DE19603640A1 - Pressenpartie mit einer Ausgleichspresse in einer Papiermaschine - Google Patents
Pressenpartie mit einer Ausgleichspresse in einer PapiermaschineInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Pressenpartie einer
Papiermaschine, durch welche die Papierbahn eine im
wesentlichen geschlossene und gestützte Führung hat und
welche Pressenpartie eine Langspaltzone und nach dieser eine
Ausgleichsspaltzone aufweist, in der die Rauhheitsasymmetrie
ausgeglichen wird, die in der, in dem vorangegangenen
Preßspalt oder den vorangegangenen Preßspalten zu pressenden
Bahn gebildet wurde, während die Bahn nicht entwässert wird,
zumindest nicht bis zu einem wesentlichen Ausmaß.
Eine der wichtigsten Qualitätsanforderungen an Papier und
Karton ist die Gleichförmigkeit der Struktur sowohl im
Mikromaßstab als auch im Makromaßstab. Die Struktur von
Papier, insbesondere von Druckpapier, muß auch symmetrisch
sein. Die bei Druckpapier erforderlichen guten
Druckeigenschaften sind gleichmäßig gute Glätte, Ebenheit und
bestimmte Saugeigenschaften beider Flächen. Die
Papiereigenschaften, wie etwa die Symmetrie von
Oberflächenrauhheit und -dichte werden in erheblichem Ausmaß
durch den Betrieb der Pressenpartie der Papiermaschine
beeinflußt, wobei der Betrieb auch eine maßgebliche Bedeutung
für die Gleichförmigkeit der Papierprofile in der
Querrichtung und in der Bearbeitungsrichtung hat.
Gesteigerte Laufgeschwindigkeiten von Papiermaschinen
schaffen neue Probleme, die zu lösen sind, wobei die Probleme
zumeist mit der Lauffähigkeit der Maschine in Beziehung
stehen. Derzeit werden Laufgeschwindigkeiten bis etwa 1500
Meter pro Minute angewendet. Bei diesen Geschwindigkeiten
arbeiten sogenannte geschlossene Pressenpartien, die eine
Kompaktkombination von um eine glattflächige Mittelwalze
angebrachten Preßwalzen aufweisen, üblicherweise
zufriedenstellend. Als Beispiele derartiger Pressenpartien
sollten die Pressenpartien "Sym-Press II"TM und "Sym-Press
O"TM der Anmelderin erwähnt werden.
Hinsichtlich Energieeinsparung ist das durch Pressen
stattfindende Entwässern dem durch Verdampfung stattfindenden
Entwässern vorzuziehen. Daher sollte versucht werden, durch
Pressen eine maximale Wassermenge aus der Papierbahn zu
entfernen, um den durch Verdampfung zu entfernenden
Wasseranteil so gering wie möglich zu machen. Gesteigerte
Laufgeschwindigkeiten von Papiermaschinen erzeugen jedoch
neue, bislang ungelöste Probleme, insbesondere für das durch
Pressen stattfindende Entwässern, da die Druckimpulse mittels
der aus dem Stand der Technik bekannten Einrichtungen nicht
genügend gesteigert werden können, und zwar vor allem
deswegen, weil bei hohen Geschwindigkeiten die
Spaltverweilzeiten in Walzenspalten unzureichend kurz sind
und andererseits der Spitzendruck beim Pressen nicht über
eine bestimmte Grenze gesteigert werden kann, ohne die
Bahnstruktur zu zerstören.
In den aus dem Stand der Technik bekannten Pressenpartien
kann der letzte Einzelfilzpreßspalt insbesondere bei
Feinpapier und bei LWC- und MWC-Rohpapier eine schlechte
Rauheitssymmetrie erzeugen. Das Problem verstärkt sich, wenn
der Pressimpuls groß ist, wie es bei einer Langspaltpresse in
der letzten Preßposition der Fall ist. Beispielsweise wurde
mit der Versuchspapiermaschine der Anmelderin bei MWC-
Rohpapier, sofern es nicht kalandriert ist, für die obere
Fläche/untere Fläche eine Bendtsen-Rauhheit von 0,52
erreicht, sofern die Preßbelastung in einer "Sym-Belt S"TM-
Presse 800 kN pro Meter war, die Länge des Preßschuhs 152 mm
betrug und sich die glatte Preßwalze in der oberen Position
des Einzelfilzpreßspaltes befand. Diese große
Rauhheitsasymmetrie bildet für das Ausmaß der Preßbelastung,
für den erreichbaren Trockenfeststoffanteil und für die
Naßfestigkeit eine Begrenzung.
Aus dem Stand der Technik ist bekannt, sogenannte
Ausgleichspressen in Verbindung mit verschiedenartigen
Pressenpartien, einschließlich Langspalt-Pressenpartien,
anzuwenden, wobei mit Hilfe dieser Ausgleichspressen versucht
wurde, die obige Rauhheitsasymmetrie auszugleichen. Bezüglich
dieser aus dem Stand der Technik bekannten Ausgleichspressen
sei beispielsweise auf das FI-Patent 64 823 der Anmelderin,
auf die veröffentlichte DE-Patentanmeldung 4 321 406 A1 zu
Händen der J.N. Voith GmbH und auf das DE-
Gebrauchsmustermodell G 9 206 340.3 zu Händen der Sulzer-
Escher Wyss GmbH verwiesen. Mittels der aus den oben
erwähnten Druckschriften bekannten Ausgleichspressen ist es
jedoch nicht möglich gewesen, die Probleme bezüglich der
Rauhheitsasymmetrie auf zufriedenstellende Weise zu lösen,
insbesondere nicht in Verbindung mit einem gestützten
Transfer der Bahn. Von den oben erwähnten zitierten
Druckschriften ist das DE-Gebrauchsmuster der vorliegenden
Erfindung am nächsten, wobei in der in dem
Gebrauchsmustermodell beschriebenen Ausgleichspresse die
untere Preßwalze in der Ausgleichspresse den Transferriemen
und die Bahn um einen beträchtlich großen Winkel krümmt und
überdies in Verbindung mit der gleichen unteren Preßwalze
mittels einer Saugwalze ein Bahntransferspalt gebildet worden
ist. Somit ist es in dieser Konstruktion unmöglich,
Geschwindigkeitsdifferenzen anzuwenden, mit deren Hilfe es
möglich wäre, die Bahn nach der Ausgleichspresse zu straffen,
so daß die Wirkungen der in der Ausgleichspresse
stattfindenden Verlängerung der Bahn beseitigt werden.
Überdies besteht in diesen Konstruktionen eine relativ
abrupte Winkeländerung in Richtung auf einen empfindlichen
Bereich unmittelbar nach der Ausgleichspresse, was ihrerseits
die Betriebsgeschwindigkeit der Presse beschränkt.
Überdies haben die aus dem Stand der Technik bekannten, mit
einer Ausgleichspresse in einer Papiermaschine vorgesehenen
Pressenpartien einen ziemlich großen Raum eingenommen,
insbesondere in der Bearbeitungsrichtung, und ist es in den
aus dem Stand der Technik bekannten Konstruktionen nicht
möglich gewesen, die verschiedenartigen Komponenten auf
optimale Weise zu nutzen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, diese Nachteile zu
vermeiden und den zur Erfindung nächstliegenden Stand der
Technik weiter zu entwickeln.
Um die oben erwähnten und später auftauchende Zielsetzungen
zu lösen, ist die Erfindung hauptsächlich dadurch
gekennzeichnet, daß die Langspaltzone und die
Ausgleichsspaltzone zwischen drei Preßkomponenten gebildet
sind, die auf kompakte Weise miteinander derart verbunden
sind, daß der Langspalt mittels einer mit einem biegbaren
Mantel versehenen Preßkomponente zusammen mit einer, mit
einem starren Mantel versehenen Preßwalze gebildet ist, daß
die Preßwalze zusammen mit einer Ausgleichspreßwalze mit
glatter Fläche die Ausgleichsspaltzone bildet und daß die
Bahn nach der Ausgleichsspaltzone einen freien Zug oder freie
Züge hat oder die Bahn auf dem Lauf eines Transfergewebes
befindet, wobei an dem Zug/den Zügen oder dem Lauf das in dem
Ausgleichspreßspalt stattfindende Strecken der Bahn in der
Bearbeitungsrichtung mittels einer Geschwindigkeitsdifferenz
kompensiert und die Bahn angemessen gespannt gehalten werden
kann.
In der Pressenpartie der vorliegenden Erfindung wird eine
Langspaltpresse verwendet, in welcher eine der
Preßkomponenten beispielsweise eine Schlauchwalze mit einem
elastischen Mantel und die andere Komponente eine Preßwalze
mit starrem Mantel ist, wobei der Ausgleichsspalt gegen die
letztere Walze gebildet ist. Somit erfüllt die Preßwalze der
Langspaltpresse gleichzeitig die unterschiedliche Funktion
zweier Komponenten, d. h. einer Preßkomponente sowohl in dem
Langspalt als auch in dem Ausgleichsspalt, so daß die
Konstruktion in hohem Maße vorteilhaft und kompakt
hergestellt ist.
Aufgrund des erfindungsgemäß angeordneten Ausgleichsspaltes
werden beide Seiten der Bahn mit Glätteeigenschaften von im
wesentlichen gleichem Niveau versehen, d. h., die oben
diskutierte Rauhheitssymmetrie ist verwirklicht. Somit bildet
das Erreichen einer Raubheitssymmetrie für die Ausmaße von
Preßbelastungen, für den erreichbaren Trockenfeststoffanteil
oder für die Naßfestigkeit keine Begrenzung, was bei den
entsprechenden, aus dem Stand der Technik bekannten
Pressenpartien der Fall war.
Bei der Erfindung ist es möglich gewesen, eine derartige
Pressenpartie, einschließlich einem Ausgleichspalt, zu
erzeugen, die insbesondere in der Bearbeitungsrichtung sehr
kompakt ist, so daß sie, falls nötig, beispielsweise im Falle
von Modernisierungen von Papiermaschinen anstelle einer
vorhandenen Kompaktpressenpartie angebracht werden kann.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung (Fig. 3)
wird die Bahn von dem letzten entwässernden Langspalt in
der Pressenpartie auf einem Transferriemen als ein Linearlauf
so durch die Ausgleichspresse transferiert, daß sich der
gemeinsame Lauf des Transferriemens und der Bahn nach dem
Ausgleichsspalt als ein im wesentlichen gerader Lauf weiter
bewegt. An dem offenen Zug oder den offenen Zügen der Bahn
oder dem Lauf des Transferriemens und der Bahn nach dem
Ausgleichsspalt kann die Bahn und das Transfergewebe bis zu
einem gewissen Ausmaß gestreckt werden, so daß die in der
Ausgleichspresse stattfindende Verlängerung der Bahn
kompensiert und die Bahn angemessen straff gehalten werden
kann.
In einigen Ausführungsbeispielen der Erfindung (Fig. 4 und 5)
ist es möglich, einen speziellen Transferriemen anzuwenden,
der die Papierbahn von der Ausgleichsspaltzone zu der
Trocknerpartie der Papiermaschine transferiert. Anschließend
ist der Transferriemen vorzugsweise derart angeordnet, daß
die Ausgleichspreßwalze auf der Innenseite der Schleife des
Transferriemens angeordnet ist. Die Außenfläche dieser
Transferriemenschleife hat angemessene Glätte- und
Adhäsionseigenschaften, wobei ihre elastischen Eigenschaften
für den Zweck angemessen sind, so daß, wenn erfindungsgemäß
die Geschwindigkeitsdifferenz angewendet wird, die in dem
Ausgleichspreßspalt in der Maschinenrichtung stattfindende
Verlängerung der Bahn kompensiert und die Bahn angemessen
straff gehalten werden kann.
Nachstehend ist die Erfindung anhand einiger beispielhafter
Ausführungsbeispiele der Erfindung ausführlich beschrieben,
die in den Figuren der beigefügten Zeichnung veranschaulicht
sind, wobei die Erfindung in keiner Weise auf die
Einzelheiten der Ausführungsbeispiele beschränkt ist. Es
zeigen:
Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines
Ausführungsbeispiels der Erfindung, in welchem zunächst ein
geschlossener Pressenabschnitt der "Sym-Press II"TM-Bauart
vorhanden ist, dem ein erfindungsgemäßer
Kompaktpressenabschnitt folgt, der einen Langspalt und einen
Ausgleichsspalt aufweist;
Fig. 2 eine der Fig. 1 entsprechende Veranschaulichung eines
Ausführungsbeispiels der Erfindung, in welchem die zu
pressende Papierbahn geradewegs von dem Bahnbildungssieb auf
einem oberen Abnahmepreßgewebe in den Langspalt der
erfindungsgemäßen Pressenpartie gebracht wird;
Fig. 3 eine derartige Abwandlung der in Fig. 2 gezeigten
Pressenpartie, in welcher zwei gegenüberliegende Gewebe durch
die Langspaltzone geleitet worden sind;
Fig. 4 eine schematische Veranschaulichung einer derartigen
Abwandlung der in den Fig. 2 und 3 gezeigten Pressenpartien,
in welcher die Bahn mittels einer speziellen
Transferriemenschleife von der Ausgleichsspaltzone zu der
Trocknerpartie transferiert wird;
Fig. 5 eine schematische Veranschaulichung einer Abwandlung
der in Fig. 1 gezeigten Presse, in welcher die Bahn unter
Verwendung einer speziellen Transferriemenschleife von der
Ausgleichsspaltzone zu der Trocknerpartie transferiert wird.
Gemäß Fig. 1 hat die Pressenpartie nach dem Former eine
Kompaktkombination von Walzen 10, 11, 12 und 13, die
miteinander drei entwässernde Preßspalte N₁, N₂ und N₃
bilden. Der erste Spalt N₁ ist mit zwei Filzen versehen. Nach
dem Spalt N₁ wird die Bahn W auf dem Abnahmefilz (nicht
gezeigt) durch die Saugzonen 11a und 11b in den zweiten Spalt
N₂ geleitet, nach welchem die Bahn der glatten Fläche 12′ der
Mittelwalze 12 der Presse in den dritten Spalt N₃ folgt, der
zwischen den Preßwalzen 12 und 13 gebildet ist. Nach dem
Spalt N₃ wird die Bahn W mittels der Walze 14 von der
Mittelwalze 12 separiert, wobei die Walze 14 mit der
Mittelwalze 12 einen gering belasteten Transferspalt NS
bildet. Mittels der Walze 14 wird die Bahn W aus dem Bereich
der Saugzonen 15a und 15b der Transfersaugwalze 15 auf das
untere Gewebe 17 transferiert. Die Walzen 14 und 15 bilden
zusammen entweder einen Preßspalt N₄ oder einen
entsprechenden gering belasteten Transferspalt. In Fig. 1
bilden die Walzen 10, 11, 12 und 13 eine Pressenpartie der
sogenannten "Sym-Press II"TM-Bauart. Anstelle dessen ist es
auch möglich, die Pressenpartie der "Sym-Press OTM"-Bauart
der Anmelderin oder einen oder mehrere separate Walzenspalte
und/oder Langspalte zu verwenden. Nach der Transfersaugwalze
15 wird die Bahn W auf der oberen Fläche des Preßgewebes 17
durch die Langspaltzone NP in der erfindungsgemäßen
Pressenpartie transferiert.
Der in den Fig. 1 bis 5 gezeigte Langspalt NP wird
beispielsweise mittels der "Sym Belt Press"TM der Anmelderin
durchgeführt, wobei die Einzelheiten ihrer Konstruktion
beispielsweise aus der Fig. 10 der FI-Patentanmeldung Nr.
905798 der Anmelderin hervorgehen. Was die grundsätzlichen
Merkmale angeht, ist die Konstruktion der Presse derart, daß
der Langspalt NP aus einem biegbaren Schlauchmantel 20′ und
einer starren Stützwalze 21 besteht. Der auf der Innenseite
der Schleife des Entwässerungsgewebes 17; 53 angeordnete
Schlauchmantel 20′ ist vorzugsweise mit einer Fläche mit
Vertiefungen versehen. Auf der Innenseite des Schlauchmantels
20′ befindet sich ein hydrostatisch und/oder hydrodynamisch
geschmierter Gleitschuh 23, wobei die in Verbindung mit dem
Schuh angeordnete, hydraulisch belastete Einrichtung den
Gleitschuh 23 gegen die starre Stützwalze 21 preßt. Die
Stützwalze 21 ist eine Preßwalze, beispielsweise die "Sym-Z
Roll"TM mit einstellbarer Bombierung der Anmelderin, die
einen glatten oder mit Vertiefungen versehenen zylindrischen
Mantel 21′ aufweist.
Gemäß Fig. 1 ist die Schlauchwalze 20 mit biegbarem Mantel
20′ oder dergleichen als die untere Walze angeordnet und die
obere Walze eine starre Walze 21, die insbesondere mit einer
glatten Fläche 21′ versehen ist. Nach der Langspaltzone NP
bildet die obere Preßwalze 21 zusammen mit der
Ausgleichspreßwalze 31 mit glatter Fläche 31′ einen
Ausgleichsspalt NT. Die Walze 31 ist mit einem eigenen
Antrieb 31a versehen. Die Ausgleichspreßwalze 31 ist an den
Lagergestellen 32 montiert, die mittels horizontaler
Gelenkwellen 33 mit dem Rahmenteil 104 verbunden sind. Die
Lagergestelle 32 sind mit Stellgliedern 34 verbunden, mit
deren Hilfe es möglich ist, einen Kompressionsdruck in dem
Ausgleichsspalt NT zu erzeugen und, falls nötig, den Spalt
beispielsweise in Verbindung mit dem Aufführen der Bahn W zu
öffnen. Nach dem Ausgleichsspalt NT folgt die Bahn W der
glatten Fläche 31′ der Walze 31. Danach ist ein freier Zug W₀
der Bahn vorhanden, an welchem die Bahn W straff gehalten
werden kann, um die im Ausgleichsspalt NT stattfindende
Verlängerung zu kompensieren. In Fig. 2 hat die starre Walze
21 einen glatten Zylindermantel 21′, wohingegen in Fig. 3 der
Mantel 21′ der starren Walze 21 glatt oder mit einer Fläche
mit Vertiefungen versehen sein kann. Nach der Papierleitwalze
35 wird die Bahn W in die Trocknerpartie der Papiermaschine
transferiert, und zwar nach der Leitwalze 36 des Trockensiebs
38 auf die untere Fläche des Trockensiebs 38, an welchem Sieb
die Bahn mittels Transfersaugkästen 37 angehaftet wird. Nach
den Transfersaugkästen 37 folgt der erste Trockenzylinder 40
oder ein entsprechender Einführungszylinder, der in einer
Position angeordnet ist, die höher als die der weiteren
Trockenzylinder in der ersten Gruppe mit Einzelsiebzug in der
Trocknerpartie ist. Nach dem Trockenzylinder 40 oder
dergleichen folgt eine Umlenksaugwalze 41 und danach ein
Kontakttrockenzylinder 42, der in einer "normalen"
Höhenposition in der ersten Gruppe mit Einzelsiebzug
angeordnet ist.
Die in den Fig. 2 und 3 gezeigte Pressenpartie unterscheidet
sich einerseits von der in der Fig. 1 gezeigten dahingehend,
daß die Pressenpartie keinen Initialpreßabschnitt der "Sym-
Press II"-Bauart einschließt, sondern die Papierbahn W von
dem Bahnbildungssieb 50 vor seiner Antriebswalze 51 an der
Saugzone 52a der Abnahmewalze 52 separiert wird, wobei sie
auf der unteren Fläche des Abnahmegewebes 53 durch den
Langspalt NP transferiert wird. Nach der Langspaltzone NP
wird die Papierbahn W von dem Abnahmegewebe 53 separiert, das
in dem Langspalt NP als ein oberes wasseraufnehmendes
Preßgewebe wirkt. Das Abnahmegewebe 53 wird mittels
Leitwalzen 54 geleitet. Andererseits unterscheidet sich die
in den Fig. 2 und 3 gezeigte Langspaltzone NP von der in Fig. 1
gezeigten dahingehend, daß in den Fig. 2 und 3 als obere
Preßkomponente die Schlauchwalze 20 mit dem biegbaren Mantel
21′ angeordnet ist und die untere Preßkomponente eine
Preßwalze 21 mit starrem Mantel ist, in welcher sich eine
Reihe 24 von Gleitschuhen für die Bombierungsregelung
befindet.
In Fig. 2 folgt die Bahn W nach der Langspaltzone NP der
glatten Fläche 21′ der Preßwalze 21 in den Ausgleichsspalt
NT, der mittels der Preßwalze 21 und der Ausgleichspreßwalze
31 gebildet ist, die eine glatte Zylinderfläche 31′ hat. Nach
dem Ausgleichsspalt NT folgt die Bahn W der glatten Fläche
21′ der Preßwalze 21, von welcher sie unter Verwendung einer
angemessenen Geschwindigkeitsdifferenz und unter Verwendung
von Spannung mittels einer mit einem Antrieb 35a versehenen
Papierleitwalze 35 als ein freier Zug W₀ separiert wird. Die
Walze 31 in dem Ausgleichsspalt NT ist an Lagergestellen 32
montiert, die wiederum mittels horizontaler Gelenkwellen 33
an dem Vorsprungsteil 104 des Rahmens 103 angebracht sind.
Der Ausgleichsspalt NT kann mit Hilfe von Stellgliedern 34
belastet und geöffnet werden, die zwischen dem Lagergestell
32 und dem Rahmen 103 gekoppelt sind. Der Papierleitwalze 35
folgt ein zweiter freier Zug W₁ der Bahn W, mit dessen Hilfe
die Bahn W unter Verwendung des Antriebs 40a des ersten
Trockenzylinders 40 mittels des ersten Trockenzylinders 40
oder des entsprechenden Einführungszylinders weiter gespannt
werden kann. Danach wird die Bahn W auf dem Zylinder 40 bis
unter das Trockensieb 38 und weiter auf den
Umlenksaugzylinder 41 und auf den Kontakttrockenzylinder 42
transferiert.
Im Unterschied zu Fig. 2 ist in Fig. 3 die Langspaltzone NP
mit einem unteren Gewebe 17a versehen, welches durch die
Langspaltzone NP und durch den Ausgleichsspalt NT läuft,
während es mittels Leitwalzen 55 geleitet wird. Das Gewebe
17a ist vorzugsweise ein Transferriemen, der im wesentlichen
kein Wasser aufnimmt, wobei die Bahn W nach dem
Ausgleichsspalt NT dem Lauf 17a′ des Riemens folgt, an
welchem Lauf ein Geschwindigkeitsunterschied anwendbar ist,
der den Transferriemen 17a streckt. Auf diese Weise ist es
möglich, die in dem Ausgleichsspalt NT in der
Bearbeitungsrichtung stattfindende Verlängerung der Bahn W zu
kompensieren, und zwar auf eine Weise, die der entspricht,
die an dem freien Zug W₀ in Fig. 1 oder an den freien Zügen
W₀ und W₁ aus Fig. 2 vonstatten geht. Nach dem nahezu
senkrechten Zug 17a′ des Transferriemens 17a nach unten wird
die Bahn W durch die Wirkung der Saugzone 56a der
Transfersaugwalze 56 auf das Trockensieb 38 und weiter auf
den ersten Trockenzylinder oder einen entsprechenden
Einführungszylinder transferiert, der in einer Position
angeordnet ist, die niedriger als die der
Kontakttrockenzylinder 42 in der ersten Gruppe mit
Einzelsiebzug ist. Bezüglich der weiteren Gesichtspunkte
gleicht die in Fig. 3 gezeigte Konstruktion der in Fig. 2
gezeigten und oben beschriebenen Konstruktion.
Die Fig. 4 und 5 zeigen schematischere Veranschaulichungen
als in Fig. 1, 2 und 3 von zwei Ausführungsbeispielen der
Erfindung, in welchen eine spezielle Schleife eines
Transferriemens 17A; 17B verwendet wird, um die Bahn W von der
Ausgleichsspaltzone NT zur Trocknerpartie zu transferieren.
Fig. 4 gleicht im großen und ganzen den in den Fig. 2 und 3
gezeigten Ausführungsbeispielen in der Hinsicht, daß die
Schlauchwalze 20 in dem Langspalt NP oben angeordnet ist.
Gemäß Fig. 4 wird die Bahn W nach dem Langspalt NP auf der
glatten Fläche 21′ der Preßwalze 21 zu der
Ausgleichsspaltzone NT transferiert, durch welche eine
spezielle Schleife des Transferriemens 17A läuft, welche
Riemenschleife mittels Leitwalzen 56 geleitet wird. Die
letztere Preßwalze 31 in der Ausgleichsspaltzone NT ist auf
der Innenseite der Transferriemenschleife 17A angeordnet.
Nach dem Ausgleichsspalt NT wird die Bahn W weiter auf den
nach unten geneigten Geradlauf 17A′ des Transferriemens 17A
transferiert, an welchem Lauf es unter Verwendung einer
Geschwindigkeitsdifferenz möglich ist, die in dem
Ausgleichsspalt NT in der Bearbeitungsrichtung stattfindende
Verlängerung der Bahn W zu kompensieren und die Bahn W
angemessen straff zu halten. Nach dem Lauf 17A′ wird die Bahn
W mittels der Schleife des Transferriemens 17A um die
Leitwalze 56 zu der Transferzone TS transferiert, in welcher
die Bahn W auf die glatte Fläche 40′ des Trockenzylinders 40
transferiert wird.
Die Fig. 5 gleicht im großen und ganzen dem in Fig. 1
gezeigten Ausführungsbeispiel, in welchem die Schlauchwalze
20 unten angeordnet ist. Nach dem Langspalt NP folgte die
Bahn W der glatten Fläche 21′ der Preßwalze 21 in den
Ausgleichsspalt NT, durch welchen eine spezielle Schleife des
Transferriemens 17B läuft. Nach dem Ausgleichsspalt NT wird
die Bahn W auf dem Transferriemen 17B um die Preßwalze 31 auf
den nach unten geneigten Lauf 17B′ der Schleife des
Transferriemens 17B transferiert, an welchem Lauf es unter
Anwendung einer Geschwindigkeitsdifferenz möglich ist, die in
dem Ausgleichspreßspalt NT in der Bearbeitungsrichtung
stattfindende Verlängerung der Bahn W zu kompensieren und die
Bahn W angemessen straff zu halten. Nach dem Laut 17B′ wird
die Bahn W an der Transferzone TS auf das Trockensieb 38
transferiert, das um den Drehsektor des Umkehrsaugzylinders
41 läuft, welcher Drehsektor mit einer mit Vertiefungen
versehenen Fläche 41′ versehen ist, die einem Vakuum
unterworfen ist. Die in den Fig. 4 und 5 angewendeten
Außenflächen der speziellen Transferriemen 17A; 17B haben
hinsichtlich des Betriebs des Ausgleichsspaltes NT und
hinsichtlich des Weitertransfers der Bahn W angemessene
Glätte- und Adhäsionseigenschaften. Der Transferriemen 17A,
17B ist ebenfalls ein Riemen, der im wesentlichen kein Wasser
aufnimmt, wobei er für die oben erwähnten Zielsetzungen
angemessene elastische Eigenschaften hat.
Die erfindungsgemäße Pressenpartie ist selbst bei sehr hohen
Bahngeschwindigkeiten anwendbar. Gemäß einer vorläufigen
Abschätzung kann ein in den Fig. 1 und 2 gezeigtes
Ausführungsbeispiel, in welchem ein offener Zug W₀ oder Züge
W₀, W₁ der Bahn W vorhanden sind, bis zu einer
Laufgeschwindigkeit von etwa 1700 Meter pro Minute verwendet
werden. Für noch größere Geschwindigkeiten sind die
vollständig geschlossenen Führungen der Bahn W durch die
Pressenpartie und weiter zur Trocknerpartie gemäß den Fig. 3,
4 und 5 verfügbar.
Die Fig. 1, 2 und 3 zeigen auch schematische
Veranschaulichungen der Rahmenkonstruktion 100 der
Pressenpartie, die vertikale Rahmen 101, 102 und 103 und
einen verbindenden oberen horizontalen Rahmen 105 aufweist.
Gemäß Fig. 1 ist die Schlauchwalze 20 des Langspaltes NP
mittels ihrer Lagergestelle 25, den Zwischenteilen 29 und dem
unteren Rahmen 30 zwischen den Vertikalrahmen 101 und 102
gestützt. Die Lagergestelle 26 der oberen Preßwalze 21 sind
mittels Zwischenteilen 27 mit den Lagergestellen 25 der
Schlauchwalze 20 verbunden, um die großen Belastungskräfte an
dem Langspalt NP aufzunehmen, welche Kräfte mittels einer
Reihe von Preßschuhen 23 und 24 erzeugt werden. In den Fig. 2
und 3 ist die obere Schlauchwalze 20 mittels ihrer
Lagergestelle 25 und den Zwischenteilen 29 mit dem
Oberabschnitt des Vertikalrahmens 101 gekoppelt und sind auf
gleiche Weise die Lagergestelle 26 der unteren Preßwalze 21
auf dem unteren Basisteil 106 gestützt. Bezüglich der
weiteren Gesichtspunkte sind die Rahmenkonstruktionen an sich
aus dem Stand der Technik bekannt und mit öffenbaren
Zwischenstücken 107 versehen, die beispielsweise für den
Austausch der Preßgewebe 17; 17a, 53, 53 notwendig sind.
Es ist versucht worden, die Geometrie der Kompaktkombination
von Walzen, die den Langspalt NP und den Ausgleichsspalt NT
aufweisen, sowohl hinsichtlich der Raumnutzung als auch
hinsichtlich einer störungsfreien Führung der Bahn W auch bei
großen Bahngeschwindigkeiten (1500 bis 2000 Meter pro Minute)
zu optimieren. Für diese Zielsetzungen ist es bevorzugt, daß
die durch den Langspalt NP gebende Preßebene T-T in bezug auf
die Einlaufrichtung der Bahn W um einen kleinen Winkel a
geneigt ist. Die Größenordnung des Neigungswinkels a liegt in
der Regel bei a ≈ 10° bis 15°, vorzugsweise bei a ≈ 10°. In
Fig. 1 ist der Ausgleichsspalt NT vorzugsweise an dem
letzteren oberen Viertel der Preßwalze 21 von der Ebene T-T
um den Spitzenwinkel b beabstandet angeordnet. Der Winkel b
ist in der Regel aus dem Bereich von b ≈ 70° bis 80°,
vorzugsweise b ≈ 75°, ausgewählt.
In der Pressenpartiegeometrie gemäß Fig. 1 ist ferner
bevorzugt, daß, wenn der Ausgleichsspalt NT über dem
Langspalt NP angeordnet ist, in welchem Falle die eigentliche
Laufrichtung der Bahn nach dem Langspalt NP nach oben geneigt
wird, der erste Trockenzylinder 40 oder der entsprechende
Einführungszylinder an einer Position angeordnet ist, die
höher als die normale Position ist, oder die eigentliche
Richtung der ersten Einzelsiebführung in Laufrichtung der
Bahn nach unten geneigt ist. Das Gegenteil ist in den in den
Fig. 2 und 3 gezeigten Ausführungsbeispielen der Fall, in
denen der Ausgleichsspalt NT unter dem Langspalt NP
angeordnet ist, in welchem Falle die eigentliche Richtung der
Bahn nach dem Langspalt NP zur Trocknerpartie nach unten
geneigt ist, in welchem Fall der erste Trockenzylinder 40
oder der letzte Einführungszylinder auf einer Höhe angeordnet
ist, die um die in den Fig. 2 und 3 gezeigte Dimension-H
niedriger ist als die Normalposition.
Der Durchmesser D₁ der Schlauchwalze 20 mit biegbarem Mantel
20′ oder dergleichen an der Langspaltzone ist aus dem Bereich
von D₁ ≈ 1400 bis 2000 mm ausgewählt worden, und zwar in
Abhängigkeit von der Breite der Maschine. Der Durchmesser D₂
der Preßwalze 21 mit starrem Mantel 21′ an der Langspaltzone
NP ist aus dem Bereich D₂ ≈ 1200 bis 1600 mm ausgewählt
worden, und zwar in Abhängigkeit von der Breite der Maschine.
Der Durchmesser D₃ der Preßwalze 31 mit glatter Fläche 31′ an
dem Ausgleichsspalt NT ist aus dem Bereich von D₃ ≈ 700 bis
1200 mm ausgewählt worden, und zwar in Abhängigkeit von der
Breite der Maschine.
Die Erfindung bezieht sich auf die Pressenpartie einer
Papiermaschine, durch welche die Papierbahn W eine im
wesentlichen geschlossene und gestützte Führung aufweist. Die
Pressenpartie weist eine Langspaltzone NP und nach dieser
eine Ausgleichsspaltzone NT auf, in der die
Raubheitsasymmetrie ausgeglichen wird, die in der Bahn
erzeugt wurde, die in dem vorangehenden Preßspalt oder den
vorangehenden Preßspalten zu pressen ist, während die Bahn,
zumindest nicht bis zu einem wesentlichen Ausmaß, nicht
entwässert wird. Die Langspaltzone NP und die
Ausgleichsspaltzone NT sind zwischen drei Preßkomponenten 20,
21, 31 gebildet, die auf kompakte Weise miteinander derart
verbunden sind, daß der Langspalt NP mittels einer mit einem
biegbaren Mantel 20′ versehenen Preßkomponente 20 zusammen
mit der, mit dem starren Mantel 21′ versehenen Preßwalze 21
gebildet ist. Die Preßwalze 21 bildet zusammen mit der
Ausgleichspreßwalze 31 mit glatter Fläche 31′ die
Ausgleichsspaltzone NT. Nach der Ausgleichsspaltzone NT weist
die Bahn W einen freien Zug W₀ oder freie Züge W₀, W₁ auf
oder befindet sich die Bahn auf dem Lauf 17a′; 17A′; 17B′ des
Transfergewebes 17a; 17A; 17B, wobei an dem Zug/den Zügen
oder dem Lauf das in dem Ausgleichspreßspalt NT stattfindende
Strecken der Bahn W in der Bearbeitungsrichtung mittels einer
Geschwindigkeitsdifferenz kompensiert und die Bahn W
angemessen gespannt gehalten werden kann.
Nachstehend sind die Patentansprüche beigefügt, wobei die
verschiedenartigen Einzelheiten der Erfindung die Variation
innerhalb des in den Patentansprüchen definierten Bereiches
der erfinderischen Idee zeigen und sich lediglich
beispielhaft von dem vorhergehend beschriebenen
unterscheiden.
Claims (12)
1. Pressenpartie einer Papiermaschine, durch welche die
Papierbahn (W) eine im wesentlichen geschlossene und
gestützte Führung hat und welche Pressenpartie eine
Langspaltzone (NP) aufweist und nach dieser eine
Ausgleichsspaltzone (NT) aufweist, wobei in dieser Spaltzone
die Rauhheitsasymmetrie ausgeglichen wird, die in der Bahn
erzeugt wurde, die in dem vorangehenden Preßspalt oder den
vorangehenden Preßspalten zu pressen ist, während die Bahn,
zumindest nicht bis zu einem wesentlichen Ausmaß, nicht
entwässert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die
Langspaltzone (NP) und die Ausgleichsspaltzone (NT) zwischen
drei Preßkomponenten (20, 21, 31) gebildet sind, die auf
kompakte Weise miteinander derart verbunden sind, daß der
Langspalt (NP) mittels einer mit einem biegbaren Mantel (20′)
versehenen Preßkomponente (20) zusammen mit einer, mit einem
starren Mantel (21′) versehenen Preßwalze (21) gebildet ist,
daß die letztere Preßwalze (21) zusammen mit einer
Ausgleichspreßwalze (31) mit glatter Fläche (31′) die
Ausgleichsspaltzone (NT) bildet und daß die Bahn (W) nach der
Ausgleichsspaltzone (NT) einen freien Zug (W₀) oder freie
Züge (W₀, W₁) aufweist oder sich die Bahn auf dem Lauf (17a′;
17A′; 17B′) eines Transfergewebes (17a; 17A; 17B) befindet,
wobei an dem Zug/den Zügen oder dem Lauf das in dem
Ausgleichspreßspalt (NT) stattfindende Strecken der Bahn (W)
in der Bearbeitungsrichtung mittels einer
Geschwindigkeitsdifferenz kompensiert und die Bahn (W)
angemessen gespannt gehalten werden kann.
2. Pressenpartie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Langspaltzone (NP) einen oder mehrere Walzenspalte (N₁,
N₂, N₃) und/oder eine Langspaltzone, vorzugsweise eine
Kombination von Walzenspalten, vorangehen, die miteinander
mittels einer Kompaktbaugruppe von Walzen (10, 11, 12, 13)
gebildet worden sind.
3. Pressenpartie gemäß Patentanspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Papierbahn von dem Bahnbildungssieb
(50) auf die untere Fläche des Abnahmegewebes (53) und durch
die Abnahmezone (NP) transferiert wird und daß das
Abnahmegewebe (53) in der Langspaltzone (NP), nach welcher
die Bahn (W) von dem Abnahmegewebe (53) separiert wird, als
ein oberes wasseraufnehmendes Preßgewebe dient.
4. Pressenpartie gemäß Patentanspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die obere Preßkomponente in der
Langspaltzone (NP) eine mit einem biegbaren Mantel (20′)
versehene Schlauchwalze (20) oder dergleichen ist, wobei der
Mantel vorzugsweise mit einer mit Vertiefungen versehenen
Fläche versehen ist, wobei die Schlauchwalze oder dergleichen
von der Innenseite aus mittels einer Reihe (23) von
Gleitschuhen belastet ist, und daß die untere Preßkomponente
eine mit einem starren Mantel (21′) versehene Preßwalze (21)
ist, wobei die Walze vorzugsweise mit einer auf der
Innenseite der Walze angebrachten hydraulischen
Bombierungsregeleinrichtung (24) versehen ist.
5. Pressenpartie gemäß Patentanspruch 3 oder 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die untere Preßkomponente in der
Langspaltzone (NP) eine mit einer glatten Zylinderfläche
(21′) versehene Preßwalze (21) mit starrem Mantel ist und daß
die Bahn (W) nach dem Ausgleichspreßspalt (NP) der glatten
Fläche (21′) folgt, von welcher sie mittels einer
Papierleitwalze (35) oder dergleichen unter Anwendung einer
Geschwindigkeitsdifferenz als ein freier Zug (W₀) separiert
wird.
6. Pressenpartie gemäß Patentanspruch 4 oder 5, dadurch
gekennzeichnet, daß in der Langspaltzone (NP) das untere
Gewebe ein Transferriemen (17a) mit glatter Außenfläche ist,
wobei der Riemen sowohl durch die Langspaltzone (NP) als auch
die Zone (NT) mit Ausgleichsspalt läuft, und daß die Bahn (W)
nach der Ausgleichsspaltzone (NT) auf dem Transferriemen
(17a), vorzugsweise auf seinem im wesentlichen geraden Lauf
(17a′) weiter befördert wird, wobei es mittels einer
Geschwindigkeitsdifferenz (Strecken) des Transferriemens
(17a) möglich ist, die in der Bearbeitungsrichtung in der
Ausgleichsspaltzone (NT) stattfindende Verlängerung der Bahn
(W) zu kompensieren.
7. Pressenpartie gemäß einem der Patentansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß eine besondere
Transferriemenschleife (17A; 17B) angeordnet worden ist, um
durch den Ausgleichspreßspalt (NT) zu laufen, wobei im
Inneren der Schleife die letztere Preßwalze (31) des
Ausgleichspreßspaltes (NT) angebracht ist und die Außenfläche
der Transferriemenschleife (17A; 17B) hinsichtlich der
Ausgleichsspaltwirkung und hinsichtlich eines weiteren
Transfers der Bahn (W) angemessene Glätte- und
Adhäsionseigenschaften hat, und daß die Bahn (W) auf der
Transferriemenschleife (17A; 17B) von dem Ausgleichsspalt
(NT) als ein geschlossener Zug zu der Trocknerpartie der
Papiermaschine transferiert wird, und zwar vorzugsweise unter
Verwendung eines in Verbindung mit einem Trockenzylinder (40)
oder einem Umlenkzylinder (41) angeordneten Transfersektors
(TS).
8. Pressenpartie gemäß einem der Patentansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Bahn (W) auf der oberen
Fläche des unteren Preßgewebes (17) durch die Langspaltzone
(NP) geleitet wird, in welcher Zone die untere Preßkomponente
eine mit einem biegbaren Mantel (20′) versehene Schlauchwalze
(20) oder dergleichen ist und die obere Preßkomponente (21)
eine mit einem starren Mantel versehene Preßwalze (21) mit
glatter Fläche (21′) ist, die über der Langspaltzone (NP)
zusammen mit einer Ausgleichspreßwalze (31) mit glatter
Fläche (31′) einen Ausgleichsspalt (NT) bildet, und daß die
Bahn (W) als ein freier Zug (W₀) von der glatten Fläche (31′)
zu der Papierleitwalze (35) auf das Trockensieb (38) oder
dergleichen transferiert wird.
9. Pressenpartie gemäß Patentanspruch 8, dadurch
gekennzeichnet, daß der erste Trockenzylinder in der
Trocknerpartie, der nach der Pressenpartie oder dem
entsprechenden Einführungszylinder (40) folgt, in einer
Position angeordnet ist, die höher (ΔH) als die normale
Position ist.
10. Pressenpartie gemäß einem der Patentansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgleichsspaltzone (NT) in
einer Höhenposition angeordnet ist, die niedriger als die
Langspaltzone (NP) ist, die dieser vorangeht, und daß sich
der Trockenzylinder (40) in der ersten Gruppe mit
Einzelsiebzug in der unmittelbar nach der Pressenpartie
folgenden Trocknerpartie oder der entsprechende
Einführungszylinder in einer Position befindet, die niedriger
(ΔH) ist als die normale Position ist.
11. Pressenpartie gemäß einem der Patentansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß die Preßebene (T-T) der
Langspaltzone (NP) in bezug auf die Einlaufrichtung der Bahn
(W) um einen kleinen Winkel a geneigt ist und daß der Winkel
aus dem Bereich von a ≈ 10° bis 15°, vorzugsweise a ≈ 10°,
ausgewählt worden ist und/oder daß der gemeinsame
Kontaktsektor b der Papierbahn (W) und der Preßwalze (21) mit
starrem Mantel (21′) in der Langspaltzone (NP) vor der
Ausgleichsspaltzone (NT) aus dem Bereich von b ≈ 80° bis
100°, vorzugsweise b ≈ 90°, ausgewählt worden ist.
12. Pressenpartie gemäß einem der Patentansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser D₁ der in der
Langspaltzone befindlichen Schlauchwalze (20) mit biegbarem
Mantel (20′) oder dergleichen aus dem Bereich von D₁ ≈ 1400
bis 2000 mm ausgewählt worden ist, daß der Durchmesser D₂ der
in der Langspaltzone (NP) befindlichen Preßwalze (21) mit
starrem Mantel (21′) aus dem Bereich von D₂ ≈ 1200 bis 1600
mm ausgewählt worden ist und daß der Durchmesser D₃ der in
dem Ausgleichsspalt (NT) befindlichen Preßwalze (31) mit
glatter Fläche (31′) aus dem Bereich von D₃ ≈ 700 bis 1200 mm
ausgewählt worden ist.
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