DE69418155T2

DE69418155T2 - Presspartie einer Papiermaschine mit einer Breitnippresse

Info

Publication number: DE69418155T2
Application number: DE69418155T
Authority: DE
Inventors: Jorma Laapotti
Original assignee: Valmet Oy
Current assignee: Valmet Technologies Oy
Priority date: 1993-12-08
Filing date: 1994-12-06
Publication date: 1999-12-16
Anticipated expiration: 2014-12-07
Also published as: JP3681914B2; TW279185B; ATE216005T1; FI935501A; JPH11286887A; EP0803605B1; EP0803605A2; EP0803605A3; EP0887461A2; KR950018943A; EP0841431A2; CA2137432A1; DE69418155D1; EP0657579A1; KR0161658B1; EP0841431A3; DE803605T1; JPH07207593A; EP0657579B1; EP0887461A3

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Papiermaschine mit einer Formerpartie und einer Pressenpartie zum Entwässern einer an einem Formungssieb der Formerpartie geformten Papierbahn, wobei die Pressenpartie zumindest drei aufeinanderfolgende Spalte hat und wobei die zu entwässernde Papierbahn als ein im wesentlichen geschlossener Zug abgestützt auf einem Preßgewebe und auf einer glatten Walzenfläche durch die Pressenpartie geleitet wird.
Aus dem Stand der Technik ist bekannt, in den nach der Formerpartie einer Papiermaschine folgenden Pressenpartien einen oder mehrere Langspaltpressen zu verwenden, deren Preßzone in der Laufrichtung der Bahn beträchtlich länger ist als in Walzenpreßspalten. Früher wurden Langspaltpressen üblicher nur in Kartonmaschinen und mit dickeren Papiergüten angewendet, wobei jedoch auch Langspaltpressen mit dünneren Papiergüten, wie etwa Zeitungs- und Feinpapiere, eingeführt wurden.
Bezüglich des der Erfindung nächstliegenden Standes der Technik sei auf die folgenden Dokumente bezug genommen: FI-B-91898 (Äquivalent zur DE-A-38 08 293), DE-U-88 05 966, DE-A-40 26 021, FI-B-75382, FI-B-72159, US-A-4257844, US-A-4704192 und US-A-5120399. Ferner sei auf die Schrift in dem Journal "Wochenblatt für Papierfabrikation 19 (1993)", Seiten 180 bis 182, "Die Flexonip®-Pressen" verwiesen, welche Schrift einige der neuesten Langspaltpressenkonstruktionen von Messrs. J.M. Voith GmbH beschreibt.
Die aus dem Stand der Technik bekannten Pressenpartien, einschließlich jener in den vorerwähnten Druckschriften beschriebenen, haben bestimmte Probleme und einen Entwicklungsbedarf involviert, die zur Berechtigung der vorliegenden Erfindung beigetragen haben. Die wichtigsten dieser Probleme und Nachteile sind nachstehend genannt.
In den in der Druckschrift FI-B-91898 (Fig. 3 und 4) beschriebenen Pressenpartien bestand ein Nachteil im Transfer der Bahn von einer Langspaltpresse in die zweite und/oder dritte Langspaltpresse auf der Fläche des Gleitbandmantels der Langspaltpresse, da dies eine glatte Fläche erfordert, die kein Wasser aufnimmt und die gute Bahntransfer- und -hafteigenschaften hat. In dieser Druckschrift ist der erste Spalt kein Langspalt, der Wasser effizient in beiden Richtungen entfernt, wobei das Gesamtkonzept keine kompakte Pressenpartie von mehreren Spalten ist.
In der Druckschrift DE-U-88 05 966 schließen die Nachteile - vor allem in den Ausführungsbeispielen gemäß den Fig. 1 und 2 - die Pressenpartie ein, die alleine aus zwei separaten Langspaltpressen besteht, in welcher Pressenpartie die Hochlastpressung in beiden der Langspaltpressen an der Fläche des gleichen Preßfilzes durchgeführt, wobei überdies die Bahn über die lange Strecke zwischen den Spalten zwischen zwei Wiederbefeuchtungsfilzen und an der Fläche von einem Filz transferiert wird. Die Geometrien der Pressenpartien gemäß den Fig. 3, 5 und 6 in der Druckschrift sind kompakter, wobei jedoch der gleiche Preßfilz durch beide der Langspalte verläuft, und das Wasserabsorbiervermögen des Filzes nicht mehr hinreichend effizient in dem zweiten Langspalt ist. Der Transfer der Bahn von einem Langspalt in den anderen vertraut vollständig auf die Unterschiede in den Oberflächenstrukturen der Preßfilze, wobei keine Vorrichtungen verwendet worden sind, um den Bahntransfer zu sichern.
Die in den Fig. 1, 1a, 2, 3, 3a und 3b in der Druckschrift DE-A-40 26 021 veranschaulichten Pressenpartien involvieren den Nachteil, daß Transfereinrichtungen verwendet werden, die durch alle Preßspalte verlaufen und die ein Entwässerungsvermögen haben, das geringer ist, als das eines Filzes. Da die größte Wassermenge in dem ersten Spalt entfernt wird, ist das Entwässern in einer Richtung begrenzt durch die Anwendung der Transfereinrichtungen. Die Transfereinrichtungen, die in den Konstruktionen gemäß den Fig. 2, 2a, 3, 3a, 3b verwendet werden, bestehen aus dem Gleitband der Langspaltpresse, in dem Falle das Entwässern in dem ersten Spalt in einer der Richtungen vollständig ausgeschlossen ist. Das Gleitband muß vollständig undurchlässig und glatt sein.
In der Druckschrift FI-B-72159, in der Druckschrift FI-B-75382 oder in der Druckschrift US-A- 4257844 ist die Anwendung einer Langspaltpresse mit einem großen Entwässerungsvermögen nicht als der erste Spalt oder sonstwo vorgeschlagen, ebenso wenig ist ein geschlossener Bahntransfer zu der Trocknerpartie vorgeschlagen.
In der Druckschrift US-A-5120399 ist als der erste Spalt lediglich die Anwendung eines Einzelfilzlangspaltes vorgeschlagen, der Wasser in einer Richtung entfernt, wobei die Pressenpartien zwei Spalte aufweisen, während keine kompakte Mehrspaltpressenpartie vorgeschlagen ist.
Eine Papiermaschine mit den Merkmalen des Oberbegriffes gemäß Anspruch 1 ist aus der Druckschrift EP-A-0289477 und insbesondere in ihrer Fig. 10 bekannt.
In der Pressenpartie der bekannten Papiermaschine ist der erste Spalt als ein Walzenspalt zwischen einer Preßwalze und einer Saugwalze gebildet. Die Pressenpartie der bekannten Papiermaschine ist derart entworfen, daß der Trockenfeststoffanteil nach der Pressenpartie vergleichsweise groß ist, wobei diese eine Heißpreßvorrichtung aufweist, die stromab des dritten Spalts eingerichtet ist. Die Heißpreßvorrichtung hat einen beheizten Zylinder und eine Preßschuhvorrichtung, die in Kombination einen Langspalt bilden.
Die Pressenpartie der bekannten Papiermaschine hat ein großes Entwässerungsvermögen und erzielt eine effiziente doppelseitige und symmetrische Entwässerung.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die bekannte Papiermaschine derart weiterzuentwickeln, daß ein gestützter und zuverlässiger Transfer der Bahn von der Formerpartie zu der Pressenpartie und durch die gesamte Pressenpartie selbst bei großen Bahngeschwindigkeiten erreicht wird, während ein großes Entwässerungsvermögen und eine ausreichend symmetrische Entwässerung gewährleistet ist.
Überdies ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Papiermaschine zu schaffen, die eine kompakte Pressenpartiekonstruktion insbesondere in der Maschinenrichtung hat. Dies ist eine wichtige Zielsetzung insbesondere in solchen Modernisierungen von Papiermaschinen, in denen es notwendig ist, eine vorhandene Pressenpartie mit Walzenspalten (beispielsweise die Sym-Press® II der Patentinhaberin) durch eine neue Pressenpartie zu ersetzen, die ein größeres Entwässerungsvermögen hat.
Es ist eine spezielle Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen gestützten und zuverlässigen Transfer der Bahn von der Formerpartie zu der Pressenpartie und durch die gesamte Pressenpartie selbst bei großen Bahngeschwindigkeiten, beispielsweise Bahngeschwindigkeiten in der Größenordnung von 25 bis 35 m/s, zu schaffen.
Diese Aufgaben werden mittels der Papiermaschine gemäß Anspruch 1 gelöst.
In der erfindungsgemäßen Papiermaschine ist der erste Spalt in der Pressenpartie ein Langspalt einer ersten Langspaltpresse. Das Wesen der Erfindung besteht in der Kombination der folgenden Merkmale:
A) Der erste Spalt ist ein Langspalt einer ersten Langspaltpresse;
B) In dem ersten Spalt ist die Bahn zwischen zwei wasseraufnehmenden Preßgeweben angeordnet;
C) Der zweite Spalt ist ein Walzenspalt;
D) Das obere Preßgewebe der beiden Preßgewebe trägt die Bahn durch den zweiten Spalt, in dem die Bahn von dem oberen Preßgewebe separiert wird und an der Mittelwalze anhaftet.
Erfindungsgemäß wird in der ersten Langspaltpresse in der Pressenpartie ein effiziente doppelseitige Entwässerung erzielt, die zur Sicherung der Symmetrie der Struktur der Bahn in der z- Richtung und der Symmetrie der Dichte und Porosität der Bahnflächen beiträgt. Ebenso wird in der ersten Langspaltpresse ein relativ großer Trockenfeststoffanteil für die Bahn erhalten, so daß die Richtung der Bahn nach der Langspaltpresse beträchtlich änderbar ist, und zwar ohne ein Risiko von Rissen, was zu der Möglichkeit beiträgt, eine Pressenpartie zu schaffen, die eine kompakte Konstruktion hat und die mit Hinblick auf Modernisierungen ebenso einen ausreichend kleinen Raum in der Maschinenrichtung einnimmt.
Überdies wird erfindungsgemäß durch die gesamte Pressenpartie ein geschlossener oder im wesentlichen geschlossener Zug der Bahn bewerkstelligt, und zwar mit lediglich sehr kurzen freien Zügen. Insbesondere bei dickeren Papiergüten und/oder bei Bahngeschwindigkeiten, die größer als durchschnittlich sind, wird eine Langspaltpresse als der letzte Spalt in der Pressenpartie verwendet, in welcher Langspaltpresse die Drainagerichtung entgegen der Richtung der, der Langspaltpresse vorangehenden Walzenspalte ist, was dazu beiträgt, die Symmetrie der Bahn in der z-Richtung zu sichern oder zu verbessern.
Nachstehend wird die Erfindung ausführlich mit Bezugnahme auf einige beispielhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben, die in den Figuren der beigefügten Zeichnung veranschaulicht sind, wobei die Erfindung keinesfalls strikt auf die Einzelheiten dieser Ausführungsbeispiele begrenzt ist. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines ersten beispielhaften Ausführungsbeispiels der Erfindung, in dem eine Langspaltpresse als die erste und als die letzte Presse verwendet wird.
Fig. 2 ein zweites beispielhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung, in dem eine Langspaltpresse als der erste Preßspalt verwendet wird, und zwar gefolgt von zwei Walzenspalten.
Fig. 3 eine Variation einer Pressenpartie gemäß Fig. 2, in welcher die obere Preßwalze der ersten Langspaltpresse auf ihrem oberen Sektor mit der glattflächigen Mittelwalze der Pressenpartie einen Walzenspalt bildet.
Fig. 4 eine solche Variation der Pressenpartie gemäß Fig. 1, wonach die Schlauchwalze der ersten Langspaltpresse als die obere Pressenkomponente und eine steife, mit einem festen Mantel versehene hohlflächige Preßwalze als die untere Pressenkomponente plaziert ist.
Fig. 5 eine solche Variation der Pressenpartie gemäß den Fig. 1 und 4, wonach die mit einem festen Mantel versehene hohlflächige obere Preßwalze der ersten Langspaltpresse gemäß Fig. 1 durch eine in der entsprechenden Position plazierte Saugwalze ersetzt worden ist.
Fig. 6 eine Entwässerungsprimärpresse, die in Verbindung mit dem Formungssieb plaziert ist und die vorteilhafter Weise mit den unterschiedlichen Variationen der Pressenpartie der Papiermaschine gemäß der Erfindung verbindbar ist.
Fig. 7 eine solche Modifikation des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 2, wonach eine Umkehrsaugwalze gleichzeitig den ersten Walzenspalt in der Mittelwalze bildet.
Gemäß den Fig. 1 bis 5 wird die Papierbahn W von dem Formungssieb 10 separiert und am Abnahmepunkt P auf den Abnahmefilz 11 transferiert, und zwar unterstützt von der Saugzone 12a der Abnahmesaugwalze 12. Der Abnahmefilz 11 arbeitet als ein oberes wasseraufnehmendes Gewebe, und zwar in dem ersten Langspalt NP&sub1;, in den die Bahn W an der unteren Fläche des Filzes 11 transferiert wird. In dem Langspalt NP&sub1; ist ein unterer wasseraufnehmender Filz 28 vorhanden, der mittels Führungswalzen 29 geführt wird. Gemäß den Fig. 1, 2, 3 und S ist die untere Pressenkomponente in den ersten Langspalt NP&sub1; eine Schlauchwalze 20, die mit einem flexiblen Mantel 21 versehen ist. Im Inneren des Mantels 21 ist ein Preßschuh 22 vorhanden, der mittels Hydraulikzylinder belastet wird, deren Drücke reguliert werden können, um das Niveau und die Verteilung des Kompressionsdruckes in dem Langspalt NP&sub1; sowohl in der Fortschreitrichtung der Bahn W als auch in der Querrichtung zu regulieren. Die Schlauchwalze 20 ist eine an sich bekannte Pressenkomponente, wobei bezüglich ihrer Konstruktion beispielhaft auf die Druckschrift FI-B- 96789, Fig. 10; 11; 12 verwiesen sei. Gemäß den Fig. 1, 2 und 3 ist die obere Pressenkomponente des Langspalts NP&sub1; eine mit einem festen Mantel versehene Preßwalze 13 mit vorzugsweise einer variablen Durchbiegung, die mit einer hohlen Fläche 13', wie etwa einer gerillten Fläche, versehen ist und die vorzugsweise mit einem Antriebsrad versehen ist. Mit Hinblick auf die große Preßbelastung in dem Langspalt NP&sub1; ist ein fester Mantel der Preßwalze 13 eine Lösung, die gegenüber einem entsprechenden perforierten Saugwalzenmantel mechanisch bevorzugt ist.
Die Pressenpartie gemäß Fig. 4 unterscheidet sich von den vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen bezüglich des Langspalts NP&sub1;, und zwar dahingehend, daß die mit einem flexiblen Mantel 21 versehene Schlauchwalze 20a als die obere Walze und die steife, mit einem festen Mantel versehene Preßwalze 13a als die untere Walze plaziert ist.
Fig. 5 zeigt eine solche Ausnahme-Variation der Erfindung, die in der Regel nicht so vorteilhaft ist wie die vorbeschriebenen und in der die obere Walze 13b des Langspalts NP&sub1; eine Saugwalze ist, die mit einem perforierten Mantel 13" versehen ist, wobei im Inneren ihres Mantels zwei aufeinanderfolgende Saugzonen 13c und 13d vorhanden sind. Von diesen Zonen ist die erste 13c der Preßzone des Langspalts NP&sub1; und der nächsten Zone 13d in dem Sektor zugewandt, an dem der Verlauf der Bahn W und des oberen Filzes 11 zu der Vertikalrichtung geschwenkt wird. In einem Ausnahmefall kann die Saugwalze 13b beispielsweise mit dünneren Papiergüten verwendet werden, sofern die Belastung in dem Langspalt NP&sub1; kleiner ist als im Durchschnitt, in welchem Fall der Mantel 13" angefertigt werden kann, um der Drucklast in der Langspaltpresse entgegenzustehen.
In der den Langspalt bildenden ersten Langspaltpresse NP&sub1; werden selbst bei großen Bahnlaufgeschwindigkeiten eine ausreichend lange Verweilzeitdauer und eine effiziente Entwässerung für die Bahn erhalten, wobei die Entwässerung zusätzlich doppelseitig und symmetrisch ist. Der Trockenfeststoffanteil der Bahn W liegt bei ihrer Ankunft in dem Langspalt NP&sub1; typischerweise in einem Bereich von 12 bis 20%, wobei unmittelbar nach dem Langspalt NP&sub1; der Trockenfeststoffanteil der Bahn W in der Regel in einem Bereich von 30 bis 40% liegt. Der Anteil der in dem Langspalt stattfindenden effizienten Entwässerung von der in der Pressenpartie stattfindenden gesamten Entwässerung liegt typischerweise in einem Bereich von 30 bis 75%, am üblichsten in einem Bereich von 35 bis 55%.
Gemäß den Fig. 1, 4 und 5 schwenkt die obere Walze 13, 13b oder die Schlauchwalze 20a (Fig. 4) in dem Langspalt NP&sub1; die Laufrichtung des oberen Filzes 11 und der Bahn W, die abgestützt auf dem Filz transferiert wird, und zwar von im wesentlichen horizontal zu im wesentlichen vertikal (Fig. 5) oder zu relativ steil nach oben geneigt. Diese Änderung (Winkel a) in der Laufrichtung des oberen Filzes 11 und der Bahn W trägt zu einer verbesserten Anwendbarkeit des von der Pressenpartie eingenommenen Raumes bei. In der Regel gilt: Winkel a ≥ ~ 45º. In Fig. 1 ist der Winkel a 70º, wobei in Fig. 3 der Winkel beträchtlich größer ist, nämlich a 170º.
Gemäß den Fig. 1 und 4 ist die Führungswalze 29a des unteren Filzes 28 in einer oberen Position derart angebracht, daß der untere Filz 28 die Bahn W unmittelbar nach dem Langspalt NP&sub1; führt und gewährleistet, daß nach dem Langspalt NP&sub1; die Bahn W dem oberen Filz 11 folgt, was weiter mit Hilfe eines innerhalb der Schleife des oberen Filzes 11 angebrachten Saugkastens 14a gesichert wird. Gegenüberliegend zum Kasten arbeitet ein Dampfkasten 14b oder ein entsprechender Infrarotstrahler, mit dessen Hilfe die freie Fläche der Bahn W einer Heizstrahlung oder einem Heizmittel unterworfen wird, wodurch die Wasserentfernung in den folgenden Spalten N&sub1;, N&sub2;, NP&sub2; unter Anwendung von an sich bekannten Wirkungsweisen gefördert wird.
Gemäß den Fig. 2 und 3 wird die Bahn W nach dem Langspalt NP&sub1; geführt, um dem geraden Verlauf zwischen den Filzen 11 und 28 zu folgen. Gemäß Fig. 2 wird die Bahn W von dem unteren Filz 32 mit Hilfe der Saugzone 16a der Umkehrsaugwalze 16 separiert. An der Saugzone 16a ist ein Dampfkasten 17 angebracht, der eine Funktion entsprechend derjenigen des Dampfkastens 14b hat. In Fig. 2 schwenkt die Saugwalze 16 den Verlauf der Bahn W und des oberen Filzes 11 von horizontal zu vertikal. In Fig. 3 schwenkt die entsprechende Saugwalze 18 die Richtung der Bahn W und des oberen Filzes an ihrer Saugzone 18a um nahezu 180º. Wie oben erwähnt, trägt ein relativ großer Winkel a einer Richtungsänderung dazu bei, eine ziemlich kompakte Pressenpartie vorzusehen. Die relativ große Änderung in der Richtung selbst bei großen Bahngeschwindigkeiten, beispielsweise in dem Geschwindigkeitsbereich von 25 bis 35 m/s, wird durch die doppelseitige effiziente Entwässerung gestattet, die in dem ersten Langspalt NP&sub1; durchgeführt wird, da von der Entwässerung der Trockenfeststoffanteil und die Festigkeit der Bahn W auf ein Niveau angehoben worden sind, das selbst eine große Änderung in Richtung A und große Zentrifugalkräfte gestattet.
Gemäß den Fig. 1 bis 5 hat die Pressenpartie eine glattflächige 31 Mittelwalze 30, in deren Verbindung vorzugsweise zwei Walzenspalte N&sub1; und N&sub2; vorhanden sind. Die Länge der Preßzonen in den Walzenspalten N&sub1; und N&sub2; ist beträchtlich - typischerweise um nahezu eine Größenordnung - kürzer als in den Langspalten NP&sub1; und NP&sub2;, in welchen die Länge der Preßzone typischerweise 100 bis 300 mm ist. Gemäß den Fig. 2 bis 5 sind die Walzenspalte N&sub1;, N&sub2; an aufeinander folgenden oberen Vierteln der glattflächigen 31 Mittelwalze 30 plaziert, wobei mittels dieser Anordnung eine vorteilhafte Verteilung der Spaltlasten an der Mittelwalze 31 erhalten wird.
In Fig. 3 bildet im Unterschied zum vorbeschriebenen die hohlflächige 13' obere Preßwalze 13 des Langspalts NP&sub1; ebenso den ersten Walzenspalt N&sub1; zusammen mit der Mittelwalze 30. Die Pressenpartiekonstruktion gemäß Fig. 3 ist besonders kompakt, wobei deren horizontale Abmessung L&sub3; besonders kurz ist. Es ist ein weiterer Vorteil der in Fig. 3 gezeigten Pressenkonstruktion, daß, falls notwendig, selbst drei Walzenspalte in Verbindung mit der Mittelwalze untergebracht werden können.
Der obere Filz 11 des Langspalts NP&sub1;, der auch der Abnahmefilz ist, arbeitet zusätzlich als ein wasseraufnehmendes Preßgewebe in dem ersten Walzenspalt N&sub1;, nach welchem die Bahn W der glatten Fläche 31 der Mittelwalze 30 folgt, während sie von dem oberen Filz 11 separiert wird. Der zweite Walzenspalt N&sub2; wird aus der hohlflächigen 32' Preßwalze 32 zusammen mit der Mittelwalze 30 gebildet. Durch den zweiten Walzenspalt N&sub2; verläuft der Preßfilz 33, der Wasser aufnimmt und mittels der Führungswalzen 34 geführt wird.
Gemäß den Fig. 1, 4 und 5 wird die Bahn W als ein kurzer freier Zug W&sub0; von der glatten Fläche 31 der Mittelwalze 30 separiert und auf den unteren Filz 36 transferiert, und zwar geführt durch die Führungswalze 35 und unterstützt von der Saugzone 37a der Transfersaugzone 37, welcher untere Filz 36 als das untere Preßgewebe in dem zweiten Langspalt NP&sub2; arbeitet. Gemäß den Fig. 1 und 4 ist der zweite Langspalt NP&sub2; mittels einer unteren Schlauchwalze 40 gebildet, die mit einem flexiblen Mantel 41 und einen Belastungsschuh 42 versehen ist. Die obere Walze des Langspalts NP&sub2; ist eine mit einem festen Mantel versehene, vorzugsweise mit einer variablen Durchbiegung versehene und glattflächige 39' Preßwalze 39. Nach dem Langspalt NP&sub2; folgt die Bahn W der glatten Fläche 39' der Preßwalze 39, von der sie als ein kurzer freier Zug W&sub1; separiert wird, während sie über die Papierführungswalze 53 auf das Trockensieb 52 transferiert wird. Die Preßwalze 39 und/oder die Mittelwalze 30 können beheizt werden, wobei die Heizung beispielsweise mittels heißen Wassers ausführbar ist, das durch Bohrungen in dem Walzenmantel zirkuliert, wobei bezüglich deren Einzelheiten auf die Druckschrift EP-A1-597814 verwiesen sei. In den Fig. 1 und 4 ist vor dem zweiten Langspalt NP&sub2; innerhalb der Schleife des unteren Filzes 36 ein Saugkasten 38 oder dergleichen vorhanden. Die letztere Führungswalze des unteren Filzes 36 ist mit 54 bezeichnet. Gemäß den Fig. 4 und 5 ist an dem oberen Sektor der oberen Gegendruckwalze des zweiten Langspalts NP&sub2; ein Schaber 43 vorhanden, mit dessen Hilfe die zum Fertigungsausschuß gehende Papierbahn in eine Querfertigungsausschußrinne oder auf einen Querfertigungsausschußförderer 44 transferiert wird, um zu der Seite der Papiermaschine und weiter den Stofflöser geleitet zu werden.
In den Fig. 1, 4 und 5 kann in einigen Anwendungen der Langspalt NP&sub2; mittels eines entsprechenden Walzenspalts ersetzt werden, der gemäß Fig. 1 mit N&sub3; in Klammern bezeichnet ist. In einem solchen Fall ist die obere Walze 39 vorzugsweise eine glattflächige Preßwalze, wobei in der Position der unteren Schlauchwalze 40 eine hohlflächige und mit einem festen Mantel versehene steife Preßwalze, falls notwendig eine Preßwalze mit variabler Durchbiegung, vorhanden ist.
Gemäß den Fig. 2 und 3 wird die Bahn W nach den Walzenspalten N&sub1; und N&sub2; von der glatten Fläche 31 der Mittelwalze 30 als ein kurzer freier Zug WO separiert und auf die untere Fläche des Trockensiebs 52 transferiert, das mittels der Papierführungswalze 35 geführt wird, an deren Fläche sie mittels eines Saugkastens 51 gehalten wird und weiter über den ersten Trockenzylinder 50 oder einen entsprechenden Einführungszylinder transferiert wird.
Fig. 6 zeigt einen in Verbindung mit dem Bahnformungssieb 10 angebrachten Primärpreßspalt N&sub0;, wobei mittels des Primärpreßspalts der Trockenfeststoffanteil der Bahn W angehoben wird, und zwar beispielsweise von etwa 12% bis etwa 18%. Der Primärpreßspalt N&sub0; ist zwischen einer Siebsaugwalze 16 und einer oberen Preßwalze 17 mit einer hohlen Fläche 17' gebildet. Dem Primärpreßspalt N&sub0; zugewandt ist eine Saugzone 16a der Siebsaugwalze 16 vorhanden. Ein relativ durchlässiges und offenes wasseraufnehmendes Preßgewebe 18 verläuft durch den Primärpreßspalt N&sub0;, welches Preßgewebe 18 mittels Führungswalzen 18a geführt wird. In dem Primärpreßspalt N&sub0; ist es ratsam, eine relativ geringe Linearlast zu verwenden, so daß die Struktur der Bahn, die in diesem Stadium von geringer Festigkeit ist, nicht zerstört wird.
Die in dem Primärpreßspalt N&sub0; gepreßte Bahn W wird auf dem Formungssieb 10 zu dem Abnahmepunkt P vor der Siebantriebswalze 19 geleitet, während sie auf das Abnahmegewebe 11 transferiert wird, an welchem sie durch die Pressenpartie geleitet wird, wie in jeder der Fig. 1 bis 5 gezeigt. Es ist zu betonen, daß ein Primärpreßspalt N&sub0; gemäß Fig. 6 in jeglicher Papiermaschine gemäß der Erfindung anwendbar ist, jedoch vorzugsweise in Papiermaschinen, in denen ein Papier, das dicker als durchschnittlich ist, oder ein Karton erzeugt wird und/oder wenn Pulpengüten verwendet werden, deren Entwässerung schwieriger als durchschnittlich ist, oder wenn die Laufgeschwindigkeit der Maschine sehr groß ist. Durch Anwendung eines Primärspalts N&sub0; ist es ebenso möglich, zu einem ansteigenden Entwässerungsvermögen der Pressenpartie und zu einer Festigkeit der Bahn W nach dem Primärpreßspalt N&sub0; beizutragen, wobei dies ebenso zu einer ansteigenden Laufgeschwindigkeit der Papierbahn beiträgt, sofern die Pressenpartie einen Flaschenhals für die Maschinengeschwindigkeit darstellt. Der Primärpreßspalt N&sub0; kann ebenso ein Langspalt NP&sub0; sein, wie es in der Druckschrift FI-B-96729 vorgeschlagen ist. Dann ist in der Position der Preßwalze 17 eine mittels gestrichelter Linie veranschaulichte Schlauchwalze oder dergleichen vorhanden.
In dem Langspalt NP&sub1; ist die Gegendruckwalze 13 der Schlauchwalze 20, 20a in der Regel vorzugsweise keine Saugwalze, da das Belastungsvermögen eines perforierten Saugwalzenmantels die Spaltlast begrenzt, und zwar praktisch auf etwa 150 kN/m. Jedoch ist in Fig. 5 als die Gegendruckwalze eine Saugwalze 13b vorgeschlagen, wobei in einem solchen Fall der Transfer der Bahn W in dem Walzenspalt N&sub2; beträchtlich erleichtert wird, da die Saugzonen 13c und 13d der Saugwalze 13b die Bahn W zuverlässig transferieren. Die Gegendruckwalze ist vorzugsweise eine hohlflächige Walze 13, wie etwa eine gerillte und/oder blindgebohrte, mit festem Mantel versehene Walze, die in breiten Maschinen (über 3 m) vorzugsweise eine Walze mit variabler Durchbiegung ist.
Vorhergehend sind solche Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben worden, in denen in Verbindung mit der Mittelwalze 30 ausdrücklich zwei Walzenspalte N, und N&sub2; vorhanden sind. In einigen Fällen kann die Erfindung, insbesondere mit dickeren Papiergüten oder mit Karton, ebenso wirkungsvoll ausgeführt werden, so daß in der Position des Walzenspalts N&sub2; ein Langspalt angewendet wird, der in den Fig. 1 bis 5 mittels gestrichelter Linie veranschaulicht ist und mit NP&sub3;' in Klammern bezeichnet ist. In einem solchen Fall bildet die Schlauchwalze 80 einen möglichen zweiten Langspalt NP&sub3;', und zwar in Verbindung mit der Mittelwalze 30.
In Fig. 7 ist eine solche Modifikation des in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiels veranschaulicht, wonach die Umkehrsaugwalze 160 einen Walzenspalt N&sub1; mit der Mittelwalze 30 bildet. In der Saugzone 160a der Umkehrsaugwalze 160 ist ein Dampfkasten 170 angebracht. Ferner ist im Unterschied zu Fig. 2 der zweite Spalt in Verbindung mit der Mittelwalze 30 ein Langspalt NP&sub3;', der mittels der Schlauchwalze 80 geformt ist, die mit einem flexiblen Mantel 81 und mit einem Preßschuh 82 versehen ist.
Die Pressenpartien gemäß den Fig. 1 bis 6 sind am zweckmäßigsten für Druckpapiergüten, wie etwa Zeitungspapier, SC-Papier, LWC-Basispapier und Feinpapier, wobei diese Pressenpartien ebenso für Kartons, wie etwa Linerkarton oder ein Wellmedium, verwendbar sind.
Nachstehend sind die breitesten und bevorzugten Variationsbereiche der Linearlasten in den verschiedenartigen Spalten in einer Pressenpartie gemäß der vorliegenden Erfindung gegeben, wobei jedoch die Erfindung durch diese Werte nicht beschränkt sein soll.
Erster Langspalt NP&sub1; = 100 bis 1400 kN/m, vorzugsweise 200 bis 800 kN/m
Zweiter Langspalt NP&sub2; = 150 bis 1400 kN/m, vorzugsweise 400 bis 1200 kN/m
Zweiter Spalt (erster Walzenspalt) N&sub1; = 50 bis 150 kN/m, vorzugsweise 70 bis 130 kN/m
Dritter Spalt (zweiter Walzenspalt) N&sub2; = 70 bis 200 kN/m, vorzugsweise 90 bis 150 kN/m
Vierter Spalt (dritter Walzenspalt) N&sub3; = 70 bis 200 kN/m, vorzugsweise 90 bis 150 kN/m.
Die Rahmen der Pressenpartie sind normale Rahmen, die schnelle Auswechselungen von Filzen und Walzen erlauben. In den Langspalten NP&sub1;; NP&sub2; ist es bevorzugt, Preßfilze zu verwenden, die etwas schwerer und dicker sind als normal, da die Wassermenge, die in dem Langspalt NP&sub1;, NP&sub2; entfernt wird, größer ist und die großen Preßimpulse dazu neigen, eine Einprägung im Gewebes oder in der Hohlfläche am Papier zu erzeugen. In einer Langspaltpresse ist der Gleitbandmantel 21; 41; 81 vorzugsweise hohlflächig, wie etwa gerillt, blindgebohrt oder mit anderen Aussparungen versehen.
Erfindungsgemäß ist eine Papiermaschine mit einer besonderen Kompaktpressenpartie erzeugt worden, so daß beispielsweise in Modernisierungen von Papiermaschinen, in denen das Entwässerungsvermögen der Pressenpartie gesteigert ist, beispielsweise um die Laufgeschwindigkeit der Papiermaschine zu erhöhen, die Pressenpartie in dem Platz einer vorhandenen Pressenpartie untergebracht werden kann, die beispielsweise aus drei oder vier Spalten besteht, die ausnahmslos Walzenspalte sind, wie etwa anstelle der Presse "Sym-Press II" der Anmelderin. Diese Kompaktheit ist mittels dem folgenden Bemessungsbeispiel veranschaulicht: in Fig. 1 beträgt die Horizontaldimension L&sub1; 3200 bis 7200 mm, in Fig. 2 die Horizontaldimension L&sub2; 2200 bis 3600 mm und in Fig. 3 die entsprechende Horizontaldimension L&sub3; 1200 bis 1900 mm. Die Vertikaldimensionen H&sub1; gemäß den Fig. 1 bis 3 sind in der Regel in dem Bereich von H&sub1; 1900 bis 2900 mm. Die Dimensionen werden unter anderem beeinflußt durch die Breite der Maschine, so daß, wenn die Breite größer wird, die Walzendurchmesser ebenso größer werden.
Gemäß Fig. 1 stellen die Bezugszeichen D&sub1; bis D&sub1;&sub0; typische bevorzugte Durchmesser von unterschiedlichen Walzen dar. Die Durchmesser werden vorzugsweise beispielsweise aus den folgenden ausgewählt (Maße sind in mm angegeben): D&sub1; 1100, D&sub2; 1250, D&sub3; 1800, D&sub4; 1000, D&sub5; 1600, D&sub6; 700, D&sub7; 1100, D&sub8; 1250, D&sub9; 1800 und D&sub1;&sub0; 1830.
Die verschiedenartigen Einzelheiten der Erfindung zeigen die Variation innerhalb des Bereiches der erfinderischen Idee, die in den Ansprüchen definiert ist und sich von dem, was oben ausgeführt worden ist, lediglich beispielhaft unterscheidet.

Claims

1. Papiermaschine mit einer Formerpartie und einer Pressenpartie zum Entwässern einer an einem Formungssieb (10) der Formerpartie geformten Papierbahn (W), wobei

die Pressenpartie zumindest drei aufeinanderfolgende Spalte (NP&sub1;, N&sub1;, N&sub2;, NP'&sub3;) hat und wobei die zu entwässernde Papierbahn (W) als ein im wesentlichen geschlossener Zug abgestützt auf einem Preßgewebe (11, 28, 36) und auf einer glatten Walzenfläche (31, 39') durch die Pressenpartie geleitet wird, wobei

zwei gegenüberliegende wasseraufnehmende Preßgewebe (11, 28) durch die Preßzone des ersten Spalts (NP&sub1;) in der Pressenpartie geleitet werden, während die Bahn zwischen den beiden Preßgeweben angeordnet ist, so daß in dem ersten Spalt (NP&sub1;) die Entwässerung in zwei Richtungen durch beide Flächen der Papierbahn (W) stattfindet, wobei

der zweite Spalt (N&sub1;) und der dritte Spalt (N&sub2;, NP'&sub3;) in der Pressenpartie in Verbindung mit einer glattflächigen Mittelwalze (30) gebildet sind, welche Mittelwalze (30) an einem Niveau angebracht ist, das beträchtlich höher ist als das Niveau des ersten Spalts (NP&sub1;), wobei

der zweite Spalt (N&sub1;) ein Walzenspalt ist, wobei

das obere Preßgewebe in dem ersten Spalt (NP&sub1;) ein Abnahmegewebe (11) ist, das die Papierbahn an seiner unteren Fläche von dem Formungssieb (10) durch den ersten Spalt (NP&sub1;) und durch den zweiten Spalt (N&sub1;) trägt und das die Papierbahn derart trägt, daß nach dem ersten Spalt (NP&sub1;) die Laufrichtung der Papierbahn (W) um einen Winkel (a) geschwenkt wird, der gleich oder größer als etwa 45º ist, wobei

nach dem zweiten Spalt (N&sub1;) die Bahn (W) von dem oberen Preßgewebe (11) separiert wird und an der glattflächigen Mittelwalze (30) anhaftet, und wobei

der dritte Spalt (N&sub2;, NP'&sub3;) ein eigenes wasseraufnehmendes Preßgewebe (33) hat,

dadurch gekennzeichnet, daß

der erste Spalt ein Langspalt (NP&sub1;) einer ersten Langspaltpresse ist.

2. Papiermaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der in Verbindung mit der glattflächigen Mittelwalze (30) gebildete dritte Spalt ein Walzenspalt (N&sub2;) ist.

3. Papiermaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der in Verbindung mit der glattflächigen Mittelwalze (30) gebildete dritte Spalt ein Langspalt (NP'&sub3;) ist.

4. Papiermaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß stromab des ersten Spalts (NP&sub1;) die Papierbahn (W) anfänglich zwischen den beiden gegenüberliegenden Preßgeweben (11, 28) nach oben gerichtet ist, daß anschließend die Papierbahn (W) mittels einer Saugvorrichtung (14a) oder dergleichen von dem unteren Preßgewebe (28) separiert wird, und daß der zweite Spalt (N&sub1;) und der dritte Spalt (N&sub2;, NP'&sub3;) an gegenüberliegenden oberen Vierteln der Mittelwalze (30) eingerichtet sind.

5. Papiermaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß stromab des ersten Spalts (NP&sub1;) die Papierbahn (W) anfänglich zwischen den Preßgeweben (11, 28) entlang eines im wesentlichen horizontalen Verlaufes auf eine Umkehrsaugwalze (16; 160; 18) gerichtet ist, an deren Saugzone (16a; 160a, 18a) die Richtung der Papierbahn (W) nach oben geneigt, vertikal oder nahezu zur Gegenrichtung geschwenkt ist, bevor die Papierbahn in den zweiten Spalt (N&sub1;) transferiert wird.

6. Papiermaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Umkehrsaugwalze (160) angebracht ist, um den zweiten Spalt (N&sub1;) in der Pressenpartie in Verbindung mit der Mittelwalze (30) der Presse zu bilden.

7. Papiermaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Langspaltpresse eine untere Pressenkomponente (20) und eine obere, mit einem festen Mantel versehene und hohlflächige Preßwalze (13) aufweist, und daß der zweite Spalt (N&sub1;) zwischen der Mittelwalze (30) und der oberen, mit einem festen Mantel versehenen und hohlflächigen Preßwalze (13) der ersten Langspaltpresse gebildet ist.

8. Papiermaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Preßwalze (13) der ersten Langspaltpresse in Zonen einstellbar ist und vorzugsweise eine Einzelzonenpreßwalze ist.

9. Papiermaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Langspaltpresse als eine obere Preßwalze eine steife, mit einem festen Mantel versehene und hohlflächige Preßwalze (13) und eine untere Pressenkomponente aufweist, die mittels einer Schlauchwalze (20) gebildet ist, die mit einem flexiblen Mantel (21) versehen ist, gegen dessen Innenfläche ein Preßgleitschuh (22), der mittels der Drücke eines Druckmittels belastet ist, in der Langspaltpreßzone wirkt.

10. Papiermaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß stromab des dritten Spalts (N&sub2;, NP'&sub3;) ein separater vierter Preßspalt (N&sub3;, NP&sub2;) in der Pressenpartie angebracht ist.

11. Papiermaschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der vierte Spalt (NP&sub2;) mittels einer separaten zweiten Langspaltpresse gebildet ist, die mit einem unteren Preßgewebe (36) versehen ist und in der eine untere Pressenkomponente eine mit einem flexiblen Schlauchmantel (41) versehene Schlauchwalze (40) ist und eine obere Pressenkomponente eine glattflächige Preßwalze (39) ist, an deren glatter Fläche die Papierbahn (W) auf ein Trockensieb (52) in eine Trocknerpartie oder zu deren Umgebung geleitet wird.

12. Papiermaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Langspaltpresse als eine obere Pressenkomponente eine Saugwalze (13b) aufweist, die mit einem Mantel (13") mit Durchgangsperforationen versehen ist, welche Walze vorzugsweise zwei aufeinander folgende Saugzonen (13c, 13d) aufweist, von denen die erste Zone in dem Bereich der Preßzone der ersten Langspaltpresse und die weitere Zone in dem Schwenksektor plaziert ist, an dem das obere Gewebe (11) und die Papierbahn (W) ihre Richtung von im wesentlichen horizontal zu nach oben geneigt, vertikal oder zur Gegenrichtung schwenken.

13. Papiermaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß vor der ersten Langspaltpresse und in Verbindung mit dem Formungssieb (10) der Formerpartie ein Primärpreßspalt (N&sub0;, NP&sub0;) angebracht ist, mit dessen Hilfe eine beträchtliche Wassermenge von der Papierbahn (W) entfernt wird.

14. Papiermaschine nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Primärpreßspalt (N&sub0;) zwischen einer Saugwalze (16) der Formerpartie und einer hohlflächigen Preßwalze (17) gebildet ist, und daß ein relativ offenes, wasseraufnehmendes Preßgewebe (18) durch den Primärpreßspalt (N&sub0;) geleitet wird.

15. Papiermaschine nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Primärpreßspalt (NP&sub0;) mittels einer weiteren Langspaltpresse gebildet ist.

16. Papiermaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß nach der ersten Langspaltpresse die freie Fläche der Papierbahn (W) einem Mittel unterworfen wird, das die Bahn heizt und von einem Dampfkasten (14b, 17, 170) vorzugsweise in einen Bereich gespeist wird, in dem eine Saugvorrichtung (14a; 16a; 18a) an der gegenüberliegenden Seite der Papierbahn (W) plaziert ist, oder einer Infrarotstrahlervorrichtung unterworfen wird, um die Entwässerung in den zweiten und nachfolgenden Preßspalten zu intensivieren.

17. Papiermaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelwalze (30) der Pressenpartie und/oder die Preßwalze (39) der zweiten Langspaltpresse heizbar ist/sind.