DE2706582A1

DE2706582A1 - Papiermaschine

Info

Publication number: DE2706582A1
Application number: DE19772706582
Authority: DE
Inventors: Roland O Cyrenne
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-02-20
Filing date: 1977-02-16
Publication date: 1977-08-25
Also published as: FR2341697A1; NL7701759A; AU2198877A; BE851164A; US4115189A; BR7700975A; AU506205B2; IT1082465B; MX144854A; GB1522465A; AR210642A1; ES456078A1; FR2341697B1; CA1026606A

Description

DR. BERG DIPL-N-3. STAPF DIPL-ING. SCHWABE DR. DR. SANDMAIR

PATENTANWÄLTE 2/ 06582

8 MÜNCHEN 86. POSTFACH 8602 45

Anwaltsakte 27 856 16. Februar 1977

Roland O. Cyrenne
Sherbrooke, Quebec, Kanada

Papiermaschine

Die Erfindung bezieht sich auf eine Papiermaschine, insbesondere eine Fourdrinier-Papiermaschine mit offener Bahnabnahme zwischen der Siebpartie und der ersten Pressenpartie, Bei der offenen Bahnabnahme wird das auf dem Sieb der Siebpartie geformte, feuchte Faservlies ungestützt von der Siebpartie auf die erste Pressenpartie überführt.

riM«i«Rl27] I München M. MauerkirthminUe 45 Banken: Bayerische Vemiwbtnk Manchen 453100

9*?043 Telegramme: BEHGSTAPFPaTENT Manchen Hypo-Buik Manchen 3190002624

•W3310 TELEX 0524 5*0 BERG d Pomcheck Manchen 65343 IM

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Im Betrieb einer solchen Papiermaschine bietet die offene Bahnabnahme immer gewisse Schwierigkeiten. Das feuchte Faservlies ist an dieser Stelle sehr schwach, so daß kleine Unregelmäßigkeiten zum Abreißen des Vlieses führen können. Zur Überwältigung dieser Schwierigkeiten wurde bereits viel Entwicklungsarbeit geleistet, als deren bestes Ergebnis wohl die Pickup-Einrichtung zu betrachten ist. Die Pickup-Einrichtung kommt an der Saugwalze in direkte Berührung mit dem Sieb und überführt das feuchte Vlies unter Anwendung eines leichten Unterdrucks auf die Filzbahn der Pressenpartie, so daß also der Überwechsel nicht ungestützt vor sich geht. Die mit der Pickup-Einrichtung erzielten Vorteile müssen jedoch mit beträchtlichen Kosten erkauft werden, da diese Einrichtung sehr umfangreich und aufwendig ist. Daher werden viele vorhandene Papiermaschinen wie bisher mit offener Bahnabnahme betrieben, da entweder kein Platz für den Einbau einer Pickup-Einrichtung vorhanden ist oder diese als zu teuer angesehen wird.

Häufig ist zwischen der Saugwalze und der ersten Pressenpartie eine Führungswalze angeordnet, welche das feuchte Vlies niederhält, damit es an der Saugwalze im richtigen Winkel vom Sieb abläuft.

Neben dieser notwendigen Funktion übt die Führungswalze jedoch auch zum Teil sehr nachteilige Wirkungen aus, von denen einige im folgenden dargelegt sind.

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Bei einem Abreißen des Faservlieses muß die Führungswalze jedesmal angehoben werden, um das abgerissene Ende des
Vlieses unter ihr hindurchzuführen, worauf sie dann wieder abgesenkt werden muß. Das Absenken der Führungswalze auf das feuchte Vlies kann zu erneutem Abreißen desselben führen, da es an dieser Stelle sehr schwach und empfindlich ist. Das Überführen des abgerissenen Endes des Vlieses und das Einstellen der Führungswalze vor erneuter Aufnahme des Betriebs erfordert viel Umsicht und Erfahrung.

Die Führungswalze nimmt häufig irgendwelches Material von der Oberseite des feuchten Vlieses auf. Dieses haftet dann nur leicht an der Führungswalze an und löst sich häufig
von ihr, so daß im darunter hindurchgeführten Vlies Löcher, Klumpen und andere Unregelmäßigkeiten entstehen. Eine Reinigung der Führungswalze während des Durchlaufs des feuchten Vlieses ist schwierig oder gar unmöglich. Die im Vlies entstehenden Fehler lassen sich nicht wiedergutmachen, so daß die Qualität des fertigen Papiers darunter leidet.

Wegen des zur Verfügung stehenden begrenzten Raums können bekannte Führungswalzen nur einen kleinen Durchmesser haben. Dies führt dazu, daß die Walze in der Mitte durchhängt und das feuchte Vlies in der Mitte stärker niederdrückt. Je nach der Art der herzustellenden Papiers und der Ausführung der Maschine ergeben sich daraus verschiedene Probleme. Das
Papier kann in der Mitte gebeult sein, in den Trockenpartien zum Flattern neigen, durch ungleichen Zug verursachte Falten bekommen, an den Rändern einreißen, durchhängende Seiten-

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ränder aufweisen, Lufteinschlüsse bilden usw.. Dies sind nur einige der potentiell durch die Führungswalze verursachten Nachteile.

Zur beseitigung wenigstens einiger dieser Mangel richtet sich die Erfindung auf die Geometrie der Führung des feuchten Vlieses und sieht eine Veränderung der relativen Stellungen der Führungswalze und der ersten Umlenkwalze der Pressenpartie vor. Gemäß der Erfindung ist die Führungswalze nun direkt auf der Filzbahn der Pressenpartie angeordnet und wird von dieser mit der gleichen Umlaufgeschwindigkeit angetrieben. Die Umlenkwalze der Preßpartie ist in einer solchen Stellung angeordnet, daß die Führungswalze relativ dazu so einstellbar ist, daß das feuchte Vlies in einem geeigneten Winkel von der Saugwalze abgenommen wird.

Die Führungswalze ist vorzugsweise mit Nuten versehen oder gerillt, so daß eine kleinere Oberfläche von ihr in Berührung mit dem Vlies kommt. Aus der beschriebenen Anordnung ergeben sich wesentliche Vorteile. Die Führungswalze bleibt sauberer, da sie weniger Material aufnimmt und sich dementsprechend weniger Material von ihr lösen kann. In der beschriebenen Anordnung kann die Führungswalze größer und steifer sein, so daß ihr Durchhängen kein Problem mehr darstellt. Der Anfang bzw. ein abgerissenes Ende des Vlieses läßt sich leichter einziehen, wobei auch weniger Einstellarbeiten notwendig sind, so daß sich Stillstandszeiten verkürzen lassen. Gemäß der Erfindung modifizierte Papierma-

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schinen arbeiten aufgrund der geänderten Anordnung der Führungswalze und der Umlenkwalze der Pressenpartie störungsfreier und mit weniger Stillstandszeiten, und das hergestellte Papier weist weniger Fehler auf.

Die Erfindung führte außerdem zu unerwarteten Ergebnissen, welche die afigestrebten Vorteile noch wesentlich übertreffen. Zunächst einmal ist das feuchte Vlies fester als bisher. Dadurch ist zur Aufrechterhaltung einer geradlinigen Abnahme und des zweckmäßigsten Abnehmewinkels eine geringere Geschwindigkeitsdifferenz zwischen der Siebpartie und der Pressenpartie notwendig. Diese Wirkung war völlig unerwartet und führte zu einer Verringerung der Zugbeanspruchung im Faserstoff des feuchten Vlieses, wodurch die Gutbahn bei der ersten offenen Abnahme fester ist. Aufgrund dieser erhöhten Festigkeit kommt es im Betrieb der Papiermaschine seltener zum Abreißen der Papierbahn, so daß sich die Leistung der Maschine beträchtlich erhöht.

Gemäß der Erfindung ist also bei einer Papiermaschine mit einer zur Bildung eines feuchten Vlieses dienenden, ein über eine Saugwalze geführtes Sieb aufweisenden Siebpartie und einer Pressenpartie mit einer um eine zunächst der Saugwalze angeordnete Umlenkwalze geführten, endlosen Filzbahn vorgesehen, daß zur Überführung des feuchten Papiervlieses von dem Sieb auf die Filzbahn eine Führungswalze oberhalb der Umlenkwalze und relativ zur Saugwalze dieser gegenüber um ein kleines Stück in der Ablaufriehtung versetzt angeordnet ist, welche an dem feuchten Vlies auf

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der Filzbahn in Anlage bringbar ist.

Die Erfindung schafft also eine Verbesserung im Hinblick auf die überführung eines feuchten Papiervlieses von der Saugwalze der Siebpartie einer Fourdrinier-Papiermaschine auf die Filzbahn der daran anschließenden ersten Pressenpartie. Eine Umlenkwalze der Pressenpartie, um welche herum die Filzbahn geführt ist, ist nahe der Saugwalze angeordnet, und eine Führungswalze ist oberhalb der Umlenkwalze und relativ zur Saugwalze um ein kleines Stück in Ablaufrichtung dazu versetzt angeordnet. Die Führungswalze ist in Berührung mit dem feuchten Vlies auf der Filzbahn und wird von diesem in Drehung versetzt. Diese Anordnung führt dazu, daß das Papiervlies seltener abreißt und weniger Fehler aufweist, so daß sich die Leistung der Maschine erhöht und Stillstandszeiten verringert werden.

Im folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematisierte Darstellung von Teilen einer Siebpartie und einer Pressenpartie mit offener Abnahme in einer bekannten Ausführung,

Fig. 2 eine schematisierte Darstellung des Bereichs der offenen Abnahme in einer erfindungsgemäßen Ausführung und

Fig. 3 eine Axial-Schnittansicht eines Teils der zylindrischen Wandung einer gemäß der Erfindung verwendeten Führungswalze.

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Fig. 1 zeigt den Bereich des Übergangs zwischen einer Siebpartie und einer Pressenpartie einer bekannten Fourdrinier-Papiermaschine. Eine Siebbahn 1 führt ein feuchtes Faservlies einer Saugwalze 2 zu und verläuft dann von oben nach unten um diese herum zurück zu einer Brustwalze.

An einer mit 10 bezeichneten Stelle auf der Saugwalze 2 löst sich das feuchte Vlies von der endlosen Siebbahn 1 und verläuft in etwa waagerechter Richtung unter einer Führungswalze 3 hindurch auf eine Filzbahn 4-. Diese ist um eine erste Umlenkwalze 7 herum geführt und transportiert den auf ihre Oberseite auflaufenden Vlies in den Spalt zwischen einem ersten Preßwalzenpaar 8, 9 und von dort weiter zu anderen Partieen der Papiermaschine.

Das zurücklaufende Trum der Filzbahn 4 ist über eine Walze und unter einer weiteren Walze 6 hindurch zur Umlenkwalze 7 geführt, an welcher es den vom Punkt 10 der Saugwalze 2 ungestützt unter der Führungswalze 3 hindurchlaufenden Vlies aufnimmt.

In Fig. 1 erkennt man ferner eine gestrichelt gezeichnete Tangente 11 zur Saugwalze 2 am Punkt 10, an welchem sich das feuchte Vlies 12 von der Saugwalze 2 löst, um dann unter der Führungswalze 3 hindurch zu verlaufen. Der Winkel zwischen der Tangente 11 und dem im wesentlichen waagerechten Verlauf des feuchten Vlieses 12 wird als "Abnahmewinkel" bezeichnet. Dieser Winkel ist im Hinblick auf das Ablösen des feuchten Vlieses von der Siebbahn 1 eine wichtige Größe.

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Er kann sich in Abhängigkeit von der Arbeitsgeschwindigkeit der Papiermaschine, von der Art des hergestellten Papiers und anderen Paktoren ändern. Für eine bestimmte Maschine ergibt die Erfahrung einen optimalen Winkel, von welchem in beiden Richtungen begrenzte Abweichungen zulässig sind.

Fig. 2 zeigt einen Fig. 1 entsprechenden, gemäß der Erfindung modifizierten Ausschnitt der gleichen Papiermaschine. Man erkennt wiederum ein endloses Siebband 1, welches ein feuchtes Faservlies einer Saugwalze 2 zuführt, von oben nach unten um diese herum und zurück zur Brustwalze verläuft.

An dem mit 10 bezeichneten Punkt löst sich das feuchte Vlies von dem Siebband und verläuft von dort an im wesentlichen waagerecht unter einem geeigneten Winkel zu der durch den Punkt 10 verlaufenden Tangente 11 der Saugwalze.

Ein endloses Filzband 4 ist über eine Walze 5 und unter einer weiteren Walze 6 hindurch zu einer Umlenkwalze 7 geführt. Nahe der Umlenkwalze 7 läuft das feuchte Vlies 12 auf das Filzband 4 auf und kommt in Berührung mit einer Führungswalze 30, welche dadurch in Drehung versetzt wird. Die erste Umlenkwalze 7 und die Führungswalze 30 sind nahe beieinander angeordnet, jedoch ohne daß ein Walzenspalt dazwischen gebildet ist. Die Führungswalze 30 ist oberhalb der Umlenkwalze und relativ zur Saugwalze um ein kleines Stück in der Ablaufrichtung versetzt angeordnet. Das feuchte Vlies liegt einerseits auf der Filzbahn und kommt

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andererseits in Berührung mit der Führungswalze 30, wodurch diese mitgenommen und in Drehung versetzt wird.

Die Filzbahn 4 transportiert das feuchte Vlies in den Spalt zwischen einer oberen Steinwalze 8 und einer derunter angeordneten Preßwalze 9· Nach dem Durchgang durch dieses Walzenpaar verläuft das feuchte Vlies dann durch die übrigen Teile der Papiermaschine.

Fig. 3 zeigt eine Schnittansicht der Wandung der Führungswalze 30. Diese hat einen zylindrischen Walzenkörper 19, auf welchen ein Mantel 20 aus Gummi aufgeschrumpft ist. Entlang dem Umfang der Walze erstrecken sich in ihrer Drehrichtung einzelne Nuten oder Rillen in gegenseitigem Axialabstand.

In Tabelle 1 sind für eine Papiermaschine der beschriebenen Art geeignete Maße für die Breite der Nuten 21, die Breite der dazwischenliegenden Stege 22 und der Tiefe 23 der Nuten sowie für die Anordnung der Führungswalze angegeben.

Tabelle 1 Optimum Minimum Maximum

Abnahmewinkel 46° 36° 56°

Abstand zwischen Punkt 10 und

Mittellinie der Führungswalze 406 mm 254 mm 1016 mm

Tiefe 23 der Nuten 3,175 mm 1,588 mm 9,525 mm

Breite 21 der Nuten 3,175 mm 1,588 mm 9,525 mm

Breite 22 der Stege 4,763 mm 2,381 mm 9,525 mm

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Tabelle 2 zeigt eine Statistik des Betriebs der beschriebenen Papiermaschine mit Darstellung der monatlich verlorenen Betriebszeit für jeweils sechs Monate vor und nach Einbau der erfindungsgemäßen Führungswalze.

Wie man in der Tabelle erkennt, wurde eine beträchtliche Verringerung der Betriebszeitverluste erzielt. Die durch Abreißen des Vlieses an der Saugwalze verursachten Zeitverluste wurden um 19% und die insgesamt auftretenden Bertriebszeitverluste um 29% verringert. Daraus ist zu erkennen, daß die verringerte Zugbelastung des feuchten Vlieses zu einer allgemeinen Verbesserung der Festigkeit führte, wodurch auch die durch Abreißen des Vlieses oder der Papierbahn in anderen Teilen der Maschine verursachten Betriebszeitverluste verringert wurden. Diese vorteilhafte Wirkung war völlig unerwartet. Aufgrund der Verringerung der BetriebsZeitverluste durch den Einbau der erfindungsgemäßen Führungswalze wurde die Leistung der Papiermaschine um einen Durchschnittswert von 1,4% gesteigert.

Erst nach zwei Monaten wurde außerdem die Möglichkeit erkannt, die Maschine Dank der größeren Festigkeit des Vlieses bzw. der Papierbahn mit höherer Geschwindigkeit zu betreiben. Auch dieser Vorteil war unerwartet. Bei früheren Versuchen die Arbeitsgeschwindigkeit zu steigern riß das feuchte Vlies an der Saugwalze beträchtlich häufiger ab, wodurch sich die Leistung der Maschine verringerte und unwirtschaftlich gestaltete. Die in dieser Hinsicht erzielte

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Verbesserung ist für die letzten vier Monate aufgezeigt, während welcher die Maschine mit einer um ca. 12,2 m/ain höheren Durchlaufgeschwindigkeit arbeitete. Dadurch erhöhte sich die Leistung, bezogen auf das Gewicht des hergestellten Papiers um ca. 2 bis 3%· Insgesamt erbringt die erfindungsgemäße Führungswalze also wesentliche Verbesserungen, u.A. leistungsfähigerer Betrieb der Maschine, bessere Papierqualität, erhöhte Arbeitsgeschwindigkeit und eine beträchtliche Steigerung des Ausstoßes von insgesamt ca. 4%.

Tabelle 2 Betrieb der Papiermaschine mit herkömmlicher Führungswalze

Häufigkeit des Ab- Monatlicher Arbeitsreißens des Vlieses Betriebszeit- geschwindigan der Saugwalze verlust (min) keit (m/min)

August ' 789 2327 512

September 738 1405 514

Oktober 828 1858 512

November 702 1909 512

Dezember 856 2443 513

Januar 810 2411 515

4723 12353 im Mittel5T5

Betrieb der Maschine mit erfindunpsgemäßer Führungswalze

Februar 770 1467 514

März 719 1575 514

April 351 1088 522) erhöhte

Mai 593 1720 530) Geschwin-

Juni 725 1526 531) digkeit

Juli 6^7 1344 532)

3815 8720 im Mittel 524

Verbesserung hinsichtlich Zeitverlusten 19% 29%

Verbesserung der

Leistung · 1,4% 2,1%

Leistungsverbesserung insgesamt 3,5%

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Es ist somit zu erkennen, daß die Erfindung die vorstehend genannten Vorteile mit einem Mindestmaß an Aufwand erbringt. Die Form und/oder Anordnung der Walzen kann in einem gewissen Rahmen abgeändert werden, ohne damit den Bereich der Erfindung zu verlassen, weshalb die Erfindung nicht auf das beschriebene Ausfuhrungsbeispiel beschränkt ist. Als eine zusätzliche Verbesserung kann die Führungswalze senkrecht verstellbar sein, so daß sie sich Vliesen unterschiedlicher Stärke anpassen läßt und Reparaturen erleichtert sind. Der Rahmen der Erfindung ist somit allein durch die folgenden Ansprüche abgegrenzt.

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Claims

DR. BERG 'Ji¹M.. ING. STAPF DIPL-ING. SCHWaBE DR. OK. SANDMAIR

PATENTANWÄLTE
8 MÜNCHEN 86. POSTFACH 86 02 45 0'/ Q 6 b- V> 2

P_a_t_e_n_t_a_n_s_2_r_ü_c_h_e

/ 1.) Papiermaschine mit einer zur Bildung eines feuchten Vlieses dienenden, ein über eine Saugwalze geführtes Fourdrinier-Sieb aufweisenden Siebpartie und einer Pressenpartie mit einer um eine zunächst der Saugwalze angeordnete Umlenkwalze geführten endlosen Filzbahn, dadurch gekennzeichnet, daß zur Überführung des feuchten Papiervlieses (12) von dem Sieb (1) auf die Filzbahn (4) eine Führungswalze (30) oberhalb der Umlenkwalze (7) und relativ zur Saugwalze (2) dieser gegenüber um ein kleines Stück in der Ablaufrichtung versetzt angeordnet ist, welche an dem feuchten Vlies auf der Filzbahn in Anlage bringbar ist.
2. Papiermaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungswalze (30) an ihrer zylindrischen Oberfläche eine Anzahl von in gegenseitigen Axialabständen in Umfangsrichtung verlaufenden Nuten (21 bis 23) hat.
3. Papiermaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie Einrichtungen zum

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ORKB.NAL ,NSPECTED '09834/0333

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senkrechten Verstellen der Führungswalze (30) relativ zur Umlenkwalze (7) aufweist.
4. Papiermaschine nach wenigstens einem der Ansprüche bis 3y dadurch gekennzeichnet, daß die Führungswalze (30) durch reibschlüssige Berührung mit dem feuchten Vlies (12) und der Filzbahn (4-) angetrieben ist.

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