Die Erfindung betrifft eine Zellstoffentwässerungsmaschine,
insbesondere zur Herstellung von Papier, mit einer Siebentwässerungseinrichtung,
einer Presseneinrichtung, einer Trocknungseinrichtung
und einem angeschlossenen Querschneider.
Zellstoffentwässerungsmaschinen der oben genannten Art sind
bereits bekannt. Nach dem Stand der Technik liegen die maximal
gefahrenen Geschwindigkeiten bei derartigen Maschinen zur Papierherstellung
im Bereich von 50 - 70 m/min.
Die obere Grenze der Geschwindigkeit solcher Maschinen beruht
im Wesentlichen auf zwei Faktoren, der Entwässerungskapazität
der Siebentwässerungseinrichtung und der Geschwindigkeit des
Querschneiders. Bei der Herstellung von Papier werden als
Siebentwässerungseinrichtung in der Regel Langsiebe verwendet,
deren Länge für die Entwässerungskapazität maßgebend ist.
Letztere nimmt zwar mit der Länge des Langsiebs zu, aber eine
Verlängerung des Langsiebs um wenige Meter bringt nur eine
Erhöhung der Geschwindigkeit um wenige m/min.
Die Querschneider erlauben normalerweise ebenfalls keine höheren
Geschwindigkeiten als die vorstehend angegebenen. Zur Erzielung
höherer Geschwindigkeiten müsste im Querschneider eine
Überlappung der Zellstoffbogen möglich sein, was aber wegen
der Oberflächenrauigkeit der Zellstoffbogen nicht möglich ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zellstoffentwässerungsmaschne
zu schaffen, welche eine deutliche Erhöhung
der bis heute an Zellstoffentwässerungsmaschinen gefahrenen
Geschwindigkeiten zulässt.
Diese Aufgabe wird mit einer Zellstoffentwässerungsmaschine
der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst,
dass die Siebentwässerungseinrichtung eine Rundsiebzylindervorrichtung
aufweist. Rundsiebe gestatten deutlich höhere
Geschwindigkeiten im Bereich von ca. 90 m/min als Langsiebe.
Spezielle Rundsiebe, die so genannten Saugrundsiebe lassen
sogar Geschwindigkeiten bis zu 450 m/min zu. Zur Erreichung
einer hohen Entwässerungskapazität kann die Rundsiebzylindervorrichtung
mehrere, vorzugsweise vier Saugrundsiebe aufweisen.
Die Rundsiebzylindervorrichtung kann außerdem eine Wendepresse,
damit die Zellstoffbahn von beiden Seiten entwässert
werden kann, sowie eine Egoutteurpresse aufweisen.
Zur weiteren Erhöhung der Geschwindigkeit kann die Presseneinrichtung
mindestens einen Glättzylinder aufweisen, der mit
seiner geschliffenen und polierten Oberfläche als einseitiger
Glättzylinder wirkt und der Kontaktseite der umlaufenden Zellstoffbahn
die eigene Oberflächengüte spiegelbildlich mitgibt.
Das einseitige Glätten der Zellstoffbahn kann schon ausreichend
sein, eine Überlappung der Zellstoffbogen im Querschneider
zu ermöglichen. Der mindestens eine Glättzylinder kann
dabei zur zusätzlichen Verbesserung der Entwässerungsleistung
mit einer oder mehreren Saugpresswalzen zusammenwirken.
Vorteilhafterweise können zur Glättung beider Oberflächen der
Zellstoffbahn zwei Glättzylinder vorgesehen sein. Mit der
beidseitigen Verbesserung der Oberflächengüte der Zellstoffbahn
kann im Querschneider eine einwandfreie und problemlose
Überlappung der Zellstoffbogen erzielt werden. Dadurch können
Geschwindigkeiten im Bereich von 150 - 160 m/min erzielt werden.
Zur Unterstützung der anschließenden Trocknung können vorteilhafterweise
beide Glättzylinder mit Trocknerhauben ausgerüstet
sein.
Nach dem Auspressen und Glätten wird die Zellstoffbahn zur
Resttrocknung in die Trocknungseinrichtung geführt. Die Trocknungseinrichtung
kann zweckmäßigerweise mindestens einen
Trockenturm aufweisen, wobei in dem mindestens einen Trockenturm
Prallstromdüsen angeordnet sein können. Dem mindestens
einen Trockenturm kann ein Swing-Turm zum Heizen oder Kühlen
der Zellstoffbahn folgen. Anschließend kann ein Kühlturm nachgeschaltet
sein, der sicherstellt, dass die Zellstoffbahn vor
dem Eintritt in den Querschneider auf einige wenige Grade
unter Raumtemperatur abgekühlt ist, damit statische Aufladungen
im Querschneider vermieden werden, welche sonst zu einer
Beschädigung des Rüttlergeschirrs führen könnten.
In einer zweiten bevorzugten Ausführungsform kann die Trocknungseinrichtung
einen horizontal angeordneten Trocknungskanal
für die Zellstoffbahn aufweisen. Vorteilhafterweise kann der
Trocknungskanal dabei drei Abschnitte aufweisen, wobei im ersten
Abschnitt die Trocknung mit Heißluft erfolgt. Der zweite
Abschnitt des Trocknungskanals kann analog dem Swing-Turm zum
Heizen oder Kühlen und der letzte Abschnitt nur zum Kühlen der
Zellstoffbahn vorgesehen sein. Vorteilhafterweise kann der
Trocknungskanal eine automatische Bahnlaufkantensteuerung aufweisen.
Zwischen dem letzten Glättzylinder und der Trocknungseinrichtung
kann eine Tänzerwalze angeordnet sein, damit eine Längsschrumpfung
der Zellstoffbahn durch Übertrocknung ausgeglichen
werden kann.
Zum zentrierten Aufführen der Bahnspitze kann ein an der Bahnspitze
elektromagnetisch fixierbarer Klemmstab vorgesehen
sein, der auf zwei seitlichen Führungsketten montiert ist.
Zwischen dem letzten Glättzylinder und der Trocknungseinrichtung
kann außerdem ein Abschlagrahmen mit einer beidseitig um
45° verschwenkbaren Abschlagwippe zum Abschlag der Bahnspitze
auf ca. 500 - 1000 mm Breite vorgesehen sein. Zur Führung der
Bahnränder können leichtgängige Schiebekulissen angeordnet
sein, die von einer 45°-Stellung in eine 90°-Stellung gebracht
werden können und Kontaktschalter aufweisen, die beim Erreichen
der 90°-Stellung den Abwurf der oberen Klemmstableiste
auslösen.
Weitere Vorteile ergeben sich, wenn eine Entmagnetisierungsstrecke
nach dem letzten Kühlturm zusammen mit einer Abhebevorrichtung
für die obere Klemmleiste vorgesehen ist. Die
obere Klemmleiste kann anschließend mittels eines Krans zum
Abwurf in Aufnahmemaschinen vor dem ersten Trocknerturm zurücktransportiert
werden.
Zur Entlastung der Einzugspresse des Querschneiders während
eines längeren Maschinenstillstands oder beim eventuellen
Belassen der Bahn in der Maschine zur Vermeidung einer Wiederaufführung
der Bahn kann vorteilhafterweise eine Klemmpresse
für die volle Bahnbreite zwischen dem letzten Kühlturm und dem
Querschneider vorgesehen sein.
Zur Erleichterung der Arbeit des Maschinenführers kann die
Zellstoffentwässserungsmaschine vorzugsweise digitale Messund
Anzeigeeinrichtungen für die Restfeuchte und die Temperatur
der Zellstoffbahnen mindestens vor dem Einlauf in den
Querschneider aufweisen.
Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele erfindungsgemäßer
Zellstoffentwässerungsmaschinen anhand der Zeichnung
näher erläutert.
Es zeigen:
- Fig. 1
- eine schematische Ansicht einer ersten
Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Zellstoffentwässerungsmaschine;
- Fig. 2
- eine schematische Ansicht einer zweiten
Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Zellstoffentwässerungsmaschine.
Fig. 1 zeigt schematisch eine erste Ausführungsform einer
erfindungsgemäßen Zellstoffentwässerungsmaschine 10 mit einer
Siebentwässerungseinrichtung 20, einer Presseneinrichtung 30,
einer Trocknungseinrichtung 40 und einem angeschlossenen Querschneider
50. Die Siebentwässerungseinrichtung 20 weist eine
Rundsiebzylindervorrichtung mit vier Saugrundsieben 21, 22, 23
und 24, einer Wendepresse 25 und einer Egoutteurpresse 26 auf.
Die Zellstoffbahn 11 wird nach dem ersten Durchlauf über die
Saugrundsiebe 24 - 21 zur Wendepresse 25 geführt, dort gewendet
und zur Entwässerung der zweiten Bahnseite erneut über die
Saugrundsiebe 21 - 24 geführt, dann durch die Egoutteurpresse
26, und anschließend zur Presseneinrichtung 30 weitergeleitet.
Die Presseneinrichtung 30 weist zwei Glättzylinder 31
und 32 auf, wobei an einem Glättzylinder 31 von diesen zur
Verbesserung der Entwässerungsleistung zwei Saugpresswalzen 33
und 34 angeordnet sind. Zur Unterstützung der anschließenden
Trocknung sind beide Glättzylinder 31 und 32 mit Trocknerhauben
35 und 36 ausgerüstet. Der Einsatz von zwei Glättzylindern
31 und 32 in einer S-Schlaufe ermöglicht die Behandlung
beider Seiten der Zellstoffbahn 11, wobei diese nicht nur entwässert
sondern auch geglättet werden, sodass eine sichere
Überlappung der Bogen am Querschneider 50 und damit Geschwindigkeiten
von 150 - 160 m/min gewährleistet werden können. Die
Presseneinrichtung könnte auch nur einen Glättzylinder anstatt
zwei aufweisen. Es wird dann nur eine Bahnseite geglättet, was
unter Umständen aber ebenfalls zur Erzielung hoher Geschwindigkeiten
durch Ermöglichung einer Überlappung der Bogen ausreichend
sein kann.
Von der Presseneinrichtung 30 wird die Zellstoffbahn 11 in die
Trocknungseinrichtung 40 aufgeführt, welche einen Trockenturm
41, einen Swing-Turm 42 zum Heizen oder Kühlen und einen
Kühlturm 43 zum Kühlen der Zellstoffbahn 11 aufweist. Die
Trocknung im Trockenturm 41 erfolgt mit Hilfe von in der Figur
nicht näher gezeigten Prallstromdüsen. Der Swing-Turm 42 wird
wahlweise zum Heizen oder Kühlen der Zellstoffbahn 11 verwendet.
Der letzte Turm 43 dient ausschließlich zum Kühlen, damit
die Zellstoffbahn 11 zur Vermeidung statischer Aufladungen im
Querschneider 50 vor dem Eintritt in den Querschneider 50
einige Grade unter Raumtemperatur abgekühlt ist. Der Querschneider
50 enthält in standardisierter Form eine Ausschussschleuse
51 und eine Umschaltweiche 52 für Ballen- oder Stapelbetrieb.
Fig. 2 zeigt schematisch eine zweite Ausführungsform einer
erfindungsgemäßen Zellstoffentwässerungsmaschine 10' mit einer
Siebentwässerungseinrichtung 20', einer Presseneinrichtung
30', einer Trocknungseinrichtung 45 und einem angeschlossenen
Querschneider 50'. Diese zweite Ausführungsform unterscheidet
sich von der ersten aus der Fig. 1 nur dadurch, dass die
Trocknungseinrichtung 45 für die Zellstoffbahn 11' einen horizontal
angeordneten Trocknungskanal mit drei Abschnitten 46,
47 und 48 aufweist, wobei der erste Abschnitt 46 zum Trocknen
mit Heißluft, der zweite Abschnitt 47 zum Heizen oder Kühlen
und der dritte Abschnitt 48 zum Kühlen der Zellstoffbahn 11'
vorgesehen ist.
Eine Zellstoffentwässerungsmaschine nach der ersten Ausführungsform
aus der Fig. 1 hätte bei einer beschnittenen Arbeitsbreite
von z. B. 2800 mm und vier Nutzen von
z. B. 4 x 700 mm Breite, 1000 mm Länge, beim Stapelbetrieb mit
einer Stapelhöhe von ca. 1400 mm und einer Geschwindigkeit von
z. B. 150 m/min eine maximale theoretische Leistung von
672000 Jahrestonnen, bezogen auf einen Durchlaufbetrieb mit
350 Arbeitstagen pro Jahr.
Beim Ballenbetrieb mit einer Geschwindigkeit von z.B. 75 m/min
und bei einer Ballenhöhe von ca. 500 - 600 mm wäre die Leistung
etwa die Hälfte des oben angegebenen Wertes, wobei zu
berücksichtigen ist, dass dabei am Querschneider offen,
d. h. ohne Überlappung gefahren wird.
Beim Stapelbetrieb mit einer Geschwindigkeit von 150 m/min
liegt die Ausfahrzykluszeit bei ca. drei Minuten für jeweils
vier Nutzen. Damit könnten beispielsweise zwei Folien-Schrumpföfen
für Stapelverpackung an die Anlage angeschlossen
werden.
Beim Ballenbetrieb mit einer Geschwindigkeit von 75 m/min
liegt die Ausfahrzykluszeit bei ca. zwei Minuten. Sie liegt
damit voll im Rahmen, um beispielsweise vier Ballen-Schnürmaschinen
auf Draht- oder Kunststoffbasis anschließen zu können.
Eine Umstellung der ausgeführten Varianten von Ballen- auf
Stapelbetrieb und umgekehrt kann jederzeit ohne Reduzierung
der Geschwindigkeit erfolgen, indem am Querschneider auf Lücke
gefahren wird. Die dabei ausgeschleusten Bogen gelangen durch
die Ausschussschleuse in eine darunter befindliche Auflösebütte,
wo sie zusammen mit den Randstreifen der Zellstoffbahn von
den äußeren Längsschneidern aufgelöst und in die Maschinenbütte
zurückgepumpt werden.
Als vorteilhaft erweist sich auch, dass jede der ausgeführten
Varianten bei einem schleppenden Auftragsaufbau in der Anfangszeit
oder bei zeitweisen Auftragseinbrüchen nur mit den
beiden inneren Nutzen auf halber Leistung gefahren werden
kann.