DE102004017823A1

DE102004017823A1 - Papiermaschine

Info

Publication number: DE102004017823A1
Application number: DE102004017823A
Authority: DE
Inventors: Udo Gabbusch; Joachim Hinz; Ingolf Cedra; Holger Humberg; Rüdiger Dr. Kurtz; Jörg Dr. Rheims
Original assignee: Voith Paper Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2004-04-13
Filing date: 2004-04-13
Publication date: 2005-11-03
Also published as: EP1586697A1; ATE469264T1; EP1586697B1; DE502005009621D1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Maschine zum Herstellen einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn (1) aus einer Faserstoffsuspension mit einer einen beheizten Zylinder (6) und eine Druckhaube (7) umfassenden Trockenanordnung (5) und einem Glättwerk (13) zum Glätten der Faserstoffbahn (1), die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Trockenanordnung (5) unmittelbar vor dem Glättwerk (13) angeordnet ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Maschine zum Herstellen einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn aus einer Faserstoffsuspension mit einer einen beheizten Zylinder und eine Druckhaube umfassenden Trockenanordnung und einem Glättwerk zum Glätten der Faserstoffbahn.

Aus der WO 99/22067 ist beispielsweise eine Papiermaschine zur Herstellung einer Papierbahn aus einer Faserstoffsuspension bekannt.

Bei bekannten Papiermaschinen wird die Papierbahn mit gleichmäßiger Feuchteverteilung in allen drei Raumrichtungen innerhalb der Papierbahn zum Kalander geführt. Anschließend wird zur effektiven Kalandrierung zur Erzeugung eines Feuchtegradienten in Richtung der Bahndicke (z – Richtung) („moisture gradient calendering") üblicherweise ein Dampfblaskasten zur Kondensat-Filmbildung auf derjenigen Papierbahnseite eingesetzt, die der heißen Walze im Kalandernip zugeordnet ist.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Maschine der eingangs genannten Art zu schaffen, in der die Papierbahn während ihrer Herstellung für die Glättung in einem zu der Maschine gehörenden Glättwerk optimiert ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die Trockenanordnung unmittelbar vor dem Glättwerk angeordnet ist.

Mit Hilfe der Trockenanordnung gelingt es, eine Faserstoffbahn, insbesondere eine Papierbahn, mit in z – Richtung unterschiedlicher Feuchte und Temperatur, d. h. mit einem Feuchte- und Temperaturprofil, zu erzeugen und dann direkt dem Kalander zuzuführen, ohne dass eine zusätzliche Befeuchtung mit einem Kondensatfilm oder mit einem Wassersprühfilm notwendig ist.

Das umlaufende Sieb der Trockenanordnung ist aufgrund der Kühlung in der Druckhaube und/oder durch eine zusätzliche Kühlung genügend kalt, so dass es bei der Berührung mit der Faserstoffbahn in der Trockenanordnung diese auf der von dem Trockenzylinder abgewandten Seite soweit abkühlt, dass auf dieser Seite mehr Feuchtigkeit in der Faserstoffbahn verbleibt als auf der anderen Seite.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.

Zusätzlich zur Erzeugung des Feuchtigkeitsprofils in der Trockenanordnung kann dieser vor dem Glättwerk eine Einrichtung zum Befeuchten der Faserstoffbahn auf der von dem Trockenzylinder abgewandten Seite nachgeordnet sein, um das bereits vorhandene Feuchtigkeitsprofil noch weiter zu erhöhen.

Für die Vergrößerung des Feuchtigkeitsprofils eignet sich insbesondere ein Dampfblaskasten oder ein Sprühfeuchtwerk.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Glättwerk einen einzigen Nip umfasst und dass eine harte und beheizbare Walze des Glättwerks der von dem Trockenzylinder abgewandten Seite der Faserstoffbahn zugewandt ist.

Bei dieser Ausgestaltung wird mit Vorteil ein Schuhkalander eingesetzt, in dem die feuchtere Seite der Faserstoffbahn eine beheizbare Walze umschlingt, gegen die ein nicht-beheizter Pressschuh drückt.

Alternativ zu dieser Vorrichtung lässt sich mit Vorteil auch ein Glättwerk einsetzen, das eine Mehrzahl von Nips umfasst und in dem mehrere harte und beheizbare Walzen des Glättwerks der von dem Trockenzylinder der Trockenanordnung abgewandten Seite der Faserstoffbahn zugewandt sind, wobei zwischen den beheizbaren Walzen jeweils eine weiche Walze zwischengeschaltet ist.

Mit Vorteil lässt sich auch vorsehen, dass die Temperatur und der Anpressdruck des Trockenzylinders in der Trockenanordnung so gewählt sind, dass die dem Trockenzylinder zugewandte Seite der Faserstoffbahn den für die Aufrollung der Faserstoffbahn erforderlichen Glättezustand beim Durchlaufen der Trockenanordnung erhält. Durch eine richtige Wahl dieser beiden Parameter lässt sich der gewünschte Endzustand der Faserstoffbahn in Hinblick auf deren Glätte erreichen.

Durch die Erfindung wird somit die Kombination aus einer Trockenanordnung und einem Kalander in der Weise geschaffen, dass die feuchte und die kalte Seite der Trockenanordnung, also die der Druckhaube zugewandte Seite, die durch die Kondensation des Wassers aus der Faserstoffbahn und durch die kalten Siebe erzeugt wird und dadurch auch nachteilig mit starken Siebmarkierungen versehen ist, im direkt folgenden Kalander, bevorzugt in einem heißen Schuhkalander, auf die heiße Kalanderwalze im Nip geführt wird. Die von der Trockenanordnung erzeugte glatte und heiße Papierseite benötigt oft keine weitere zusätzliche Behandlung oder Nachglättung.

Die Feuchte der Faserstoffbahn am Austritt aus der Trockenanordnung auf der dem Sieb zugewandten Seite ist dabei so zu optimieren, dass die entstandene Siebmarkierung durch die Nachglättung noch entfernt werden kann, indem eine sehr heiße Walzenseite auf diese Seite im Nip trifft.

Die Vorteile der Erfindung bestehen insgesamt darin, dass die Nachteile der Zweiseitigkeit der Trockenanordnung und der sich stark ausbildenden Siebmarkierung kompensiert werden. Eine Nachkalandrierung ist nur oder insbesondere für die die Markierungen aufweisende Seite der Faserstoffbahn erforderlich, da die dem Trockenzylinder zugewandte Seite bereits einen hervorragenden Glanz und eine ausreichende Glätte hat.

Anhand der Zeichnungen wird die Erfindung nachfolgend in zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
1 ein Schema einer Trockenanordnung mit einem dieser in Laufrichtung der Faserstoffbahn 1 nachgeordneten Schuhglättwerk 13 und
2 eine Papiermaschine mit einer Trockenanordnung gemäß 1 und einem eine Mehrzahl von Walzen aufweisenden Kalander.
Eine Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn 1 (1) umfasst eine eine Vielzahl von Trockenzylindern 2 und Umlenkwalzen 3 umfassende Trockeneinrichtung 4. Dieser ist eine Trockenanordnung 5 mit einem beheizten Trockenzylinder 6 und einer Druckhaube 7 mit einem in dieser enthaltenden kühlenden Medium nachgeordnet. Der Trockengehalt der Faserstoffbahn 1 beträgt vor dem Eintritt in die Trockenanordnung 5 zwischen 70 und 80%. Nach dem Verlassen der Trockenanordnung liegt er zwischen 92 und 95%.
Zusammen mit einem groben Sieb 8 und einem feinen Sieb 9 sowie einem (hier nicht dargestellten) wasserundurchlässigen Band wird die Faserstoffbahn 1 zwischen dem Trockenzylinder 6 und der Druckhaube 7 hindurchgeführt. Die Siebe 8, 9 werden über Leitwalzen 10 nach oben zur Abgabe der von ihnen aufgenommenen Feuchtigkeit abgeführt.
Im Anschluss an die Trockenanordnung 5 wird die Faserstoffbahn 1 um Umlenkwalzen 11, 12 zu einem als Schuhglättwerk ausgebildeten Glättwerk 13 weitergeleitet. Dieser umfasst einen beheizbaren Zylinder 14, der mit einer Schuhwalze 15 einen verlängerten Nip bildet. Die Faserstoffbahn 1 wird zwischen dem Zylinder 14 und der Schuhwalze 15 derart hindurchgeführt, dass die feuchte und mit den Markierungen des Siebs 9 versehene Seite über die Mantelseite des Zylinders 14 läuft und von dem heißen Zylinder 14 geglättet wird. Zwischen den Umlenkwalzen 11, 12 kann zusätzlich noch eine der oberen Seite der Faserstoffbahn 1 zugewandte Einrichtung zum Befeuchten der Faserstoffbahn 1 angeordnet werden, wenn diese auf der oberen Seite schon einen zu hohen Trockengehalt aufweist. Nachdem die Faserstoffbahn 1 das Glättwerk 13 durchlaufen hat, wird sie in einem Wickelapparat zu einer Rolle aufgewickelt.
In einer ebenfalls mit einer Trockenanordnung 5 gemäß 1 ausgestatteten Papiermaschine (2) wird aus einem Stoffauflauf 16 eine Faserstoffsuspension einem Spalt zwischen zwei Sieben 17 und 18 eines Doppelsiebformers 19 zugeführt. Auf dem Radius einer Formierwalze 20 laufen die Siebe 17, 18 keilförmig aufeinander zu und schließen die Faserstoffsuspension zwischen sich ein. Dabei erfolgt eine erste Entwässerung der Faserstoffsuspension, und es bildet sich eine Fasermatte, aus der eine Papierbahn 21 entsteht.
An den Doppelsiebformer 19 schließt sich eine Pressenpartie 20 an. Die Pressenpartie 20 umfasst beispielsweise, wie dargestellt, drei Pressstellen 21, 22, 23. Die ersten beiden Pressstellen 21, 22 bilden eine Tandem-Nipco-Flex-Pressenpartie, in der jeweils eine Walze 23, 24 mit einer Schuhpresswalze 25, 26 zusammenwirkt.
Der Pressenpartie 20 folgt in Bahnlaufrichtung eine Umlenkwalzen 27 und Trockenzylinder 28 aufweisende Trockenpartie 29. Nach der Trockenpartie 29 wird die Papierbahn 21 zwischen einem Trockenzylinder 29 und einer Druckhaube 30 einer Trockenanordnung 31 hindurchgeführt, die aufgebaut ist wie die Trockenanordnung 5 gemäß 1.
Über Umlenkwalzen gelangt die Papierbahn 21 in einen Kalander 32, in dem sie geglättet wird. Der Kalander 32 ist nach der Art des aus der EP 0 732 445 B1 bekannten Kalanders aufgebaut und umfasst lediglich Walzen, die die Papierbahn 21 einseitig auf der oberen Seite glätten, die beim Durchlaufen der Trockenanordnung 31 Siebmarkierungen erhalten hat.
Der Kalander 32 weist einen Walzenstapel mit vier Walzen 33, 34, 35 und 36 auf. Die Walze 33 ist beheizbar, durchbiegungsgesteuert und weist eine harte Oberfläche auf.
Die Walze 34 hat eine weiche Oberfläche. Die Walze 35 ist beheizbar und hat eine harte Mantelfläche, während die Walze 36 wieder eine weiche Mantelfläche aufweist. Auf diese Weise ergeben sich drei Arbeitsspalte, die jeweils durch eine mit einer weichen Walze zusammenwirkende harte, beheizbare Walze gebildet werden. In allen drei Arbeitsspalten wird die Papierbahn 21 einseitig auf der Markierungen aufweisenden Seite geglättet und gleichzeitig erwärmt, bis sie auf dieser Seite denselben Trocknungsgrad und Glanz sowie dieselbe Glätte erhalten hat wie die gegenüberliegende Seite.
Anschließend wird die Papierbahn 21 über weitere Umlenkrollen zu einer Wickelmaschine 37 weitergeleitet, in der sie zu einem Wickel aufgewickelt wird. Die Wickelmaschine 37 kann auch offline von der Maschine zur Herstellung der Papierbahn 21 aus der Faserstoffsuspension angeordnet sein.

Claims

Maschine zum Herstellen einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn (1, 21) aus einer Faserstoffsuspension mit einer einen beheizten Zylinder (6) und eine Druckhaube (7) umfassenden Trockenanordnung (5, 31) und einem Glättwerk (13, 32) zum Glätten der Faserstoffbahn (1, 21), dadurch gekennzeichnet, dass die Trockenanordnung (5, 31) unmittelbar vor dem Glättwerk (13, 32) angeordnet ist.
Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Trockenanordnung (5, 31) und dem Glättwerk (13, 32) eine Einrichtung zum Befeuchten der Faserstoffbahn (1, 21) auf der von dem Zylinder (6) abgewandten Seite angeordnet ist.
Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung ein Dampfblaskasten oder ein Sprühfeuchtwerk ist.
Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Glättwerk (13) einen einzigen Nip umfasst und dass eine harte und beheizbare Walze (14) des Glättwerks (13) der von dem Zylinder (6) der Trockenanordnung (5) abgewandten Seite der Faserstoffbahn (1) zugewandt ist.
Maschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Glättwerk ein Schuhglättwerk (13) ist.
Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Glättwerk (32) eine Mehrzahl von Nips umfasst und mehrere harte und beheizbare Walzen (33, 35) des Glättwerks (32) der von dem Zylinder der Trockenanordnung (31) abgewandten Seite der Faserstoffbahn (21) zugewandt sind, wobei zwischen den beheizbaren harten Walzen (33, 35) jeweils eine weiche Walze (34, 36) zwischengeschaltet ist.
Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur und der Anpressdruck des Zylinders (6) in der Trockenanordnung (5, 31) so gewählt sind, dass die dem Zylinder (6) zugewandte Seite der Faserstoffbahn (1, 21) den für die Aufrollung der Faserstoffbahn (1, 21) erforderlichen Glättezustand beim Durchlaufen der Trockenanordnung (5, 31) erhält.