DE102014213512A1

DE102014213512A1 - Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn

Info

Publication number: DE102014213512A1
Application number: DE102014213512.5A
Authority: DE
Inventors: Thomas Scherb; Ronaldo Parucker
Original assignee: Voith Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2014-07-11
Filing date: 2014-07-11
Publication date: 2016-01-14
Also published as: EP3167115B1; WO2016005064A1; CN106661836A; CN106661836B; EP3167115A1; BR112017000527A2

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Maschine (1) zur Herstellung einer Faserstoffbahn (2), insbesondere einer Tissue- oder Hygienepapierbahn oder einer einseitig glatten Faserstoffbahn (2), mit wenigstens einem zwischen einer einen Pressschuh (6) umfassenden Schuhpresseinheit (5) und einem Trockenzylinder (7) gebildeten Pressspalt (10), durch den ein wasseraufnehmendes Trägerband (11), ein wasserundurchlässiges Pressband (12) und die Faserstoffbahn (2) hindurchgeführt sind, wobei der Trockenzylinder (7) einen zylindrischen Teil (8) und stirnseitig jeweils einen Stirndeckel (9) umfasst. Die erfindungsgemäße Maschine (1) ist dadurch gekennzeichnet, dass der zylindrische Teil (8) des Trockenzylinders (7) zumindest teilweise aus Stahl besteht.

Description

Die Erfindung betrifft eine Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Tissue- oder Hygienepapierbahn oder einer einseitig glatten Faserstoffbahnbahn, mit wenigstens einem zwischen einer einen Pressschuh umfassenden Schuhpresseinheit und einem Trockenzylinder gebildeten Pressspalt, durch den ein wasseraufnehmendes Trägerband, ein wasserundurchlässiges Pressband und die Faserstoffbahn hindurchgeführt sind, wobei der Trockenzylinder einen zylindrischen Teil und stirnseitig jeweils einen Stirndeckel umfasst.
Maschinen dieser Art sind bekannt. So beschreibt das Dokument DE 19860687 A1 beispielsweise eine Maschine mit einem zwischen einer Schuhpresseinheit und einem Trockenzylinder gebildeten Pressspalt zur Entwässerung von Tissuebahnen. Es wird vorgeschlagen, einen kurzen Pressschuh einzusetzen, um einen höheren maximalen Pressdruck im Pressnip bei einer für Yankeezylinder maximal zulässigen Linienlast von 90 kN/m erreichen zu können. Dadurch wird ein höherer Trockengehalt nach der Schuhpresseinheit erreicht.
Aufgabe der Erfindung ist es Maschinen dieser Art hinsichtlich Trocknungseffizienz und Wirtschaftlichkeit zu verbessern.
Die Aufgabe wird durch eine Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Tissue- oder Hygienepapierbahn oder einer einseitig glatten Faserstoffbahnbahn gelöst, mit wenigstens einem zwischen einer einen Pressschuh umfassenden Schuhpresseinheit und einem Trockenzylinder gebildeten Pressspalt, durch den ein wasseraufnehmendes Trägerband, ein wasserundurchlässiges Pressband und die Faserstoffbahn hindurchgeführt sind, wobei der Trockenzylinder einen zylindrischen Teil und stirnseitig jeweils einen Stirndeckel umfasst. Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass der zylindrischen Teil des Trockenzylinders zumindest teilweise aus Stahl besteht.
Durch den Einsatz eines dampfbeheizten Trockenzylinders aus Stahl kann in Verbindung mit einer Schuhpresseinheit der Wärmestrom an die Faserstoffbahn zur effizienteren Entwässerung im Vergleich zu einem Trockenzylinder aus Gußeisen, gesteigert werden. Der Trockenzylinder ist im Betrieb mechanischen und thermischen Belastungen ausgesetzt. Die mechanischen Belastungen setzen sich im Wesentlichen zum einen aus dem Dampfdruck im Innern des Trockenzylinders und zum andern durch die Anpressung der Schuhpresseinheit zusammen. Thermische Belastungen entstehen durch die Aufheizung und die unterschiedlichen thermischen Bedingungen zwischen der Trockenzylindermitte und den beiden Randzonen. Der Einsatz von Stahl anstelle von Gußeisen erfordert geringere Sicherheitszuschläge bei der festigkeitsgerechten Dimensionierung. Die daraus resultierende höhere mechanische Belastbarkeit des Trockenzylinders aus Stahl ermöglicht höhere Linienkräfte durch die Schuhpresseinheit. Zusätzlich kann die Wandstärke bei gleicher mechanischer Belastung durch den Innendruck des dampfbeheizten Trockenzylinders dünner ausgeführt werden als bei Zylinder aus Gußeisen. Dies führt zu einem geringeren Wärmeleitwiderstand und zu einem höheren Wärmestrom. Auf der anderen Seite kann der Dampfdruck im Innern des Trockenzylinders erhöht werden. Dadurch lassen sich höhere Temperaturen erreichen. Dies führt ebenfalls zu einem höheren Wärmstrom und zu einer gesteigerten Entwässerung der Faserstoffbahn. Aufgrund der Erfindung können somit höhere Trockengehalte nach dem Pressspalt erreicht und die Papierproduktion durch Erhöhung der Maschinengeschwindigkeit gesteigert werden.
Die Maschine ist besonders geeignet, leichte Papiere, wie beispielsweise Tissue-Papiere oder einseitig glatte Papiere herzustellen. Das Flächengewicht liegt im Bereich von kleiner 45 g/m², insbesondere von kleiner als 30g/m², vorzugsweise von kleiner als 25g/m². Beispielsweise liegt ein bevorzugter Flächengewichtsbereich zwischen 11 g/m² und 45 g/m². Für beide Papiersorten ist zweckmäßigerweise nur ein Trockenzylinder vorgesehen. Bei Tissuepapieren weist der Trockenzylinder einen Kreppschaber zur Kreppung der Faserstoffbahn auf. Durch die Stauchung wird ein höheres spezifisches Volumen und eine höhere Weichheit erreicht. Bei der Herstellung von einseitig glatten Papieren ist kein Kreppschaber vorgesehen, allerdings ein Reinigungsschaber zur Sauberhaltung der Trockenzylinderoberfläche des zylindrischen Teiles. Diese ist sehr glatt ausgeführt und weist vorzugsweise eine Beschichtung auf, beispielsweise eine Beschichtung aus Chrom. Die Glätte der der Trockenzylinderoberfläche zugewandten Seite der Faserstoffbahn wird dadurch erhöht.
Der Trockenzylinder kann auch für die Herstellung von Tissue-Papieren eine Außenbeschichtung des zylindrischen Teiles aus metallischem oder keramischem Material umfassen.
Das wasseraufnehmende Trägerband kann als Filzband ausgeführt sein.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der gebildete Pressspalt in Bahnlaufrichtung eine Länge von weniger als 125 mm, insbesondere von weniger als 80 mm, vorzugsweise von weniger als 70 mm, insbesondere von weniger als 60 mm, besitzt. Dadurch kann ein höherer maximaler Pressdruck im Pressspalt bei gegebener maximaler Linienkraft erreicht werden.
Der Pressschuh wird zur Bildung des Pressspaltes gegen den Trockenzylinder gepresst. Dabei ist es vorteilhaft, wenn der Pressschuh aus Metall, insbesondere aus Bronze oder Aluminium besteht. Dadurch wird ein gleichmäßiges Pressdruckprofil in Querrichtung zur Maschine als auch in Bahnlaufrichtung erreicht. Dies wiederum hat verbesserte Feuchtequerprofile und Feuchtelängsprofile in der Faserstoffbahn zur Folge und verbessert somit die Qualität der hergestellten Faserstoffbahn.
In einer praktischen Ausführung umfasst die Schuhpresseinheit mindestens zwei, sich jeweils in Querrichtung erstreckende und in Bahnlaufrichtung nebeneinander angeordnete, Anpresselemente zur Anpressung des Pressschuhes gegen den Trockenzylinder. Die Anpresselemente können jeweils beispielsweise als Druckschläuche ausgebildet sein. Die Druckschläuche sind vorzugsweise unabhängig voneinander mit Druck beaufschlagbar. Somit lässt sich das Profil des Pressdruckes in Bahnlaufrichtung den gegebenen Produktionsbedingungen anpassen. Beispielsweise kann der maximale Pressdruck selbst und auch dessen Lage in Bahnlaufrichtung genau eingestellt werden. So wird beispielsweise für eine hohe Entwässerungsleistung das in Bahnlaufrichtung betrachtet zweite Anpresselement stärker angepresst als das erste Anpresselement. Die genaue Einstellung der Pressdruckprofile in Querrichtung und in Bahnlaufrichtung ist besonders bei hohen Wärmestromdichten, wie sie durch Einsatz eines Trockenzylinders aus Stahl möglich sind, von Vorteil.
Zweckmäßigerweise erstrecken sich die Anpresselemente im Wesentlichen über den gesamten Pressspalt in Querrichtung, zumindest jedoch im Bereich der Faserstoffbahnbreite. Zusätzliche Anpresselemente in den Randbereichen des Pressspaltes können vermieden werden.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist der Pressschuh zumindest im Bereich des Pressspaltes eine mittlere Pressschuhdicke auf, welche gleich oder kleiner als 20 mm, insbesondere gleich oder kleiner als 18 mm, vorzugsweise gleich oder kleiner als 16 mm, ist. Dies hat den Vorteil, dass das Pressdruckprofil in Querrichtung, insbesondere in den Randbereichen des Pressspaltes, gleichmäßig und konstant verläuft. Die Auswirkungen geometrischer Abweichungen des Trockenzylinders, beispielsweise in den Randbereichen infolge des Dampfdruckes und den unterschiedlichen thermischen Bedingungen zwischen der Trockenzylindermitte und den beiden Randzonen können so ausgeglichen werden. Der biegeweich ausgeführte Pressschuh kann sich an die Kontur des Trockenzylinders im Betrieb der Maschine anschmiegen. Da der Pressschuh an den Durchmesser des Trockenzylinders angepasst ist, ist die Pressschuhdicke in Bahnlaufrichtung nicht ganz konstant. Etwa in der Mitte des Pressspaltes ist die Pressschuhdicke dadurch geringfügig dünner als am Beginn und am Ende des Pressspaltes. Die mittlere Pressschuhdicke ist daher der Mittelwert der Werte der Pressschuhdicke am Anfang, in der Mitte und am Ende des Pressspaltes.
Vorteilhafterweise weist der Pressschuh zumindest im Bereich des Pressspaltes eine mittlere Pressschuhdicke auf, welche gleich oder größer als 10 mm, insbesondere gleich oder größer als 12 mm, vorzugsweise gleich oder größer als 14 mm, ist. Der Pressschuh weist also eine Mindestdicke auf, welche zum einen ein gleichmäßiges Pressdruckprofil in Bahnlaufrichtung über den gesamten Pressspalt ermöglicht. Diese daraus resultierende Mindestbiegesteifigkeit gewährleistet eine konstante Lage des Pressspaltendes in Bahnlaufrichtung und dies über die gesamte Breite des Pressspaltes in Querrichtung. Durch die scharfe Begrenzung des Pressspaltendes lässt sich ein sehr starker und auch über die Breite konstanter Druckabfall des Pressdruckes am Ende des Pressspaltes erreichen. Eine Rückbefeuchtung der Faserstoffbahn durch das wasseraufnehmende Trägerband am Ende des Pressspaltes kann vermieden oder zumindest stark reduziert werden. Die Entwässerungseffizienz wird dadurch erheblich gesteigert. Feuchtestreifen in der Faserstoffbahn durch ungleichmäßige Rückbefeuchtung können durch den hohen und über die Breite konstanten Druckabfall vermieden werden.
In einer weiteren praktischen Ausgestaltung sind die stirnseitig des zylindrischen Teils des Trockenzylinders angeordneten Stirndeckel aus Stahl und sind mit dem zylindrischen Teil des Trockenzylinders verschraubt oder verschweißt oder die Stirndeckel sind aus Gußeisen und mit dem zylindrischen Teil des Trockenzylinders verschraubt.
In einer bevorzugten Ausführung ist dem Trockenzylinder eine Trocknungshaube zur Beaufschlagung der Faserstoffbahn mit Dampf und/oder heißer Luft zugeordnet.
Der Trockenzylinder weist zweckmäßigerweise einen Durchmesser von mehr als 3 m, insbesondere von mehr als 4 m auf und der Innenraum ist mit Dampf mit einem Druck von gleich oder größer als 0,5 MPa (5bar), insbesondere von gleich oder größer als 0,6 MPa (6 bar), vorzugsweise von gleich oder größer als 0,7 MPa (7 bar) beaufschlagbar.
Der Trockenzylinder ist während des Betriebs der Maschine vorteilhafterweise so mit Dampf beaufschlagbar, dass die Oberflächentemperatur des zylindrischen Teils an der Außenseite nach dem Kreppschaber oder nach Abziehen der Faserstoffbahn mehr als 100 °C, insbesondere mehr als 120 °C beträgt.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterentwicklung weisen die Stirndeckel eine thermische Isolierung auf der Außenseite und/oder auf der Innenseite auf. Diese reduziert Wärmeverluste und verbessert die Energiebilanz.
In einer weiteren möglichen Ausgestaltung ist der Schuhpresseinheit eine eine Steuer- oder Regeleinheit umfassende Sicherheitsvorrichtung zum Öffnen des Pressspaltes zugeordnet, wobei die Steuer- oder Regeleinheit, beim Fehlen der Faserstoffbahn auf dem wasseraufnehmende Trägerband, veranlasst, die Anpresselemente zu deaktivieren und/oder die Schuhpresseinheit abzuschwenken. Eine Beschädigung oder Beeinträchtigung des wasseraufnehmenden Trägerbandes oder des wasserundurchlässiges Pressbandes können vermieden werden.
Ferner ist es möglich, dass der Pressschuh mit einer Linienkraft von gleich oder mehr als 90 kN/m, insbesondere von gleich oder mehr als 110 kN/m, vorzugsweise von gleich oder mehr als 120 kN/m gegen den Trockenzylinder anpressbar ist.
Der Trockenzylinder ist in einer bevorzugten Ausführung so gestaltet und dimensioniert, dass er mit einer Linienkraft zwischen 60 kN/m und 140 kN/m, vorzugsweise zwischen 60 kN/m und 120 kN/m beaufschlagbar ist.
Der Trockenzylinder weist vorteilhafterweise auf der Innenseite des zylindrischen Teils Rillen zur Erhöhung der mechanischen Stabilität und zur Erhöhung des Wärmestroms auf.
Die Wandstärke des zylindrischen Teils des Trockenzylinders ist, ohne Berücksichtigung von optionalen Rillen, zweckmäßigerweise kleiner als 55 mm, vorzugsweise kleiner oder gleich 45 mm.
Es ist in einer Ausgestaltung der Erfindung möglich und vorteilhaft, wenn das sich im Pressspalt ergebende Druckprofil in Bahnlaufrichtung bei einer Linienkraft von kleiner oder gleich 140 kN/m; insbesondere von kleiner oder gleich 120 kN/m einen Maximaldruck von mehr als 2 MPa, insbesondere mehr als 3 MPa und vorzugsweise mehr als 4 MPa aufweist.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn das sich im Pressspalt ergebende Druckprofil in Bahnlaufrichtung am Ende des Pressspaltes einen Druckabfall von mehr als 800 kPa/mm, insbesondere von mehr als 1000 kPa/mm, vorzugsweise mehr als 1100 kPa/mm, aufweist. Dies minimiert oder verhindert eine Rückbefeuchtung der Faserstoffbahn durch das wasseraufnehmende Trägerband.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung.
Es zeigen
1 eine erfindungsgemäße Maschine zur Herstellung einer Tissue- oder Hygienepapierbahn;
2 einen Ausschnitt der 1 mit einer Schuhpresseinheit und einem Trockenzylinder in vereinfachter Darstellung;
3 einen Pressschuh in vereinfachter Darstellung und einem Pressdruckverlauf im Pressspalt in Bahnlaufrichtung;
In 1 ist eine erfindungsgemäße Maschine 1 am Beispiel eines bekannten Crescent-Formers dargestellt. Die sonst übliche Sauganpresswalze ist durch eine Schuhpresseinheit 5 ersetzt. Dem Trockenzylinder 7 ist ein Kreppschaber wie er üblicherweise zur Herstellung von gekreppten Tissue-Papieren verwendet wird, zugeordnet.
Diese Maschine 1 eignet sich auch zur Herstellung von einseitig glatten Papieren mit kleinen Modifikationen. Bei der Herstellung von einseitig glatten Papieren ist beispielsweise kein Kreppschaber vorgesehen. Er wird durch einen Reinigungsschaber zur Sauberhaltung der Trockenzylinderoberfläche des zylindrischen Teiles 8 ersetzt. Diese ist sehr glatt ausgeführt und weist vorzugsweise eine Beschichtung auf, beispielsweise eine Beschichtung aus Chrom. In diesem Fall wird die produzierte Faserstoffbahn 2 im freien Zug von der Trockenzylinderoberfläche 8 abgezogen.
Die erfindungsgemäße Maschine 1 umfasst einen Stoffauflauf, der eine Faserstoffsuspension zwischen ein umlaufendes Außensieb und ein umlaufendes wasseraufnehmendes Trägerband 11 in Form eines Strahles abgibt. Das wasseraufnehmende Trägerband 11 ist als Filz ausgeführt. Das Außensieb und der Filz 8 umschlingen teilweise eine Formierwalze. Im Umschlingungsbereich wird die Faserstoffsuspension entwässert und die gebildete Faserstoffbahn 2 auf dem Filz 11 liegend zur weiteren Entwässerung über eine besaugte Walze und durch den Pressspalt 10 geführt. Der Pressspalt 10 wird durch eine einen Pressschuh 6 umfassenden Schuhpresseinheit 5 und dem Trockenzylinder 10 gebildet. Unmittelbar nach dem Pressspalt 10 wird die Faserstoffbahn 2 an die heiße Oberfläche des zylindrischen Teils 8 des dampfbeheizten Trockenzylinders 7 übergeben und getrocknet. Der Trockenzylinder 7 ist teilweise von einer Trocknungshaube 14 zur Beaufschlagung der Faserstoffbahn 2 mit Dampf und/oder heißer Luft, umgeben. Danach wird die Faserstoffbahn 2 durch einen Kreppschaber gekreppt und von der Oberfläche des zylindrischen Teils 8 des dampfbeheizten Trockenzylinders 7 abgenommen und über einen Messrahmen zur Messung von Qualitätsparametern der Faserstoffbahn 2 der Aufrollung zugeführt. Die Schuhpresseinheit 5 umfasst zwei, sich jeweils in Querrichtung 4 erstreckende und in Bahnlaufrichtung 3 nebeneinander angeordnete, Anpresselemente (13.1, 13.2) zur Anpressung des Pressschuhes 6 gegen den Trockenzylinder 7. Die Anpresselemente (13.1, 13.2) sind als Druckschläuche ausgebildet. Die Druckschläuche sind unabhängig voneinander mit Druck beaufschlagbar. Somit lässt sich das Profil des Pressdruckes in Bahnlaufrichtung 3 den gegebenen Produktionsbedingungen anpassen. Beispielsweise kann der maximale Pressdruck selbst und auch dessen Lage in Bahnlaufrichtung 3 genau eingestellt werden. So wird beispielsweise für eine hohe Entwässerungsleistung das in Bahnlaufrichtung 3 betrachtet zweite Anpresselement (13.2) stärker angepresst als das erste Anpresselement (13.1). Die genaue Einstellung der Pressdruckprofile in Querrichtung 4 und in Bahnlaufrichtung 3 ist besonders bei hohen Wärmestromdichten, wie sie durch Einsatz eines Trockenzylinders 7 aus Stahl möglich sind, von Vorteil. Der dampfbeheizte Trockenzylinder 7 umfasst stirnseitig jeweils einen Stirndeckel. In dieser beispielhaften Ausführung besteht der zylindrische Teil 8 des Trockenzylinders 7 als auch die beiden Stirndeckel 9 aus Stahl. Diese sind mit dem zylindrischen Teil 8 verschweißt. Dadurch wird ein höherer Wärmestrom ermöglicht. Die Stirndeckel 9 sind auf ihrer Außenseite mit einer thermischen Isolierung ausgeführt. Diese reduziert Wärmeverluste und verbessert die Energiebilanz. Der Trockenzylinder 7 weist einen Durchmesser von 4,8 m auf und der Innenraum ist mit Dampf mit einem Druck von 0,7 MPa (7 bar) beaufschlagbar. Der zylindrische Teil 8 weist eine Außenbeschichtung zur Unterstützung des Kreppprozesses auf. Der der Pressspalt 10 besitzt in Bahnlaufrichtung 3 eine Länge von 55 mm. Dadurch kann ein höherer maximaler Pressdruck im Pressspalt 10 bei gegebener maximaler Linienkraft erreicht werden. Der Pressschuh 6 wird zur Bildung des Pressspaltes 10 gegen den Trockenzylinder 7 gepresst. Der Pressschuh 6 besteht aus Metall, insbesondere aus Bronze oder Aluminium und weist eine geschliffene Oberfläche auf. Dadurch wird ein gleichmäßiges Pressdruckprofil in Querrichtung 4 zur Maschine 1 als auch in Bahnlaufrichtung 3 erreicht. Dies wiederum hat verbesserte Feuchtequerprofile und Feuchtelängsprofile in der Faserstoffbahn 2 zur Folge und verbessert somit die Qualität der hergestellten Faserstoffbahn 2. Zur Verbesserung der Betriebssicherheit ist der Schuhpresseinheit 5 eine eine Steuer- oder Regeleinheit umfassende Sicherheitsvorrichtung zum Öffnen des Pressspaltes 10 zugeordnet, wobei die Steuer- oder Regeleinheit, beim Fehlen der Faserstoffbahn 2 auf dem wasseraufnehmende Trägerband 11, veranlasst, die Anpresselemente (13.1, 13.2) des Pressschuhes zu deaktivieren und/oder die Schuhpresseinheit 5 abzuschwenken. Eine Beschädigung oder Beeinträchtigung des wasseraufnehmenden Trägerbandes 11 oder des wasserundurchlässiges Pressbandes 12 können somit vermieden werden.
Die 2 zeigt einen Ausschnitt der 1 mit einer Schuhpresseinheit 5 und einem Trockenzylinder 7 in vereinfachter Darstellung. Die Schuhpresseinheit 5 umfasst einen Pressschuh 6 und Anpresselemente (13.1, 13.2), welche sich auf einem maschinenbreiten und in den Randbereichen der Maschine 1 gelagerten Joch, abstützen. Diese Elemente sind von einem umlaufenden, wasserundurchlässigen Pressband 12 umgeben. Der Innenraum des wasserundurchlässigen Pressbandes 12 ist gegenüber der Umgebung abgedichtet. Die beiden Anpresselemente (13.1, 13.2) erstrecken sich jeweils in Querrichtung 4 und sind in Bahnlaufrichtung 3 nebeneinander angeordnet. Sie pressen den Pressschuh 6 unter Ausbildung eines Pressspaltes 10 gegen den Trockenzylinder 7. Die Anpresselemente (13.1, 13.2) sind als Druckschläuche ausgebildet. Dadurch entsteht eine stetige Anpresskraft über den gesamten Pressspalt 10 in Querrichtung 4. Die Druckschläuche sind unabhängig voneinander mit Druck beaufschlagbar. Somit lässt sich das Profil des Pressdruckes in Bahnlaufrichtung 3 den gegebenen Produktionsbedingungen anpassen. Beispielsweise kann der maximale Pressdruck selbst und auch dessen Lage in Bahnlaufrichtung 3 genau eingestellt werden. So wird beispielsweise für eine hohe Entwässerungsleistung das in Bahnlaufrichtung 3 betrachtet zweite Anpresselement (13.2) stärker angepresst als das erste Anpresselement (13.1).
Die 3 zeigt einen Pressschuh 6 in vereinfachter Darstellung aus der Maschine 1 entsprechend 1 und einen Pressdruckverlauf im Pressspalt 10 in Bahnlaufrichtung 3. Der Pressschuh 6 weist im Bereich des Pressspaltes 10 eine mittlere Pressschuhdicke 15 auf, welche kleiner als 20 mm ist. Dies hat den Vorteil, dass das Pressdruckprofil in Querrichtung 4, insbesondere in den Randbereichen des Pressspaltes 10, gleichmäßig und konstant verläuft. Die Auswirkungen geometrischer Abweichungen des Trockenzylinders 7 beispielsweise in den Randbereichen infolge des Dampfdruckes und den unterschiedlichen thermischen Bedingungen zwischen der Trockenzylindermitte und den beiden Randzonen können so ausgeglichen werden. Der biegeweich ausgeführte Pressschuh 10 kann sich an die Kontur des Trockenzylinders im Betrieb der Maschine anschmiegen, so dass der Pressdruckverlauf in Querrichtung 4 konstant ist. Da der Pressschuh 6 an den Durchmesser des Trockenzylinders 7 angepasst ist, ist die Pressschuhdicke (15.1, 15,2) in Bahnlaufrichtung 3 nicht ganz konstant. Etwa in der Mitte des Pressspaltes 10 ist die Pressschuhdicke dadurch geringfügig dünner als am Beginn und am Ende des Pressspaltes 10. Die mittlere Pressschuhdicke ist daher der Mittelwert der Werte der Pressschuhdicke (15.1, 15,2) am Anfang, in der Mitte und am Ende des Pressspaltes 10. Der Pressschuh weist Bereich des Pressspaltes 10 eine mittlere Pressschuhdicke (15) auf, welche als 10 mm, ist. Der Pressschuh 10 weist also eine Mindestdicke auf, welche zum einen ein gleichmäßiges Pressdruckprofil in Bahnlaufrichtung 3 über den gesamten Pressspalt ermöglicht. Diese daraus resultierende Mindestbiegesteifigkeit gewährleistet eine konstante Lage des Pressspaltendes in Bahnlaufrichtung 3 und dies über die gesamte Breite des Pressspaltes in Querrichtung 4. Durch die scharfe Begrenzung des Pressspaltendes lässt sich ein sehr starker und auch über die Breite konstanter Druckabfall des Pressdruckes am Ende des Pressspaltes 10 erreichen. Eine Rückbefeuchtung der Faserstoffbahn 2 durch das wasseraufnehmende Trägerband 11 am Ende des Pressspaltes 10 kann vermieden oder zumindest stark reduziert werden. Die Entwässerungseffizienz wird dadurch erheblich gesteigert. Feuchtestreifen in der Faserstoffbahn durch ungleichmäßige Rückbefeuchtung können durch den hohen und über die Breite konstanten Druckabfall vermieden werden.
Über dem Pressschuh 6 ist schematisch ein Druckprofil in Bahnlaufrichtung 3 dargestellt. Der Pressdruck beginnt am Anfang des Pressschuhes 6 mit einem sanften Anstieg und erreicht kurz vor dem Ende des Pressschuhes 6 den maximalen Pressdruck, der bis zum Ende sehr steil abfällt. Durch die Mindestdicke und die Art der Anpressung des Pressschuhes 6 werden Werte im Druckabfall von mehr als 1000 kPa/mm konstant über die Breite in Querrichtung des Pressspalts 10 erreicht. Dies minimiert oder verhindert eine Rückbefeuchtung der Faserstoffbahn 2 durch das wasseraufnehmende Trägerband 11. Das sich im Pressspalt ergebende Druckprofil in Bahnlaufrichtung weist in diesem Beispiel bei einer Linienkraft von 120 kN/m einen Maximaldruck von 4,5 MPa auf.
Bezugszeichenliste

1: Maschine
2: Faserstoffbahn
3: Bahnlaufrichtung
4: Querrichtung
5: Schuhpresseinheit
6: Pressschuh
7: Trockenzylinder
8: zylindrischer Teil des Trockenzylinders
9: Stirndeckel
10: Pressspalt
11: wasseraufnehmendes Trägerband
12: wasserundurchlässiges Pressband
13.1: Anpresselement
13.2: Anpresselement
14: Trocknungshaube
15: mittlere Pressschuhdicke
15.1: maximale Pressschuhdicke
15.2: minimale Pressschuhdicke

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 19860687 A1 [0002]

Claims

Maschine (1) zur Herstellung einer Faserstoffbahn (2), insbesondere einer Tissue- oder Hygienepapierbahn oder einer einseitig glatten Faserstoffbahn (2), mit wenigstens einem zwischen einer einen Pressschuh (6) umfassenden Schuhpresseinheit (5) und einem Trockenzylinder (7) gebildeten Pressspalt (10), durch den ein wasseraufnehmendes Trägerband (11), ein wasserundurchlässiges Pressband (12) und die Faserstoffbahn (2) hindurchgeführt sind, wobei der Trockenzylinder (7) einen zylindrischen Teil (8) und stirnseitig jeweils einen Stirndeckel (9) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass. der zylindrische Teil (8) des Trockenzylinders (7) zumindest teilweise aus Stahl besteht.
Maschine (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der gebildete Pressspalt (10) in Faserstoffbahn (2) eine Länge von weniger als 125 mm, insbesondere von weniger als 80 mm, vorzugsweise von weniger als 70 mm, insbesondere von weniger als 60 mm, besitzt.
Maschine (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Pressschuh (6) zur Bildung des Pressspaltes (10) gegen den Trockenzylinder (7) gepresst wird und aus Metall, insbesondere aus Bronze oder Aluminium besteht.
Maschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schuhpresseinheit (5) mindestens zwei, sich jeweils in Querrichtung (4) erstreckende und in Faserstoffbahn (2) nebeneinander angeordnete, Anpresselemente (13.1, 13.2) zur Anpressung des Pressschuhes (6) gegen den Trockenzylinder, umfasst.
Maschine (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Anpresselemente (13.1, 13.2) über den gesamten Pressspalt (10) in Querrichtung (4) erstrecken.
Maschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Pressschuh (6) zumindest im Bereich des Pressspaltes (10) eine mittlere Pressschuhdicke (15) aufweist, welche gleich oder kleiner als 20 mm, insbesondere gleich oder kleiner als 18 mm, vorzugsweise gleich oder kleiner als 16 mm, ist.
Maschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Pressschuh (6) zumindest im Bereich des Pressspaltes (10) eine mittlere Pressschuhdicke (15) aufweist, welche gleich oder größer als 10 mm, insbesondere gleich oder größer als 12 mm, vorzugsweise gleich oder größer als 14 mm, ist.
Maschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die stirnseitig des zylindrischen Teils (8) des Trockenzylinders (7) angeordneten Stirndeckel (9) aus Stahl sind und mit dem zylindrischen Teil (8) des Trockenzylinders (7) verschraubt oder verschweißt sind oder die Stirndeckel (9) aus Gußeisen sind und mit dem zylindrischen Teil des Trockenzylinders verschraubt sind.
Maschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Trockenzylinder (7) eine Trocknungshaube (14) zur Beaufschlagung der Faserstoffbahn (2) mit Dampf und/oder heißer Luft zugeordnet ist.
Maschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Trockenzylinder (7) einen Durchmesser von mehr als 3 m, insbesondere von mehr als 4 m aufweist und der Innenraum mit Dampf mit einem Druck von gleich oder größer als 0,5 MPa (5bar), insbesondere von gleich oder größer als 0,6 MPa (6 bar), vorzugsweise von gleich oder größer als 0,7 MPa (7 bar) beaufschlagbar ist.
Maschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zylindrische Teil (8) des Trockenzylinders (7) eine Beschichtung aufweist.
Maschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schuhpresseinheit (5) eine Steuer- oder Regeleinheit umfassende Sicherheitsvorrichtung zum Öffnen des Pressspaltes (10) zugeordnet ist, wobei die Steuer- oder Regeleinheit beim Fehlen der Faserstoffbahn (2) auf dem wasseraufnehmenden Trägerband (11) veranlasst, die Anpresselemente (13.1, 13.2) zu deaktivieren und/oder die Schuhpresseinheit (5) abzuschwenken.
Maschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Pressschuh mit einer Linienkraft von gleich oder mehr als 90 kN/m, insbesondere von gleich oder mehr als 110 kN/m, vorzugsweise von gleich oder mehr als 120 kN/m gegen den Trockenzylinder (7) anpressbar ist.
Maschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das sich im Pressspalt (10) ergebende Druckprofil in Bahnlaufrichtung (3) am Ende des Pressspaltes (10) bei einer Linienkraft von kleiner oder gleich 140 kN/m; insbesondere von kleiner oder gleich 120 kN/m einen Maximaldruck von mehr als 2 MPa, insbesondere mehr als 3 MPa und vorzugsweise mehr als 4 MPa aufweist.
Maschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das sich im Pressspalt (10) ergebende Druckprofil in Bahnlaufrichtung (3) am Ende des Pressspaltes (10) einen Druckabfall von mehr als 800 kPa/mm, insbesondere von mehr als 1000 kPa/mm, vorzugsweise mehr als 1100 kPa/mm, aufweist.