DE19653508A1

DE19653508A1 - Schuhpresse

Info

Publication number: DE19653508A1
Application number: DE19653508A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Schuwerk
Original assignee: Voith Sulzer Papiermaschinen GmbH
Current assignee: Voith Sulzer Papiermaschinen GmbH
Priority date: 1996-10-16
Filing date: 1996-12-20
Publication date: 1998-04-23

Description

Die Erfindung betrifft eine Schuhpresse zur Behandlung einer Faserstoffbahn, insbesondere Papier- und/oder Kartonbahn, in einem in Bahnlaufrichtung verlängerten Preßspalt, der zwi schen einer ersten Schuhpreßeinheit und einer vorzugsweise angetriebenen umlaufenden Gegenfläche gebildet ist.

Die Anwendung von Schuhpressen in Pressenpartien ist bei der Herstellung von Karton und Verpackungspapieren, bei Zeitungs druck und bei Kopierpapieren allgemein üblich. Dagegen ist ein Einsatz solcher Schuhpressen für holzfreie Streichrohpa piere bisher nicht vorgesehen. Dies ist unter anderem darauf zurückzufuhren, daß holzfreie Streichrohpapiere wesentlich markierempfindlicher sind als holzhaltige Rohstoffe. Zudem sind bei holzfreien Sorten der Volumenverlust durch stärkeres Pressen und die Zweiseitigkeit bezuglich der Rauhigkeit und der Ölaufnahme wesentlich ausgeprägter.

Im Gegensatz zu herkömmlichen Pressen ist bei Schuhpressen in geschlossener Bauweise nur eine einzige Walze antreibbar. Zu dem ist die Schuhpresse selbst ein Leistungsverbraucher. Die von der Gegenwalze einzubringende Leistung ist demnach um ein Vielfaches höher als bei einer herkömmlichen Walzenpresse, bei der beide Walzen angetrieben werden.

Maßgeblich für den Leistungsverbrauch in einer Presse sind insbesondere die Entwässerung im Preßspalt, d. h. das Zusam menpressen von Filz und Papier, die Reibleistung von Rohrsau gern, Walzen und Schabern, die Hysterese von Walzenbezügen, die innere Reibung von hydrostatisch gestützten Walzen und die zwischen dem Preßschuh und dem Preßmantel auftretende Reibung. Wird nur eine einzige Walze angetrieben, so wird, mit Ausnahme des Eigenverbrauchs der angetriebenen Walze, in einfach befilzten Pressen die gesamte Leistung über die Pa pieroberfläche durch die Papierbahn hindurch in den Filz ein gebracht. Dadurch entstehen gegenüber den bei der Entwässe rung bereits wirkenden Strömungskräften auf den Faserverbund zusätzliche Schubspannungen in der Papierbahn, die hinsicht lich der gewünschten Papieroberfläche störend sein können.

Nachdem für plastische Deformationen eines Fasernetzwerkes nicht nur die Kräfte, sondern auch die Wirkzeit maßgeblich ist, kommt in Schuhpressen mit der um ein Vielfaches längeren Verweilzeit für empfindliche Papiere den zu übertragenden Kräften eine größere Bedeutung zu.

Da bei den bisher üblichen Schuhpressen nur die Gegenwalze angetrieben wird, muß die gesamte Antriebsleistung über das Papier in Form von Scherspannungen auf die Schuhwalze über tragen werden. Dies führt insbesondere bei den holzfreien Streichrohpapieren zu einer Beeinträchtigung der Papierober fläche. Demzufolge wurden bisher für solche holzfreie Streichrohpapiere auch keine Schuhpreßwalzen, sondern aus schließlich Walzenpressen verwendet.

Ziel der Erfindung ist es, eine Schuhpresse der eingangs ge nannten Art zu schaffen, bei der die Scherbeanspruchung der zu behandelnden Faserstoffbahn verringert und die somit ins besondere auch für holzfreies Streichrohpapier verwendbar ist.

Die Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß durch die umlaufende Gegenfläche höchstens ein Teil der insgesamt für den Pressenantrieb erforderlichen Antriebsleistung einge bracht ist.

Aufgrund dieser Ausbildung kann die maximale Scherspannung der Faserstoffbahn problemlos zumindest so weit verringert werden, daß die Schuhpresse insbesondere auch zur Behandlung oder Herstellung von holzfreiem Streichrohpapier verwendbar ist.

Die umlaufende Gegenfläche kann beispielsweise durch eine Ge genwalze oder durch ein umlaufendes, über einen Preßschuh ge führtes Preßband einer weiteren Schuhpreßeinheit gebildet sein. Im letzteren Fall kann die weitere Schuhpreßeinheit beispielsweise eine Schuhpreßwalze und das Preßband ein Preß mantel sein. Es ist jedoch auch möglich, daß das Preßband der weiteren Schuhpreßeinheit über mehrere Leitwalzen geführt ist und eine offene Schlaufe bildet. In bestimmten Fällen kann es von Vorteil sein, wenn zwischen den beiden Schuhpreßeinheiten ein zumindest im wesentlicher flacher Preßspalt gebildet ist.

Dabei ist die durch die umlaufende Gegenfläche eingebrachte anteilige Antriebsleistung vorzugsweise so bemessen, daß die in dem Preßspalt auftretende maximale Scherspannung der Fa serstoffbahn infolge der zu übertragenden Antriebsleistung kleiner als etwa 0,015 N/mm² ist.

Vorzugsweise ist die im Preßspalt auf die Papierbahn zu über tragende resultierende Kraft kleiner als etwa 2,5 kN/m.

Von Vorteil ist, wenn die durch die umlaufende Gegenfläche eingebrachte anteilige Antriebsleistung bei einfach befilzten Pressen kleiner oder gleich 50% und bei doppelt befilzten Pressen kleiner oder gleich 60% der Gesamtantriebsleistung ist.

Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der er findungsgemäßen Schuhpresse ist die Antriebsleistung zumin dest teilweise durch wenigstens ein durch den Preßspalt ge führtes Filzband eingebracht.

Alternativ oder zusätzlich ist es auch denkbar, die Antriebs leistung zumindest teilweise durch wenigstens ein zusätzli ches Antriebsband einzubringen, bei dem es sich insbesondere um ein zusätzliches Filz- und/oder Siebband handeln kann.

Bei einer besonders vorteilhaften praktischen Ausführungsform ist die Antriebsleistung zumindest teilweise durch ein über die erste Schuhpreßeinheit geführtes Filzband eingebracht, in dessen Schlaufe die Schuhpreßeinheit angeordnet ist, wobei dieses Filzband über wenigstens eine angetriebene Leitwalze geführt und durch diese angetrieben ist.

Hierbei kann eine angetriebene Leitwalze nahe am Preß spaltauslauf angeordnet sein. Dabei ist die durch die ange triebene Leitwalze eingebrachte Antriebsleistung vorzugsweise so bemessen, daß dadurch zumindest die in der Presse auftre tenden Reibungsverluste kompensiert sind. Dazu ist die ange triebene Leitwalze zweckmäßigerweise um mehr als 90° von dem betreffenden Filzband umschlungen.

Vorzugsweise ist eine angetriebene Leitwalze zwischen einem am Filzband angeordneten Rohrsauger und dem Preßspalteinlauf angeordnet. Dabei ist die durch die angetriebene Leitwalze eingebrachte Antriebsleistung vorteilhafterweise so bemessen, daß dadurch zumindest die im Bereich des Rohrsaugers auftre tenden Reibungsverluste kompensiert sind.

Bei einer in der Praxis bevorzugten Ausführungsform der Schuhpresse mit einem im Bereich des Preßspaltes angeordneten Preßschuh und einem über den Preßschuh geführten umlaufenden flexiblen Preßband ist die Antriebsleistung zumindest teil weise durch das zusätzlich angetriebene Preßband eingebracht.

Innerhalb der Schlaufe des Preßbandes kann ein weiterer Schuh vorgesehen sein, gegen den eine außerhalb der Bandschlaufe angeordnete Antriebswalze gedrückt ist, um die eingebrachte Antriebsleistung reibungsschlüssig an das Preßband zu über tragen.

Der in dem Preßspalt erzeugte Preßdruck ist vorzugsweise grö ßer als etwa 20 bar. Die Schuhpresse kann für Bahnlaufge schwindigkeiten ausgelegt sein, die größer als etwa 800 m/min sind. Die in Bahnlaufrichtung betrachtete Länge des der Schuhpreßeinheit zugeordneten, im Bereich des Preßspaltes vorgesehenen Preßschuhes beträgt vorzugsweise zumindest 100 mm.

Die erste Schuhpresse kann offen ausgeführt oder auch eine Schuhpreßwalze sein, bei der das zugeordnete Preßband einen Preßmantel bildet. Eine solche Schuhpresse ist an den beiden Enden zweckmäßigerweise verschlossen.

Die Schuhpresse kann einfach oder zweifach befilzt sein.

Mit besonderem Vorteil ist die erfindungsgemäße Schuhpresse zur Behandlung oder Herstellung von holzfreiem Streichrohpa pier verwendbar.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbei spielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; in dieser zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Ausfüh rungsform einer Schuhpresse zur Behandlung ei ner Faserstoffbahn mit einer angetriebenen, einem Filzband zugeordneten Leitwalze,

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform einer Schuhpresse mit einer angetriebenen Leitwalze und

Fig. 3 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform einer Schuhpresse mit zwei an getriebenen, einem Filzband zugeordneten Leit walzen.

Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung ein Ausführungs beispiel einer einfach befilzten Schuhpresse 10 zur Behand lung einer Faserstoffbahn wie insbesondere einer Papier- und/oder Kartonbahn. Die Schuhpresse 10 ist insbesondere auch für holzfreie Streichrohpapiere geeignet.

Diese Schuhpresse 10 umfaßt einen in Bahnlaufrichtung L ver längerten Preßspalt 16, der zwischen einer unteren Schuhpreß einheit 12 und einer umlaufenden Gegenfläche 14 vorgesehen ist, die im vorliegenden Fall durch eine obere angetriebene Gegenwalze 15 gebildet ist.

Durch die angetriebene Gegenwalze 15 wird nur ein Teil der insgesamt für den Pressenantrieb erforderlichen Antriebslei stung eingebracht. Grundsätzlich ist es auch denkbar, die ge samte Antriebsleistung anderweitig einzubringen.

Die restliche Antriebsleistung wird im vorliegenden Fall durch ein über die Schuhpreßeinheit 12 geführtes Filzband 18 eingebracht, in dessen Schlaufe die Schuhpreßeinheit 12 ange ordnet ist.

Hierbei ist das Filzband 18 über eine angetriebene Leitwalze 20 geführt und durch diese angetrieben.

Wie der Fig. 1 entnommen werden kann, ist die angetriebene Leitwalze 20 nahe am Preßspaltauslauf angeordnet. Die durch diese angetriebene Leitwalze 20 eingebrachte anteilige An triebsleistung ist so bemessen, daß dadurch zumindest die in der Schuhpresse 10 auftretenden Reibungsverluste kompensiert sind. Dazu ist diese angetriebene Leitwalze um mehr als 90°, im vorliegenden um etwa 180° von dem Filzband 18 umschlungen. Dies wird unter anderem durch eine im Bereich der angetriebe nen Leitwalze 20 angeordnete zusätzliche Leitwalze 22 er reicht, die im Gegensatz zur angetriebenen Leitwalze 20 au ßerhalb der Schlaufe des Filzbandes 18 angeordnet ist.

Wie der Fig. 1 entnommen werden kann, sind weitere innere und äußere Leitwalzen 24, 26, 28, 30 bzw. 32 sowie eine äuße re Spannwalze 34 vorgesehen, durch die das durch den Preß spalt 16 geführte Filzband 18 außerhalb dieses Preßspaltes 16 geführt ist.

Wie der Fig. 1 weiter entnommen werden kann, ist die Schuhpreßeinheit 12 im vorliegenden Fall durch eine Schuhpreßwalze mit einem Preßschuh 36 und einem über diesen Preßschuh 36 geführten umlaufenden flexiblen Preßmantel 38 als Preßband gebildet.

Am Filzband 18 ist zudem ein Rohrsauger 40 vorgesehen, der zwischen den beiden Leitwalzen 26 und 32 angeordnet ist.

Die durch die beim vorliegenden Ausführungsbeispiel angetrie bene Gegenwalze 15 eingebrachte anteilige Antriebsleistung ist zweckmäßigerweise so bemessen bzw. verringert, daß die in dem Preßspalt 16 auftretende maximale Scherspannung der Fa serstoffbahn kleiner als etwa 0,015 N/mm² ist. Im vorliegen den Fall wird die restliche Antriebsleistung durch das ange triebene Filzband 18 eingebracht.

Fig. 2 zeigt in schematischer Darstellung eine weitere Aus führungsform einer Schuhpresse 10' mit einer angetriebenen Leitwalze.

Diese Ausführungsvariante unterscheidet sich von der der Fig. 1 nur dadurch, daß nunmehr die untere linke innerhalb der Schlaufe des Filzbandes 18 angeordnete Leitwalze 24' ange trieben ist. Die obere Walze 20' ist im vorliegenden Fall oh ne Antrieb.

Im übrigen besitzt diese Ausführungsform den gleichen Aufbau wie die der Fig. 1, wobei gleichen Teilen gleiche Bezugszei chen zugeordnet sind.

Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform einer Schuhpresse 10'', die sich von der aus Ausführung gemäß Fig. 2 zunächst dadurch unterscheidet, daß zusätzlich die obere rechte Leitwalze 30' angetrieben ist. Die gesamte Antriebsleistung wird somit durch das ,angetriebe ne Filzband 18 eingebracht. Grundsätzlich kann jedoch auch in diesem Fall wieder eine angetriebene Gegenwalze vorgesehen sein. Im übrigen besitzt diese Ausführungsform den gleichen Aufbau wie die der Fig. 2, wobei gleichen Teilen gleiche Be zugszeichen zugeordnet sind.

Bezugszeichenliste

10

Schuhpresse

10

' Schuhpresse

10

'' Schuhpresse

12

Schuhpreßeinheit

14

Gegenfläche

15

Gegenwalze

16

Preßspalt

18

Filzband

20

angetriebene Leitwalze

20

' Leitwalze

22

Leitwalze

24

Leitwalze

24

' angetriebene Leitwalze

26

Leitwalze

28

Leitwalze

30

Leitwalze

30

' angetriebene Leitwalze

32

Leitwalze

34

Spannwalze

36

Preßschuh

38

Preßmantel
L Bahnlaufrichtung

Claims

1. Schuhpresse zur Behandlung einer Faserstoffbahn, ins besondere Papier- und/oder Kartonbahn, in einem in Bahnlaufrichtung (L) verlängerten Preßspalt (16), der zwischen einer ersten Schuhpreßeinheit (12) und einer vorzugsweise angetriebenen umlaufenden Gegenfläche (14) gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß durch die umlaufende Gegenfläche (14) höchstens ein Teil der insgesamt für den Pressenantrieb erfor derlichen Antriebsleistung eingebracht ist.

2. Schuhpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die umlaufende Gegenfläche (14) durch eine Gegen walze (15) gebildet ist.

3. Schuhpresse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die umlaufende Gegenfläche (14) durch ein umlau fendes, über einen Preßschuh geführtes Preßband einer weiteren Schuhpreßeinheit gebildet ist.

4. Schuhpresse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Schuhpreßeinheit eine Schuhpreßwalze und das Preßband ein Preßmantel ist.

5. Schuhpresse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Preßband der weiteren Schuhpreßeinheit über mehrere Leitwalzen geführt ist und eine offene Schlau fe bildet.

6. Schuhpresse nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden Schuhpreßeinheiten ein zumin dest im wesentlicher flacher Preßspalt gebildet ist.

7. Schuhpresse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die umlaufende Gegenfläche (14) einge brachte anteilige Antriebsleistung so bemessen ist, daß die in dem Preßspalt (16) auftretende maximale Scherspannung der Faserstoffbahn infolge der zu über tragenden Antriebsleistung kleiner als etwa 0,015 N/mm² ist.

8. Schuhpresse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die im Preßspalt auf die Papieroberfläche zu über tragende resultierende Kraft keiner als etwa 2,5 kN/m ist.

9. Schuhpresse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die umlaufende Gegenfläche (14) einge brachte anteilige Antriebsleistung bei einfach befilz ten Pressen kleiner oder gleich etwa 50% und bei dop pelt befilzten Pressen kleiner oder gleich etwa 60% der Gesamtantriebsleistung ist.

10. Schuhpresse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsleistung zumindest teilweise durch we nigstens ein durch den Preßspalt (16) geführtes Filz band (18) eingebracht ist.

11. Schuhpresse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsleistung zumindest teilweise durch we nigstens ein zusätzliches Antriebsband eingebracht ist.

12. Schuhpresse nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das zusätzliche Antriebsband ein Filz- und/oder Siebband ist.

13. Schuhpresse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Antriebsleistung zumindest teilweise durch ein über die Schuhpreßeinheit (12) geführtes Filzband (18) eingebracht ist, in dessen Schlaufe die Schuhpreßeinheit (12) angeordnet ist, und daß dieses Filzband (18) über wenigstens eine angetriebene Leit walze (20, 24', 30') geführt und durch diese angetrie ben ist.

14. Schuhpresse nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß eine angetriebene Leitwalze (20) nahe am Preß spaltauslauf angeordnet ist.

15. Schuhpresse nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die angetriebene Leitwalze (20) einge brachte Antriebsleistung so bemessen ist, daß dadurch zumindest die in der Presse auftretenden Reibungsver luste kompensiert sind.

16. Schuhpresse nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß die angetriebene Leitwalze (20) um mehr als 90° von dem betreffenden Filzband (18) umschlungen ist.

17. Schuhpresse nach Anspruch 14 dadurch gekennzeichnet, daß eine angetriebene Leitwalze (30') zwischen einem am Filzband (18) angeordneten Rohrsauger (40) und dem Preßspalteinlauf angeordnet ist.

18. Schuhpresse nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die angetriebene Leitwalze (30') einge brachte Antriebsleistung so bemessen ist, daß dadurch zumindest die im Bereich des Rohrsaugers (40) auftre tenden Reibungsverluste kompensiert sind.

19. Schuhpresse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schuhpreßeinheit (12) einen im Bereich des Preßspaltes (16) angeordneten Preßschuh (36) und ein über den Preßschuh (36) geführtes umlaufendes fle xibles Preßband (38) umfaßt und daß die Antriebslei stung zumindest teilweise durch das zusätzlich ange triebene Preßband (38) eingebracht ist.

20. Schuhpresse nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der Schlaufe des Preßbandes (38) ein weiterer Preßschuh (36) vorgesehen ist, gegen den eine außerhalb der Bandschlaufe angeordnete Antriebswalze gedrückt ist, um die eingebrachte Antriebsleistung reibungsschlüssig auf das Preßband (38) zu übertragen.

21. Schuhpresse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der in dem Preßspalt (16) erzeugte Preßdruck grö ßer als etwa 20 bar ist.

22. Schuhpresse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie für Bahnlaufgeschwindigkeiten ausgelegt ist, die größer als etwa 800 m/min sind.

23. Schuhpresse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die in Bahnlaufrichtung (L) betrachtete Länge des der ersten Schuhpreßeinheit (12) zugeordneten, im Be reich des Preßspaltes (16) vorgesehenen Preßschuhes (36) zumindest 100 mm beträgt.

24. Schuhpresse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schuhpreßeinheit (12) eine Schuhpreßwal ze und das zugeordnete Preßband (38) ein Preßmantel ist.

25. Verwendung der Schuhpresse nach einem der vorhergehen den Ansprüche zur Behandlung oder Herstellung von holzfreiem Streichrohpapier.