DE4004331C1 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Überführen einer Fa­ serstoffbahn, vorzugsweise Papierbahn (nachfolgend kurz "Bahn" genannt), von der Pressenpartie zur Trockenpartie einer Papiermaschine, im einzelnen mit den im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Merkmalen. Danach handelt es sich um eine Anordnung, bei der ein durch den letzten Preßspalt der Pressenpartie laufendes wasseraufnahmefähiges Filzband eine Doppelfunktion ausübt: Das Filzband nimmt in der üblichen Weise zumindest einen Teil des im Preßspalt aus der Bahn ausgepreßten Wassers auf, um es abzutransportieren. Außerdem führt dieses Filzband die Bahn von der Pressenpartie in die Trockenpartie, wobei es zusammen mit der Bahn zumindest über den ersten Trockenzylinder der Trockenpartie läuft.

Eine derartige Anordnung ist bekannt aus EP 03 46 659 A2. Sie weist im einzelnen die folgenden Merkmale auf: die letzte Presse der Pressenpartie hat nur ein einziges Filzband, nämlich einen Unterfilz, der zugleich die Funktion des Überführfilzes hat. Somit kommt die zu entwässernde Bahn in unmittelbaren Kontakt mit der Oberwalze der letzten Presse. Es ist allgemein bekannt, daß bei einer derartigen Anordnung die Bahn hinter dem Preßspalt ein Stück weit an der Oberwalze haften bleibt und unter Aufwendung einer gewissen Zugspannung von der Oberwalze abgezogen werden muß. Dabei erfährt die Bahn, die dort noch relativ feucht ist und somit nur eine geringe Festigkeit hat, eine gewisse Längsdehnung. Diese Längsdehnung ist unerwünscht, weil sie sich auf die Qualitätseigenschaften der fertigen Bahn negativ auswirkt; z. B. resul­ tiert daraus eine unerwünschte Quer-Kontraktion der Bahn. Er­ schwerend kommt hinzu, daß die erwähnte Längsdehnung ungleich­ mäßig über die Bahnbreite stattfindet; denn die Bahnränder werden meistens stärker gedehnt als der mittlere Bereich der Bahn. Hierdurch werden ungleichmäßige Qualitätseigenschaften der fertigen Bahn, gemessen über die Bahnbreite, erzeugt.

Ein weiteres Merkmal des genannten Vorschlages besteht darin, daß der erste Trockenzylinder der Trockenpartie innerhalb der Schlaufe des Überführfilzes angeordnet ist. Somit kommt die Bahn mit diesem ersten Trockenzylinder nicht in unmittelbaren Kontakt. Daraus resultiert die Gefahr, daß sich die Papierbahn aufgrund der Fliehkraft am ersten Trockenzylinder vom Überführ­ filz abhebt.

Aus der US-PS 46 48 942 ist eine Anordnung bekannt bei der die letzte Presse die folgenden Merkmale aufweist: Die Bahn läuft dort zwischen zwei Filzbändern durch den Preßspalt und von dort bis zu einer im Unterfilz angeordneten Trenneinrichtung; dort löst sich der Oberfilz von der Bahn, die mit dem Unterfilz weiterläuft, bis sie mittels des ersten Trockensiebes der Trockenpartie und mittels einer Abnahmesaugwalze in die Trockenpartie überführt wird. In der letzten Presse ist die Unterwalze als Langspalt-Preßwalze ausgebildet; d. h. diese Walze hat ein flexibles umlaufendes (schlauch- oder bandförmi­ ges) Preßelement, das mittels eines Preßschuhes an die Ober­ walze anpreßbar ist. Ein Nachteil dieser Anordnung ist darin zu sehen, daß die Bahn sehr frühzeitig, d. h. solange sie noch re­ lativ feucht und weich ist, mit dem relativ harten und groben Trockensieb in Berührung kommt. Hierdurch besteht die Gefahr, daß das Trockensieb bleibende Einprägungen in der Papierbahn hinterläßt. Derartige Einprägungen können vielleicht bei groben Papiersorten, die z. B. für Verpackungszwecke vorgesehen sind, hingenommen werden, nicht jedoch beispielsweise bei Druck- und Schreibpapieren. Außerdem ist das Haften der Papierbahn an der relativ groben Oberfläche nicht immer gewährleistet, besonders bei hohen Geschwindigkeiten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zum Überführen einer Bahn von der Pressen- zur Trockenpartie einer Papiermaschine anzugeben, die allen nachfolgend angegebenen Forderungen gerecht wird:

• 1. Eine Längsdehnung der Bahn soll mit Sicherheit vermieden werden; d. h. die Bahn darf an keiner Stelle frei (d. h. ohne Stützung durch ein mitlaufendes Filzband) laufen. Dies gilt für die Pressenpartie, für den Bereich zwischen der Pres­ sen- und der Trockenpartie und zumindest für den Anfangs­ bereich der Trockenpartie. Somit darf die Bahn in der Pres­ senpartie nicht in direkten Kontakt mit einer Walze kommen.
• 2. Die Bahn soll erst möglichst spät mit einem Trockensieb in Kontakt kommen, um der Gefahr bleibender Einprägungen vor­ zubeugen.
• 3. Die Anordnung soll insbesondere für die Herstellung feiner Papiersorten (z. B. von Druck- und/oder Schreibpapieren), darunter auch relativ dünner Papiere bei extrem hohen Ge­ schwindigkeiten (Größenordnung 2000 m/min oder darüber) ge­ eignet sein.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des An­ spruches 1 gelöst.

Das Wesentliche der Erfindung besteht in der Kombination der bisher nur einzeln bekannten Merkmale, nämlich doppelt befilzte letzte Presse der Pressenpartie und Verwendung eines der beiden Filze als Überführfilz von der Pressen- zur Trockenpartie. Hierdurch wird nicht nur jegliche Längsdehnung der Papierbahn innerhalb der Pressenpartie und beim Überführen zur Trocken­ partie vermieden; sondern es wird zusätzlich erreicht, daß der Überführfilz bei seinem Lauf über zumindest den ersten Trocken­ zylinder der Trockenpartie erwärmt wird, so daß er mit höherer Temperatur als bisher zur letzten Presse zurückkehrt. Hierdurch erhöht sich die Entwässerungsleistung der letzten Presse; denn der erwärmte Filz hat nunmehr einen geringeren Strömungswider­ stand für das aus der Papierbahn aufzunehmende Wasser.

Diese genannten Vorteile, nämlich Wegfall der Längsdehnung der Papierbahn und Erhöhung der Entwässerungsleistung der letzten Presse wirken nun derart zusammen, daß bei der Herstellung der oben erwähnten feinen Papiersorten (darunter auch insbesondere dünner Papiersorten) gegenüber bisher eine überdurchschnitt­ liche Steigerung der Arbeitsgeschwindigkeit möglich wird, näm­ lich auf Werte um 2000 m/min oder darüber. Da ferner der Über­ führfilz in erster Linie als Naßfilz arbeitet und somit eine relativ feine Struktur aufweisen muß, haftet die Papierbahn in den Überführstrecken besser am Filz, insbesondere bei den ge­ planten hohen Arbeitsgeschwindigkeiten.

Im Anspruch 2 ist ein wichtiger weiterführender Gedanke der Er­ findung angegeben. Danach übt der Überführfilz - zusätzlich zu den bisher schon genannten Funktionen, nämlich Wasseraufnahme im letzter Preßspalt und Überführen der Bahn in die Trockenpar­ tie - eine dritte Funktion aus, indem er die Bahn wenigstens an den ersten Trockenzylinder der Trockenpartie anpreßt. D. h. die Anordnung ist derart getroffen, daß die Bahn stets in unmittel­ baren Kontakt mit demjenigen Trockenzylinder bzw. denjenigen Trockenzylindern kommt, über den bzw. über die der Überführfilz läuft. Hierdurch wird sichergestellt, daß in der Trockenpartie das Trocknen der Bahn von Anfang an zügig einsetzt. Außerdem wird vermieden, daß an dem bzw. den genannten Trockenzylin­ der(n) ein zusätzliches Filz- oder Siebband erforderlich ist, um die Bahn mit dem Überführfilz in Kontakt zu halten.

Hinzu kommt der weitere Vorteil, daß die Papierbahn im Anfangs­ bereich der Trockenpartie (d. h. zumindest am ersten Trockenzy­ linder) durch den Überführfilz an den oder die Trockenzylinder angepreßt wird. Da der Überführfilz, wie schon erwähnt, eine feine Struktur aufweist, ist im Anfangsbereich der Trockenpar­ tie die Gefahr vermieden, daß bleibende Einprägungen in der Pa­ pierbahn hervorgerufen werden, so wie dies durch ein viel grö­ beres Trockensieb verursacht werden kann. Mit anderen Worten: die Erfindung ermöglicht es viel eher als bisher, feine Papier­ sorten mit den gewünschten hohen Qualitätseigenschaften herzu­ stellen.

Die im Anspruch 1 erwähnte und hinter dem letzten Preßspalt er­ forderliche Trenneinrichtung kann in recht unterschiedlicher Weise ausgeführt werden: Man kann in bekannter Weise einen Saugkasten oder eine Saugwalze vorsehen. Oder man verwendet eine erste Saugleitwalze der Trockenpartie als Trennvorrich­ tung. Die Anordnung einer derartigen Saugleitwalze vor dem ersten Trockenzylinder ist häufig erwünscht, um am ersten Trockenzylinder einen möglichst großen Umschlingungswinkel zu erhalten.

Zur weiteren Erhöhung der Entwässerungsleistung der letzten Presse wird man diese bevorzugt als Langspalt-Presse ausbilden; d. h. eine der beiden Walzen hat ein flexibles umlaufendes (schlauch- oder bandförmiges) Preßelement, das mittels eines Preßschuhes an die andere Walze anpreßbar ist. In diesem Falle kann es möglich sein, den Preßschuh gemäß DE-OS 38 15 278 der­ art zu gestalten, daß er zugleich die Funktion der Trennein­ richtung übernimmt.

Verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfol­ gend anhand der Zeichnungen beschrieben.

Die Fig. 1 zeigt schematisch die letzte Presse und die erste Trockengruppe einer Papiermaschine.

Die Fig. 2 und 4 zeigen Abwandlungen der Anordnung gemäß Fig. 1.

Die Fig. 3 zeigt einen Querschnitt durch den Preßschuh einer Langspalt-Preßwalze (vergrößertes Detail aus Fig. 2).

Die Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt aus einer Papierherstel­ lungsmaschine mit einem Teil der Pressenpartie 10 und mit dem Anfangsteil einer Trockenpartie 20. In Fig. 1 erkennt man zu­ nächst eine Doppelfilz-Presse mit einer obenliegenden Lang­ spalt-Preßwalze 14 und mit einer untenliegenden Gegenwalze 13. Von der Langspalt-Preßwalze 14 sind schematisch dargestellt ein flexibler umlaufender schlauchförmiger Preßmantel 14a und ein Preßschuh 14b, mit dem der Preßmantel an die Gegenwalze anpreßbar ist. Der übliche stationäre Tragkörper, in dem der Preßschuh 14b in radialer Richtung gleiten kann, und alle übri­ gen Einzelheiten sind weggelassen. Der vom Preßmantel 14a und der Gegenwalze 13 gebildete verlängerte Preßspalt ist mit 19 bezeichnet. Durch diesen hindurch laufen ein Unterfilz 11, ein Oberfilz 12 und dazwischen die zu entwässernde (und danach zu trocknende) Papierbahn 9. Diese wird mittels einer im Oberfilz 12 liegenden Abnahmesaugwalze 16 von einem vorgehenden Filzband 8 abgenommen.

Die beiden Filzbänder 11 und 12 sind in der üblichen Weise als wasseraufnahmefähige Naßfilze ausgebildet. Der Unterfilz 11 dient zugleich als Überführfilz; d. h. er überführt die Papier­ bahn 9 von der Pressenpartie 10 in die Trockenpartie 20. Wesentlich ist, daß der Überführfilz 11 zugleich zum Anpressen der Papierbahn 9 an wenigstens den ersten Trockenzylinder 21, vorzugsweise an eine Gruppe von beispielsweise vier Trockenzy­ lindern 21 und 22 dient. Deshalb liegen alle diese Trockenzy­ linder 21, 22 außerhalb der endlosen Schlaufe des Überführfil­ zes 11.

Hinter dem Preßspalt 19 können zunächst beide Filzbänder 11 und 12 (zusammen mit der dazwischen liegenden Papierbahn) gemeinsam bis zu einer Trenneinrichtung 17 laufen. Diese liegt in Fig. 1 in der Schlaufe des Überführfilzes 11 und ist als Saugwalze ausgebildet, so daß von hier ab die Papierbahn 9 zusammen mit dem Überführfilz 11 läuft. Vor dem ersten Trockenzylinder 21 läuft der Überführfilz 11 zusammen mit der Papierbahn 9 über eine Leitwalze 23. Außerdem ist hinter jedem der Trockenzylin­ der 21, 22 eine Leitwalze 24, 25 vorgesehen. Diese Leitwalzen liegen alle innerhalb der Schlaufe des Überführfilzes 11, so daß sich die Papierbahn 9 im Bereich der Leitwalzen an der Außenseite des Überführfilzes befindet und deshalb einer gewis­ sen Fliehkraft ausgesetzt ist. Um der Fliehkraft entgegenzuwir­ ken, sind die Leitwalzen 23, 24, 25 in bekannter Weise als Saugwalzen ausgebildet. Von der letzten Saugleitwalze 25 läuft der Überführfilz 11 über eine verstellbare Leitwalze 26 und über weitere Leitwalze 27 zurück zur Leitwalze 15 der Pressen­ partie 10. Zwischen den Leitwalzen 25 und 26 wird die Papier­ bahn 9 mit Hilfe eines weiteren Filzbandes oder Trockensiebes 28 und mit Hilfe einer Abnahmesaugwalze 29 vom Überführfilz 11 abgenommen und einer nachfolgenden nicht dargestellten Trock­ nungsstation zugeführt.

In Fig. 1 bilden die Trockenzylinder 21 und 22 eine im wesent­ lichen vertikale Zylinder-Reihe. Statt dessen könnten die Trockenzylinder aber auch in einer im wesentlichen horizontalen Reihe angeordnet werden.

In Fig. 2 ist, abweichend von Fig. 1 die Langspalt-Preßwalze 14 unterhalb der Gegenwalze 13 angeordnet. Ein weiterer Unter­ schied zur Fig. 1 besteht darin, daß zum Trennen des Oberfilzes 12 von der Papierbahn 9 und vom Überführfilz 11 nicht eine spe­ zielle Trenneinrichtung (wie in Fig. 1, Ziff. 17) vorgesehen ist. Dargestellt sind zwei andere Varianten. Gemäß der in vollen Linien dargestellten ersten Variante laufen beide Filzbänder 11 und 12 zusammen mit der dazwischen liegenden Pa­ pierbahn gemeinsam bis zur ersten Saugleitwalze 23. Diese kann bei Bedarf eine Vorsaugzone 23b haben, die vor der Stelle liegt, wo die beiden Filze auf die Saugleitwalze auflaufen. Der Oberfilz läuft sodann über eine Leitwalze 18a und die weiteren Leitwalzen 18 zurück zur Abnahmesaugwalze 16.

Gemäß einer zweiten, mit Strich-Doppelpunkt-Linien dargestell­ ten Variante trennen sich die beiden Filzbänder 11 und 12 kurz hinter dem Auslauf aus dem verlängerten Preßspalt 19. Dies wird angestrebt, um die Rückbefeuchtung der Papierbahn hinter dem Preßspalt 19 so weit wie möglich zu reduzieren. Um dies zu er­ reichen, ist am Preßschuh 14b gemäß Fig. 3 folgendes vorgesehen (wie an sich bekannt aus der DE-OS 38 08 293): Der Preßschuh 14a ist unterteilt in ein Oberteil 34 und ein als Kolben wir­ kendes Unterteil 35. Letzteres ist in einer Druckkammer 32 an­ geordnet; dies ist eine Ausnehmung des feststehenden Tragkör­ pers 31. Zur Führung des Preßschuhes und zur Abdichtung der Druckkammer 32 dienen Dichtleisten und dazugehörende Dicht­ leistenträger 38 und 39. Der mittlere Teil der Gleitfläche 33 des Preßschuh-Oberteils 34 bildet die konkav geformte Anpreß­ fläche mit der Breite b. In Laufrichtung hinter der Anpreß­ fläche hat das Preßschuh-Oberteil 34 eine konvex gekrümmte Füh­ rungsfläche 36. Deren Krümmungsradius K kann ungefähr gleich dem Radius R der Umlaufbahn des Preßmantels 14a sein. Vom Aus­ lauf-Ende A des Preßspaltes laufen die beiden Filzbänder 11 und 12 (dazwischen die Papierbahn 9) und der Preßmantel 14a zu­ nächst über die Führungsfläche 36. Erst an der Stelle B, also kurz vor dem auslaufseitigen Ende des Preßschuh-Oberteiles 34, hebt sich der Oberfilz 12 von der Papierbahn 9 ab. Zwischen den Stellen A und B kann Luft in den Oberfilz 12 eintreten, so daß sich die Papierbahn 9 an der Stelle B sicher vom Oberfilz 12 löst und mit dem Unterfilz (Überführfilz 11) und dem Preßman­ tel 14a mitläuft. Die Breite der Führungsfläche 36 (in Bahn­ laufrichtung) ist mit d bezeichnet.

Gemäß den Fig. 1 und 2 hat der Unterfilz 11 der letzten Presse 13, 14 die Funktion des Überführfilzes. In Fig. 4 dagegen ist die Anordnung derart getroffen, daß der Oberfilz 11′ die Funk­ tion des Überführfilzes hat. Der Unterfilz ist dort mit 12′ be­ zeichnet. Der Preßschuh 14b kann wiederum entsprechend der Fig. 3 ausgebildet sein, so daß sich die beiden Filzbänder 11′ und 12′ am auslaufseitigen Ende des Preßschuhes trennen. Der Ober­ filz 11′ führt die Papierbahn 9 wiederum zunächst über eine erste Saugleitwalze 23 und danach abwechselnd über Trockenzy­ linder 21, 22 und weitere Saugleitwalzen 24 und 25. Schematisch sind Schaber 40 angedeutet, die am freien Teil der Zylinder- Oberflächen anliegen. Derartige Schaber sind auch bei der Bau­ weise gemäß den Fig. 1 und 2 vorhanden, aber in der Zeichnung weggelassen. In Fig. 4 sind außerdem Heißluft-Blaskästen 41 an­ gedeutet, die an den Saugleitwalzen 24 Heißluft auf die Papier­ bahn blasen und die zusätzlich Abluft absaugen können.

Bei der Anordnung gem. Fig. 4 kann eventuell anfallender Aus­ schuß (beim Abriß der Papierbahn) auf der der Pressenpartie zu­ gewandten Seite der Zylinder-Reihe 21, 22 unbehindert nach unten fallen. Dagegen muß in den Fig. 1 und 2 eventuell anfal­ lender Ausschuß auf der anderen Seite der Zylinder-Reihe 21, 22 nach unten abgeführt werden. Hierzu muß die verstellbare Leit­ walze 26 in die mit strichpunktierten Linien dargestellte Posi­ tion gebracht werden, so daß der Ausschuß zwischen den Saug­ leitwalzen 25 und 29 nach unten fallen kann.

Claims (8)

1. Anordnung zum Überführen einer Bahn, vorzugsweise Papier­ bahn von der Pressenpartie (10) zur Trockenpartie (20) einer Papiermaschine, worin ein wasseraufnahmefähiges Filz­ band (11) als ein sogenannter "Überführfilz" zusammen mit der Bahn (9) nicht nur durch den letzten Preßspalt (19) der Pressenpartie, sondern auch über wenigstens den ersten Trockenzylinder (21) der Trockenpartie läuft, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

• a) durch den letzten Preßspalt (19) der Pressenpartie (10) läuft - wie an sich bekannt - ein zusätzliches wasser­ aufnahmefähiges Filzband (12), so daß sich dort die Bahn (9) zwischen den zwei Filzbändern (11, 12) befin­ det;
• b) hinter dem genannten Preßspalt (19) läuft der Überführ­ filz (11), zusammen mit der Bahn (9) und dem zusätz­ lichen Filz (12) über eine an sich bekannte Trennein­ richtung (17), an der sich das zusätzliche Filzband (12) von der Bahn (9) trennt.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der bzw. die Trockenzylinder (21, 22), über die der Überführ­ filz (11) zusammen mit der Bahn (9) läuft, außerhalb der endlosen Schlaufe des Überführfilzes (11) liegt bzw. lie­ gen.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Überführfilz (11) zusammen mit der Bahn (9) vor dem ersten Trockenzylinder (21) über eine Leitwalze (vorzugsweise Saugleitwalze 23) läuft, die innerhalb der Schlaufe des endlosen Überführfilzes (11) angeordnet ist.

4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitwalze (vorzugsweise Saugleitwalze 23) zwischen der Trennvorrichtung (17) und dem ersten Trockenzylinder (21) liegt (Fig. 1).

5. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugleitwalze (23a) zugleich die Trennvorrichtung bildet (Fig. 2).

6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

• a) der letzte Preßspalt (19) der Pressenpartie (10) wird gebildet durch eine Langspalt-Preßwalze (14) mit einem flexiblen umlaufenden (schlauch- oder bandförmigen) Preßelement (14a), das mittels eines Preßschuhes (14b) an eine Gegenwalze (13) anpreßbar ist;
• b) der Preßschuh (14b) hat, in Bahnlaufrichtung hinter dem Preßspalt (19), eine im wesentlichen konvex gekrümmte Führungsfläche (40), über die das flexible Preßelement (14a) in Kontakt mit dem Überführfilz (11) läuft;
• c) das zusätzliche Filzband (12) ist hinter dem Preßspalt (19) derart geführt, daß es zunächst zusammen mit der Bahn (9) und mit dem Überführfilz (11) über einen Teil der konvex gekrümmten Führungsfläche (40) läuft und sich danach (im auslaufseitigen Bereich der Führungs­ fläche, an der Stelle B) von der Bahn (9) trennt.

7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Unterfilz der letzten Presse (13, 14) als Überführfilz (11) ausgebildet ist. (Fig. 1 oder 2).

8. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Oberfilz der letzten Presse (13, 14) als Überführfilz (11) ausgebildet ist. (Fig. 4).