DE4440948A1 - Verfahren zum Aufführen einer Papierbahn in eine Papiermaschine, Naßpartie einer Papiermaschine sowie Saugwalze für eine Papiermaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufführen einer Papierbahn in eine Papiermaschine, Naßpartie einer Papiermaschine sowie Saugwalze für eine Papiermaschine. Auf die Oberbegriffe der entsprechenden Ansprüche wird verwiesen.

Beginnt die Produktion einer Papiermaschine anzulaufen, nach einem vorausgegangenen Stillstand, so schneidet man einen schmalen Streifen der noch feuchten Papierbahn irgendwo vor der Trockenpartie oder am Anfang der Trockenpartie heraus (sogenannter Bändel) und führt zunächst diesen Bändel durch die gesamte Trockenpartie hindurch. Der Hauptteil der noch feuchten Papierbahn hingegen wird an der Trennstelle in eine Bütte unterhalb der Papiermaschine abgeleitet, um dort mittels Rühren unter Zugabe von Wasser wieder in eine Stoffsuspension verwandelt zu werden, die dem Stoffkreislauf wieder zugeführt wird. Dieser Vorgang ist in EP 0 584 492 A1 beschrieben (Dokument 1).

Der sogenannte Bändel kann dadurch erzeugt werden, daß er bereits auf dem Papiermaschinensieb von einem Wasserstrahl von der übrigen, gerade entstandenen Papierbahn abgetrennt wird. Er kann aber auch an einer, in Maschinenrichtung gesehen, nachfolgenden Stelle durch Herausschneiden aus der bereits verfestigten Papierbahn herausgeschnitten werden.

Die Trennung von Bändel und übriger Bahn erfolgt z. B. an einer Preßwalze, beispielsweise an der Zentralwalze einer Walzenpresse mit drei Preßspalten. An dieser Stelle wird der Hauptteil der Bahn - wie oben erwähnt - in eine Auffangbütte abgeleitet, während der Bändel auf eine Saugwalze überführt wird.

Die Saugwalze kann mit zwei Saugzonen ausgestattet sein. Die erste dieser beiden Saugzonen befindet sich am einen Ende der Saugwalze, nämlich dort, wo der Bändel geführt wird. Diese erste Saugzone ist so schmal wie der Bändel selbst. Die zweite Saugzone erstreckt sich über den übrigen Teil der Saugwalzen-Breite. Dabei wird zunächst die erste Saugzone mit Unterdruck beaufschlagt, um den Bändel von der vorausgehenden Preßwalze auf die genannte Saugwalze zu überführen. Sobald der Bändel durch die gesamte Papiermaschine hindurchgelaufen ist, wird der Spitzenschneider quer zur Laufrichtung der Papierbahn verfahren, und zwar in dem Sinne, daß der Bändel kontinuierlich verbreitert wird, so lange, bis die volle Bahnbreite erreicht ist. Bereits zu Beginn dieses Vorganges muß Vakuum an die zweite Saugzone angelegt werden, um die breiterwerdende Bahn zu erfassen und auf die Saugwalze zu überführen.

Dabei tritt folgendes Problem auf:
Bereits vom ersten Augenblick des Breitfahrens der Bahn (= Beginn der Bewegung des Spitzenschneiders quer zur Laufrichtung) muß das volle Vakuum an die zweite Saugzone angelegt werden. Zu diesem Zeitpunkt sind aber die Perforationen der zweiten Saugzone von der Bahn noch nicht abgedeckt. Dies bedeutet, daß ungeheure Luftmengen durch die Perforationen hindurchgesaugt werden, so daß der Energieverbrauch zum Aufbringen des Vakuums sehr groß ist. Die Vakuumpumpe muß demgemäß auch entsprechend groß bemessen sein.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bzw. eine Naßpartie bzw. eine Saugwalze derart zu gestalten, daß beim Aufführen der Papierbahn weniger Vakuum als bisher verbraucht wird, und daß die Kapazität der verwendeten Vakuumpumpe verringert werden kann.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst.

Die Erfindung ist anhand der Zeichnung näher erläutert. Darin ist im einzelnen folgendes dargestellt:

Fig. 1 zeigt eine Naßpartie einer Papiermaschine. Die Naßpartie weist die folgenden Elemente auf:
Eine Siebpartie umfaßt ein Sieb 1, die eine Reihe von Einbauten aufweist, beispielsweise eine Saugwalze 1.1, einen feststehenden Sauger 1.2, eine Umlenkwalze 1.3. Eine Wasserstrahldüse 1.4 richtet einen Wasserstrahl gegen die im Entstehen begriffene Papierbahn, um hieraus einen schmalen Streifen, den sogenannten Bändel, bei Beginn des Anfahrens der Papiermaschine abzutrennen.

Auf die Siebpartie folgt eine Pressenpartie. Diese weist eine Mehrzahl von Preßfilzen auf, beispielsweise Preßfilz 2.1, der eine Pick-up-Walze 2.2 umschlingt und der die Papierbahn (bzw. den Bändel) vom Sieb 1 abnimmt.

Auf die Pick-up-Walze 2.2 folgt eine erste Presse mit Preßwalzen 2.3 und 2.4. Es folgt eine zweite Presse mit einer Zentralwalze 2.5 und mit Planetenwalzen 2.6, 2.7 und 2.8. Schließlich folgen zwei weitere Pressen mit Preßwalzen 2.9, 2.10 sowie 2.11 und 2.12.

Wie man sieht, ist der Zentralwalze 2.5 ein Schaber 2.13 zugeordnet. Wird zunächst nur ein Bändel - vom Wasserstrahl der Düse 1.4 herausgeschnitten - durch die Maschine hindurchgeführt, so führt man den verbleibenden Hauptteil 2.14 der feuchten Papierbahn mittels des Schabers 2.13 von der Zentralwalze 2.5 ab. Er gelangt in eine hier nicht dargestellte Auffangbütte.

Wie man sieht, befinden sich auf dem Wege der Papierbahn bzw. des Bändels einige Saugwalzen, nämlich die Wal­ zen 2.2, 2.4, 2.8. Diese Saugwalzen sind im engeren Sinne Gegenstand der Erfindung. Wie oben dargelegt, besteht bei herkömmlichen Anlagen die folgende Problematik: Wird der Bändel aufgeführt, so muß er an der Saugwalze abgenommen werden. Die Saugwalze bei konventionellen Anlagen ist daher in eine erste Saugzone für den Bändel und in eine zweite Saugzone für den Hauptteil der Papierbahn bestimmt. Zu Beginn der Verbreiterns der Papierbahn ist die zweite Saugzone noch nicht abgedeckt, jedoch muß bereits Vakuum an diese zweite Zone angelegt werden, wobei - wie oben erwähnt - Energie verlorengeht, bzw. wobei große Luftmengen durch die Perforation der zweiten Zone hindurchgesaugt werden.

Es ist somit zu empfehlen, alle jene Saugwalzen gemäß der Erfindung zu gestalten, bei denen die Gefahr besteht, daß die genannten Nachteile beim Aufführen der Papierbahn auftreten.

Aus Fig. 1 erkennt man ferner die folgende Zusammenschaltung der maßgeblichen Elemente: Der Wasserstrahldüse 1.4 ist ein Antrieb 21 zugeordnet. Desgleich ist der Verstelleinrichtung zum Verändern der besaugten Breite in Saugwalze 2.8 ein Antrieb 22 zugeordnet. Es ist ein Schalter 23 vorgesehen, der dazu dient, die beiden Antriebe 21 und 22 gleichzeitig anzusteuern. Die Antriebe 21 und 22 sind über elektrische Leitungen 24, 25 miteinander verbunden. Weiterhin ist eine Stelleinrichtung 26 zum Verändern des Steuersignales in Leitung 25 relativ zum Steuersignal in Leitung 24 vorgesehen. Hierdurch wird erreicht, daß die beiden Antriebe 21 und 22 ein und dieselbe Geschwindigkeit haben, so daß die beiden Winkel α - siehe Fig. 9 - gleich groß sind.

Schließlich ist eine Verzögerungseinrichtung 27 vorgesehen. Diese bewirkt ggf., daß Antrieb 22 später startet als Antrieb 21, und zwar um die Zeitspanne Δt - siehe wiederum Fig. 9.

Der Wert von Δt hängt von der Maschinengeschwindigkeit ab, ferner von der Wegstrecke, die die Bahn zwischen der Wasserstrahldüse 1.4 und der Saugwalze 2.8 zurücklegt.

Die Fig. 2 und 3 zeigen eine erste Ausführungsform einer solchen Saugwalze. Dabei könnte es sich beispielsweise um die Saugwalze 2.8 von Fig. 1 handeln. Fig. 2 zeigt diese Ausführungsform in einem achsparallelen Schnitt und Fig. 3 in einem achssenkrechten Schnitt.

Die Saugwalze weist einen Vakuumanschluß 10 auf der Triebseite und einen Vakuumanschluß 11 auf der Führerseite der Maschine auf. Am linken Ende der Saugwalze ist der führerseitige Rand 12 der Papierbahn angedeutet. Man erkennt ferner mit der Position 13 die Position der Wasserstrahldüse 1.4 in Fig. 1. Der Bändel hat somit die Breite zwischen den Positionen 12 und 13. Wie man besonders gut aus Fig. 3 erkennt, weist die Saugwalze eine innere Hülse 14 sowie eine äußere Hülse 15 auf. Beide befinden sich innerhalb des perforierten Walzenmantels 16. Die Innenhülse 14 ist mit einer Nut 14.1 versehen. Diese ist spiralig ausgeführt. Die Innenhülse 14 ist außerdem in Richtung des Pfeiles 14.2 um ihre eigene Längsachse verdrehbar. Es ist weiterhin eine Dichtleiste 17 vorgesehen. Diese greift einerseits in die Spiralnut 14.1 der Innenhülse 14 ein, andererseits ist sie in axialer Richtung verschiebbar, und zwar innerhalb der Außenhülse 15.

Bei einem Verdrehen der Innenhülse 14 in Richtung des Pfeiles 14.2 in der einen oder anderen Richtung wandert die Dichtleiste 17 in axialer Richtung und gibt damit die Perforation des Walzenmantels 16 mehr oder minder frei.

Die Fig. 4, 5 und 6 veranschaulichen eine weitere Ausführungsform. Gleiche oder einander entsprechende Elemente sind mit denselben Bezugszeichen wie in den Fig. 2 und 3 versehen.

Diese Saugwalze weist lediglich einen Vakuumanschluß 11 auf der Führerseite auf. Der drehbar gelagerte und perforierte Walzenmantel 16 umschließt eine Hülse 18. Dieser umschließt wiederum eine Dichtplatte 19. Die Dichtplatte 19 ist mittels einer Teleskopeinrichtung 20 in axialer Richtung verfahrbar. Wird die Dichtplatte 19 in den Fig. 4 und 5 von links nach rechts verfahren, so wird die besaugte Breite der Saugwalze vergrößert. Dies geschieht zeitgleich und in demselben Maße, wie die Strahldüse 1.4 in Fig. 1 im Sinne eines Verbreiterns des Bändels bis zur vollen Breite der Papierbahn verfahren wird. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß nur derjenige Teil der Perforationen von innen her besaugt wird, der auch von außen her durch die Papierbahn abgedeckt ist.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 7 ist die Dichtplatte 19 im Querschnitt annähernd halbkreisförmig.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 8 ist wiederum eine Saugwalze dargestellt, die auf der Führerseite einen Vakuumanschluß 11 aufweist sowie in ihrem Innenraum eine achssenkrechte Dichtplatte 19. Die Dichtplatte 19 ist mittels einer Gewindespindel 20, die um ihre eigene Achse verdrehbar ist, in Längsrichtung der Saugwalze verfahrbar. Beim Verfahren der Dichtplatte 19 in der Figur von links nach rechts wird die besaugte Walzenbreite X vergrößert und in demselben Maße die nicht-besaugte Walzenbreite Y verkleinert. Dies erfolgt wiederum gleichzeitig und im selben Maße, in welchem sich gemäß Fig. 1 die Wasserstrahldüse quer zur Papierbahn bewegt.

In Fig. 9 ist schematisch das Zusammenwirken der Wasserstrahldüse 1.4 von Fig. 1 mit der Dichtplatte 19 der Fig. 4 bis 8 veranschaulicht. Man erkennt hieraus folgendes: Zunächst hat die Wasserstrahldüse 1.4 am Sieb 1 dieselbe Position wie die Dichtplatte 19 an der Saugwalze. Mit zunehmendem Zeitablauf vergrößert sich der Abstand zwischen der Wasserstrahldüse 1.4 und der Außenkante 12 der Papierbahn. Die Wasserstrahldüse erreicht schließlich die Position 1.4′, und die Dichtplatte erreicht die Position 19′. Wie sich aus der Darstellung ferner ergibt, nämlich aus dem Winkel α, bewegen sich Wasserstrahldüse 1.4 und Dichtplatte 19 mit derselben Geschwindigkeit quer zur Papierbahn.

Claims (10)

1. Verfahren zum Aufführen einer Papierbahn mit den folgenden Verfahrensschritten:

• 1.1 es wird mittels eines Spitzenschneiders ein Bändel hergestellt und von einer Saugwalze übernommen;
• 1.2 der Bändel wird im Verlaufe einer gewissen Zeitspanne auf die Sollbreite der Papierbahn vergrößert; gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:
• 1.3 die besaugte Breite der Saugwalze wird sukzessive vergrößert, ausgehend von der Stelle, an der der Bändel über die Saugwalze läuft, bis zu der vollen Breite der Papierbahn;
• 1.4 dabei erfolgt die Verbreiterung der besaugten Breite der Saugwalze wenigstens annähernd proportional dem Verfahren des Spitzenschneiders.

2. Naßpartie einer Papiermaschine

• 2.1 mit einer Einrichtung ("Spitzenschneider") zum Erzeugen eines schmalen Streifens ("Bändel") aus der entstehenden Papierbahn;
• 2.2 mit einer Saugwalze, die dem Spitzenschneider nachgeschaltet ist, um den Bändel aufzunehmen und an eine nachfolgende Einrichtung abzugeben; gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:
• 2.3 die besaugte Breite der Saugwalze läßt sich von einem Endbereich der Walze bis zum anderen Endbereich kontinuierlich verbreitern.

3. Naßpartie nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

• 3.1 die Verstelleinrichtung (1.4) zum Erzeugen des Bändels und die Verstelleinrichtung zum Verändern der besaugten Breite der Saugwalze (2.8) weisen jeweils einen Antrieb (21) bzw. (22) auf;
• 3.2 die Antriebe (21, 22) der beiden Verstelleinrichtungen sind über Leitungen (24, 25) schaltungsmäßig miteinander verkettet.

4. Naßpartie nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schalter (23) zum gleichzeitigen Ansteuern der beiden Antriebe (21, 22) über die Leitungen (24, 25) vorgesehen ist.

5. Naßpartie nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Stelleinrichtung (26) zum Verändern des Steuersignales in Leitung (25) relativ zum Steuersignal in Leitung (24) vorgesehen ist.

6. Naßpartie nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verzögerungsvorrichtung (27) vorgesehen ist, um die beiden Antriebe (21, 22) zu unterschiedlichen Zeitpunkten starten zu lassen.

7. Walzen für eine Papiermaschine:

• 7.1 mit einem drehbar gelagerten, perforierten Walzenmantel;
• 7.2 mit einem an einer Stirnseite vorgesehenen Vakuumanschluß zum Erzeugen eines Unterdruckes im Inneren der Walze zwecks Besaugens der Perforationen;
• 7.3 mit einer Einrichtung zum Verändern der besaugten Breite (Verstelleinrichtung); gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:
• 7.4 die Verstelleinrichtung ist derart gestaltet, daß sie die besaugte Breite von einem Ende der Walze zum anderen Ende hin kontinuierlich zu vergrößern vermag.

8. Walze nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

• 8.1 die Verstelleinrichtung umfaßt einen vom Walzenmantel umgebenen Schieber, der die Walzenbreite in einen besaugten und einen nicht-besaugten Abschnitt unterteilt;
• 8.2 der Vakuum-Anschluß ist an demjenigen Ende der Saugwalze angeordnet, an welchem mit dem Aufbringen des Unterdruckes begonnen werden soll.

9. Walze nach Anspruch 7 oder 8, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

• 9.1 die Verstelleinrichtung umfaßt eine vom Walzenmantel umschlossene und zu diesem koaxiale Hülse;
• 9.2 die Hülse weist einen in Längsrichtung der Walze verlaufenden Schlitz auf;
• 9.3 der Schlitz ist von einem Dichtstreifen ausgefüllt;
• 9.4 der Dichtstreifen ist zwischen zwei Positionen im Schlitz verschiebbar, und zwar zwischen einer ersten Position, in der er den Schlitz auf seiner gesamten Länge gegen den Unterdruck absperrt, und einer zweiten Position, in der er den Schlitz auf seiner ganzen Länge freigibt.

10. Walze nach einem der Ansprüche 7 bis 9, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

• 10.1 die Verstelleinrichtung umfaßt eine vom Walzenmantel umschlossene und zu diesem koaxiale, äußere Hülse;
• 10.2 die äußere Hülse umfaßt einen in Längsrichtung der Walze verlaufenden Schlitz;
• 10.3 die Verstelleinrichtung weist eine von der äußeren Hülse umschlossene und zu dieser koaxiale innere Hülse auf;
• 10.4 eine der beiden Hülsen ist um ihre Längsachse verdrehbar;
• 10.5 die innere Hülse weist eine Mantellinie auf, die spiralig verläuft, so daß der Schlitz der äußeren Hülse beim relativen Verdrehen der beiden Hülsen völlig freigegeben bzw. völlig abgesperrt wird.