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Die
Erfindung betrifft eine Maschine zum Herstellen einer Bahn, insbesondere
einer Papier- oder Kartonbahn.
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Eine
Papiermaschine umfasst als wesentliche Baugruppen einen Stoffauflauf,
eine Siebpartie, auf welcher die Bahn gebildet wird, eine nachgeschaltete
Pressenpartie und eine sich daran anschließende Trockenpartie mit Rollapparat.
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Die
Pressenpartie weist eine Vielzahl von Walzen auf, die in verschiedenen
Konfigurationen relativ zueinander angeordnet sind und einen oder mehrere
Pressspalte miteinander bilden. Ein wesentlicher Bestandteil der
Pressenpartie sind Filzbänder, die
zusammen mit der noch feuchten Papierbahn durch die Pressspalte
hindurchgeführt
werden und dort Wasser aufnehmen. Das im Filz gespeicherte Wasser
wird an anderer Stelle wieder abgegeben.
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Die
Pressenpartie weist wie alle anderen Baugruppen der Papiermaschine
eine Stuhlung auf. Diese umfasst auf der Triebseite wie auch auf
der Führerseite
jeweils eine Tragkonstruktion. Die genannten Walzen sind in den
Tragkonstruktionen gelagert.
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Die
Filzbänder
sind in starkem Maße
dem Verschleiß ausgesetzt.
Sie müssen
daher des Öfteren
ausgetauscht werden. Das Entfernen des verschlissenen Filzbandes
ist hierbei problemlos, da das Band durchtrennt werden kann. Anders
ist es mit dem Aufziehen eines neuen Filzbandes. Das Filzband liegt
als Endlosband vor. Um es auf eine Mehrzahl von Walzen aufzuziehen,
muss ein Teil einer der beiden Tragkonstruktionen, ein sogenanntes
Distanzstück,
aus dieser Tragkonstruktion herausgenommen werden, so dass die Walzen
in der anderen Tragkonstruktion vorübergehend frei auskragend gelagert
sind – sogenanntes
Cantilever-Prinzip.
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Nach
Aufziehen des Filzbandes wird das Distanzstück wieder in die betreffende
Tragkonstruktion eingefügt,
so dass die Maschine mit neuem Filzband beziehungsweise mit neuen
Filzbändern
wieder in Betrieb genommen werden kann.
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Der
gesamte Vorgang ist zeitaufwendig. Längere Produktionsunterbrechungen
sind notwendig. Außerdem
beansprucht eine Cantilever-Konstruktion einen umfangreichen Bauraum
auf der Triebseite. Ein ganz entscheidender Nachteil besteht aber
darin, dass die Stabilität
der Stuhlung durch die Trennstellen mit ihren Distanzstücken beziehungsweise
mit herausschwenkbaren Trägern
geschwächt
wird, da sie wegen des Erfordernisses einer einfachen und schnellen
Wechselmöglichkeit
nicht so stabil ausgeführt
werden kann, wie die übrige
Stuhlung. Die Betriebsgeschwindigkeiten moderner Papiermaschinen sind
bekannt hoch, und die Arbeitsbreiten bekannt groß. Damit nimmt die Gefahr von
Eigenschwingung der Stuhlung zu. Dies wirkt sich auf den Betrieb
der Papiermaschine sowie auf die Qualitätseigenschaften der Papierbahn
negativ aus. Die gesamte führerseitige
Stuhlung muss entsprechend den Erfordernissen des Flizwechsels gestaltet
werden. Das Vorsehen von Distanzstücken führt zu einer Konstruktion der
Stuhlungsteile, die keine optimale Steifigkeit gewährleistet.
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Auch
ist die Führung
der Filzbänder
nicht frei wählbar,
sondern richtet sich nach den Anforderungen des Einziehens. Spannwalzen
müssen
einen großen
Hub haben, was wiederum Bauraum beansprucht. Für das Einziehen müssen die
Filzbänder vordrapiert
werden, was die Gefahr des Beschädigens
an Kanten und Ecken der Stuhlung mit sich bringt.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Maschine der eingangs
genannten Art derart zu gestalten, dass die Stuhlung keine Schwachstellen aufweist,
so wie bei der Cantilever-Bauweise, und dass sie somit stabiler
sein kann, als bisher. Die Maschine soll hierdurch frei von Problemen
zufolge Eigenschwingungen werden. Das Einziehen von Bespannungen
soll schneller als bisher durchgeführt werden können.
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Diese
Aufgabe wird durch die Merkmale von Anspruch 1 gelöst. Dem
gemäß werden
die Filzbänder
mit öffen-
und schließbaren
Quernähten
versehen. Das Filzband, das zum Einziehen in die Pressenpartie bereitsteht,
ist somit zunächst
kein Endlosband. Dies bedeutet, dass das einzelne Filzband bei völlig geschlossener
Stuhlung ohne jegliche Distanzstücke
um die betreffende Gruppe von Walzen – Presswalzen, Leitwalzen und
so weiter – herumgeschlungen
werden kann. Sodann werden die beiden Enden zusammengefügt und durch
eine Naht miteinander verbunden. Das Legen einer Naht ist nach dem heutigen
Stande der Technik unproblematisch und leicht und schnell durchzuführen.
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Da
die Stuhlung frei von herausnehmbaren Distanzstücken ist, ist sie auch frei
von Schwachstellen. Sie lässt
sich insgesamt konstruktiv allein unter dem Gesichtspunkt der notwendigen
Steifigkeit gestalten, so dass Schwingungen infolge Eigenfrequenz
vermieden werden können.
Es entfallen jegliche Bauteile, die bei der Cantilever-Bauart notwendig sind,
nämlich
Cantilever-Träger,
Biegeträger.
Dem gemäß lässt sich
auch der Raumbedarf auf der Triebseite reduzieren.
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Die
weitere erfindungsgemäße Maßnahme besteht
darin, die beiden Tragkonstruktionen – eine auf der Triebseite und
eine auf der Führerseite
der Pressenpartie – in
Längsrichtung
derart zu bemessen, dass sie sich ohne Unterbrechung wenigstens über einige
der Pressen hinweg erstrecken, oder über die gesamte Pressenpartie
hinweg erstrecken. Jede Tragkonstruktion ist somit in Längsrichtung
völlig
oder weitgehend einteilig. Dabei ist unter der Einteiligkeit zu
verstehen, dass sie durchaus aus zwei oder mehreren Bauteilen aufgebaut
sein können,
vorausgesetzt, dass die Bauteile mit der notwendigen Robustheit
zusammengefügt
sind, so dass die notwendige Steifigkeit entsteht, als würde die
Tragkonstruktion nur aus einem einzigen Bauteil bestehen.
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Die
beiden seitlichen Tragkonstruktionen der Stuhlung können in
vertikaler Richtung unterteilt sein. Jedoch ist es zweckmäßig, auch
in vertikaler Richtung eine einteilige Bauweise vorzusehen. Das
Wichtigste aber ist, dass sich die einzelne, in Längsrichtung
erstreckende Tragkonstruktion gewissermaßen als Brücke über die gesamte Pressenpartie
hinweg erstreckt.
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Die
Pressenpartie kann natürlich
auch eine kompakte Pressenanordnung mit einer Zentralwalze umfassen,
an welcher zwei oder mehrere Pressspalte gebildet sind.
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Außerdem muss
nicht die gesamte Pressenpartie nach dem Prinzip der Cantilever-Freiheit aufgebaut
sein. Vielmehr kann beispielsweise eine Presse vorgesehen werden,
die nach dem Cantilever-Prinzip gelagert und demgemäß mit einem
endlosen Band versehen ist.
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Die
Vorteile der Erfindung lassen sich wie folgt zusammenfassen:
- – Für Neuanlagen
sind keine Hilfsträger
für den Bespannungswechsel
mehr notwendig.
- – Es
treten keine Cantileverkräfte
auf, die ins Gebäude
eingeleitet werden müssen.
- – Der
Raumbedarf auf der Triebseite ist geringer und die Gebäudekosten
sind demgemäß niedrig.
- – Die
Bespannung lässt
sich leicht und schnell wechseln, da keine Zwischenstücke demontiert werden
müssen.
- – Leitwalzen
müssen
zum Zwecke des Filzwechsels nicht versetzt werden – im Gegensatz
zur konventionellen Bauweise; es entfallen die bisher notwendigen
Hubwerke.
- – Bei
der Konstruktion der führerseitigen Stuhlungsteile
(Tragkonstruktionen) können
die Bedürfnisse
des Filzwechsels außer
Betracht bleiben. Deshalb kann die Stuhlung auf der Führerseite
massiver und steifer gestaltet werden.
- – Die
Pressenstuhlung und die Trockenpartiestuhlung lassen sich durch
relativ tiefliegende und steife Verbindungstraversen miteinander
verbinden.
- – Die
dynamische Stabilität
der Stuhlung ist größer, was
zu einer höheren
ersten Eigenfrequenz in Maschinenrichtung führt.
- – Die
konstruktiven Lösungen
der Filzführung,
insbesondere der Oberfilzführung,
sind nicht mehr durch Trennfugen in der Stuhlung bestimmt. Sie können stattdessen
prozessoptimiert gestaltet werden. Dies betrifft vor allem den Bereich
der Filzkonditionierung und der Filzspannung.
- – Filzleitwalzen
des zweiten Oberfilzes können
direkt an den Ständer
zum ersten Trockenzylinder angeschraubt werden.
- – Es
sind keine oder weniger Querverrohrungen zwischen Triebseite und
Führerseite
notwendig, so wie bisher; stattdessen können Versorgungsleitungen für Öl, Wasser,
Luft nunmehr direkt auf der Führerseite
vom Maschinenkeller hochgeführt werden;
desgleichen lassen sich Öl-
und Wasserabläufe
direkt in den Keller hinabführen;
ein Abkoppeln von Ölabläufen beim
Filzwechsel entfällt.
- – Die
Lagerbefestigungen der Leitwalzenlager lassen sich allein nach statischen
Gesichtspunkten auswählen,
ohne Rücksichtnahme
auf Gesichtspunkte des Filzwechsels.
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Die
Erfindung sowie der Stand der Technik sind anhand der Zeichnungen
näher erläutert. Darin ist
im einzelnen Folgendes dargestellt:
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1 zeigt
auf einer Seitenansicht eine Pressenpartie einer Papiermaschine
gemäß der Erfindung,
mit einer vorgeschalteten Siebpartie und einer nachgeschalteten
Trockenpartie.
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2 zeigt
ein weiteres Ausführungsbeispiel einer
kompakten Pressenpartie einer Papiermaschine gemäß der Erfindung ohne Cantilevermöglichkeit.
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3 zeigt
wiederum in Seitenansicht eine Ausführungsform ähnlich jener von 1,
jedoch gemäß dem Stande
der Technik in Cantilever-Konstruktion.
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In 1 erkennt
man eine Pressenpartie 1, der eine Siebpartie 2 vorgeschaltet
und eine Trockenpartie 3 nachgeschaltet ist. Entscheidend
ist hierbei der Aufbau der Pressenpartie 1.
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Die
Pressenpartie 1 weist eine Mehrzahl von Presswalzen 4.1, 4.2, 4.4 und 4.6 auf,
ferner eine Anzahl von Leitwalzen 5.1 bis 5.19.
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Die
Pressenpartie 1 weist eine Bespannung auf. Diese umfasst
drei permeable Filzbänder 6.1 bis 6.3 und
ein wasserundurchlässiges
Transferband 6.4.
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Die
genannten Elemente sind alle von einer Stuhlung 7 getragen.
Die Stuhlung umfasst unter anderem zwei Tragkonstruktionen oder
Tragwände, eine
auf der Führerseite
und eine auf der Triebseite angeordnet. Auf deren Gestaltung kommt
es gemäß der Erfindung
an.
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Die
beiden genannten Tragkonstruktionen sind in Fundamentschienen gelagert,
die ihrerseits von Fundamentbalken 8 getragen sind.
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Im
oberen Bereich und am Ende der Pressenpartie befindet sich beispielhaft
eine Nahtplattform 9. Diese dient als Arbeitsplattform
zum Herstellen der Naht für
das Filzband 6.3.
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Die
genannten beiden Tragkonstruktionen der Stuhlung 7 sind
jeweils einteilig. Dabei mag jede einzelne der Tragkonstruktionen
aus zwei oder mehreren Teilen aufgebaut sein. Jedoch sind die Teile derart
starr miteinander verbunden, beispielsweise durch Verschraubungen,
dass die betreffende Tragkonstruktion dieselbe Steifigkeit hat,
als würde
sie aus einem einzigen Teil bestehen.
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Jede
Tragkonstruktion erstreckt sich in Maschinen-Längsrichtung gesehen über die
Ansammlung von Presswalzen und Leitwalzen hinaus, und überlappt
einen Teil der Siebpartie 2 sowie einen Teil der Trockenpartie 3.
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Sämtliche
der gezeigten Filzbänder 6.1 bis 6.3 sind
mit einer Naht versehen. Die Filzbänder sind somit zunächst keine
Endlosbänder.
Sie werden zum Zwecke des Einziehens um die betreffenden Walzen herumgeführt und
sodann an ihren beiden Enden durch eine Naht miteinander verbunden.
Die Nahtplattform 9 ist nur ein Beispiel für eine solche
Arbeitsplatteform. Weitere Arbeitsplattformen können nach Bedarf vorgesehen
werden.
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Die
beiden Tragkonstruktionen der Stuhlung 7 sind jeweils in
einem Fundamentbalken 8 gelagert. Es sind mehrere Abschnitte
solcher Fundamentbalken 8 vorhanden, die sich über die
gesamte Papiermaschine hinweg erstrecken und an Trennstellen aneinander
stoßen.
Im Bereich der Auflagerung der Tragkonstruktionen befindet sich
keine Trennstelle in dem Fundamentbalken 8. Anders ausgedrückt stützt sich
jede Tragkonstruktion auf einem kompletten Fundamentbalkenabschnitt
ab. Im vorliegenden Falle reicht der gezeigte Fundamentbalkenabschnitt 8 mindestens
vom Ende der Siebpartie 2 bis zum Anfang der Trockenpartie 3 – siehe
die Trennstellen 8.1, 8.2.
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Die
hier dargestellte Maschine arbeitet in üblicher Weise:
Auf der
Siebpartie 2 wird eine hier nicht gezeigte Papierbahn hergestellt.
Der erste, obere Pressfilz 6.1 nimmt die Papierbahn vom
Sieb 2.1 ab, und zwar mit Hilfe der Leitwalze 5.5,
die zugleich eine Saugwalze ist (sogenannte Pickup-Walze). Die Papierbahn
läuft sodann
durch den ersten Pressspalt, gebildet aus den Presswalzen 4.1 und 4.2,
und zwar zusammen mit den beiden Pressfilzen 6.1 und 6.2,
zwischen denen sie sandwichartig eingehüllt ist. Sie gelangt sodann
zur Saugwalze. Hier trennt sich der Oberfilz 6.2 und wandert
nach oben ab, während
die Papierbahn zusammen mit dem Unterfilz 6.1 zu einer
Leitwalze 5.19 gelangt. Diese ist eine Saugabnahmewalze.
Der zweite Oberfilz 6.3 führt die Papierbahn sodann zur dritten
Presse, gebildet aus den Presswalzen 4.5 und 4.6.
Sodann wird die Papierbahn am Ende der Pressenpartie von einer weiteren
Pickup-Walze 5.20 abgenommen und durchläuft die Trockenpartie 3.
Das Transferband 6.4 ist endlos. Daher ist die zugehörende Stuhlung
cantileverbar. Das Transferband 6.4 kann aber auch eine
Nahtfilz sein, d.h. ein Filzband, das erst nach dem Einziehen endlos
gemacht wird. In diesem Falle wäre
die Stuhlung nicht cantileverbar.
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2 zeigt
eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform
einer Pressenpartie 1 einer Papiermaschine. Man erkennt
hierbei noch den letzten Teil einer vorgeschalteten Siebpartie.
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Dabei
wird eine hier nicht gezeigte Papierbahn vom Sieb 2.1 an
die Pressenpartie herangeführt,
und dort von einer ersten Leitwalze 5.1, einer sogenannten
Pickup-Walze, vom
Sieb 2.1 abgenommen und auf einen ersten Pressfilz 6.1 überführt.
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Die
Papierbahn durchläuft
gemeinsam mit dem oberen Pressfilz 6.1 und einem weiteren
unterhalb der Papierbahn verlaufenden zweiten Pressfilz 6.4 den
ersten Pressspalt, gebildet aus den Presswalzen 4.1 und 4.2.
Die Presswalze 4.1 ist dabei eine zentrale Presswalze,
die zusammen mit einer weiteren Presswalze 4.3 einen zweiten
Pressspalt bildet. Nach dem Durchlauf des zweiten der beiden genannten
Pressspalten folgt die Papierbahn der Presswalze 4.3. Sie
gelangt sodann durch einen dritten Pressspalt, gebildet aus den
Presswalzen 4.3 und 4.4. In diesen dritten Pressspalt
trifft sie auf einen dritten Filz 6.2, der oberhalb der
Papierbahn läuft.
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Der
erste Pressfilz 6.1 ist um eine Reihe weiterer Leitwalzen 5.2 bis 5.7 und
der zweite Pressfilz 6.4 um die Leitwalzen 5.14 und 5.15 herumgeführt. Der
dritte Pressfilz 6.2 ist um Leitwalzen 5.8 bis 5.13 herumgeführt.
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Die
Papierbahn wird von der Presswalze 4.3 über einen freien Zug von einem
hier nicht gezeigten Trockenfilz abgenommen und zur Trockenpartie
geführt,
die hier nicht mehr dargestellt ist.
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Die
Naht der beiden Filze 6.1 und 6.2 wird erst nach
dem Einziehen in die Pressenpartie hergestellt.
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Jene
Presswalzen und Leitwalzen, die von den beiden Filzbändern 6.1 und 6.2 umschlungen sind,
befinden sich in einer Stuhlung, deren Längsträger 7 im Sinne der
Erfindung einteilig gestaltet sind. Die vom Transferband 6.4 umschlungenen
Leitwalzen 5.14 und 5.15 sowie die Presswalze 4.2 und 4.3 sind
in einem Stuhlungsteil gelagert, das fest mit dem Fundament verbunden
ist. Am Ende der Pressenpartie sind die Stuhlungsteile 7.1 und 7.2 miteinander verbunden.
Die Stuhlungsteile können
auch am Beginn der Pressenpartie miteinander verbunden sein.
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3 zeigt
eine konventionelle Ausführungsform
einer Papiermaschine. Man erkennt auch hierbei wiederum die Pressenpartie 1,
einen Teil der Siebpartie 2 sowie einen Teil der Trockenpartie 3.
Die Konfiguration der Walzen ist im wesentlichen dieselbe, wie bei
der Ausführungsform
gemäß der Erfindung
in 1. Jedoch sind die Filzbänder 6.1 bis 6.3 und
das Transferband 6.4 von vornherein Endlosbänder ohne
Naht. Aus diesem Grunde ist die Pressenpartie 1 hier nach
dem Cantilever-Prinzip
aufgebaut. Die Stuhlung 7 weist auf beiden Seiten – Triebseite und
Führerseite – jeweils
eine Tragkonstruktion auf, die aus mehreren Einzelteilen aufgebaut
ist, nämlich den
Bauteilen 7.1 bis 7.6. Diesen Bauteilen ist jeweils ein
Biegeträger
mit Hubvorrichtung 20 zugeordnet. Man erkennt ferner Distanzstücke 21,
die vor dem Einbau der Bespannung, somit der Filzbänder 6.1 bis 6.4,
herausgenommen werden müssen.
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Die
genannten Bauteile sind miteinander verbunden. Die Verbindungsstellen
lassen die notwendige Steifigkeit vermissen.
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Die
Steifigkeit der gesamten Konstruktion ist unbefriedigend. Es kommt
zu unzulässigen
Schwingungen, die die Papierqualität beeinflussen.
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- 1
- Pressenpartie
- 2
- Siebpartie
- 2.1
- Sieb
- 3
- Trockenpartie
- 4.1 – 4.6
- Presswalzen
- 5.1 – 5.19
- Leitwalze
- 6.1 – 6.4
- Filzbänder
- 7
- Stuhlung
- 7.1 – 7.6
- Stuhlungsteile
- 8
- Fundamentbalken
- 8.1
- Trennstellen
- 9
- Nahtplattform
- 20
- Biegeträger mit
Hubvorrichtung
- 21
- Distanzstücke