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Die
Erfindung betrifft eine Pressanordnung zur Entwässerung einer Papier-, Karton- oder einer anderen
Faserstoffbahn in einer Maschine zur Herstellung und/oder Veredlung
derselben mit wenigstens einem Glätt-Pressspalt, durch den die
Faserstoffbahn gemeinsam mit einem wasseraufnehmenden, luftdurchlässigen Pressband
läuft und
dessen auf der dem Pressband gegenüberliegenden Seite der Faserstoffbahn
angeordnete Pressfläche
glatt ausgebildet ist.
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Pressanordnungen
bestehen aus einem oder mehreren Pressspalten, durch die, die Faserstoffbahn
gemeinsam mit wasseraufnehmenden Pressfilzen geführt wird.
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Diese
Pressfilze weisen eine relativ raue Kontaktfläche auf, was zu einer relativ
hohen Rauhigkeit der Faserstoffbahn führt.
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Im
Interesse einer großen
Entwässerungsleistung
kommen dabei oft mehrere Pressspalte mit relativ hohen Pressdrücke zur
Anwendung, was die Oberfläche
der Faserstoffbahn stark beeinträchtigt.
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Da
die Faserstoffbahn im Bereich der Pressanordnung noch einen relativ
hohen Feuchtegehalt aufweist, kann die Oberfläche der Faserstoffbahn auch
relativ leicht beeinflusst werden.
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Aus
diesem Grund wurde auch vorgeschlagen, die Glätte der Faserstoffbahn über separate Glättvorrichtungen
oder über
den Kontakt mit glatten Presswalzen zu verbessern. Dabei stellt
jedoch die starke Haftung der Faserstoffbahn an der glatten Pressfläche ein
Problem für
eine stabile Bahnführung dar.
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Die
Aufgabe der Erfindung ist es daher, die Bahnführung bei derartigen Glätt-Pressspalten mit möglicht geringem
Aufwand zu verbessern.
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Erfindungsgemäß wurde
die Aufgabe dadurch gelöst,
dass die der glatten Pressfläche
gegenüberliegende
Pressfläche
von einer Saug-Presswalze gebildet wird.
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Der
Unterdruck der Saug-Presswalze wirkt durch das Pressband auf die
Faserstoffbahn ein und saugt diese an das Pressband.
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Über das
Pressband und/oder die Saug-Presswalze kann so einfach das aus der
Faserstoffbahn gepresste Wasser aufgenommen werden.
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Wegen
des noch relativ hohen Feuchtegehaltes der Faserstoffbahn bewirkt
der Kontakt mit der glatten Pressfläche bereits eine wesentliche
Steigerung der Glätte
auf dieser Seite der Faserstoffbahn.
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Diese
einseitige Glätteerzeugung
kann bei bestimmten Produkten ausreichen.
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In
vielen Fällen
jedoch bildet sich in der Pressanordnung eine Zweiseitigkeit der
Faserstoffbahn, insbesondere hinsichtlich Glanz und Glätte heraus. Um
diese Zweiseitigkeit zu vermindern, kann die rauere Seite der Faserstoffbahn
mit der glatten Pressfläche
auf einfache Weise geglättet
werden.
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Dabei
kann die glatte Pressfläche
von einem Glättband
gebildet werden, welches vorzugsweise von einem Anpresselement zur
Saug-Presswalze gedrückt
wird.
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Um
die Faserstoffbahn schonend aber dennoch intensiv zu glätten, kann
es vorteilhaft sein, wenn der Glätt-Pressspalt
verlängert
ausgeführt
ist.
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Dies
ist einfach dadurch zu realisieren, dass das Anpresselement eine
konkave Anpressfläche besitzt.
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Für viele
Fälle ist
es jedoch auch ausreichend und von Vorteil, wenn die glatte Pressfläche von
einer glatten zylindrischen Glättwalze
gebildet wird.
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Zur
Gewährleistung
einer ausreichend glatten Pressfläche kann es vorteilhaft sein,
wenn die Glättwalze
eine Beschichtung, vorzugsweise aus Keramik aufweist.
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Außerdem kann
die Weiterführung
der Faserstoffbahn am Pressband auch nach dem Glätt-Pressspalt dadurch erleichtert
werden, dass der Durchmesser der Glättwalze kleiner als der oder gleich
dem Durchmesser der Saug-Presswalze ist.
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Um
die Oberfläche
der Faserstoffbahn im Glätt-Pressspalt
durch den Kontakt mit dem Pressband nicht allzu stark zu beeinträchtigen,
sollte das Pressband möglichst
glatt ausgebildet sein und vorzugsweise Fasern mit höchstens
11 dtex oder eine Beschichtung mit Polymeren oder eine erhöhte Anzahl
von Schmelzklebfasern auf der Kontaktseite zur Faserstoffbahn aufweisen.
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Damit
die Faserstoffbahn möglichst
umfassend an das Pressband gesaugt werden kann, sollte sich der
Saugbereich der Saug-Presswalze zumindest über den Umschlingungsbereich
des Pressbandes, vorzugsweise zumindest geringfügig darüber hinaus erstrecken. Zur
Anpassung an die erforderliche Saugstärke sollte die Saug-Presswalze
mehrere, vorzugsweise in Bahnlaufrichtung hintereinander liegende
Saugzonen besitzen.
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Dabei
ist es von Vorteil, wenn die Saug-Presswalze im Bereich des Glätt-Pressspaltes eine
Hochvakuumzone besitzt, die sich vorzugsweise auch in Bahnlaufrichtung
darüber
hinaus, vorzugsweise bis zu 60 mm über den Glätt-Pressspalt hinaus erstreckt.
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Der
Unterdruck in der Hochvakuumzone sollte zwischen 10 und 60 kPa liegen.
Die Stärke
des Unterdrucks und die Erstreckung über den Glätt-Pressspalt hinaus gewährleisten
die Weiterführung
der Faserstoffbahn am Pressband nach dem Glätt-Pressspalt trotz der starken Haftung
der Faserstoffbahn an der glatten Pressfläche.
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Zur
Begrenzung des Energieaufwandes genügt es, wenn der Unterdruck
im Saugbereich der Saug-Presswalze außerhalb der Hochvakuumzone unter
30 kPa liegt.
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Um
eine geschlossenen Führung
der Faserstoffbahn gewährleisten
zu können,
sollte das Pressband die Faserstoffbahn während der Umschlingung der
Saug-Presswalze vorzugsweise von einem Übergabeband einer vorgelagerten
Einheit übernehmen.
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Die
geschlossene Führung
der Faserstoffbahn, d.h. die Abstützung dieser an wenigstens
einem Band oder einer Walze o. ä.
führt zu
einer sicheren Bahnführung
und ermöglicht
hohe Maschinengeschwindigkeiten.
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Daher
wird die geschlossene Führung
der Faserstoffbahn für
die gesamte Pressanordnung angestrebt.
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Je
nach Aufbau der Pressanordnung insbesondere der, dem Glätt-Pressspalt
vorgelagerten Einheit, kann es vorteilhaft sein, wenn das Übergabeband
als luftdurchlässiges
und wasseraufnehmendes Entwässerungsband
ausgebildet ist, welches vorzugsweise eine Presswalze eines vorgelagerten Pressspaltes
umschlingt oder wenn das Übergabeband
die Faserstoffbahn von einem glatten Transferband übernimmt,
welches vorzugsweise eine Presswalze eines vorgelagerten Pressspaltes
umschlingt.
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Um
die Übernahme
der Faserstoffbahn vom Transferband zu unterstützen, sollte das Übergabeband
luftdurchlässig
sein und während
der Übernahme
der Faserstoffbahn vom Transferband eine vorzugsweise besaugte Leitwalze
umschlingen.
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In
beiden Fällen
wird die vorgelagerte Einheit vorzugsweise von einem oder mehreren
Pressspalten zur Entwässerung
der Faserstoffbahn gebildet.
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Um
die Belastbarkeit des Transferbandes gewährleisten zu können, sollte
dieses eine Härte von
maximal 80, vorzugsweise maximal 50 P&J aufweisen. Zur Bildung einer möglichst
glatten Kontaktfläche
mit der Faserstoffbahn ist es von Vorteil, wenn das Transferband
eine Rauhigkeit Rz zwischen 5 und 50 Mikrometer besitzt.
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Zur
Ermöglichung
eines Zugaufbaus sollte die Saug-Presswalze vorzugsweise drehzahlgesteuert
angetrieben werden.
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Auch
die Glättwalze
sollte angetrieben werden. Bei der Glättwalze sollte der Antrieb
im Normalbetrieb momentgesteuert erfolgen. Jedoch ist es zur Erleichterung
bzw. Ermöglichung
des Überführens der
Faserstoffbahn vorteilhaft, wenn der Glätt-Pressspalt während des Überführens der Faserstoffbahn geöffnet und
die Glättwalze
vorzugsweise drehzahlgesteuert angetrieben wird.
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Falls
das Übergabeband
eine besaugte Leitwalze umschlingt, wie bei der Abnahme von dem Transferband,
so ist es von Vorteil, wenn die Leitwalze des Übergabebandes zur Ermöglichung
des Gleichlaufs mit der Saug-Presswalze vorzugsweise drehzahlgesteuert
angetrieben wird.
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Zur
Gewährleistung
einer sicheren Bahnführung
sollte sich im öffnenden
Zwickel nach dem dritten Glätt-Pressspalt
eine Blaseinrichtung befinden, welche insbesondere beim Überführen Blasluft
zwischen die Glättwalze
und die Faserstoffbahn richtet.
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Zur
Unterstützung
der Übernahme
der Faserstoffbahn sollte die Saug-Presswalze im Bereich der Übernahme
der Faserstoffbahn vom Übergabeband
eine Überführzone aufweisen,
deren Unterdruck vorzugsweise unter 30 kPa liegen kann.
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Die
Führung
der Faserstoffbahn zum Glätt-Pressspalt
sollte dann eine, sich zwischen der Überführzone und der Hochvakuumzone
erstreckende Haltezone übernehmen,
deren Unterdruck vorzugsweise kleiner als 20 kPa ist.
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Außerdem sollte
sich an die Hochvakuumzone in Bahnlaufrichtung eine Nachzone anschließen. Diese
Nachzone kann vom Pressband nach dessen Wegführung von der Saug-Presswalze
abgeschleudertes Wasser aufnehmen.
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Um
dies noch zu unterstützen
oder alternativ ist es von Vorteil, wenn sich im sich öffnenden
Zwickel zwischen der Saug-Presswalze und dem Pressband eine Wasserauffangvorrichtung,
vorzugsweise in Form einer Wasserrinne befindet.
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Zur
Gewährleistung
einer ausreichenden Entwässerung
sollte dem Glätt-Pressspalt
zumindest ein verlängerter
Pressspalt vorgelagert sein.
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Dabei
sollte die Faserstoffbahn wegen des großen Wasseranfalls im Pressspalt
mit beidseitig je einem wasseraufnehmenden Entwässerungsband durch den verlängerten
Pressspalt geführt
werden.
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Je
nach Art der Faserstoffbahn kann es für eine ausreichende Entwässerung
genügen,
wenn dem Glätt-Pressspalt
nur ein weiterer Pressspalt vorgelagert ist.
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In
vielen Fällen
ist es jedoch für
die Entwässerung
der Faserstoffbahn erforderlich, dass dem Glätt-Pressspalt mehrere Pressspalte
vorgelagert sind.
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Dabei
genügen
mit Vorteil zwei oder drei dem Glätt-Pressspalt vorgelagerte
Pressspalte.
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Um
die Faserstoffbahn möglichst
beidseitig zu glätten,
sollte zumindest einer der vorgelagerten Pressspalte eine glatte
Pressfläche
auf der, der glatten Pressfläche
des Glätt-Pressspaltes
gegenüberliegenden
Seite der Faserstoffbahn haben.
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Dabei
kann es von Vorteil sein, wenn die glatte Pressfläche des
vorgelagerten Pressspaltes vom Transferband oder von einer glatten
Presswalze eines vorgelagerten Presswalze gebildet wird.
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Allgemein
ist es für
die Erhaltung der Oberflächeneigenschaften
vorteilhaft, wenn der Glätt-Pressspalt
der letzte Pressspalt der Pressanordnung ist.
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Nachfolgend
soll die Erfindung an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert werden.
In der beigefügten
Zeichnung zeigt:
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1:
einen schematischen Querschnitt durch eine Pressanordnung mit zwei
vorgelagerten Pressspalten,
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2:
mit einem vorgelagert Pressspalt und
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3:
mit drei vorgelagerten Pressspalten.
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In 1 wird
die Faserstoffbahn 1 von einem Formersieb 2 eines
der Pressanordnung vorgelagerten Formers zur Blattbildung der Papiermaschine
an ein oberes, wasseraufnehmendes Entwässerungsband 3 eines
ersten Pressspaltes der Pressanordnung übergeben. Diese Übergabe
wird von einer vom Entwässerungsband 3 umschlungenen,
besaugten Leitwalze unterstützt.
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Dieses
Entwässerungsband 3 führt die
Faserstoffbahn 1 gemeinsam mit einem unteren wasseraufnehmenden
Entwässerungsband 4 durch
den ersten Pressspalt.
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Nach
diesem ersten Pressspalt wird die Faserstoffbahn 1 noch über eine
Transferstrecke gemeinsam von beiden Entwässerungsbändern 3, 4 geführt, bevor
das obere Entwässerungsband 3 von der
Faserstoffbahn 1 weggeleitet wird.
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Das
untere Entwässerungsband 4 übergibt anschließend die
Faserstoffbahn 1 an ein oberes, wasseraufnehmendes Entwässerungsband 5 eines zweiten
Pressspaltes. Durch diesen zweiten Pressspalt läuft die Faserstoffbahn 1 gemeinsam
mit einem unteren glatten Transferband 6.
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Beide
Pressspalte sind verlängert
ausgeführt und
werden von einer oberen Schuh-Presswalze 11, 13 und
einer unteren zylindrischen Gegenwalze 10, 12 gebildet.
Die Schuh-Presswalzen 11, 13 besitzen einen flexiblen
Walzenmantel, der von einem Anpresselement mit konkaver Pressfläche zur
jeweiligen Gegenwalze 10, 12 gedrückt wird.
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Der
dabei entstehende, verlängerte
Pressspalt ermöglicht
wegen der längeren
Verweilzeit der Faserstoffbahn 1 eine schonende und dennoch
intensive Entwässerung.
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Nach
dem zweiten Pressspalt wird das obere Entwässerungsband 5 von
der Faserstoffbahn 1 weggeführt. Dies ist unproblematisch,
da die Faserstoffbahn 1 wesentlich stärker am glatten Transferband 6 als
am gegenüberliegenden
Entwässerungsband 5 haftet.
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Von
diesem Transferband 6 wird die Faserstoffbahn 1 im
Anschluss an ein luftdurchlässiges Übergabeband 7 in
Form eines markierungsarmen Trockensiebes übergeben. Diese Übergabe
wird von einer, vom Übergabeband 7 umschlungenen
und besaugten Leitwalze 14 unterstützt, indem der Unterdruck dieser
Leitwalze 14 die Faserstoffbahn 1 an das Übergabeband 7 saugt.
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Dieses Übergabeband 7 führt die
Faserstoffbahn 1 an ein weiteres, unteres, wasseraufnehmendes
Pressband 8 in Form eines Pressfilzes eines dritten Pressspaltes.
Dieser Glätt-Pressspalt
wird von einer vom Pressband 8 umschlungenen Saug-Presswalze 16 und
einer oberen Glättwalze 15 gebildet. Dabei
erfolgt die Übergabe
der Faserstoffbahn 1 während
das Pressband 8 die Saug-Presswalze 16 umschlingt.
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Nach
diesem Glätt-Pressspalt übergibt
das Pressband 8 die Faserstoffbahn 1 an ein luftdurchlässiges Band 9 in
Form eins Trockensiebes einer folgenden Trockengruppe einer Trockenpartie
der Maschine, was von einer, vom Trockensieb umschlungenen, besaugten
Leitwalze 17 unterstützt
wird.
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In
der Trockengruppe wird die Faserstoffbahn 1 zur Trocknung über beheizte
Trockenzylinder 18 geführt,
wobei das Trockensieb die Faserstoffbahn 1 gegen deren
Mantelfläche
drückt.
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Auf
diese Weise wird die Faserstoffbahn 1 innerhalb der Pressanordnung
ständig
von einem Band gestützt,
so dass die Bahnführung
wesentlich stabiler und sicherer wird, was wesentlich höhere Maschinengeschwindigkeiten
erlaubt.
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Durch
den Kontakt mit dem glatten Transferband 6 und der Glättwalze 15 kommt
es zur beidseitigen Glättung
der Faserstoffbahn 1. Dies hat eine wesentliche Verminderung
der Rauhigkeit der Faserstoffbahn 1 zur Folge.
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Die
Entwässerungsbänder 3, 4, 5, 7 der Pressanordnung
sind nicht nur wasseraufnehmend, sondern auch luftdurchlässig und
als Pressfilz ausgebildet. Die Luftdurchlässigkeit erlaubt dabei die
Unterstützung
der Bahnübernahme
durch besaugte Leitwalze 14.
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Das
Transferband 6 sollte nicht nur eine glatte Kontaktfläche hinsichtlich
der Faserstoffbahn 1, sondern auch eine Härte von
ca. 50 P&J aufweisen. Dies
gewährleistet
eine ausreichende Belastbarkeit. Die Rauhigkeit Rz des Transferbandes 6 sollte
zwischen 5 und 50 Mikrometer liegen.
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Das
Pressband 8 des Glätt-Pressspaltes sollte
nicht nur wasseraufnehmend und luftdurchlässig, sondern auch möglichst
glatt sein. Dies unterstützt
die Glättung
der Faserstoffbahn 1 im Glätt-Pressspalt und verstärkt die
Haftung der Faserstoffbahn 1 am Pressband 8.
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Hierzu
sollte das Pressband 8 Fasern mit höchstens 11 dtex oder eine Beschichtung
mit Polymeren oder eine erhöhte
Anzahl von Schmelzklebfasern auf der Kontaktseite zur Faserstoffbahn 1 aufweisen.
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Um
die Führung
der Faserstoffbahn 1 am Pressband 8 nach dem Glätt-Pressspalt
zu unterstützen,
befindet sich im Zwickel des auslaufenden Pressspaltes eine Blaseinrichtung 20,
welche insbesondere beim Überführen Blasluft
zwischen die Glättwalze 15 und
die Faserstoffbahn 1 richtet.
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Dies
ist nötig,
weil die Faserstoffbahn 1 eine relativ starke Haftung an
der glatten Glättwalze 15 aufweist.
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Diese
Glättwalze 15 ist
zur Gewährleistung einer
ausreichenden Glätte
mit einer Keramikbeschichtung versehen.
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Die
Saug-Presswalze 16 besitzt mehrere in Bahnlaufrichtung 19 hintereinander
angeordnete Saugzonen 21, 22, 23, 24.
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Dabei
befindet sich im und in Bahnlaufrichtung 19 darüber hinaus
eine Hochvakuumzone 21 mit einem Unterdruck zwischen 30
und 60 kPa. Dieser hohe Unterdruck unterstützt die Entwässerung
und die Haftung der Faserstoffbahn 1 am Pressband 8.
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Alle
anderen Saugzonen 22, 23, 24 weisen einen
Unterdruck von weniger als 30 kPa auf.
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Während die
in Bahnlaufrichtung 19 erste Übernahmezone 23 die Übergabe
der Faserstoffbahn 1 vom Transferband 6 an das
Pressband 8 unterstützt,
soll die Haltzone 22 die Faserstoffbahn 1 lediglich
sicher zum Pressspalt führen.
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Nach
der Hochvakuumzone 21 schließt sich eine Nachzone 24 an,
die das nach der Wegführung des
Entwässerungsbandes 8 von
diesem abgeschleuderten Wasser ansaugen soll. Zur Aufnahme dieses
abgeschleuderten Wassers befindet sich auch eine Wasserrrine 25 zwischen
der Saug-Presswalze 16 und dem ablaufenden Pressband 8.
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Um
das Überführen der
Faserstoffbahn 1 zu verbessern, wird die Glättwalze 15 abgehoben
und während
dieser Zeit drehzahlgesteuert angetrieben. Dies erleichtert das
nachfolgende Schließen
des Pressspaltes mit der ebenfalls drehzahlgesteuert angetriebenen
Saug-Presswalze 16.
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Im
Normalbetrieb wird die Glättwalze 15 jedoch
momentgesteuert angetrieben.
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Um
einen Gleichlauf zwischen der Leitwalze 14 des Übergabebandes 7 mit
der Saug-Presswalze 16 zu
ermöglichen,
wird diese Leitwalze 14 drehzahlgesteuert angetrieben.
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Diese
Pressanordnung vermindert nicht nur die Zweiseitigkeit der Faserstoffbahn 1 sondern
sie ermöglicht
auch das Erreichen höherer
Trockengehalte bei sehr hohen Maschinengeschwindigkeiten.
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Hiervon
unterscheidet sich die Anordnung gemäß 2 dadurch,
dass die Faserstoffbahn 1 nach der Übernahme vom Formersieb 2 nur
einen verlängerten
Pressspalt durchläuft.
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Dieser
erste Pressspalt der Pressanordnung wird von einer oberen Schuh-Presswalze 11 und
einer zylindrischen Gegenwalze 10 gebildet. Beide Presswalzen 10, 11 besitzen
je ein wasseraufnehmendes Entwässerungsband 3, 4.
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Während das
obere Entwässerungsband 3 wie
in 1 die Faserstoffbahn 1 vom Formersieb 2 übernimmt, übergibt
das untere Entwässerungsband 4 die
Faserstoffbahn 1 nach dem verlängerten Pressspalt und der
Wegführung
des oberen Entwässerungsbandes 3 an
das Übergabeband 7.
Von diesem gelangt die Faserstoffbahn 1 an das Pressband 8 des Glätt-Pressspaltes.
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Diese
Anordnung ist mit erheblich vermindertem Aufwand verbunden und kann
bereits viele Ansprüche
an die Faserstoffbahn 1 erfüllen.
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Bei
der in 3 gezeigten Ausführung wird der erste Pressspalt
der Pressanordnung von einer oberen Saug-Presswalze 26 und
einer unteren Schuh-Presswalze 27 gebildet.
Auch besitzen beide Presswalzen ihr eigenes wasseraufnehmendes Entwässerungsband 28, 29.
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Jedoch übernimmt
hier das obere Entwässerungsband 28 die
Faserstoffbahn 1 nicht nur vom Formersieb 2, es
führt die
Faserstoffbahn 1 nach dem verlängerten Pressspalt auch durch
einen zweiten Pressspalt.
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Dieser
zweite Pressspalt wird von einer zylindrischen Presswalze 12,
welche von einem glatten Transferband 6 umschlungen ist,
und der Saug-Presswalze 26 gebildet.
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Der
Unterdruck der Saugpresswalze 26 unterstützt hier
nicht nur die Wasserabfuhr im ersten Pressspalt sondern auch die
Haftung der Faserstoffbahn 1 am oberen Entwässerungsband 28 bis
zum zweiten Pressspalt.
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Nach
dem zweiten Pressspalt läuft
die Faserstoffbahn 1 wegen der stärkeren Haftung gemeinsam mit
dem Transferband 6 bis zu einem dritten Pressspalt.
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Dieser
dritte Pressspalt wird von einer von einem wasseraufnehmenden Entwässerungsband 5 umschlungenen
Schuh-Presswalze 13 und der Presswalze 12 gebildet.
Dies bedeutet, dass diese Presswalze 12 an der Bildung
von zwei Pressspalten beteiligt ist, was die Anordnung sehr kompakt
macht.
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Das
Transferband 6 führt
die Faserstoffbahn 1 anschließend bis zur Übergabe
an das Übergabeband 7.
Von dort gelangt sie an das Pressband 8 und durch den Glätt-Pressspalt.
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Durch
den Kontakt mit dem Transferband 6 und der Glättwalze 15 ergibt
sich auf beiden Seiten der Faserstoffbahn 2 eine erhöhte Glätte. Des
Weiteren führt
die Vielzahl von Pressspalten zu einer sehr hohen Entwässerungsleistung
der Pressanordnung.
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Eine
vorteilhafte Kombination des Glätt-Pressspaltes
ist nicht auf die hier dargestellten Anordnungen begrenzt.