EP3987113B1

EP3987113B1 - Maschine zur herstellung einer faserstoffbahn

Info

Publication number: EP3987113B1
Application number: EP20728740.0A
Authority: EP
Inventors: Daniel Gronych; Jacob Zittlow
Original assignee: Voith Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2019-06-19
Filing date: 2020-05-27
Publication date: 2025-08-27
Anticipated expiration: 2040-05-27
Also published as: CN113994046A; FI3987113T3; EP3987113A1; DE102019116602A1; WO2020254079A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Verpackungspapier- oder Kartonbahn, mit wenigstens einer, vorzugsweise zwei in Bahnlaufrichtung hintereinander angeordneten doppelt befilzten Schuhpressen.
Für Verpackungspapiere und Karton (packaging and board) mit mittleren bis hohen Grammaturen oder Flächengewichten von 80 g/m² bis 500 g/m² wird üblicherweise eine 4-fach befilzte sogenannte Tandem NipcoFlex Presse (TNFP) eingesetzt, bei der es sich um eine Presse mit zwei hintereinander angeordneten, jeweils doppelt befilzten Schuhpressen handelt. Bei Maschinen- oder Bahnlaufgeschwindigkeiten < 1200 m/min kommen zur Bahntrennung in der Regel Trennsauger und bei Maschinen- oder Bahnlaufgeschwindigkeiten oberhalb 1200 m/min in der Regel Saugfilzleitwalzen zum Einsatz.
Die Schriften DE 10 2010 031 320 A1 , EP 1 375 740 A1 und DE 201 17 558 U1 zeigen Maschinen mit Schuhpressvorrichtungen.
Fig. 1 zeigt eine 4-fach befilzte TNFP-Presse 10, deren beide Schuhpressen 12 zur Bahntrennung jeweils mit einer Saugfilzleitwalze 14 versehen sind. Demgegenüber zeigt Fig. 2 eine 4-fach befilzte TNFP-Presse 10, deren Schuhpressen 12 zur Bahntrennung jeweils einen Trennsauger 16 aufweisen. Diese Ausführung ist nicht von den Ansprüchen umfasst.
Bei einigen Verpackungssorten, insbesondere solchen mit einer weißen Decke mit Frischfaseranteilen oder praktisch allen Kartonsorten, kommt nach der TNFP-Presse eine Glättpresse zum Einsatz, mit der die Gutseite der Papierbahn besonders geglättet wird. Dazu kann kein Filz verwendet werden, da dies mit einer glatten Oberfläche erfolgen muss. Je nach Geschwindigkeitsanforderung stehen für die Glättpresse bisher zwei gängige Möglichkeiten zur Verfügung, nämlich eine Offsetpresse oder eine Legepresse.
Bei einer Offsetpresse wird die Faserstoffbahn in einem langen offenen Zug von der TNFP-Presse in den Nip oder Pressspalt der Offsetpresse gezogen, der zwischen einer glatten Oberwalze und einer glatten Unterwalze gebildet wird. Nach dem Nip wird die Faserstoffbahn für den Transfer in einem langen offenen Zug in die darauffolgende Trockengruppe geführt.
Fig. 3 zeigt in schematischer Darstellung eine 4-fach befilzte TNFP-Presse 10, der eine solche Offsetpresse 18 nachgeordnet ist. Die beiden jeweils doppelt befilzten Schuhpressen 12 der TNFP-Presse 10 sind im vorliegenden Fall zur Bahntrennung beispielsweise wieder mit Trennsaugern 16 versehen. Diese Ausführung ist nicht von den Ansprüchen umfasst.
Zu den Vorteilen einer Offsetpresse zählt, dass diese die günstigste Glättpresse darstellt und mit ihr die Ober- und Unterseite der Faserstoffbahn mit glatten Walzen geglättet wird. Allerdings genügt in den meisten Fällen die Glättung von nur einer Bahnseite. Von Vorteil ist insbesondere auch, dass nur ein Pulper 20 zur Aufnahme von anfallendem Ausschuss erforderlich ist (vgl. nochmals Fig. 3).
Eine Offsetpresse weist jedoch auch eine Reihe von Nachteilen auf. So ergeben sich zwischen der TNFP-Presse und der Offsetpresse und nach der Offsetpresse insgesamt zwei offene Züge. Die Faserstoffbahn muss mit hohen Geschwindigkeitsdifferenzen, die die Ablösekraft erzeugen, zweimal von glatten Walzen abgezogen werden. Die maximale Bahnlaufgeschwindigkeit ist also durch die Festigkeit der Bahn und die Qualität des Stoffes, was Einschlüsse von Fremdkörpern betrifft, die wie Sollbruchstellen für Abrisse wirken, begrenzt. Da die Stoffqualität bezüglich der Festigkeiten und der Reinheit des Stoffs (Fremdkörper) in den letzten Jahren kontinuierlich abnimmt, handelt es sich hier um ein relevantes Problem. Da kein Transportmedium wie beispielsweise ein Filz zum Einsatz kommt, muss die Faserstoffbahn sehr lange offene Züge vor und nach der Offsetpresse überwinden. Die Bahn ist durch Luftströmungen und der Schwerkraft hohen Dehnungen ausgesetzt, was dazu führt, dass hohe Züge aufgebracht werden müssen, um dies zu kompensieren. Die hohen Züge bewirken ein lokales Ablösen von Fasern im Fasernetzwerk der Faserstoffbahn. Insbesondere die Spaltfestigkeit und alle damit verbundenen Qualitätsparameter fallen stark ab. Die Faserstoffbahn wird zudem porös. Daher kann die Offsetpresse meist nur bis zu Bahnlaufgeschwindigkeiten von 1000 m/min eingesetzt werden.
Ein weiterer Nachteil von Offsetpressen betrifft das Überführen der Faserstoffbahn. Diese kann nur bahnbreit bis zum zweiten Unterfilz der TNFP-Presse geführt werden. Danach muss ein Bändel geschnitten werden, und dieser Bändel muss zunächst durch den offenen Nip der Offsetpresse zur Trockenpartie geführt werden. Dazu muss vor dem Nip eine Seilschere verwendet werden. Zudem muss die Faserstoffbahn in die Seilschere ausgelenkt werden, was manuell erfolgen muss und ein sehr hohes Unfallrisiko mit sich bringt. Erst nach dem Überführen des Bändels und dem Schließen der Offsetpresse kann die Faserstoffbahn breitgefahren werden. Das Überführen des Streifens in zwei offenen Zügen ist sehr zeitaufwendig, da der Prozess einerseits lange dauert und andererseits oft wiederholt werden muss, da der empfindliche Bändel leicht abreißt.
Da eine Offsetpresse weder einen Filz noch eine Presswalze aufweist, kann auch keine Entwässerung der Faserstoffbahn und somit keine Trockengehaltsteigerung erfolgen.
Das Glätten wird bei der Offsetwalze zwar durch glatte Kontaktpartner realisiert, beispielsweise durch Keramik- oder Hartgummiwalzen. Die Verweilzeit der Faserstoffbahn im Nip ist jedoch sehr begrenzt. Es kommt ein Walzennip zum Einsatz, der über eine Kontaktlänge von nur wenigen cm verfügt (zwischen 20 und 50 mm). Insbesondere bei schwereren Verpackungs- und Kartonsorten, die mit einer sehr hohen Rauigkeit aus der vorangehenden Presse kommen, reicht eine solche geringe Kontaktlänge zum Glätten nicht aus. Um dies auszugleichen, wird oft eine für den harten Nip ohne weiche Walzen und ohne kompressible Bespannung hohe Linienlast appliziert, um die fehlende Verweilzeit beim Glätten durch hohen Spitzendruck auszugleichen. Insbesondere bei Kartonsorten ist dies nun aber kontraproduktiv, da es hier in hohem Maße auf das spezifische Volumen ankommt. Die Kartonproduktion ist nur wirtschaftlich, wenn ein Karton für eine geforderte Dicke bei der Produktion möglichst wenig Fasern verbraucht.
Bei einer Legepresse oder Straight-through-Presse wird die Faserstoffbahn nach einem offenen Zug von der TNFP-Presse auf einen Filz gelegt. Fig. 4 zeigt in schematischer Darstellung eine 4-fach befilzte TNFP-Presse 10, an die sich eine solche Legepresse 22 anschließt. Dabei sind die beiden Schuhpressen 12 der TNFP-Presse 10 zur Bahntrennung im vorliegenden Fall beispielsweise wieder mit Trennsaugern 16 versehen. Diese Ausführung ist nicht von den Ansprüchen umfasst. Dabei wird im vorliegenden Fall die Faserstoffbahn nach einem offenen Zug von der zweiten Schuhpresse 12 der TNFP-Presse 10 auf einen Filz 24 der Legepresse 22 gelegt. Damit sich zwischen der Faserstoffbahn und dem Filz keine störende Luftschicht bildet, die zu Bahnlaufproblemen führen könnte, wird meistens eine Saugfilzleitwalze 26 eingesetzt. Der Filz 24 transportiert die Faserstoffbahn in den Nip 28 der Legepresse 22, der zwischen einer glatten Oberwalze 30 und einer Presswalze 32 auf der Filzseite gebildet wird. Nach dem Nip 28 folgt die Faserstoffbahn der glatten Oberwalze 30. Für den Transfer der Faserstoffbahn in die darauffolgende Trockengruppe 34 der Trockenpartie muss die Faserstoffbahn in einem offenen Zug abgezogen werden. Zu den Vorteilen einer Legepresse zählt, dass die Faserstoffbahn durch einen Filz gestützt wird und damit keine langen offenen Züge überwinden muss. Damit kann das eine solche Legepresse umfassende Konzept für Bahnlaufgeschwindigkeiten > 1000 m/min eingesetzt werden. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass bei einer solchen Legepresse im Gegensatz zur Offsetpresse auf der Filzseite eine Presswalze zum Einsatz kommt. Eine solche Presswalze ist mit einem Speichervolumen versehen und kann zusätzlich zur Entwässerung beitragen.
Aufgrund der Bauart der Legepresse mit Walzennips mit Linienlasten von 40 bis 140 kN/m kommt allerdings meistens keine oder nur eine sehr geringe Entwässerung und damit keine oder nur eine vernachlässigbare Trockengehaltsteigerung zustande. Häufig kann es angesichts der erforderlichen Filzkonditionierung auch zu einer Rückbefeuchtung und zu einer Trockengehaltsabnahme nach der Legepresse kommen.
Zu den Nachteilen einer Legepresse zählt auch, dass zwischen der TNFP-Presse und nach der Legepresse insgesamt zwei offene Züge auftreten. Allerdings sind diese offenen Züge bei der Legepresse deutlich kürzer als bei einer Offsetpresse. Ein weiterer Nachteil der Legepresse betrifft das Überführen der Faserstoffbahn. So kann die Faserstoffbahn nur bis zum zweiten Unterfilz der TNFP-Presse bahnbreit geführt werden. Danach muss ein Bändel geschnitten werden, der zunächst bis zur Oberwalze der Legepresse geführt werden und dann in einem zweiten Schritt von der Oberwalze der Legepresse in die Trockenpartie überführt werden muss. Die Nachteile bei einem solchen Überführen in zwei Schritten wurden zuvor bereits angeführt.
Eine Legepresse besitzt zwar eine Filzführung mit zugehöriger Filzkonditionierung. Sie kann aber dennoch nur unwesentlich zur Entwässerung beitragen. Es muss somit ein relativ hoher Aufwand betrieben werden, während sich der Nutzen auf das Glätten von nur einer Seite beschränkt. Da eine Legepresse einen Filz im Keller aufweist, sind zwei Pulper 20 erforderlich (vgl. Fig. 4), um den nach der zweiten Presse und nach der dritten Presse anfallenden Ausschuss aufzunehmen. Durch den Filz im Keller können nicht beide Positionen zu einem Pulper verbunden werden, was hohe finanzielle Mehrkosten mit sich bringt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine insbesondere zur Herstellung mittlerer bis schwerer Verpackungspapiere und Kartonsorten bei Maschinen- oder Bahnlaufgeschwindigkeiten > 1000 m/min geeignete Maschine der eingangs genannten Art anzugeben, bei der die zuvor erwähnten Probleme beseitigt sind. Dabei soll insbesondere eine sehr hohe Glättwirkung erreicht werden. Gleichzeitig sollen das spezifische Volumen der Faserstoffbahn bei Kartonsorten geschont oder bei entsprechend anderer Schuhauslegung bzw. anderem Druckprofil in der Schuhpresse auch eine Steigerung der Verdichtung oder damit verbundene Eigenschaften wie SCT oder TSI in Querrichtung bei gleichzeitiger Glättung erreicht werden. Beim Transfer der Faserstoffbahn von der vorangehenden Pressenpartie und dem Transfer in die nachfolgende Trockenpartie sollen allenfalls geringfügige Züge anfallen, um die Faserstoffbahn möglichst zu schonen und die Lagenfestigkeit sowie alle damit einhergehenden weiteren Qualitätseigenschaften wie beispielsweise SCT in Querrichtung zu gewährleisten. Die Bahnüberführung soll signifikant einfacher und sicherer werden und vor allem schneller erfolgen, um mögliche Produktionsausfälle zu minimieren. Schließlich soll ein einziger Pulper genügen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Maschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Eine vorteilhafte Verwendung der erfindungsgemäßen Maschine ist im Anspruch 37 angegeben. Bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Maschine ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung sowie der Zeichnung.
Die erfindungsgemäße Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Verpackungspapier- oder Kartonbahn, umfasst wenigstens eine, vorzugsweise zwei in Bahnlaufrichtung hintereinander angeordnete, doppelt befilzte Schuhpressen und wenigstens eine in Bahnlaufrichtung hinter den beiden doppelt befilzten Schuhpressen angeordnete, insbesondere als Glattpresse ausgeführte einfach befilzte Schuhpresse.
Aufgrund dieser Ausbildung wird insbesondere für mittlere bis schwere Verpackungspapiere und Kartonsorten bei Maschinen- oder Bahnlaufgeschwindigkeiten > 1000 m/min eine sehr hohe Glättwirkung erzielt, während gleichzeitig das spezifische Volumen der Faserstoffbahn bei Kartonsorten geschont wird oder bei entsprechend anderer Schuhauslegung bzw. anderem Druckprofil in der Schuhpresse auch eine Steigerung der Verdichtung ermöglicht wird, womit auch damit einhergehende Eigenschaften wie SCT und TSI in Querrichtung gewährleistet werden können. Beim Transfer der Faserstoffbahn von der vorangehenden Pressenpartie und in die nachfolgende Trockenpartie fallen nur geringfügige Züge an, womit die Faserstoffbahn entsprechend geschont wird. Damit werden die Lagenfestigkeit sowie alle damit einhergehenden weiteren Qualitätseigenschaften wie beispielsweise SCT in Querrichtung gewährleistet. Das Überführen der Faserstoffbahn ist signifikant vereinfacht und sicherer, wobei es insbesondere schneller erfolgen kann, sodass Produktionsausfälle minimiert werden. Zudem ist nur ein einziger Pulper erforderlich, womit Kosten eingespart werden. Für die stets größer werdenden Produktionsraten wird eine schonende Entwässerung ohne Auswaschungen in der Faserstoffbahn durch eine zu intensive Entwässerung erreicht. Erfindungsgemäß wird die Gesamtentwässerung auf eine größere Anzahl von Entwässerungsnips einschließlich dem einfach befilzten Schuhpressnip der als Glättwalze dienenden einfach befilzten Schuhpresse verteilt. Mit den Schuhpressnips ergibt sich eine relativ schonende Entwässerung.
Die erfindungsgemäße Maschine ist insbesondere zur Herstellung von mittelschweren bis schweren Verpackungspapieren und/oder Karton mit einer Grammatur oder Flächengewicht von 80 g/m² bis 500 g/m² bei Bahnlaufgeschwindigkeiten > 1000 m/min einsetzbar.
Bevorzugt ist in einem jeweiligen Schuhpressnip der Schuhpressen eine Linienkraft ≥ 400 kN/m, insbesondere ≥ 500 kN/m und bevorzugt ≥ 700 kN/m erzeugbar. Um eine ausreichende Entwässerungszeit sicherzustellen, besitzt ein jeweiliger Pressschuh der Schuhpressen vorteilhafterweise eine Länge ≥ 250 mm.
Von Vorteil ist insbesondere, wenn wenigstens eine als Glättpresse ausgeführte einfach befilzte Schuhpresse eine insbesondere obere Schuhpresswalze und eine insbesondere untere glatte, insbesondere mit einer Keramik- oder Hartgummioberfläche versehene Gegenwalze umfasst. Dabei können die Schuhpresswalze und die Gegenwalze beispielsweise vertikal übereinander angeordnet sein. In diesem Fall ist der betreffende Schuhpressnip im Wesentlichen gerade bzw. parallel zur Horizontalen gestellt, wobei die ungestützte Faserstoffbahn annähernd vertikal nach oben zuführbar ist, ohne abzufallen.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform umfasst wenigstens eine als Glättpresse ausgeführte einfach befilzte Schuhpresse eine insbesondere obere Schuhpresswalze und eine insbesondere untere Gegenwalze, die von einem Transferband umschlungen ist. Über ein solches Transferband kann die Faserstoffbahn in geschlossenem Bahnlauf in die Trockenpartie transportiert werden. Dabei können die Schuhpressewalze und die von einem Transferband umschlungene Gegenwalze beispielsweise zumindest im Wesentlichen vertikal übereinander angeordnet sein, womit sich ein gerade gestellter bzw. zur Horizontalen zumindest im Wesentlichen paralleler Schuhpressnip ergibt. Die Faserstoffbahn kann in diesem Fall zumindest im Wesentlichen vertikal nach oben zugeführt werden, ohne dass sie abfällt. Es ist jedoch auch eine solche Ausführung denkbar, bei der die Schuhpresswalze und die von einem Transferband umschlungene Gegenwalze gegenüber der Vertikalen versetzt bzw. schräg angeordnet sind, sodass sich eine schräge Anordnung der einfach befilzten Schuhpresse ergibt, in die Faserstoffbahn durch das Transferband gestützt einlaufen kann und mit der eine besonders hohe Auffangkapazität der Wanne nach dem Schuhpressnip ermöglicht wird.
Wie erwähnt, kann die Faserstoffbahn über das die Gegenwalze einer einfach befilzten Schuhpresse umschlingende Transferband in geschlossenem Bahnlauf in die Trockenpartie überführbar sein.
Von Vorteil ist insbesondere auch, wenn eine jeweilige Transferbandschlaufe ohne außen liegende Leitwalze geführt ist.
Der Spitzendruck im Schuhpressnip der letzten einfach befilzten Schuhpresse ist bevorzugt gleich oder größer als der Spitzendruck in den Schuhpressnips der vorangehenden Schuhpressen. Um die Faserstoffbahn möglichst faltenfrei durch alle Schuhpressnips und in die darauffolgende Trockengruppe der Trockenpartie zu transportieren, ist zwischen aufeinanderfolgenden Schuhpressen zweckmäßigerweise jeweils eine Bahnlaufgeschwindigkeitsdifferenz von 0,2 % bis 3,5 % vorgesehen.
Den verschiedenen Positionen der Maschine, an denen Ausschuss anfällt, kann ein gemeinsamer Pulper zugeordnet sein, womit entsprechend Kosten eingespart werden. Dabei ist bei einem jeweiligen Abriss der Faserstoffbahn in der Trockenpartie der anfallende Ausschuss über den in Bahnlaufrichtung betrachtet ersten Trockenzylinder in den gemeinsamen Pulper leitbar. Ein erneutes Überführen der Faserstoffbahn durch die Pressenpartie ist nicht erforderlich. Bevorzugt ist dem in Bahnlaufrichtung betrachtet ersten Trockenzylinder der Trockenpartie zur Abnahme der Faserstoffbahn und zur Reinigung des Trockenzylinders wenigstens ein, vorzugsweise zwei Schaber zugeordnet.
Um ein Selbstüberführen zu vermeiden und die Faserstoffbahn stabil abzuführen, ist der horizontale Abstand zwischen den Mittelpunkten des in Bahnlaufrichtung betrachtet ersten Trockenzylinders bzw. -walze und der darauffolgenden ersten Stabilisierungswalze der Trockenpartie bevorzugt ≥ 80 %, insbesondere ≥ 90 % und vorzugsweise ≥ 95 % der Summe der halben Durchmesser der beiden Walzen.
Zur Erzielung einer möglichst hohen Reinigungswirkung ist am die Gegenwalze einer jeweiligen einfach befilzten Schuhpresse umschlingenden Transferband vorteilhafterweise ein Hochleistungsreinigungsaggregat mit zumindest einer, bevorzugt zumindest zwei Düsenreihen zur Erzeugung von jeweils zumindest zwei Einzelstrahlen angeordnet, die von unterschiedlichen Richtungen schräg auf die Transferbandoberfläche auftreffen. Dabei können insbesondere sehr feine Düsenreihen eingesetzt werden. Der Druck der Düsen des Hochleistungsreinigungsaggregats ist bevorzugt ≥ 50 bar, insbesondere ≥ 100 bar und vorzugsweise ≥ 120 bar. Der Durchmesser der Düsen des Hochleistungsreinigungsaggregats ist vorteilhafterweise jeweils ≤ 0,7 mm, insbesondere ≤ 0,5 mm und bevorzugt ≤ 0,3 mm.
Dem die Gegenwalze einer jeweiligen einfach befilzten Schuhpresse umschlingenden Transferband ist im Anschluss an das Hochleistungsreinigungsaggregat zweckmäßigerweise ein Schaber zugeordnet, um Bahnreste vom Überführen abzunehmen und überschüssiges Wasser zu entfernen. Dabei sind das Hochleistungsreinigungsaggregat und der Schaber vorzugsweise gegenüber einem im Anschluss an den Schuhpressnip der einfach befilzten Schuhpresse vorgesehenen Auslaufwalze angeordnet, um eine entsprechende Stützwirkung zu erzielen.
Die Trennung der Bespannungen bzw. Filze einer jeweiligen doppelt befilzten Schuhpresse in Bahnlaufrichtung nach einem jeweiligen Schuhpressnip erfolgt mittels einer insbesondere in der Schlaufe des Unterfilzes angeordneten Saugfilzleitwalze. Dabei ist diese Saugfilzleitwalze oder eine in Filzlaufrichtung darauffolgende, vor einem Rohrsauger angeordnete Filzleitwalze mit einem Antrieb versehen. Von Vorteil ist insbesondere auch, wenn die Saugfilzleitwalze vom betreffenden Filz, insbesondere Unterfilz, über einen Winkel ≥ 15°, insbesondere ≥ 30° und vorzugsweise ≥ 40° umschlungen ist.
Die Transferstrecke der Faserstoffbahn zwischen einander benachbarten Saugfilzleitwalzen der in Bahnlaufrichtung betrachtet ersten und zweiten Schuhpresse und zwischen einander benachbarten Saugfilzleitwalzen der in Bahnlaufrichtung betrachtet zweiten und dritten Schuhpresse ist bevorzugt jeweils < 900 mm, insbesondere < 750 mm und vorzugsweise < 600 mm.
Von Vorteil ist insbesondere auch, wenn die Nachumschlingung der Gegenwalze einer jeweiligen Schuhpresse durch den betreffenden Filz bzw. Transferband nach dem Schuhpressnip ≥ 20 mm, insbesondere ≥ 45 mm und vorzugsweise ≥ 70 mm ist.
Zweckmäßigerweise ist eine der Leitwalzen, um die das die Gegenwalze einer jeweiligen einfach befilzten Schuhpresse umschlingende Transferband geführt ist, mit einem Antrieb versehen.
Die in Bahnlaufrichtung betrachtet erste Trockengruppe der Trockenpartie ist vorteilhafterweise einreihig und mit ≤ 4, insbesondere ≤ 3 und vorzugsweise ≤ 2 Trockenzylindern ausgeführt.
Das die Gegenwalze einer jeweiligen einfach befilzten Schuhpresse umschlingende Transferband und der Filz können insbesondere geschlossen in den einfach befilzten Schuhpressnip einlaufen. Damit wird ein Herabfallen der Faserstoffbahn auch bei einem Flächengewicht > 140 g/m² verhindert.
Von Vorteil ist zudem, wenn das die Gegenwalze einer jeweiligen einfach befilzten Schuhpresse umschlingende Transferband ein einem Trockensieb ähnliches Grundgewebe umfasst, das mit Polyurethan durchgossen ist. Ein solches Transferband ist preisgünstiger als auf der Basis von Filzen aufgebaute Bänder.
Das die Gegenwalze einer jeweiligen einfach befilzten Schuhpresse umschlingende Transferband besitzt bevorzugt eine Oberflächenrauheit insbesondere in Bahnlaufrichtung von Rz ≤ 12 µm, insbesondere ≤ 10 µm und vorzugsweise ≤ 8 µm.
Die Transferstrecke am das die Gegenwalze einer jeweiligen einfach befilzten Schuhpresse umschlingenden Transferband nach deren einfach befilztem Schuhpressnip ist vorteilhafterweise ≤ 2,5 m, insbesondere ≤ 2,0 m und vorzugsweise ≤ 1,5 m.
In bestimmten Fällen ist auch von Vorteil, wenn die Trennung der Bespannungen bzw. Filze einer jeweiligen doppelt befilzten Schuhpresse in Bahnlaufrichtung nach dem jeweiligen Schuhpressnip mittels eines Trennsaugers erfolgt. Dabei ist ein solcher Trennsauger insbesondere mit fünf und vorzugsweise mit drei Saugschlitzen versehen. Die im folgenden beschriebenen Ausführungen mit Trennsauger sind nicht von den Ansprüchen umfasst. Von Vorteil ist insbesondere auch, wenn bei einer solchen Trennung der Bespannungen bzw. Filze einer jeweiligen doppelt befilzten Schuhpresse in Bahnlaufrichtung nach dem jeweiligen Schuhpressnip mittels eines Trennsaugers die Transferstrecke nach dem Trennsauger bis zur Abnahme der Faserstoffbahn in die nächste angetriebene Gruppe ≤ 1600 mm ist.
Insbesondere bei einer Trennung der Bespannungen bzw. Filze einer jeweiligen doppelt befilzten Schuhpresse in Bahnlaufrichtung nach dem jeweiligen Schuhpressnip mittels eines Trennsaugers ist bevorzugt die erste nach der Transferstrecke in der unteren Filzschlaufe einer jeweiligen doppelt befilzten Schuhpresse vorgesehene Leitwalze mit einem Antrieb versehen.
Abweichend davon ist jedoch auch eine solche Ausführung denkbar, bei der insbesondere bei einer Trennung der Bespannungen bzw. Filze einer jeweiligen doppelt befilzten Schuhpresse in Bahnlaufrichtung nach dem jeweiligen Schuhpressnip mittels eines Trennsaugers eine nach der ersten auf die Transferstrecke folgenden Leitwalze in der unteren Filzschlaufe einer jeweiligen doppelt befilzten Schuhpresse vorgesehene, in Filzlaufrichtung vor einem Rohrsauger angeordnete Leitwalze mit einem Antrieb versehen ist.
Bevorzugt weist eine jeweilige zur Trennung der Bespannungen bzw. Filze einer doppelt befilzten Schuhpresse in Bahnlaufrichtung nach einem jeweiligen Schuhpressnip vorgesehene Saugfilzleitwalze zumindest zwei Saugzonen auf, von denen zumindest eine als Hochvakuumzone ausgeführt ist. Dabei weist die jeweilige Saugfilzleitwalze bevorzugt drei Zonen auf, von denen zwei als Hochvakuumzonen ausgeführt sind.
Dabei ist insbesondere von Vorteil, wenn eine jeweilige Hochvakuumzone ein Vakuum ≥ 35 kPa, insbesondere ≥ 45 kPa und vorzugsweise ≥ 50 kPa besitzt. Zweckmäßigerweise ist eine der nach dem einfach befilzten Schuhpressnip einer jeweiligen einfach befilzten Schuhpresse in deren Transferbandschlaufe vorgesehenen Leitwalzen mit einem Antrieb versehen.
Gemäß einer weiteren praktischen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Maschine sind in der Transferbandschlaufe einer jeweiligen einfach befilzten Schuhpresse unmittelbar nach deren einfach befilztem Schuhpressnip zwei Auslaufwalzen vorgesehen, an denen in Transferbandlaufrichtung betrachtet zunächst ein Hochleistungsaggregat und anschließend zumindest ein Transferbandschaber angeordnet sind. Dabei sind das Hochleistungsaggregat und der wenigstens ein Schaber bevorzugt jeweils gegenüber einer Walze angeordnet, womit man eine optimale Abstützung erreicht sowie ausreichend Platz für die Komponenten erhält.
Die erfindungsgemäße Maschine ist insbesondere zur Herstellung von mittelschweren bis schweren Verpackungspapieren und/oder Karton mit einem Flächengewicht von 80 g/m² bis 500 g/m² bei Bahnlaufgeschwindigkeiten > 1000 m/min einsetzbar.
Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Maschine werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben; in dieser zeigen:

Fig. 1: eine schematische Darstellung einer 4-fach befilzten TNFP-Presse mit Saugfilzleitwalzen,
Fig. 2: eine schematische Darstellung einer 4-fach befilzten TNFP-Presse mit Trennsaugern,
Fig. 3: eine schematische Darstellung einer 4-fach befilzten TNFP-Presse mit darauffolgender Offsetpresse,
Fig. 4: eine schematische Darstellung einer 4-fach befilzten TNFP-Presse mit einer Legepresse,
Fig. 5: eine schematische Darstellung einer beispielhaften Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Maschine mit zwei in Bahnlaufrichtung hintereinander angeordneten, jeweils doppelt befilzten Schuhpressen und einer in Bahnlaufrichtung hinter diesen angeordneten einfach befilzten Schuhpresse als Glättpresse mit glatter unterer Walze,
Fig. 6: eine schematische Darstellung einer beispielhaften Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Maschine mit zwei in Bahnlaufrichtung hintereinander angeordneten, jeweils doppelt befilzten Schuhpressen und einer in Bahnlaufrichtung hinter diesen angeordneten einfach befilzten Schuhpresse als Glättpresse mit einer Schuhpresswalze und einer von einem Transferband umschlungenen Gegenwalze, die vertikal übereinander angeordnet sind, und
Fig. 7: eine schematische Darstellung einer mit der Ausführungsform gemäß Fig. 6 vergleichbaren beispielhaften Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Maschine, wobei die Schuhpresswalze und die vom Transferband umschlungene Gegenwalze der als Glättpresse vorgesehenen einfach befilzten Schuhpresse jedoch gegenüber der Vertikalen versetzt bzw. schräg übereinander angeordnet sind.

Die Fig. 5 bis 7 zeigen in jeweils schematischer Darstellung drei beispielhafte Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Maschine 40 zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Verpackungspapier- oder Kartonbahn. Dabei umfasst die Maschine 40 jeweils zwei in Bahnlaufrichtung L hintereinander angeordnete doppelt befilzte Schuhpressen 42 und eine in Bahnlaufrichtung L hinter den beiden doppelt befilzten Schuhpressen 42 angeordnete, als Glättpresse ausgeführte einfach befilzte Schuhpresse 44. Eine jeweilige Schuhpresse 42, 44 umfasst eine obere Schuhpresswalze 46 und eine untere Gegenwalze 48. Die Schuhpresswalze 46 und Gegenwalze 48 zumindest der beiden doppelt befilzten Schuhpressen 42 sind jeweils gegenüber der Vertikalen versetzt und damit schräg übereinander angeordnet.
Die Trennung der Bespannungen bzw. Filze einer jeweiligen doppelt befilzten Schuhpresse 42 in Bahnlaufrichtung L nach einem jeweiligen Schuhpressnip erfolgt jeweils mittels einer insbesondere in der Schlaufe des Unterfilzes angeordnete Saugfilzleitwalze 52.
Bei dem in der Fig. 5 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die unten liegende Gegenwalze 48 der als Glättpresse vorgesehenen einfach befilzten Schuhpresse 44 als glatte Walze vorgesehen. Anders als die Schuhpresswalze 46 und Gegenwalze 48 der beiden vorangehenden Schuhpressen 42 sind die Schuhpresswalze 46 und die glatte Gegenwalze 48 der als Glättpresse vorgesehenen einfach befilzten Schuhpresse 44 vertikal übereinander angeordnet. Die Faserstoffbahn wird zusammen mit einem Filz 54 durch den Schuhpressnip der als Glättpresse vorgesehenen einseitig befilzten Schuhpresse 44 geführt. Im Anschluss an den Schuhpressnip wird die Faserstoffbahn von der glatten Gegenwalze 48 der einfach befilzten Presse 44 mitgenommen und von einem Trockensieb 56 einer Trockengruppe 58 der darauffolgenden Trockenpartie von der glatten Gegenwalze 48 abgenommen.
Den verschiedenen Positionen der Maschine 40, an denen Ausschuss anfällt, ist ein gemeinsamer Pulper 60 zugeordnet.
Die in der Fig. 6 dargestellte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Maschine 40 unterscheidet sich von der gemäß Fig. 5 zunächst dadurch, dass die als Glättpresse vorgesehene einfach befilzte Schuhpresse 44 eine von einem Transferband 62 umschlungene Gegenwalze 48 aufweist und die Faserstoffbahn im Anschluss an den Schuhpressnip der als Glättpresse vorgesehenen einseitig befilzten Schuhpresse 44 durch das Trockensieb 56 der Trockengruppe 58 der nachfolgenden Trockenpartie vom Transferband 62 abgenommen wird. Dabei sind in dieser Ausführung gemäß Fig. 6 die Schuhpresswalze 46 und die Gegenwalze der als Glättpresse vorgesehenen einfach befilzten Schuhpresse 44 vertikal übereinander angeordnet, sodass sich ein zumindest im Wesentlichen horizontaler Pressnip ergibt.
Auch bei der Ausführungsform gemäß Fig. 7 ist die der Schuhpresswalze 46 gegenüberliegende Gegenwalze 48 der als Glättpresse vorgesehenen einseitig befilzten Schuhpresse 44 wieder von einem Transferband 62 umschlungen. Anders als bei der Ausführungsform gemäß Fig. 6 sind im vorliegenden Fall die Schuhpresswalze 46 und die vom Transferband 62 umschlungene Gegenwalze 48 jedoch gegenüber der Vertikalen versetzt bzw. schräg übereinander angeordnet, sodass sich ein gegenüber der Horizontalen schräg gestellter Schuhpressnip ergibt.
Bei sämtlichen in den Fig. 5 bis 7 dargestellten beispielhaften Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Maschine 40 ist den verschiedenen Positionen der Maschine 40, an denen Ausschuss anfällt, jeweils ein gemeinsamer Pulper 60 zugeordnet.
Während sich bei der Ausführungsform gemäß Fig. 5 eine Pressenpartie nach Art einer Tripple NipcoFlex Presse mit glatter Walze unten in der dritten Schuhpresse ergibt, ergibt sich bei den beiden Ausführungsformen gemäß den Fig. 6 und 7 einer erfindungsgemäßen Maschine 40 jeweils eine Pressenpartie nach Art einer Tripple NipcoFlex Presse mit geschlossenem Zug und Transferband in der dritten Schuhpresse unten.
Bei den verschiedenen in den Fig. 5 bis 7 dargestellten beispielhaften Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Maschine 40 ist bei einem jeweiligen Abriss der Faserstoffbahn in der Trockenpartie der anfallende Ausschuss jeweils über den in Bahnlaufrichtung L betrachtet ersten Trockenzylinder 64 in den gemeinsamen Pulper 60 leitbar. Dabei sind dem in Bahnlaufrichtung L betrachtet ersten Trockenzylinder 64 der Trockenpartie zur Abnahme der Faserstoffbahn und zur Reinigung des Trockenzylinders 64 zwei Schaber 66 zugeordnet.

Bezugszeichenliste

10: TNFP-Presse
12: Schuhpresse
14: Saugfilzleitwalze
16: Trennsauger
18: Offsetpresse
20: Pulper
22: Legepresse
24: Filz
26: Saugfilzleitwalze
28: Nip
30: glatte Oberwalze
32: Presswalze
34: Trockengruppe

40: Maschine
42: doppelt befilzte Schuhpresse
44: einfach befilzte Schuhpresse
46: Schuhpresswalze
48: Gegenwalze
50: Filz
52: Saugfilzwalze
52: Filz
56: Trockensieb
58: Trockengruppe
60: Pulper
62: Transferband
64: erster Trockenzylinder
66: Schaber

L: Bahnlaufrichtung

Claims

Maschine (40) zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Verpackungspapier- oder Kartonbahn, mit wenigstens einer, vorzugsweise zwei in Bahnlaufrichtung (L) hintereinander angeordneten doppelt befilzten Schuhpressen (42) und wenigstens einer in Bahnlaufrichtung (L) hinter der, bzw. den beiden doppelt befilzten Schuhpresse(n) (42) angeordneten, insbesondere als Glättpresse ausgeführten einfach befilzten Schuhpresse (44),
dadurch gekennzeichnet, dass die Trennung der Bespannungen bzw. Filze (50) einer jeweiligen doppelt befilzten Schuhpresse (42) in Bahnlaufrichtung (L) nach einem jeweiligen Schuhpressnip mittels einer insbesondere in der Schlaufe des Unterfilzes angeordneten Saugfilzleitwalze (52) erfolgt, wobei die Saugfilzleitwalze (52) oder eine in Filzlaufrichtung darauffolgende, vor einem Rohrsauger angeordnete Filzleitwalze mit einem Antrieb versehen ist.
Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Saugfilzleitwalze (52) vom betreffenden Filz, insbesondere Unterfilz, über einen Winkel ≥ 15°, insbesondere ≥ 30° und vorzugsweise ≥ 40° umschlungen ist.
Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Transferstrecke der Faserstoffbahn zwischen einander benachbarten Saugfilzleitwalzen (52) der in Bahnlaufrichtung (L) betrachtet ersten und zweiten Schuhpresse (42) und zwischen einander benachbarten Saugfilzleitwalzen der in Bahnlaufrichtung (L) betrachtet zweiten und dritten Schuhpresse jeweils < 900 mm, insbesondere < 750 mm und vorzugsweise < 600 mm ist.
Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine jeweilige zur Trennung der Bespannungen bzw. Filze (50) einer doppelt befilzten Schuhpresse (42) in Bahnlaufrichtung (L) nach einem jeweiligen Schuhpressnip vorgesehene Saugfilzleitwalze (52) zumindest zwei Saugzonen aufweist, von denen zumindest eine als Hochvakuumzone ausgeführt ist, wobei sie bevorzugt drei Saugzonen aufweist, von denen zwei als Hochvakuumzonen ausgeführt sind.
Maschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine jeweilige Hochvakuumzone ein Vakuum ≥ 35 kPa, insbesondere ≥ 45 kPa und vorzugsweise ≥ 50 kPa besitzt.
Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass wenigstens eine als Glättpresse ausgeführte einfach befilzte Schuhpresse (44) eine insbesondere obere Schuhpresswalze (46) und eine insbesondere untere glatte, insbesondere mit einer Keramik- oder Hartgummioberfläche versehene Gegenwalze (48) umfasst, wobei die Schuhpresswalze (46) und die Gegenwalze (48) vorzugsweise zumindest im Wesentlichen vertikal übereinander angeordnet sind.
Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass wenigstens eine als Glättpresse ausgeführte einfach befilzte Schuhpresse (44) eine insbesondere obere Schuhpresswalze (46) und eine insbesondere untere Gegenwalze (48) umfasst, die von einem Transferband (62) umschlungen ist, wobei das Transferband (62) insbesondere eine Oberflächenrauheit speziell in Bahnlaufrichtung von R_z ≤ 12 µm, insbesondere ≤ 10 µm und vorzugsweise ≤ 8 µm aufweist.
Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Faserstoffbahn über das die Gegenwalze (48) einer einfach befilzten Schuhpresse (44) umschlingende Transferband (62) in geschlossenem Bahnlauf in die Trockenpartie überführbar ist.
Maschine nach einem der Ansprüche 7 oder 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass am Transferband (62) ein Hochleistungsreinigungsaggregat mit zumindest einer, bevorzugt zumindest zwei Düsenreihen zur Erzeugung von jeweils zumindest zwei Einzelstrahlen angeordnet ist, die von unterschiedlichen Richtungen schräg auf die Transferbandoberfläche auftreffen.
Maschine nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Druck der Düsen des Hochleistungsreinigungsaggregats ≥ 50 bar, insbesondere ≥ 100 bar und vorzugweise ≥ 120 bar und/oder der Durchmesser der Düsen des Hochleistungsreinigungsaggregats jeweils ≤ 0, 7 mm, insbesondere ≤ 0, 5 mm und bevorzugt ≤ 0, 3 mm ist.
Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine der Leitwalzen, um die das die Gegenwalze (48) einer jeweiligen einfach befilzten Schuhpresse (44) umschlingende Transferband (62) geführt ist, mit einem Antrieb versehen ist.
Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Nachumschlingung der Gegenwalze (48) einer jeweiligen Schuhpresse (42, 44) durch den betreffenden Filz (50) bzw. Transferband (62) nach dem Schuhpressnip ≥ 20 mm, insbesondere ≥ 45 mm und vorzugsweise ≥ 70 mm ist.
Verfahren zur Herstellung einer Faserstoffbahn mittels einer Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Spitzendruck im Schuhpressnip der letzten, einfach befilzten Schuhpresse (44) gleich oder größer ist als der Spitzendruck in den Schuhpressnips der vorangehenden Schuhpressen (42).
Verfahren nach Anspruch 13 dadurch gekennzeichnet, dass zwischen aufeinanderfolgenden Schuhpressen (42, 44) jeweils eine Bahnlaufgeschwindigkeitsdifferenz von 0,2 % bis 3,5 % aufgebracht wird, um die Faserstoffbahn faltenfrei durch die Schuhpressnips und in die Trockenpartie zu führen.