Die Erfindung betrifft eine Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn,
insbesondere einer Papierbahn. Die Erfindung geht aus von einer Maschine mit den
im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Merkmalen. In solchen Maschinen
wird die aus einer Fasersuspension herzustellende Bahn (nach der Bahnbildung in
der Siebpartie) in einer Pressenpartie soweit wie möglich mechanisch entwässert und
dann in einer Trockenpartie mittels heizbarer Trockenzylinder getrocknet. Eine hierfür
geeignete Trockenpartie ist Gegenstand der nicht vorveröffentlichten
Patentanmeldung P 41 42 524.3.
Zu den Anforderungen an eine derartige Papierherstellungsmaschine gehört es, daß
sie für extrem hohe Arbeitsgeschwindigkeiten (Größenordnung 1000 bis 2000 m/min.)
geeignet sein soll. Die Bahn soll trotz der enormen Arbeitsgeschwindigkeit mit
höchstmöglicher Sicherheit, d. h. so daß möglichst wenig Abrisse erfolgen, durch die
Maschine laufen. Mit anderen Worten: Der "Lauf-Wirkungsgrad" (runability) soll
möglichst hoch sein.
In vielen Fällen besteht eine weitere Anforderung darin, die Papierbahn bis auf einen
extrem kleinen Rest-Feuchtigkeitsgehalt von ungefähr 2% zu trocknen. Mit anderen
Worten: Die Trocknung soll wesentlich intensiver sein als in anderen Fällen, bei
denen es genügt, einen Rest-Feuchtigkeitsgehalt von etwa 4 bis 8% zu erzielen. Der
genannte extrem kleine Rest-Feuchtigkeitsgehalt von ca. 2% ist bei einigen
Papiersorten notwendig, z. B. für die Weiterverarbeitung des Papiers in einer
Streichanlage oder in einem Satinier-Kalander. Er erhöht aber die Gefahr von
Papierbahn-Abrissen, weil das Papier durch das scharfe Austrocknen spröde wird.
Zur Erhöhung des Lauf-Wirkungsgrades sind gemäß der älteren Anmeldung
zumindest im Anfangsbereich der Trockenpartie möglichst viele Trockengruppen
vorgesehen, worin nur die untere Bahnseite mit den Trockenzylindern in Kontakt
kommt; d. h. in möglichst vielen Trockengruppen liegen die Trockenzylinder oberhalb
der Umlenksaugwalzen. Nur beispielsweise die zweitletzte Trockengruppe weist die
umgekehrte Anordnung auf, bei der die Trockenzylinder unterhalb der
Umlenksaugwalzen liegen, so daß hier die Oberseite der Bahn mit den
Trockenzylindern in direkten Kontakt kommt. Folglich sind im Anfangsbereich der
Trockenpartie, beispielsweise zwischen den ersten vier Trockengruppen, nur
sogenannte "einfache" Trennstellen zwischen benachbarten Trockengruppen
vorgesehen. Dies bedeutet mit anderen Worten folgendes: Das Stützband der jeweils
nachfolgenden Trockengruppen berührt den letzten Trockenzylinder der
vorangehenden Trockengruppe an einer Stelle, wo die Papierbahn nicht mehr vom
Stützband der vorangehenden Trockengruppe überdeckt ist. Eine derartige bekannte
Ausbildung der Trennstelle ist in zweierlei Hinsicht vorteilhaft: Das Einfädeln der
Papierbahn (z. B. beim Anfahren der Papiermaschine oder nach einem Papierabriß)
erfolgt vollkommen selbsttätig, ohne daß wie bei älteren Anordnungen - eine
Seilführung erforderlich wäre. Ebenso problemlos läuft die Papierbahn während des
normalen Betriebes der Trockenpartie von der vorangehenden Trockengruppe zur
nachfolgenden Trockengruppe. Falls in einem Ausnahmefall - trotz der zuvor
beschriebenen günstigen Bauweise - ein Papierbahn-Abriß erfolgt, so läuft das
Ausschußpapier von allen Zylindern dieser Trockengruppen problemlos nach unten in
den unterhalb der Trockenpartie vorgesehenen Kellerraum.
Die JP 4-57 985 A zeigt hierzu im Interesse einer horizontalen Verkürzung die
sogenannte V-Anordnung zweier Trockengruppen. Diese Trockengruppen besitzen
jeweils ein die Papierbahnoberseite berührendes Band.
Zur Erhöhung des Laufwirkungsgrades ist es außerdem bekannt, Maßnahmen zu
treffen, um die Bahn an der Ablaufstelle von jedem einzelnen Trockenzylinder - und
auf der geraden Laufstrecke vom Trockenzylinder zur nachfolgenden
Umlenksaugwalze - möglichst sicher am Stützband festzuhalten. In dieser Hinsicht ist
insbesondere der Anfangsbereich der Trockenpartie problematisch, weil hier die
Papierbahn noch relativ feucht ist und die Tendenz hat, am Trockenzylinder-Mantel
zu haften und sich deshalb vorübergehend vom Stützband zu lösen. Mit anderen
Worten: Es bildet sich an dieser Stelle zwischen der Papierbahn und dem Stützband
eine sogenannte Blase. Um die Gefahr von Papierbahn-Abrissen zu verringern, ist
man bestrebt, die genannte Blase so klein wie möglich zu halten. Es ist bekannt, zu
diesem Zweck an der Ablaufstelle eine Unterdruckzone zu bilden (US-PS 4,359,828,
Fig. 3). Eine andere bekannte Maßnahme besteht darin, den Abstand zwischen dem
Trockenzylinder und der nachfolgenden Umlenksaugwalze möglichst weitgehend zu
verkleinern (WO 83J00514 A1, Fig. 2, oder US-PS 4,905,379, Fig. 1).
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Trockenpartie zu schaffen, bei der
das Ausschußpapier von allen Zylindern dieser Trockengruppen problemlos nach
unten in den vorgesehenen Kellerraum läuft.
Diese Aufgabe wird gemäß Anspruch 1 dadurch gelöst, daß in sämtlichen
Trockengruppen (I-V) die Trockenzylinder (10) oberhalb der Umlenksaugwalzen (11)
angeordnet sind, so daß nur die Bahn-Unterseite mit den Trockenzylindern in Kontakt
kommt.
Dabei ist es außerdem von Vorteil, daß die Papierbahn einerseits beim Einlauf in die
Trockenpartie mit einer gewissen Vorspannung in Laufrichtung versehen wird,
wodurch die genannten Blasen klein gehalten werden, und daß andererseits im
Endbereich der Trockenpartie dafür gesorgt wird, daß die Papierbahn die aus der
scharfen Trocknung resultierenden Längsspannungen abbauen kann.
Dies bedeutet, daß eine positive Geschwindigkeits-Differenz einstellbar ist zwischen
dem Antrieb der Presse und der ersten Trockengruppe und gleichzeitig eine negative
Geschwindigkeits-Differenz zwischen wenigstens zwei benachbarten Trockengruppen
im Endbereich der Trockenpartie.
Bei der beanspruchten Trockenpartie-Bauart, sind die Trockenzylinder in sämtlichen
Trockengruppen oberhalb der Umlenksaugwalzen angeordnet, so daß ausschließlich
sogenannte "einfache" Trennstellen vorhanden sind. Hier hängt es vom Einzelfall ab,
ob es günstiger ist, die Trennstellen offen oder geschlossen zu betreiben. In der
Regel wird es jedoch vorteilhaft sein, zumindest im Endbereich der Trockenpartie, wo
also der Rest-Feuchtigkeitsgehalt schon sehr klein ist, offene Trennstellen
vorzusehen. Genauer gesagt. Wenigstens die letzte Trennstelle (oder die zwei oder
die drei letzten Trennstellen) werden als offene Trennstellen ausgebildet. Dagegen ist
es im vorderen Bereich der Trockenpartie in der Regel vorteilhafter, die einfachen
Trennstellen als geschlossene Trennstellen auszubilden. Nachfolgend soll die
Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert werden. In der
Zeichnung zeigt die Figur eine Presse und die Trockenpartie einer
Papierherstellungsmaschine, worin alle Trennstellen zwischen den Trockengruppen
als einfache Trennstellen ausgebildet sind.
Dabei erkennt man zunächst eine Presse P, die zwei miteinander einen Preßspalt
bildende Preßwalzen 18 und 19 aufweist. Die herzustellende Papierbahn 9 läuft durch
diesen Preßspalt zusammen mit einem Entwässerungsfilz 17. Diese Presse P ist die
letzte Presse einer Pressenpartie deren übrige Teile in der Zeichnung nicht
dargestellt sind und der nach einer Trennstelle 21 die Trockengruppen I-V folgen.
Die Presse P hat einen nur schematisch dargestellten Antrieb 16. Außerdem sind in
sämtlichen Tockengruppen I-V die Trockenzylinder 10 oberhalb der
Umlenksaugwalze 11 angeordnet. Folglich kommt in der gesamten Trockenpartie
immer nur die Unterseite der Bahn 9 mit den Trockenzylindern in Kontakt. Jede
Trockengruppe hat ein ihr eigenes Stützband 1 bis 5 sowie eine Reihe von
Umlenksaugwalzen 11, ferner die üblichen weiteren Leitwalzen 13 zum Führen,
Spannen und Regulieren der endlosen Stützband-Schlaufe.
Die innerhalb der Trockenpartie vorhandenen Trennstellen 20', 22', 23', 24' sind
deshalb als sogenannte "einfache" Trennstellen ausgebildet. Dies bedeutet
beispielsweise an der Trennstelle 22' folgendes: Das Stützband 2 der nachfolgenden
Trockengruppe II berührt den letzten Trockenzylinder der ersten Trockengruppe I,
wobei es diesen Zylinder mehr oder weniger umschlingt. Diese Berührung erfolgt an
einer Stelle, wo die Papierbahn nicht mehr vom ersten Stützband 1 überdeckt ist. Es
handelt sich hier also um eine "geschlossene einfache" Trennstelle. Aus den oben
genannten Gründen kann statt dessen auch eine "offene einfache" Trennstelle
vorgesehen werden, wie bei 24' dargestellt. Hier sind - hinter dem letzten
Trockenzylinder 10a der dritten Trockengruppe III - eine Leitwalze 13a und die erste
Umlenksaugwalze 11a (für das Stützband 4) der vierten Trockengruppe IV so
angeordnet, daß das Stützband 4 den Trockenzylinder 10a in einem kleinen Abstand
passiert. Schließlich ist es möglich, durch Verschieben einer Leitwalze 13' eine
einfache Trennstelle wahlweise offen oder geschlossen zu betreiben; wie
schematisch dargestellt bei 20'.
Der Motor M jeder der Antriebseinheiten 7, 8, 12, 14, 15, 16 ist über ein
Leitungssystem mit einer Geschwindigkeits-Steuereinrichtung 6 verbunden. Mit deren
Hilfe kann in bekannter Weise die Geschwindigkeit jeder einzelnen Antriebseinheit
gesteuert werden.
Im beigefügten Diagramm zeigt die Kennlinie K wiederum, daß zumindest zwischen
der Presse P und ersten Trockengruppe I (vorzugsweise auch zwischen den ersten
beiden Trockengruppen I und II) eine positive Geschwindigkeits-Differenz a
eingestellt ist, dagegen zwischen den hinteren Trockengruppen eine negative
Geschwindigkeits-Differenz b.