EP3408443B1 - Pressenpartie - Google Patents

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EP3408443B1
EP3408443B1 EP16810374.5A EP16810374A EP3408443B1 EP 3408443 B1 EP3408443 B1 EP 3408443B1 EP 16810374 A EP16810374 A EP 16810374A EP 3408443 B1 EP3408443 B1 EP 3408443B1
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EP
European Patent Office
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press
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drive
suction
fibrous web
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Daniel Gronych
Thomas RÜHL
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Voith Patent GmbH
Original Assignee
Voith Patent GmbH
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Publication date
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F3/00—Press section of machines for making continuous webs of paper
    • D21F3/02—Wet presses
    • D21F3/04—Arrangements thereof
    • D21F3/045—Arrangements thereof including at least one extended press nip

Definitions

  • the invention relates to a press section of a machine for producing a fibrous web, in particular a paper, board or tissue web with two in the web running direction one behind the other and formed by two pressing elements press nips, wherein each pressing element at least a separate, endlessly rotating press belt in each case via a plurality of guide rollers is guided, the fibrous web after the press nips in each case over a guide track runs together with two opposing press belts and after each following a press nip guide line a press belt is led away from the fibrous web, while the opposite press belt along with the fibrous web runs along a suction element, said the suction element is formed after the first press nip of a rotating, suctioned guide roll.
  • a press of the type mentioned is, for example DE 10 2011 082 161 A1 known.
  • the press section described therein comprises a plurality of press gaps, each with two strip-shaped, endlessly circulating coverings in the form of an underfelt and an upper felt, which are guided over a plurality of guide rollers.
  • an evacuated guide roller of the lower felt serves u.a. to keep the fibrous web at the separation point on the underfelt.
  • Such an evacuated guide roll is also referred to as Saugfilzleitwalze.
  • Saugfilzleitwalzen be used in particular above web speeds of 1100 m / min to 1200 m / min, since the web separation as described above with a cheaper vacuum cleaner is no longer possible. Saugfilzleitwalzen offer the advantage of a very safe web separation up to high speeds, but are very expensive in terms of investment costs, spare parts and operating costs.
  • a conventional Saugfilzleitwalze is usually carried out in two or more zonig, which is why a relatively expensive suction head is necessary for the extraction.
  • a conventional Saugfilzleitwalze also requires a rotary drive, since it is frictional and consumes even drive power in the felt loop. The drive prevents the felt tension from falling too much directly after the press nip, which can otherwise lead to web disturbances.
  • the rotary actuator When the rotary drive of the Saugfilzleitwalze is provided together with the suction on a drive side of the press, the rotary actuator must be performed usually eccentrically with a gear. Alternatively, the rotary drive can be performed centric on the drive side, but then usually the suction is expensive to move to a leader page of the press.
  • the invention has for its object to achieve a secure web run in such press sections with the least possible effort.
  • the evacuated guide roller ensures safe web guidance after the first press nip.
  • the moisture content of the fibrous web is already so far reduced in such press sections and in particular in packaging papers with average to heavy basis weights of up to 250g / m 2 even at machine speeds of over 1100 m / min and thus the strength of the fibrous web increased so far, that for the stabilization of the web run when carrying away a press belt, the use of a low-cost fixed suction box is sufficient.
  • the length of a guide path from the respective suction element to a following in the fibrous web run Abdgingsaugwalze for transferring the fibrous web from one covering to another covering a maximum of 600 mm to a maximum of 1000 mm.
  • the evacuated guide roll In order not to allow the tension of the press belt, which wraps around the evacuated guide roll, to drop too much after the first press nip, the evacuated guide roll should have its own drive. Since the evacuated guide roll itself consumes drive power due to friction, it is advantageous if the drive of the evacuated guide roll at least 15%, preferably at least 20% and in particular applies at least 25% of the total drive power of the respective press nip.
  • a suction head of the evacuated guide roll can thus be designed simpler.
  • the wrap angle of the guide roller with its own drive should be greater than 60 °, preferably greater than 80 ° and in particular greater than 90 °.
  • the drive of the guide roller at least 15%, preferably at least 20% and in particular apply at least 25% of the total drive power of the respective press nip.
  • the rotary drive of the suctioned guide roller downstream of the guide roller is torque-controlled, whereas a rotary drive on the press nip is speed-controlled.
  • the evacuated guide roll should have several suction zones, of which at least one zone is a high vacuum zone with a vacuum of at least 35 kPa to at least 50 kPa.
  • the suction box should have several, preferably between 3 and 5 suction slots.
  • the fibrous web runs in front of at least one, preferably two press nips in each case via a guide path together with two opposing press belts.
  • the two-sided guidance of the fibrous web in the guide track is safe and stable even at high speeds and prevents damage to the fibrous web.
  • At least one press nip should be made longer and preferably have a pressing pressure of> 1000 kN / m and / or a press nip length of> 250 mm.
  • the press nip formation is particularly simple when the press elements are formed by press rolls.
  • the press belts should be designed as water-absorbing press felts.
  • Each press roller 16, 17, 18, 19 has its own, endlessly circulating press belt 5, 6, 7, 8 in the form of a water-absorbing press felt for receiving and removing the water pressed out of the fibrous web 1, which is guided over a plurality of guide rollers 9.
  • the fibrous web 1 before and after each press nip 3,4 together with the two press belts 5,6,7,8 of the press nip 3,4 in a guide track 10,11,12,13, which is shorter than 800 mm is, guided.
  • the decrease of the fibrous web 1 takes place from a sieve 20 of an upstream former.
  • the press gaps 3.4 are made longer by the use of press rolls 16, 18 arranged in the form of shoe press rolls. These shoe press rolls have a flexible roll shell which is pressed against the other press roll 17, 19 via a press shoe 21 with a concave contact surface.
  • the length of the press shoes 21 in the web running direction 2 is at least 250 mm.
  • the pressing pressure in the press nip 3,4 is at least 1000 kN / m.
  • a press belt 5,7 of the Fiber web 1 led away.
  • this routing of a press belt 5,7 runs the opposite, Here in each case lower press belt 6,8 along with the fibrous web 1 on a suction element 14,15 along.
  • this suction element 14 is formed after the first press nip 3 by a rotating, suctioned guide roll.
  • Saugleitwalzen are expensive, but ensure safe web travel even at high machine speeds of 1000 m / min and more and medium and high basis weights of up to 250 g / m 2 .
  • the evacuated guide roll has its own drive, which applies at least 15% of the total drive power of each press nip.
  • the evacuated guide roller is looped by the corresponding press belt 6,8 at an angle of at least 15 °, preferably at least 30 °.
  • This driven guide roller 9 can be applied at least 15% of the total drive power of each press nip.
  • the evacuated guide roller has several suction zones.
  • the suction element 15 is formed in the region of the routing of the press belt 7 as a simple, fixed suction box. Because of the already relatively high strength of the fibrous web 1, this is sufficient.
  • This suction box has between 3 and 5 suction slots.

Landscapes

  • Paper (AREA)
  • Treatment Of Fiber Materials (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Pressenpartie einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Papier-, Karton- oder Tissuebahn mit zwei in Bahnlaufrichtung hintereinander liegenden und von jeweils zwei Presselementen gebildeten Pressspalten, wobei um jedes Presselement zumindest ein separates, endlos umlaufendes Pressband jeweils über mehrere Leitwalzen geführt ist, die Faserstoffbahn nach den Pressspalten jeweils über eine Führungsstrecke gemeinsam mit zwei gegenüber liegenden Pressbändern läuft und nach der jeweils auf einen Pressspalt folgenden Führungstrecke ein Pressband von der Faserstoffbahn weggeführt wird, während das gegenüberliegende Pressband gemeinsam mit der Faserstoffbahn an einem Saugelement entlangläuft, wobei das Saugelement nach dem ersten Pressspalt von einer rotierenden, besaugten Leitwalze gebildet wird.
  • Eine Presse der eingangsgenannten Art ist beispielsweise aus DE 10 2011 082 161 A1 bekannt. Die dort beschriebene Pressenpartie umfasst mehrere Pressspalte mit jeweils zwei bandförmigen, endlos umlaufenden Bespannungen in Form eines Unterfilzes und eines Oberfilzes, die über mehrere Leitwalzen geführt werden.
  • Nach jedem Pressspalt werden der Unterfilz und der Oberfilz an einer Trennstelle wieder auseinandergeführt, um die Faserstoffbahn auf dem Unterfilz weiterzuführen und von dem Oberfilz zu trennen. Eine an der Trennstelle angeordnete Leitwalze der Mehrzahl von Leitwalzen ist eine besaugte Leitwalze des Unterfilzes und dient u.a. dazu, die Faserstoffbahn an der Trennstelle auf dem Unterfilz zu halten. Solch eine besaugte Leitwalze wird auch als Saugfilzleitwalze bezeichnet.
  • Saugfilzleitwalzen werden insbesondere oberhalb von Bahngeschwindigkeiten von 1100 m/min bis 1200 m/min genutzt, da hier die wie oben beschriebene Bahntrennung mit einem kostengünstigeren Trennsauger nicht mehr möglich ist. Saugfilzleitwalzen bieten den Vorteil einer sehr sicheren Bahntrennung bis zu hohen Geschwindigkeiten, sind aber bezüglich Investitionskosten, Ersatzteilen und Betriebskosten sehr aufwendig.
  • Eine übliche Saugfilzleitwalze ist meistens zwei- oder mehrzonig ausgeführt, weshalb zur Absaugung ein relativ aufwendiger Absaugkopf notwendig wird. Eine übliche Saugfilzleitwalze benötigt außerdem einen Drehantrieb, da sie reibungsbehaftet ist und selbst Antriebsleistung in der Filzschleife verbraucht. Durch den Antrieb wird verhindert, dass die Filzspannung direkt nach dem Pressnip zu stark abfällt, was sonst zu Bahnlaufstörungen führen kann.
  • Wenn der Drehantrieb der Saugfilzleitwalze zusammen mit der Absaugung auf einer Antriebsseite der Presse vorgesehen ist, muss der Drehantrieb in der Regel exzentrisch mit einem Getriebe ausgeführt werden. Alternativ kann der Drehantrieb auf der Triebseite zentrisch ausgeführt werden, wobei dann aber in der Regel die Absaugung aufwendig auf eine Führerseite der Presse zu verlegen ist.
  • Aus der DE 101 16 364 A1 ist es bekannt, statt der Saugfilzleitwalze ein stationäres Saugelement einzusetzen.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen sicheren Bahnlauf bei derartigen Pressenpartien mit möglichst geringem Aufwand zu erreichen.
  • Erfindungsgemäß wurde die Aufgabe durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst.
  • Die besaugte Leitwalze sorgt für eine sichere Bahnführung nach dem ersten Pressspalt. Nach dem zweiten Pressspalt ist der Feuchtegehalt der Faserstoffbahn bei derartigen Pressenpartien und insbesondere bei Verpackungspapieren mit mittlerem bis schweren Flächengewichten von bis zu 250g/m2 selbst bei Maschinengeschwindigkeiten von über 1100 m/min bereits soweit vermindert und damit auch die Festigkeit der Faserstoffbahn soweit gesteigert, dass zur Stabilisierung des Bahnlaufs bei Wegführung eines Pressbandes der Einsatz eines kostengünstigen feststehenden Saugkasten genügt.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung beträgt die Länge einer Führungsstrecke vom jeweiligen Saugelement bis zu einer im Faserstoffbahnlauf nachfolgenden Abnahmesaugwalze zur Überführung der Faserstoffbahn von der einen Bespannung auf eine weitere Bespannung maximal 600 mm bis maximal 1000 mm.
  • Um die Spannung des, die besaugte Leitwalze umschlingenden Pressbandes nach dem ersten Pressspalt nicht zu stark abfallen zu lassen, sollte die besaugte Leitwalze einen eigenen Antrieb aufweisen. Da die besaugte Leitwalze selbst Antriebsleistung infolge Reibung verbraucht, ist es vorteilhaft, wenn der Antrieb der besaugten Leitwalze mindestens 15%, vorzugsweise wenigstens 20% und insbesondere zumindest 25% der gesamten Antriebsleistung des jeweiligen Pressspaltes aufbringt.
  • Zur Minimierung des Aufwandes ist es bei vielen Anwendungen aber auch möglich auf einen Antrieb der besaugten Leitwalze zu verzichten. Ein Absaugkopf der besaugten Leitwalze kann somit einfacher gestaltet sein.
  • In beiden Fällen wird jedoch Antriebsleistung von einer, nach einem Saugelement vom entsprechenden Pressband umschlungenen Leitwalze mit einem eigenen Antrieb aufgebracht. Um die Übertragung der Antriebsleistung auf diese Leitwalze zu unterstützen, sollte der Umschlingungswinkel der Leitwalze mit dem eigenen Antrieb größer als 60°, vorzugsweise größer als 80° und insbesondere größer als 90° sein.
  • Dabei kann der Antrieb der Leitwalze mindestens 15%, vorzugsweise wenigstens 20% und insbesondere zumindest 25% der gesamten Antriebsleistung des jeweiligen Pressenspaltes aufbringen.
  • Gemäß noch einer Ausführungsform der Erfindung ist der Drehantrieb der, der besaugten Leitwalze nachfolgenden Leitwalze drehmomentgesteuert, wohingegen ein Drehantrieb am Pressnip drehzahlgesteuert ist.
  • Zur Anpassung an die speziellen Einsatz-Erfordernisse sollte die besaugte Leitwalze mehrere Saugzonen besitzen, von denen mindestens eine Zone eine Hochvakuumzone mit einem Vakuum von mindestens 35 kPa bis mindestens 50 kPa ist.
    Im Interesse einer sicheren Bahnführung sollte der Saugkasten mehrere, vorzugsweise zwischen 3 und 5 Saugschlitze aufweisen.
  • Für einen sicheren Bahnlauf vor den Pressspalten ist es von Vorteil, wenn die Faserstoffbahn vor zumindest einem, vorzugsweise beiden Pressspalten jeweils über eine Führungsstrecke gemeinsam mit zwei gegenüber liegenden Pressbändern läuft.
    Die beidseitige Führung der Faserstoffbahn in der Führungsstrecke ist selbst bei hohen Geschwindigkeiten sicher und stabil und verhindert Beschädigungen der Faserstoffbahn.
  • Zwecks intensiver aber schonender Entwässerung sollte wenigstens ein Presspalt verlängert ausgeführt sein und bevorzugt einen Pressdruck von > 1000 kN/m und/oder eine Pressspaltlänge von > 250 mm haben.
  • Besonders einfach gestaltet sich die Pressspaltbildung, wenn die Presselemente von Presswalzen gebildet werden.
  • Wegen des enormen Wasseranfalls während der Entwässerung in den Presspalten sollten die Pressbänder als wasseraufnehmende Pressfilze ausgebildet sein.
  • Für die Konstruktion der Pressenpartie selbst ergeben sich Vorteile in Fällen, in denen die Saugelemente dem jeweils unter der Faserstoffbahn umlaufenden Pressband zugeordnet sind.
    Zur Anpassung an sich ändernde Betriebsbedingungen, verschiedene Sorten von Faserstoffbahnen oder zum Einführen der Faserstoffbahn in die Pressenpartie ist es ebenso von Vorteil, wenn wenigstens eine Leitwalze bewegbar gelagert ist.
  • Nachfolgend soll die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.
    In der beigefügten Zeichnung zeigt die Figur eine erfindungsgemäße Pressenpartie mit zwei Pressspalten 3,4.
  • Dabei wird die Faserstoffbahn 1 zur Entwässerung durch zwei in Bahnlaufrichtung 2 hintereinander liegende und von jeweils zwei gegeneinander gedrückten Presswalzen 16,17,18,19 gebildete Pressspalten 3,4 geführt. Jede Presswalze 16,17,18,19 besitzt ein eigenes, endlos umlaufendes Pressband 5,6,7,8 in Form eines wasseraufnehmenden Pressfilzes zur Aufnahme und Wegführung des aus der Faserstoffbahn 1 gepressten Wassers, welches über mehrere Leitwalzen 9 geführt wird.
  • Zur Gewährleistung eines stabilen Bahnlaufs wird die Faserstoffbahn 1 vor und nach jedem Preßspalt 3,4 gemeinsam mit den beiden Pressbändern 5,6,7,8 des Pressspaltes 3,4 in einer Führungsstrecke 10,11,12,13, die kürzer als 800 mm ist, geführt.
  • Die Abnahme der Faserstoffbahn 1 erfolgt von einem Sieb 20 eines vorgelagerten Formers. Außerdem sind die Pressspalte 3,4 durch den Einsatz von hier oben angeordneten Presswalzen 16,18 in Form von Schuhpresswalzen verlängert ausgeführt. Diese Schuhpresswalzen besitzen einen flexiblen Walzenmantel, der über einen Pressschuh 21 mit konkaver Anpressfläche gegen die andere Presswalze 17,19 gedrückt wird.
    Die Länge der Pressschuhe 21 in Bahnlaufrichtung 2 liegt bei mindestens 250 mm. Der Pressdruck im Pressspalt 3,4 beträgt mindestens 1000 kN/m.
    Um die Übergabe der Faserstoffbahn 1 an eine folgende Einheit, beispielsweise einen weiteren Pressspalt oder eine Trockengruppe einer folgenden Trockenpartie zur Trocknung der Faserstoffbahn zu ermöglichen, wird nach der jeweils auf einen Pressspalt 3,4 folgenden Führungstrecke 10,11 ein Pressband 5,7 von der Faserstoffbahn 1 weggeführt. Während dieser Wegführung eines Pressbandes 5,7 läuft das gegenüberliegende, hier jeweils untere Pressband 6,8 gemeinsam mit der Faserstoffbahn 1 an einem Saugelement 14,15 entlang.
  • Wegen der noch relativ feuchten Faserstoffbahn 1 wird dieses Saugelement 14 nach dem ersten Pressspalt 3 von einer rotierenden, besaugten Leitwalze gebildet.
  • Derartige Saugleitwalzen sind zwar teuer, gewährleisten aber einen sicheren Bahnlauf auch bei hohen Maschinengeschwindigkeiten von 1000 m/min und mehr sowie mittleren und hohen Flächengewichten von bis zu 250 g/m2.
  • Zum Ausgleich von Reibungsverlusten sowie zur Aufrechterhaltung der Bandspannung nach dem Pressspalt besitzt die besaugte Leitwalze einen eigenen Antrieb, der mindestens 15% der gesamten Antriebsleistung des jeweiligen Pressspaltes aufbringt. Hierzu wird die besaugte Leitwalze vom entsprechenden Pressband 6,8 mit einem Winkel von mindestens 15° bevorzugt wenigstens 30° umschlungen.
  • Wie in der Figur zu erkennen, weist eine, nach einem Saugelement 14,15 vom entsprechenden Pressband 6,8 umschlungene Leitwalze 9 einen eigenen Antrieb auf. Dabei ist der Umschlingungswinkel dieser Leitwalze 9 mit dem eigenen Antrieb größer als 60°.
  • Über diese angetriebene Leitwalze 9 kann mindestens 15% der gesamten Antriebsleistung des jeweiligen Pressenspaltes aufgebracht werden.
  • Zur Anpassung an die speziellen Anforderungen besitzt die besaugte Leitwalze mehrere Saugzonen.
  • Nach der auf den zweiten Pressspalt folgenden Führungsstrecke 11 ist das Saugelement 15 im Bereich der Wegführung des Pressbandes 7 als einfacher, feststehender Saugkasten ausgebildet. Wegen der bereits relativ hohen Festigkeit der Faserstoffbahn 1 genügt dies. Dabei hat dieser Saugkasten zwischen 3 und 5 Saugschlitze.

Claims (13)

  1. Pressenpartie einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn (1), insbesondere einer Papier-, Karton- oder Tissuebahn mit zwei in Bahnlaufrichtung (2) hintereinander liegenden und von jeweils zwei Presselementen gebildeten Pressspalten (3,4), wobei um jedes Presselement zumindest ein separates, endlos umlaufendes Pressband (5,6,7,8) jeweils über mehrere Leitwalzen (9) geführt ist, die Faserstoffbahn (1) nach den Pressspalten (3,4) jeweils über eine Führungsstrecke (10,11) gemeinsam mit zwei gegenüber liegenden Pressbändern (5,6,7,8) läuft und nach der jeweils auf einen Pressspalt folgenden Führungstrecke (10,11) ein Pressband (5,7) von der Faserstoffbahn weggeführt wird, während das gegenüberliegende Pressband (6,8) gemeinsam mit der Faserstoffbahn (1) an einem Saugelement (14,15) entlangläuft, wobei
    das Saugelement (14) nach dem ersten Pressspalt (3) von einer rotierenden, besaugten Leitwalze gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Saugelement nach dem zweiten Pressspalt (4) von einem feststehenden Saugkasten (15) gebildet wird und eine, nach einem Saugelement (14,15) vom entsprechenden Pressband (6,8) umschlungene Leitwalze (9) einen eigenen Antrieb aufweist.
  2. Pressenpartie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die besaugte Leitwalze einen eigenen Antrieb aufweist.
  3. Pressenpartie nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb der besaugten Leitwalze mindestens 15%, vorzugsweise wenigstens 20% und insbesondere zumindest 25% der gesamten Antriebsleistung des jeweiligen Pressspaltes (3,4) aufbringt.
  4. Pressenpartie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die besaugte Leitwalze keinen eigenen Antrieb besitzt.
  5. Pressenpartie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
    der Umschlingungswinkel der Leitwalze (9) mit dem eigenen Antrieb größer als 60°, vorzugsweise größer als 80° und insbesondere größer als 90° ist.
  6. Pressenpartie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
    der Antrieb der Leitwalze (9) mindestens 15%, vorzugsweise wenigstens 20% und insbesondere zumindest 25% der gesamten Antriebsleistung des jeweiligen Pressenspaltes (3,4) aufbringt.
  7. Pressenpartie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
    die besaugte Leitwalze mehrere Saugzonen besitzt.
  8. Pressenpartie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
    der Saugkasten mehrere, vorzugsweise zwischen 3 und 5 Saugschlitze aufweist.
  9. Pressenpartie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
    die Faserstoffbahn (1) vor zumindest einem, vorzugsweise beiden Pressspalten (3,4) jeweils über eine Führungsstrecke (12,13) gemeinsam mit zwei gegenüber liegenden Pressbändern läuft.
  10. Pressenpartie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
    wenigstens ein Presspalt (3,4) verlängert ausgeführt ist.
  11. Pressenpartie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
    die Presselemente von Presswalzen ((16,17,18,19) gebildet werden.
  12. Pressenpartie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
    die Pressbänder (5,6,7,8) als wasseraufnehmende Pressfilze ausgebildet sind.
  13. Pressenpartie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
    die Saugelemente (14,15) dem jeweils unter der Faserstoffbahn (1) umlaufenden Pressband (6,8) zugeordnet sind.
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