DE19603640B4

DE19603640B4 - Pressenpartie einer Papiermaschine

Info

Publication number: DE19603640B4
Application number: DE19603640A
Authority: DE
Inventors: Oiva Vallius
Original assignee: Metso Paper Oy
Current assignee: Metso Paper Oy
Priority date: 1995-02-02
Filing date: 1996-02-01
Publication date: 2006-07-20
Anticipated expiration: 2016-02-02
Also published as: US5690791A; KR100228925B1; FI109477B; KR960031706A; FI950451A; US5849156A; DE19603640A1; FI950451A0

Abstract

Pressenpartie einer Papiermaschine, durch welche die Papierbahn (W) eine im Wesentlichen geschlossene und gestützte Führung hat und von der die Bahn (W) zu einem Trockensieb (38) oder einem Zylinder (40) der Trocknerpartie der Papiermaschine transferiert wird, wobei die Pressenpartie eine Langspaltzone (NP) aufweist und nach dieser eine Ausgleichsspaltzone (NT) aufweist, wobei in der Ausgleichsspaltzone die Rauhheitsasymmetrie ausgeglichen wird, die in der Bahn in dem vorangehenden Pressspalt oder den vorangehenden Pressspalten erzeugt wurde, wobei die Langspaltzone (NP) und die Ausgleichsspaltzone (NT) zwischen drei Presskomponenten (20, 21, 31) gebildet sind, die auf kompakte Weise miteinander derart verbunden sind, dass die Langspaltzone (NP) mittels einer mit einem biegbaren Mantel (20') versehenen Presskomponente (20) zusammen mit einer mit einem starren Mantel (21') versehenen Press-Stützwalze (21) gebildet ist, und wobei die Press-Stützwalze (21) zusammen mit einer Ausgleichspresswalze (31) mit glatter Fläche (31') die Ausgleichsspaltzone (NT) bildet, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schleife aus einem Transferriemen...

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Pressenpartie einer Papiermaschine mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Patentanspruch 1.
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 Oberflächenrauheit 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 der Papiermaschine und in deren Längsrichtung, d.h. der Maschinenrichtung, 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 sollen die Pressenpartien „Sym-Press II"^TM und „Sym-Press 0"^TM der Patentinhaberin erwähnt werden.
Hinsichtlich Energieeinsparung ist das durch Pressen stattfindende Entwässern dem durch Verdampfung stattfinden 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 Patentinhaberin 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 Einzelfilzpress spaltes 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 die Druckschrift DE 33 39 255 A1 auf die Druckschrift DE 43 21 406 A1 und auf die Druckschrift DE 92 06 340 U1 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. In der in der Druckschrift DE 92 06 340 U1 beschriebenen Ausgleichspresse krümmt die untere Presswale in der Ausgleichspresse einen Transferriemen und die Bahn um einen beträchtlich großen Winkel und wird überdies in Verbindung mit der gleichen unteren Presswalze mittels einer Saugwalze ein Bahntransferspalt gebildet. Somit ist es in dieser Konstruktion unmöglich, Geschwindigkeitsdifferenzen anzuwenden, mit deren Hilfe es möglich wäre, die Bahn nach der Ausgleichspresse zu straffen, um die Wirkungen der in der Ausgleichspresse stattfindenden Verlängerung der Bahn zu beseitigen. Überdies besteht in diesen Konstruktionen eine relativ abrupte Winkeländerung in Richtung auf einen empfindlichen Bereich unmittelbar nach der Ausgleichspresse, was die Betriebsgeschwindigkeit der Presse beschränkt.

Überdies haben die aus dem Stand der Technik bekannten, mit einer Ausgleichspresse versehenen Pressenpartien einen ziemlich großen Raum eingenommen, insbesondere in der Maschinenrichtung, und ist es in den aus dem Stand der Technik bekannten Konstruktionen nicht möglich gewesen, die verschiedenartigen Komponenten auf optimale Weise zu nutzen.

Eine Pressenpartie mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Patentanspruch 1 ist durch die Druckschrift EP 0 608 533 A1 bekannt. Bei dieser bekannten Pressenpartie läuft die Papierbahn durch eine Ausgleichsspaltzone, die zwischen einer Ausgleichspresswalze und einer Press-Stützwalze gebildet ist. Nach der Ausgleichsspaltzone folgt die Papierbahn zunächst der Oberfläche der Ausgleichspresswalze, von der die Papierbahn im freien Zug zu einer Leitwalze läuft und danach zur Trocknerpartie transferiert wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Pressenpartie mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Patentanspruch 1 dahingehend zu verbessern, dass es möglich ist, die Papierbahn nach der Ausgleichsspaltzone zu straffen und zugleich für einen gestützten Transfer der Bahn zur Trocknerpartie zu sorgen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Pressenpartie gemäß Patentanspruch 1 gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Pressenpartie sind in den Unteransprüchen definiert.

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 Press-Stützwalze mit starrem Mantel ist, wobei die Ausgleichsspaltzone gegen die letztere Walze gebildet ist. Somit erfüllt die Press-Stützwalze der Langspaltpresse gleichzeitig die unterschiedlichen Funktionen zweier Komponenten, d.h. einer Presskomponente sowohl in der Langspaltzone als auch in der Ausgleichsspaltzone, so dass die Konstruktion in hohem Maße vorteilhaft und kompakt hergestellt ist.

Aufgrund der erfindungsgemäß angeordneten Ausgleichsspaltzone 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 Rauhheitssymmetrie 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.

Mit der Erfindung ist es möglich, eine derartige Pressenpartie einschließlich einer Ausgleichsspaltzone zu schaffen, die insbesondere in der Maschinenrichtung sehr kompakt ist, so dass sie, falls nötig, beispielsweise im Falle von Modernisierungen von Papiermaschinen anstelle einer vorhandenen Kompaktpressenpartie angebracht werden kann.

Erfindungsgemäß wird ein spezieller Transferriemen angewendet, der die Papierbahn von der Ausgleichsspaltzone zu der Trocknerpartie der Papiermaschine transferiert. Der Transferriemen ist derart angeordnet, dass die Ausgleichspresswalze auf der Innenseite der Schleife des Transferriemens angeordnet ist. Die Außenfläche dieses Transferriemens hat angemessene Glätte- und Adhäsionseigenschaften, wobei seine elastischen Eigenschaften für den Zweck angemessen sind, so dass, wenn erfindungsgemäß die Geschwindigkeitsdifferenz angewendet wird, die in der Ausgleichsspaltzone 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:
1 eine schematische Seitenansicht einer Pressenpartie, in welcher zunächst ein geschlossener Pressenabschnitt der „Sym-Press II"^TM-Bauart vorhanden ist, dem ein Kompaktpressenabschnitt folgt, der eine Langspaltzone und eine Ausgleichsspaltzone aufweist;
2 eine der 1 entsprechende Veranschaulichung einer Pressenpartie, in welcher die zu pressende Papierbahn geradewegs von dem Bahnbildungssieb auf einem oberen Abnahmegewebe in die Langspaltzone der Pressenpartie gebracht wird;
3 eine derartige Abwandlung der in 2 gezeigten Pressenpartie, in welcher zwei gegenüberliegende Gewebe durch die Langspaltzone geleitet werden;
4 eine schematische Veranschaulichung einer derartigen Abwandlung der in den 2 und 3 gezeigten Pressenpartien, in welcher die Bahn mittels einer speziellen Transferriemenschleife von der Ausgleichsspaltzone zu der Trocknerpartie transferiert wird;
5 eine schematische Veranschaulichung einer Abwandlung der in 1 gezeigten Pressenpartie, in welcher die Bahn unter Verwendung einer speziellen Transferriemenschleife von der Ausgleichsspaltzone zu der Trocknerpartie transferiert wird.
Die Pressenpartien gemäß den 1 bis 3 weisen nicht sämtliche Merkmale der Erfindung auf. Ausführungsbeispiele der Erfindung zeigen die Abwandlungen gemäß den 4 und 5.
Gemäß 1 hat eine Pressenpartie nach einem Former eine Kompaktbaugruppe von Walzen 10, 11, 12 und 13, die miteinander drei entwässernde Walzen- bzw. Pressspalte N₁, N₂ und N₃ bilden. Der erste Spalt N₁ ist mit zwei Filzen versehen. Nach dem Spalt N₁ wird die Bahn W auf einem Abnahmefilz (nicht gezeigt) durch Saugzonen 11a und 11b in den zweiten Spalt N₂ geleitet, nach welchem die Bahn der glatten Fläche 12' der mittleren Walze 12 in den dritten Spalt N₃ folgt, der zwischen den Walzen 12 und 13 gebildet ist. Nach dem Spalt N₃ wird die Bahn W mittels einer Walze 14 von der mittleren Walze 12 separiert, wobei die Walze 14 mit der mittleren Walze 12 einen gering belasteten Transferspalt NS bildet. Mittels der Walze 14 wird die Bahn W im Bereich von Saugzonen 15a und 15b einer Transfersaugwalze 15 auf ein unteres Gewebe 17 transferiert. Die Walze 14 und die Transfersaugwalze 15 bilden zusammen entweder einen Pressspalt N₄ oder einen entsprechend gering belasteten Transferspalt. In 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 0"^TM-Bauart oder einen oder mehrere separate Walzenspalte und/oder Langspalte zu verwenden. Nach der Transfersaugwalze 15 wird die Bahn W auf der oberen Fläche des Gewebes 17 durch eine Langspaltzone NP geführt.
Die in den 1 bis 5 gezeigten Langspaltzone NP wird beispielsweise mittels der „Sym Belt Press"^TM der Patentinhaberin gebildet. Was die grundsätzlichen Merkmale angeht, ist die Konstruktion derart, dass die Langspaltzone NP zwischen einem biegbaren Mantel 20' einer Schlauchwalze 20 und einer starren Press-Stützwalze 21 bebildet ist. Der auf der Innenseite der Schleife des Gewebes 17 bzw. des Gewebes 53 (4) angeordnete Mantel 20' ist vorzugsweise mit einer Fläche mit Vertiefungen versehen. Auf der Innenseite des Mantels 20' befindet sich ein hydrostatisch und/oder hydrodynamisch geschmierter Gleitschuh 23, wobei eine in Verbindung mit dem Gleitschuh angeordnete, hydraulisch belastete Einrichtung den Gleitschuh 23 gegen die starre Press-Stützwalze 21 presst. Die Press-Stützwalze 21 ist eine Presswalze, beispielsweise die „Sym-Z Roll"^TM mit einstellbarer Bombierung der Patentinhaberin, deren zylindrischer Mantel 21' glatt oder mit Vertiefungen versehen ist.
Gemäß 1 ist die Schlauchwalze 20 mit biegbarem Mantel 20' als untere Walze angeordnet und ist die obere Walze die starre Press-Stützwalze 21, deren Mantel 21' glatt ist.
Nach der Langspaltzone NP bildet die obere Press-Stützwalze 21 zusammen mit einer Ausgleichspresswalze 31 mit glatter Fläche 31' eine Ausgleichsspaltzone NT. Die Ausgleichspresswalze 31 ist mit einem eigenen Antrieb 31a versehen. Die Ausgleichspresswalze 31 ist an Lagergestellen 32 montiert, die mittels horizontaler Gelenkwellen 33 mit einem Rahmenteil 104 verbunden sind. Die Lagergestelle 32 sind mit Stellgliedern 34 verbundnen, mit deren Hilfe es möglich ist, einen Kompressionsdruck in der Ausgleichsspaltzone NT zu erzeugen und, falls nötig, die Ausgleichs spaltzone NT beispielsweise in Verbindung mit dem Aufführen der Bahn W zu öffnen. Nach der Ausgleichsspaltzone NT folgt die Bahn W der glatten Fläche 31' der Ausgleichspresswalze 31. Danach ist ein freier Zug Wo der Bahn vorhanden, an welchem die Bahn W straff gehalten werden kann, um die in der Ausgleichsspaltzone NT stattfindende Strecken der Bahn zu kompensieren. In 2 hat die starre Press-Stützwalze 21 einen glatten Mantel 21', wohingegen in 3 der Mantel 21' der starren Press-Stützwalze 21 glatt oder mit Vertiefungen versehen sein kann. Nach einer Papierleitwalze 35 wird die Bahn W in die Trocknerpartie der Papiermaschine transferiert, und zwar nach einer Leitwalze 36 eines Trockensiebs 38 auf die untere Fläche des Trockensiebs 38, an welchem Sieb die Bahn mittels Transfersaugkästen 37 angehaftet wird. Nach den Transfersaugkästen 37 folgt ein erster 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 folgt ein Umlenkzylinder 41, der als Saugwalze ausgebildet ist, und danach ein Kontakttrockenzylinder 42, der in einer „normalen" Höhenposition in der ersten Gruppe mit Einzelsiebzug angeordnet ist.
Die in den 2 und 3 gezeigte Pressenpartie unterscheidet sich einerseits von der in der 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 einer Saugzone 52a einer Abnahmewalze 52 separiert wird, wobei sie auf der unteren Fläche eines Abnahmegewebes 53 durch die Langspaltzone NP transferiert wird. Nach der Langspaltzone NP wird die Papierbahn W von dem Abnahmegewebe 53 separiert, das in der Langspaltzone NP als ein oberes wasseraufnehmendes Pressgewebe wirkt. Das Abnahmegewebe 53 wird mittels Leitwalzen 54 geleitet. Andererseits unterscheidet sich die in den 2 und 3 gezeigte Langspaltzone NP von der in 1 gezeigten dahingehend, dass in den 2 und 3 als obere Presskomponente die Schlauchwalze 20 mit dem biegbaren Mantel 21' angeordnet ist und die untere Presskomponente die Press-Stützwalze 21 mit starrem Mantel ist, in welcher sich eine Reihe von Gleitschuhen einer Bombierungsregeleinrichtung 24 befindet. In 2 folgt die Bahn W nach der Langspaltzone NP der glatten Flächen des Mantels 21' der Presswalze 21 in die Ausgleichsspaltzone NT, die mittels der Press-Stützwalze 21 und der zylindrischen Ausgleichspresswalze 31 gebildet ist, die eine glatte Fläche 31' hat. Nach der Ausgleichsspaltzone NT folgt die Bahn W dem glatten Mantel 21' der Press-Stützwalze 21, von welcher sie unter Verwendung einer angemessenen Geschwindigkeitsdifferenz und unter Verwendung von Spannung mittels der mit einem Antrieb 35a versehenen Papierleitwalze 35 als ein freier Zug Wo separiert wird. Die Ausgleichspresswalze 31 in der Ausgleichspaltzone NT ist an den Lagergestellen 32 montiert, die wiederum mittels der horizontalen Gelenkwellen 33 an dem Rahmenteil 104 eines Rahmens 103 angebracht sind. Die Ausgleichsspaltzone NT kann mit Hilfe der Stellglieder 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 Trockenzylinder 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 Umlenkzylinder 41 und auf den Kontakttrockenzylinder 42 transferiert.
Im Unterschied zu 2 ist in 3 die Langspaltzone NP mit einem unteren Gewebe versehen, welches durch die Langspaltzone NP und durch die Ausgleichsspaltzone NT läuft, während es mittels Leitwalzen 55 geleitet wird. Das Gewebe ist vorzugsweise ein Transferriemen 17a, der im Wesentlichen kein Wasser aufnimmt, wobei die Bahn W nach der Ausgleichsspaltzone NT dem Lauf 17a' des Transferriemens folgt, an welchem Lauf ein Geschwindigkeitsunterschied anwendbar ist, der den Transferriemen 17a streckt. Auf diese Weise ist es möglich die in der Ausgleichsspaltzone NT in der Maschinenrichtung stattfindende Verlängerung bzw. Streckung der Bahn W zu kompensieren, und zwar auf eine Weise, die der entspricht, die an dem freien Zug W₀ in 1 oder an den freien Zügen W₀ und W₁ aus 2 vonstatten geht. Nach dem nahezu senkrechten Lauf 17a' des Transferriemens 17a nach unten wird die Bahn W durch die Wirkung der Saugzone 56a einer 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 Gesichtpunkte gleicht die in 3 gezeigte Konstruktion der in 2 gezeigten und oben beschriebenen Konstruktion.
Die 4 und 5 zeigen schematischere Veranschaulichungen als in 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. 4 gleicht im Großen und Ganzen den in den 2 und 3 gezeigten Ausführungsbeispielen in der Hinsicht, dass die Schlauchwalze 20 in der Langspaltzone NP oben angeordnet ist. Gemäß 4 wird die Bahn W nach der Langspaltzone NP auf dem glatten Mantel 21' der Press- Stützwalze 21 zu der Ausgleichsspaltzone NT transferiert, durch welche eine spezielle Schleife des Transferriemens 17A läuft, welche Riemenschleife mittels Leitwalzen 57 geleitet wird. Die Ausgleichspresswalze 31 in der Ausgleichsspaltzone NT ist auf der Innenseite der Schleife des Transferriemens 17A angeordnet. Nach der Ausgleichsspaltzone NT wird die Bahn W weiter auf den nach unten geneigten geraden Lauf 17A' des Transferriemens 17A transferiert, an welchem Lauf es unter Verwendung einer Geschwindigkeitsdifferenz möglich ist, die in der Ausgleichsspaltzone NT in der Maschinenrichtung 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 dem Transfersektor TS transferiert, in welchem die Bahn W auf die glatte Fläche 40' des Trockenzylinders 40 transferiert wird.
Die 5 gleicht im Großen und Ganzen dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel, in welchem die Schlauchwalze 20 unten angeordnet ist. Nach der Langspaltzone NP folgt die Bahn W dem glatten Mantel 21' der Press-Stützwalze 21 in die Ausgleichsspaltzone NT, durch welche eine spezielle Schleife des Transferriemens 17B läuft. Nach der Ausgleichsspaltzone NT wird die Bahn W auf dem Transferriemen 17B um die Ausgleichspresswalze 31 herum auf den nach unten geneigten Lauf 178' der Schleife des Transferriemens 17B transferiert, an welchem Lauf es unter Anwendung einer Geschwindigkeitsdifferenz möglich ist, die in der Ausgleichsspaltzone NT in der Maschinenrichtung stattfindende Verlängerung der Bahn W zu kompensieren und die Bahn W angemessen straff zu halten. Nach dem Lauf 17B' wird die Bahn W in dem Transfersektor TS auf das Trockensieb 38 transferiert, das um den Umlenkzylinder 41 läuft, der einen mit Vertiefungen versehenen Mantel 41' aufweist, der einem Vakuum unterworfen ist. Die in den 4 und 5 angewendeten Außenflächen der speziellen Transferriemen 17A; 17B haben hinsichtlich der Ausgleichsspaltwirkung und hinsichtlich des weiteren Transfers der Bahn W angemessene Glätte- und Adhäsionseigenschaften. Der Transferriemen 17A, 17B ist ferner 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 können die in den 1 und 2 gezeigten Pressenpartien, in welchen ein offener Zug Wo oder Züge Wo, 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 3, 4 und 5 verfügbar.
Die 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 1 ist die Schlauchwalze 20 der Langspaltzone NP mit Hilfe von Lagergestellen 25, Zwischenteilen 29 und einem unteren Rahmen 30 zwischen den vertikalen Rahmen 101 und 102 gestützt. Lagergestelle 26 der oberen Press-Stützwalze 21 sind mittels Zwischenteilen 27 mit den Lagergestellen 25 der Schlauchwalze 20 verbunden, um die großen Belastungskräfte in der Langspaltzone NP aufzunehmen, welche Kräfte mittels der Gleitschuhe 23 und der Gleitschuhe der Bombierungseinrichtung 24 erzeugt werden. In den 2 und 3 ist die obere Schlauchwalze 20 mittels ihrer Lagergestelle 25 und der Zwischenteile 29 mit dem Oberabschnitt des vertikalen Rahmens 101 gekoppelt und sind auf gleiche Weise die Lagergestelle 26 der unteren Press-Stützwalze 21 auf einem 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 Gewebe 17, 53 notwendig sind.
Es ist versucht worden, die Geometrie der Kompaktkombination von Walzen, die die Langspaltzone NP und die Ausgleichsspaltzone NT bilden, 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 die Langspaltzone NP gehende Pressebene T-T in Bezug auf die Einlaufrichtung der Bahn W um einen kleinen Winkel a geneigt ist. Die Größenordnung des Winkels a liegt in der Regel bei a ≈ 10° bis 15°, vorzugsweise bei a ≈ 10°. In 1 ist die Ausgleichsspaltzone NT vorzugsweise an dem letzten oberen Viertel der Press-Stützwalze 21 von der Ebene T-T um einen spitzen Winkel beabstandet angeordnet. Der spitze Winkel ist in der Regel aus dem Bereich von b 70° bis 80°, vorzugsweise b ≈ 75°, ausgewählt.
In der Pressenpartiegeometrie gemäß 1 ist ferner bevorzugt, dass, wenn die Ausgleichsspaltzone NT über der Langspaltzone NP angeordnet ist, in welchem Falle die eigentliche Laufrichtung der Bahn nach der Langspaltzone 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 2 und 3 gezeigten Ausführungsbeispielen der Fall, in denen die Ausgleichsspaltzone NT unter der Langspaltzone NP angeordnet ist, in welchem Falle die eigentliche Richtung der Bahn nach der Langspaltzone NP zur Trocknerpartie nach unten geneigt ist, in welchem Fall der erste Trockenzylinder 40 oder der entsprechende Einführungszylinder auf einer Höhe angeordnet ist, die um die in den 2 und 3 gezeigte Dimension ΔH niedriger ist als die Normalposition.
Der Durchmesser D₁ der Schlauchwalze 20 mit biegbarem Mantel 20' 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, und zwar in Abhängigkeit von der Breite der Maschine. Der Durchmesser D₃ der Ausgleichspresswalze 31 mit glatter Fläche 31' an der Ausgleichsspaltzone 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 Rauhheitsasymmetrie ausgeglichen wird, die in der Bahn erzeugt wurde, die in dem vorangehenden Pressspalt oder den vorangehenden Pressspalten zu pressen ist. In der Ausgleichsspaltzone NT wird die Bahn nicht entwässert, zumindest nicht bis zu einem wesentlichen Ausmaß. Die Langspaltzone NP und die Ausgleichsspaltzone NT sind zwischen drei Presskomponenten 20, 21, 31 gebildet, die auf kompakte Weise miteinander derart verbunden sind, dass die Langspaltzone NP mittels einer mit einem biegbaren Mantel 20' versehenen Presskomponente 20 zusammen mit der, mit dem starren Mantel 21' versehenen Press-Stützwalze 21 gebildet ist. Die Press-Stützwalze 21 bildet zusammen mit der Ausgleichspresswalze 31 mit glatter Fläche 31' die Ausgleichsspaltzone NT. Nach der Ausgleichsspaltzone NT befindet sich die Bahn auf dem Lauf 17A', 17B' des Transfergewebes 17A, 17B, wobei an dem Lauf das in der Ausgleichsspaltzone NT stattfindende Strecken der Bahn W in der Maschinenrichtung mittels einer Geschwindigkeitsdifferenz kompensiert und die Bahn W angemessen gespannt gehalten werden kann.

Claims

Pressenpartie einer Papiermaschine, durch welche die Papierbahn (W) eine im Wesentlichen geschlossene und gestützte Führung hat und von der die Bahn (W) zu einem Trockensieb (38) oder einem Zylinder (40) der Trocknerpartie der Papiermaschine transferiert wird, wobei die Pressenpartie eine Langspaltzone (NP) aufweist und nach dieser eine Ausgleichsspaltzone (NT) aufweist, wobei in der Ausgleichsspaltzone die Rauhheitsasymmetrie ausgeglichen wird, die in der Bahn in dem vorangehenden Pressspalt oder den vorangehenden Pressspalten erzeugt wurde, wobei die Langspaltzone (NP) und die Ausgleichsspaltzone (NT) zwischen drei Presskomponenten (20, 21, 31) gebildet sind, die auf kompakte Weise miteinander derart verbunden sind, dass die Langspaltzone (NP) mittels einer mit einem biegbaren Mantel (20') versehenen Presskomponente (20) zusammen mit einer mit einem starren Mantel (21') versehenen Press-Stützwalze (21) gebildet ist, und wobei die Press-Stützwalze (21) zusammen mit einer Ausgleichspresswalze (31) mit glatter Fläche (31') die Ausgleichsspaltzone (NT) bildet, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schleife aus einem Transferriemen (17A, 17B) vorgesehen ist, der durch die Ausgleichsspaltzone (NT) läuft, wobei im Inneren der Schleife die Ausgleichspresswalze (31) der Ausgleichsspaltzone (NT) angebracht ist und die Außenfläche des Transferriemens (17A, 178) hinsichtlich der Ausgleichsspaltwirkung und hinsichtlich des weiteren Transfers der Bahn (W) angemessene Glätte- und Adhäsionseigenschaften hat, und dass die Bahn (W) auf dem Transferriemen (17A, 17B) von der Ausgleichsspaltzone (NT) als ein geschlossener Zug zu der Trocknerpartie der Papiermaschine transferiert wird, und zwar vorzugsweise unter Verwendung eines an einem Trockenzylinder (40) oder einem Umlenkzylinder (41) angeordneten Transfersektors (TS), und dass der Transferriemen (17A, 17B) einen geraden Lauf (17A', 17B') aufweist, an dem das in der Ausgleichsspaltzone (NT) stattfindende Strecken der Bahn (W) in der Maschinenrichtung mittels einer Geschwindigkeitsdifferenz kompensiert und die Bahn (W) angemessen gespannt gehalten werden kann.
Pressenpartie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Langspaltzone (NP) ein Walzenspalt oder mehrere Walzenspalte (N₁, N₂, N₃) und/oder eine Langspaltzone vorangehen, vorzugsweise eine Kombination von Walzenspalten, die mittels einer Kompaktbaugruppe von Walzen (10, 11, 12, 13) gebildet sind.
Pressenpartie nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Papierbahn in einer Abnahmezone von einem Bahnbildungssieb (50) auf die untere Fläche eines Abnahmegewebes (53) 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.
Pressenpartie nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die obere Presskomponente in der Langspaltzone (NP) eine mit dem biegbaren Mantel (20') versehene Schlauchwalze (20) ist, wobei der Mantel vorzugsweise mit einer mit Vertiefungen versehenen Fläche versehen ist, wobei die Schlauchwalze von der Innenseite aus mittels einer Reihe von Gleitschuhen (23) belastet ist, und dass die untere Presskomponente eine mit dem starren Mantel (21') versehene Press-Stützwalze (21) ist, die vorzugsweise mit einer auf ihrer Innenseite angebrachten hydraulischen Bombierungsregeleinrichtung (24) versehen ist.
Pressenpartie nach einem der Patentansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgleichsspaltzone (NT) in einer Position angeordnet ist, die niedriger liegt als die der vorangehenden Langspaltzone (NP), und dass sich der Trockenzylinder (40) in der ersten Gruppe mit Einzelsiebführung in der unmittelbar nach der Pressenpartie folgenden Trocknerpartie oder der entsprechende Einführungszylinder in einer Position befindet, die niedriger liegt als die der übrigen Trockenzylinder.
Pressenpartie nach einem der Patentansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Pressebene (T-T) der Langspaltzone (NP) in Bezug auf die Einlaufrichtung der Papierbahn (W) um einen kleinen Winkel a geneigt ist und dass der Winkel aus dem Bereich von a ≈ 10° bis 15°, vorzugsweise zu a ≈ 10°, ausgewählt ist und/oder dass der gemeinsame Kontaktsektor b zwischen der Papierbahn (W) und der Press-Stützwalze (21) mit dem starren Mantel (21') von der Langspaltzone (NP) bis zu der Ausgleichsspaltzone (NT) aus dem Bereich von b ≈ 80° bis 100°, vorzugsweise zu b 90°, ausgewählt ist.
Pressenpartie gemäß einem der Patentansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser D₁ der in der Langspaltzone (NP) befindlichen Presskomponente (20) mit dem biegbaren Mantel (20') aus dem Bereich von D₁ ≈ 1400 bis 2000 mm ausgewählt ist, dass der Durchmesser D₂ der in der Langspaltzone (NP) befindlichen Press-Stützwalze (21) mit dem starren Mantel (21') aus dem Bereich von D₂ ≈ 1200 bis 1600 mm ausgewählt ist und dass der Durchmesser D₃ der in der Ausgleichsspaltzone (NT) befindlichen Ausgleichspresswalze (31) mit der glatten Fläche (31') aus dem Bereich von D₃ ≈ 700 bis 1200 mm ausgewählt ist.