhang stehenden Stand der Technik auf die US-
Patente Nr. 4 257 844 und 4 192 711, auf das finnische
Patent 72 159, das der US-A-4 440 598 entspricht, wie auch
auf die Veröffentlichungen in den Zeitschriften Das Papier
Heft 1, Seiten 33 bis 34, 1981 , und Norsk Skogindustri
No. 3, 1974, Seite 80 verwiesen.
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In den letztgenannten Veröffentlichungen ist eine
derartige Abwandlung der obigen "Sym-Press II"-Pressenpartie
beschrieben, bei welcher die "Sym-Press II"-Saugwalze keinen
Walzenspalt mit der glattflächigen Mittelwalze bildet und
bei welcher in Verbindung mit oder vor dieser Saugwalze
der erste Doppelfilz-Preßspalt in der Pressenpartie
vorgesehen ist, in welchem das Entwässern in zwei Richtungen
stattfindet. In Verbindung mit der glattflächigen
Mittelwalze ist im wesentlichen an der Stelle der
"Sym-Press"-Saugwalze eine Hohlmantel-Preßwalze angeordnet, die zusammen
mit der glattflächigen Mittelwalze den zweiten Preßspalt
in der Pressenpartie bildet. Der dritte Preßspalt ist im
wesentlichen auf der mit Bezug zum zweiten Preßspalt
entgegengesetzten Seite der glattflächigen Mittelwalze
ausgestaltet.
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In den aus den oben genannten Veröffentlichungen bekannten
Pressenpartien ist es notwendig gewesen, eine Saugwalze
entweder als eine Preßwalze oder als eine Walze, innerhalb
deren Flächenbereich die von dem Abnahmefilz getragene
Papierbahn ihre Richtung aufwärts zum zweiten Preßspalt
ändert, zu verwenden. Die Verwendung einer Saugwalze oder
irgendeiner anderen entsprechenden Saugvorrichtung ruft
erhebliche Nachteile hervor, worauf im folgenden näher
eingegangen wird. Die Perforation in einer Saugwalze kann die
Papierbahn mit einer Markierung versehen, die dem Aussehen
des Papiers abträglich ist und die
Oberflächeneigenschaften des Papiers beeinträchtigen kann. Preß-Saugwalzen sind
teuer, sie erfordern einen eigenen Antriebsmotor zusammen
mit ihrem Steuerungssystem, und sie rufen Geräusche
hervor.
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Insbesondere wird es im Fall von Preß-Saugwalzen häufig
notwendig sein, eine Balligkeitsänderung zu
bewerkstelligen, was jedoch in der Regel unmöglich ist, weil der Mantel
der Saugwalze perforiert und/oder weil der Innenraum in
der Walze in einem derartigen Ausmaß durch den Saugkasten
eingenommen ist, daß folglich die an sich bekannten
Balligkeitsänderungsvorrichtungen nicht darin eingebaut werden
können. Eines der Ziele der vorliegenden Erfindung ist es,
auch diesen Nachteil zu eliminieren.
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In Verbindung mit den Gerüstteilen nach dem Stand der
Technik dieser Pressenpartien sind Schwierigkeiten in bezug
auf die Auswechselung von sowohl den Preßsiebtüchern als
auch den Preßwalzen aufgetreten. Diese Probleme sind mit
der Zunahme in den Breiten der Papiermaschinen größer
geworden, und zwar insbesondere aufgrund der Tatsache, daß die
Preßwalzen immer länger und schwerer geworden sind. Die
besagten Probleme sind auf ihrer Seite auch dadurch
vergrößert worden, daß man begonnen hat, Preßsiebtücher, die aus
Kunststoffmaterial gefertigt und steif sind, in immer
stärkerem Maß zu verwenden, wobei diese Preßsiebtücher nicht
ohne weiteres zu einem Bündel zusammengepreßt werden können.
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Beloit Corporation hat versucht, die oben beschriebenen
Probleme mittels einer sog. "Flip-Top"-Gerüstkonstruktion
(Flip-Top = Warenzeichen von Beloit Corporation) zu lösen,
bei welcher ein derartiges oberes Gerüstteil verwendet wird,
das mit einer zur Querrichtung der Papiermaschine
parallelen Schwenkwelle versehen sowie oberhalb der Preßwalzen
angeordnet ist, wobei entweder das obere Teil des vorderen
Ständers oder das obere Teil des hinteren Ständers um diese
Schwenkwelle herum geöffnet werden kann. Die genannten
beiden oberen Teile des Gerüsts können nicht gleichzeitig
geöffnet werden. Durch Öffnen des erwähnten oberen Teils des
vorderen Ständers ist es möglich, die Auswechselung des
Abnahme-Siebtuchs der Pressenpartie und die Auswechselung
des Siebtuchs, das üblicherweise als das Preßsiebtuch im
ersten Preßspalt und im zweiten Preßspalt wirkt, zu
erleichtern. Dabei wird das obere Teil des hinteren Ständers als
ein Gerüstteil verriegelt, an dessen Lagerung das öffnende
Kippen des oberen Teils des vorderen Ständers stattfindet.
Dementsprechend kann, wenn das obere Teil des vorderen
Ständers in der geschlossenen, verriegelten Position ist,
das obere Teil des hinteren Ständers gekippt werden, so
daß das Preßsiebtuch des dritten Preßspalts ausgewechselt
werden kann. Das untere Siebtuch des ersten Spalts, das
in der Hauptsache im Kellerraum verläuft, wird mit Hilfe
von an sich bekannten Anordnungen ersetzt. Die obige "Flip-
Top"-Lösung kann als eine Art einer "Zugbrücke"
charakterisiert werden, die um eine in der Mitte der Brücke
angeordnete Gelenkverbindung geöffnet wird, wobei lediglich
eine Hälfte der Brücke zur selben Zeit geöffnet werden kann.
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Aus den finnischen Patentanmeldungen Nr. 844693 (entspricht
US-A-4 608 125 sowie US-A-4 699 692) und Nr. 854959 (entspricht
US-A-4 657 634) der Anmelderin sind derartige
Gerüstkonstruktionen für Pressenpartien bekannt, bei welchen der
vordere Ständer sowie der hintere Ständer untereinander
und/oder mit dem zwischenliegenden Ständer der Mittelwalze
in der Presse mit Hilfe von verschiedenen, oberhalb
angeordneten zwischenliegenden Ständerteilen, welche zu öffnen
und zu schließen sind, verbunden sind.
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Wenn mehrere Spalte aufweisende Anordnungen von Preßwalzen
zur Anwendung kommen, werden auch Raumprobleme aufgeworfen,
weil mehrere unterschiedliche Preßwalzen mit ihren
zugehörigen Vorrichtungen in einem relativ begrenzten Raum
aufgenommen werden müssen. Deshalb ist es notwendig gewesen,
die Gerüstteile, welche den vorderen Ständer und den
hinteren Ständer untereinander oder mit dem zwischenliegenden
Ständer verbinden, mit ihren Öffnungs- und
Schließeinrichtungen in äußerst überfüllten Räumen anzuordnen, was
Probleme sowohl für die Konstruktion als auch für den Betrieb
zum Ergebnis hat. Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist
es, auch für diese Probleme Verbesserungen herbeizuführen.
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Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine
synergetisch neuartige Pressenpartie zu schaffen, wobei die
verschiedenen Preßwalzen in einer derartigen Weise eingebaut
sind, daß eine vorteilhaftere Pressenkonstruktionseinheit
sowohl im Hinblick auf den Preßprozeß als auch im Hinblick
auf die Wartung der Maschine, was die Auswechselung von
sowohl den Preßwalzen als auch den verschiedenen
Siebtüchern einschließt, erhalten wird.
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Ein weiteres Ziel der Erfindung ist, eine solche
Pressenpartie einer Papiermaschine zu schaffen, in welcher die
Papierbahn zuverlässig zu der und durch die Pressenpartie
als eine geschlossene Bahnüberführung ohne die Gefahr von
Brüchen geführt werden kann.
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Ein anderes Ziel der Erfindung ist zu versuchen, die
wesentlichsten vorteilhaften Eigenschaften der
"Sym-Press"-Pressenpartie, die die "Sym-Press"-Pressenpartie weit
verbreitet, sogar zu einer vorherrschenden Konstruktion gemacht
haben, beizubehalten.
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Im Hinblick auf das Erreichen der oben dargelegten Ziele
und solcher, die sich später herausstellen werden, ist die
Pressenpartie in Übereinstimmung mit der Erfindung in der
Hauptsache durch die Merkmale, die im kennzeichnenden Teil
des beigefügten Patentanspruchs 1 angegeben sind,
charakterisiert. Weitere Merkmale der Erfindung sind in den
beigefügten Unteransprüchen festgelegt.
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Im folgenden wir die Erfindung im einzelnen unter
Bezugnahme auf einige beispielhafte Ausführungsformen der
Erfindung, die in den Figuren der beigefügten Zeichnungen
dargestellt sind, beschrieben, wobei die Erfindung nicht auf
die Einzelheiten dieser beispielhaften Ausführungsformen
beschränkt ist.
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Figur 1 ist eine schematische Darstellung einer
Ausführungsform der Pressenpartie gemäß der Erfindung, die drei
Preßspalte hat.
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Figur 2 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, bei
welcher ein eigener Preßspalt hinter einer kompakten
Preßwalzenanordnung vorhanden ist.
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Figur 3 ist eine detailliertere Seitenansicht der in Fig.2
gezeigten Pressenpartie mit ihrer Gerüstkonstruktion.
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Die in die in den Figuren 1, 2 und 3 gezeigte Pressenpartie
einlaufende Papierbahn W wird auf dem Sieb 10 gebildet,
von welchem die Papierbahn W an der Stelle P auf dem abwärts
geneigten Verlauf in dem Siebteil zwischen den Walzen 11
sowie 12 gelöst und durch die Wirkung eines Unterdrucks
im Saugsektor 21a der Pick-up-Walze 21 auf das erste obere
Siebtuch 20 überführt wird. Neben der Funktion als Pick-up-
Siebtuch wirkt das erste obere Siebtuch auch als ein
Preßsiebtuch im ersten Preßspalt N&sub1; und im zweiten Preßspalt
N&sub2; in der Pressenpartie.
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Der erste Preßspalt N&sub1; ist zwischen der Pick-up-Saugwalze
21 und der einen Hohlmantel 32 besitzenden Preßwalze 31
ausgebildet, und der Spalt N&sub1; ist ein Doppelfilzspalt. Das
erste Siebtuch 20 wirkt als der obere Filz, und der untere
Filz besteht aus dem ersten unteren Siebtuch 30, das durch
die Führungswalzen 33 geführt wird. Einige der
Führungswalzen
33 sind unterhalb der Fundamentebene L-L angeordnet.
Die untere Walze 31 im Spalt N&sub1; kann eine Riffelwalze,
eine mit Löchern versehene Blindwalze oder eine Saugwalze
und in manchen speziellen Fällen auch eine glattflächige
Walze sein. Das erste untere Siebtuch 30 kann auch vor dem
ersten Spalt N&sub1; eine Führungswalze haben.
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Hinter dem Spalt N&sub1; ist auf dem Laufweg R das erste obere
Siebtuch 20 aufwärts geneigt, und auf ihrem Träger bewegt
sich die Papierbahn W in den zweiten Spalt N&sub2;, in welchem
das erste obere Siebtuch 20 als ein Preßsiebtuch wirkt.
Der zweite Spalt N&sub2; ist zwischen der glattflächigen
Mittelwalze 40 und der Hohlmantel-Preßwalze 22 gebildet.
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In der Geometrie der Preßwalzen gemäß der Erfindung ist
es ein wichtiges Merkmal, daß der zweite Spalt N&sub2; am oberen
Viertel der Mittelwalze, das dem ersten Spalt N&sub1; zunächst
liegt, gebildet wird. Dementsprechend wird der dritte Spalt
N&sub3; mit Bezug zum ersten Spalt N&sub1; im letzten oberen Viertel
der Mittelwalze oder in der Nachbarschaft der durch die
Drehachse der Mittelwalze 40 angeordneten horizontalen
Ebene gebildet.
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Die mit einer glatten Fläche 41 ausgestattete Mittelwalze
40, deren Radius vorzugsweise größer als die Radien der
anderen Preßwalzen ist, ist am besten eine Metallwalze,
für deren glatte Fläche 41 das Material so gewählt worden
ist, daß die Haftung der zu pressenden Papierbahn W an der
Fläche 41 der Walze 40 stärker als ihre Haftung am
Siebtuch 20 ist und daß die Papierbahn W dennoch von der Fläche
41 der Walze 40 ausreichend leicht durch die Wirkung einer
Differenz in der Geschwindigkeit gelöst werden kann, wenn
die Papierbahn W als eine offene Bahnüberführung W&sub0; von
der Pressenpartie zu der Trocknungspartie (Fig. 1) oder
in einen vierten, getrennten Spalt N&sub4; (Fig. 2 und 3)
überführt
wird. An der Mittelwalze 40 ist auch ein dritter
Preßspalt N&sub3; vorgesehen, der von einer einen Hohlmantel 52
besitzenden Preßwalze 51 gebildet wird, welche mit einer
eigenen Preßsiebtuchschleife 50 versehen ist, wobei diese
Schleife als das zweite obere Siebtuch wirkt. Die
Führungswalze des Siebtuchs 50 ist mit der Bezugszahl 53 und ihre
Spannwalze mit der Bezugszahl 53b bezeichnet. Die
Führungswalzen des ersten Siebtuchs 20 sind mit den Bezugszahlen
23, 23a bezeichnet, und die Spannwalze ist mit der
Bezugszahl 23b bezeichnet, während die
Filz-Aufbereitungsvorrichtungen mit der Bezugszahl 24 (Fig. 3) bezeichnet sind.
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Die eine glatte Fläche 41 aufweisende Mittelwalze 40, die
am Gerüstteil 110 der Papiermaschine permanent drehbar
gelagert ist, hat im wesentlichen auf der zu den Spalten N&sub2;
und N&sub3; entgegengesetzten Seite einen nach unten hin offenen
Raum U und einen Sektor, der mit einer Abstreifklinge 42
versehen ist. Im Fall eines Bruchs leitet die
Abstreifklinge 42 die Papierbahn W durch den offenen Raum U in den (nicht
dargestellten) Ausschußpulper, der unterhalb der
Pressenpartie angeordnet ist.
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Gemäß der Fig. 1 wird die Papierbahn W als eine offene
Bahnüberführung W&sub0; von der glatten Fläche 41 der Mittelwalze
40 gelöst, indem vom Unterschied in der Geschwindigkeit
Gebrauch gemacht wird, und sie wird auf das Trocknungstuch
70 in der Trocknungspartie überführt, wobei dieses Tuch
70 unter Führung durch die Führungswalzen 71 und 73 umläuft.
Hierauf wird die Bahn, nachdem sie durch Saugvorrichtungen
72 zum Haften an der unteren Fläche des Trocknungstuchs
gebracht worden ist, auf den ersten Trocknungszylinder 81
oder auf einen entsprechenden Einführzylinder überführt.
Die Fig. 3 zeigt die beiden oberen Zylinder 81 und einen
unteren Zylinder 82 der Trocknungspartie.
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In Übereinstimmung mit Fig. 2 wird die Papierbahn W von
der Fläche 41 der Walze 40 als eine offene Bahnüberführung
W&sub0; gelöst und mittels eines Geschwindigkeitsunterschiedes
über die Führungswalze 43 auf das zweite untere Siebtuch
60 übertragen, an welchem die Papierbahn W mit Hilfe der
Saugzone 66a der Führungswalze 66 zum Haften gebracht wird.
Das Siebtuch 60 führt die Papierbahn W in den vierten,
getrennten Spalt N&sub4;, welcher zwischen einer glattflächigen
oberen Walze 61 und einer einen Hohlmantel 64 aufweisenden
unteren Walze 63 gebildet ist. Die obere Walze 61 ist mit
einer Abstreifklinge 62 versehen. Die Papierbahn W wird
von der glatten Fläche der oberen Walze 61 gelöst und
mittels der Führungswalze 68 auf das Trocknungstuch 70 in der
oben beschriebenen Weise geführt.
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Gemäß den Fig. 1 und 2 wird zwischen den Spalten N&sub1; und
N&sub2;, wenn die Papierbahn W auf dem ersten oberen Siebtuch
20 als Träger läuft, eine Dampfbehandlung an der Papierbahn
mittels des Dampfkastens 25 zur Anwendung gebracht, wobei
diese Dampfbehandlung das Entwässern im zweiten Spalt N&sub2;
und möglicherweise im dritten sowie vierten Spalt N&sub3;, N&sub4;
intensiviert. Die Wirkung des Dampfkastens kann durch einen
auf der gegenüberliegenden Seite des Preßfilzes 20
angeordneten Saugkasten 25a verstärkt werden. Nach Fig. 2 sind ein
Dampfkasten 65 und ein Saugkasten 65a auch zwischen dem
dritten Spalt N&sub3; und dem vierten Spalt N&sub4; in der
Nachbarschaft des zweiten unteren Siebtuchs 60 angeordnet, wobei
diese Kästen 65 und 65a das Entwässern im letzten, d.h.
vierten Spalt N&sub4; intensivieren.
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Die Geometrie der Pressenpartie in Übereinstimmung mit der
Erfindung ist vorzugsweise derart, daß der oben erwähnte
Unterschied in der Höhe H zwischen dem ersten Spalt N&sub1; sowie
der Mittel ebene der Mittelwalze 40 vorhanden ist und daß
der zweite Spalt N&sub2; mit dem Abstand eines Winkels a von
der vertikalen Mittelebene der Mittelwalze angeordnet ist,
wobei die Größe dieses Winkels a = 5 - 80º ist,
bevorzugterweise ist a = 30 - 60º. Dementsprechend wird der dritte
Spalt im Abstand eines Winkels b von der genannten
Mittelebene angeordnet. Die Größe dieses Winkels b ist in der
Regel b = 25 - 150º, vorzugweise b = 45 - 100º. Der
Durchmesser der Mittelwalze 40 ist bevorzugterweise etwa das
Doppelte des Durchmessers der Preßwalzen 22, 31 und 51.
Der Durchmesser der Saugwalze 21 ist in bevorzugter Weise
kleiner als der Durchmesser der Mittelwalze 40, jedoch
größer als der Durchmesser der Preßwalzen 22, 31 und 51. Die
Durchmesser der Mittelwalze 40 und der oberen Walze 61 im
getrennten Spalt N&sub4; sind vorzugsweise im wesentlichen im
Vergleich miteinander gleich groß.
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Die oben beschriebene Pressenpartie ist eine
weiterentwikkelte Ausbildung der "Sym-Press II"-Pressenpartie der
Anmelderin. Natürlich ist die "Sym-Press II"-Pressenpartie,
in welcher Spalte in einer kontinuierlichen Folge zwischen
den Walzen ausgebildet sind und welche eine einzige Preß-
Saugwalze umfaßt, eine kompakte Pressenpartie. Die
Pressenpartie in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung
erfüllt das Prinzip der geschlossenen Bahnüberführung, sie
ist jedoch im selben Sinn wie die "Sym-Press"-Pressenpartie
nicht ganz so kompakt. Keine der in den ersten
Doppelfilzspalt N&sub1; einbezogenen Walzen ist mit den Walzen in
Berührung, die den Spalt N&sub2; bilden. Die Pressenpartie gemäß der
Erfindung kann jedoch als kompakt angesehen werden, weil
der von ihr beanspruchte Raum, insbesondere in der
vertikalen Richtung, nicht wesentlich größer ist als der von einer
"Sym-Press"-Pressenpartie benötigte Raum.
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Die in den Spalten N&sub1;, N&sub2; und N&sub3; vorherrschenden linearen
Belastungen sind vorzugsweise folgende:
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N&sub1; 80 ± 10 kN/m Saug-/Hohlmantelwalzenpaar,
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N&sub2; 110 ± 10 kN/m Hohlmantel-Glattwalzenpaar,
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N&sub3; 140 ± 10 kN/m Hohlmantel-Glattwalzenpaar.