DE3330423C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine preßsaugwalzenlose Pres­ senpartie einer Papiermaschine nach dem Oberbegriff des Pa­ tentanspruchs 1.

Die US-PS 42 57 844 zeigt eine preßsaugwalzenlose Pressenpar­ tie einer Papiermaschine, in der drei Preßspalten vorgesehen sind, die von paarweise angeordneten Preßwalzen gebildet werden, wobei eine Preßwalze als Zentralwalze für den zweiten und den dritten Preßspalt dient und zwischen dem ersten und dem zweiten Preßspalt eine Umlenkwalze angeordnet ist, an deren Saugzone die Papierbahn in Richtung auf den zweiten Preßspalt umgelenkt wird. Die Papierbahn wird im ersten Preß­ spalt durch zwei Naßfilze beidseitig, an der Umlenkwalze und im zweiten Preßspalt durch einen dieser Naßfilze und im dritten Preßspalt durch einen weiteren Naßfilz geführt.

Bei dieser Anordnung von Preßwalzen und Umlenkwalze sind zur Ausbildung dreier Preßspalte fünf Preßwalzen notwendig; außerdem wird die Saugzone unter Berücksichtigung der beeng­ ten räumlichen Verhältnisse innerhalb einer Pressenpartie etwa auf einen 90°-Sektor der Umlenkwalze beschränkt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gattungsgemäße Pressenpartie derart weiterzubilden, daß sie bei zumindest gleichbleibender Qualität der sie verlassenden Papierbahn weniger Einzelelemente und weniger Raum erfordert.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Pressenpartie mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Patentan­ spruchs 1 gelöst.

Durch die Anordnung bzw. Ausbildung der zweiten Preßwalze als Zentralwalze für den ersten und den zweiten Preßspalt verrin­ gert sich die Anzahl der für drei Preßspalte benötigten Preßwalzen auf vier. Zudem ergibt sich aus der räumlichen Anordnung der Umlenkwalze zwischen dem ersten und dem zweiten Preßspalt an der zweiten Preßwalze ein Umhüllungswinkel zwi­ schen der Papierbahn und der Umlenkwalze von ca. 180°, der nahezu vollständig für eine Saugzone genutzt werden kann. Die Papierbahn kann über einen doppelt so großen Abschnitt mit Saugwirkung beaufschlagt werden, wodurch sich entweder eine Erhöhung der Saugwirkung bei konstanter spezifischer Bela­ stung der Papierbahn oder eine geringere spezifische Bela­ stung der Papierbahn bei konstanter Saugwirkung ergibt. Die erfindunsgemäße Anordnung der Preßwalzen und der Umlenkwalze ermöglicht eine Trennung der Bearbeitungsvorgänge "Saugen" und "Pressen" auch in geschlossenen Preßwalzenanordnungen, d. h. in Preßwalzenanordnungen, bei denen aufeinanderfolgende Preßspalte eine gemeinsame Preßwalze aufweisen.

Die GB-PS 4 58 759 zeigt eine Pressenpartie einer Papierma­ schine, auf die ein Yankee- bzw. Trockenzylinder folgt. In bzw. nahe der Pressenpartie sind vier Walzen angeordnet, nämlich eine Antriebswalze, die zum Antrieb der Siebpartie der Papiermaschine dient, eine erste Preßsaugwalze, die so­ wohl Pick-up-Walze für die Papierbahn, als auch Preßsaugwalze des ersten Preßspalts der Pressenpartie ist, eine zweite Preßsaugwalze, die gemeinsam mit der ersten Preßsaugwalze den ersten Preßspalt bildet und als Preßsaugwalze für den zweiten Preßspalt dient, und eine Preßwalze, die mit der zweiten Preßsaugwalze den zweiten Preßspalt ausbildet. In dieser Pressenpartie sind nur zwei Naßfilze vorgesehen, die die Papierbahn in den beiden Preßspalten und um eine Umlenkwalze beidseitig führen, wobei einer dieser Naßfilze zusätzlich, von einer weiteren Saugzone der ersten Preßsaugwalze unter­ stützt, als Pick-Up-Filz fungiert.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Im folgenden wird die Erfindung unter Hinweis auf einige in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiele beschrieben.

Fig. 1A zeigt in schematischer Seitenansicht ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Pressenpartie;

Fig. 1B zeigt eine alternative Anordnung der Umlenkwalze zwischen dem ersten und dem zweiten Preßspalt in der Pressenpar­ tie gemäß Fig. 1A;

Fig. 1C zeigt eine dritte Anordnung der Umlenkwalze zwischen dem ersten und zweiten Preßspalt;

Fig. 2 zeigt in Seitenansicht die Pressenpartie gemäß Fig. 1A einschließlich Ständerkonstruktion und anderer Vor­ richtungen;

Fig. 3 zeigt in einer der Fig. 1A entsprechenden Weise die "umgekehrte" Ausführung der erfindungsgemäßen Pressenpar­ tie.

Eine Papierbahn W wird in einer Saugzone 24 a einer Pick-Up- Walze 24 im Ablösungspunkt P zwischen den Walzen 11 und 12 vom Bildungssieb 10 einer Siebpartie an einen ersten Naßfilz 20; 120 einer Pressenpartie geführt. Danach wird die Papier­ bahn W mit Hilfe der Saugzone 24 a an die untere Oberfläche des ersten Naßfilzes 20; 120 geheftet und so in einen ersten Preßspalt N ₁; N ₁′ geführt. Dieser Preßspalt N ₁; N ₁′ wird zwischen Preßwalzen 21; 121 und 31; 131 gebildet. Im ersten Preßspalt N ₁; N ₁′ erfolgt die Pressung zwischen dem ersten Naßfilz 20; 120 und einem zweiten Naßfilz 30; 130. Die Preß­ walzen 21; 31; 121, 131 des ersten Preßspaltes N ₁; N ₁′ sind mit Hohlprofilen 22, 32; 122, 132 versehen. Sie können z. B. als Rillenwalzen, als blindgebohrte Walzen oder als eine Rillenwalze und eine blindgebohrte Walze ausgebildet sein.

Nach dem ersten Preßspalt N ₁, N ₁′ wird die Papierbahn W vom ersten Naßfilz 20; 130 über eine Umlenkwalze 43; 143 geführt, mit der die Laufrichtung der Papierbahn W in etwa die entge­ gengesetzte Richtung umgelenkt wird, d. h. um ca. 180°, wonach die Papierbahn W in einen zweiten Preßspalt N ₂, N ₂′ geführt wird, in dem der Naßfilz 20; 130 entwässernd wirkt.

Der zweite und ein dritter Preßspalt N ₂, N ₃; N ₂′, N ₃′ bilden an einer glatten Zentralwalze 40; 140 einen kompakten Pres­ senpartieabschnitt. Diese Zentralwalze 40; 140 hat einen größeren Radius als die an ihr befindlichen Preßwalzen 21, 51; 131, 151, so daß für die Preßspalte N ₂, N ₃; N ₂′, N ₃′ und übrigen Vorrichtungen an der Zentralwalze 40; 140 genügend Platz geschaffen wird. Günstigerweise ist die Zentralwalze 40; 140 eine Granitwalze. Der Vorteil einer Granitwalze be­ steht darin, daß die Adhäsion der zu pressenden Papierbahn W an der Zentralbahn 40; 140 stärker ist als am Naßfilz und daß sich die Papierbahn M durch den Einfluß der Geschwindig­ keitsdifferenz bei der Überführung aus der Pressenpartie in eine Trockenpartie dennoch leicht von der Oberfläche der Garnitwalze abnehmen läßt.

Für die Qualität und Lage der Umlenkwalze 43; 143 sind meh­ rere einsatzfähige Lösungen vorhanden. Nach Fig. 1A, 1B und 1C liegt der erste Preßspalt N ₁ in einem Winkel von ca. a 45° zur Vertikalebene, so daß der erste Naßfilz 20 mit der Pa­ pierbahn W schräg abwärts zur Umlenkwalze 43 läuft. Nach Fig. 1A und 1B ist die Umlenkwalze 43 mit einer breiten Saugzone 43 a versehen und verhältnismäßig leicht gebaut, da sich an ihr kein Preßspalt befindet. Die Saugzone 43 a stellt sicher, daß die Papierbahn W während des Umlenkvorganges am Naßfilz 20 haften bleibt.

Nach Fig. 1A laufen die Naßfilze 20 und 30 hinter dem ersten Preßspalt N ₁ in einem kleinen Winkel α ₀ auseinander; die Haftung der Papierbahn W am Naßfilz 20 wird durch geeignete Auswahl der Eigenschaften der Naßfilze 20, 30 gesichert.

Nach Fig. 1B ist eine Leitwalze 33′ des zweiten Naßfilzes 30 derart angeordnet, daß der zweite Naßfilz 30 die Papierbahn W bis zur Saugzone 43 a begleitet, womit sichergestellt wird, daß die Papierbahn W dem ersten Naßfilz 20 folgt.

Nach Fig. 1C ist eine Umlenkwalze 43′ mit Hohlprofilen 47 versehen. Nach Fig. 1C laufen die Naßfilze 20 und 30 hinter dem ersten Preßspalt N ₁ in einem kleinen Winkel a ₀′ auseinan­ der. An der Umlenkwalze 43′ im Zwickel zwischen dem Naßfilz 20 und der Austrittsseite der Umlenkwalze 43′ befinden sich Saugvorrichtungen 46, die sich über die ganze Länge der Umlenkwalze 43′ erstrecken und mit deren Hilfe Unterdruck im Zwickel und vorzugsweise auch in den Hohlprofilen 47 der Umlenkwalze 43′ erzeugt wird, so daß die Papierbahn W dem Naßfilz 20 sicher folgt.

An der Umlenkwalze 43; 143 ist ein gegen die Papierbahn W arbeitender Dampfspeisekasten 45; 145 angeordnet, mit dessen Hilfe die Papierbahn W von außen her einer Dampfbehandlung unterzogen wird, bei der die Papierbahn W beheizt und gleich­ zeitig, wenn sie ihre Richtung ändert, von außen her gestützt wird. Durch die Dampfbehandlung soll die Entwässerung in den folgenden Preßspalten N ₂, N ₃; N ₂′, N ₃′ verbessert werden. Diese Entwässerungsintensivierung beruht auf der Verringerung der Viskosität des in der Papierbahn W befindlichen Wassers und auf der Änderung der elastischen Eigenschaften der Faser­ struktur der Papierbahn W infolge des Temperaturanstiegs.

Nach Fig. 1A, 1B und 1C ist die Umlenkwalze 43 unterhalb des ersten Preßspaltes N ₁ angeordnet. In Fig. 3 ist eine "umge­ kehrte Version" der Pressenpartie dargestellt, in der die Umlenkwalze 143 oberhalb des ersten Preßspaltes N ₁′ und des­ sen Preßwalzen 121 und 131 angeordnet ist. Die Umlenkwalze 143 ist mit einer Saugzone 143 a versehen, die wie die im vorstehenden beschriebene Saugzone 43 a als Haltezone arbei­ tet. Außerdem ist an der Saugzone 143 a der Dampfspeisekasten 145 angeordnet, in den Dampf S _in eingespeist wird.

Nach Fig. 3 laufen der erste Naßfilz 120 und die Papierbahn W hinter der Pick-Up-Walze 24 in einem Winkel α aufwärts. Der Winkel α beträgt 10° . . . 80°, zweckmäßig ca. 30° . . . 60°. Der erste Preßspalt N ₁′, der zwischen den Preßwalzen 121, 131 mit den Hohlprofilen 122, 132 gebildet wird, ist im wesentlichen ein Vertikalspalt; nach ihm läuft die Papierbahn W auf dem zweiten Naßfilz 130 im wesentlichen in vertikaler Richtung aufwärts bis zur Umlenkwalze 143, hinter der die Papierbahn W und der zweite Naßfilz 130 durch den auch im wesentlichen als Vertikalspalt angeordneten zweiten Preßspalt N ₂′ geführt werden. Der zweite Preßspalt N ₂′ liegt in einer Ebene, die mit einer durch den Mittelpunkt der Zentralwalze 140 gelegten Horizontalebene einen Winkel β′ bildet. Entsprechend ist der dritte Preßspalt N ₃′ in einer mit dieser Horizontalebene einen Winkel γ′ einschließenden Ebene unterhalb der Horizon­ talebene angeordnet. Im dritten Preßspalt N ₃′ arbeitet die mit einem Hohlprofil 152 versehene Preßwalze 151, die einen von Leitwalzen 153 geführten dritten Naßfilz 150 aufweist.

Die Ausführung nach Fig. 3 ist insofern besonders, als die Oberseite der Papierbahn W, bezogen auf das Bildungssieb 10 gegen die glatte Oberfläche der Zentralwalze 140 kommt. Damit läßt sich das Wasser in den Preßspalten N ₂′ und N ₃′ in einer Richtung entfernen, so daß die Asymmetrie in der Füll- und/ oder Feinstoffverteilung der Papierbahn W korrigiert werden kann, die dadurch verursacht wurde, daß in der Siebpartie mehr Füll- bzw. Feinstoffe von der am Bildungssieb 10 anlie­ genden Unterseite der Papierbahn W fortgespült wurden. Auf­ grund der Entwässerungsrichtung in den Preßspalten N ₂′ und N ₃′ gelingt es, die Füll- bzw. Feinstoffe mit dem zu entfer­ nenden Wasser in Richtung auf die Naßfilze 130 und 150 zu transportieren, so daß sie sich an der Unterseite der Papier­ bahn W anreichern, die am Bildungssieb 10 anlag.

Nach Fig. 1A sind die Preßwalzen 31, 21, 40, 51 derart ange­ ordnet, daß ihre Mittelachsen im wesentlichen in einer Ebene liegen, die mit einer durch die Mittelachse der Preßwalze 31 gelegten Horizontalebene einen Winkel, der zweckmäßig ca. 30° . . . 60° beträgt, einschließt und aufwärts gerichtet ist. Außerdem verläuft der erste Naßfilz 20 nach Fig. 1A zwischen dem Ablösungspunkt P und dem ersten Preßspalt N ₁ im wesentli­ chen horizontal. Mit dieser Anordnung der Preßwalzen 31, 21, 40, 51 wird u. a. erreicht, daß infolge der im wesentlichen gegenüberliegenden Anordnung der Preßspalte N ₁, N ₂ und N ₃ die Beanspruchungen der Preßwalzen 31, 21, 40, 51 durch die Preßspaltbelastungen verringert werden.

Nach Fig. 3 sind die Preßwalzen 121, 131 und 140 mit ihren Mittelachsen im wesentlichen in einer Ebene angeordnet, so daß auch die Beanspruchungen der Preßwalzen 121, 131, 140 durch die Preßspaltbelastungen verringert sind. Außerdem wird mit der Walzenanordnung nach Fig. 1A und 3 eine äußerst kompakte Pressenpartie erreicht, in der trotzdem ausreichend Platz für Trag- und/oder Belastungsvorrichtungen für Preßwal­ zen, für Leitwalzen für verschiedene Naßfilze, für Rakel, Dampfkästen und andere Vorrichtungen und für die Durchführung von Wartungs- und Störungsbeseitigungsmaßnahmen an diesen Vorrichtungen ist.

Wesentlich ist, daß die Pressenpartie keine Preßsaugwalzen aufweist. Die Liniendrücke der Preßspalte N ₁, N ₂, N ₃; N ₁′, N ₂′, N ₃′ liegen in der Größenordnung 60 . . . 140 kN/m. Die Preßspaltbelastung wächst vorteilhaft stufenweise in Lauf­ richtung der Papierbahn, z. B. wie folgt: N ₁ = 60 kN/m, N ₂ = 80 kN/m, N ₃ = 110 kN/m.

Für die Zentralwalze 40, die im allgemeinen eine Steinwalze ist, wird wegen der etwa symmetrischen Anordnung der Preß­ spalte N ₂, N ₃ eine gleichmäßige Belastung erreicht. Aufgrund des Verhältnisses der Preßspaltbelastungen und der um alle Winkel b′ und γ′ versetzten Preßspalte N ₂′, N ₃′ und der Lagerung der Zentralwalze 140 auf den unterhalb der Zentral­ walze 140 angeordneten Preßwalzen 132 und 151 werden auch an der Zentralwalze 140 günstige Belastungsverhältnisse er­ reicht. Als Beispiel kann festgestellt werden, daß infolge des Eigengewichts der steinernen Zentralwalze 40; 140 einer breiten Papiermaschine für Zeitungsdruckpapier eine vertikale Preßspaltbelastung von ca. 80 kN/m auftritt.

Im folgenden werden unter Hinweis auf Fig. 2, die die Walzen­ anordnung gemäß Fig. 1A zeigt, eine Ständerkonstruktion 100 und andere Vorrichtungen der Pressenpartie beschrieben. Die Ständerkonstruktion 100 der Pressenpartie besteht aus an beiden Seiten der Pressenpartie befindlichen Horizontalbalken 101 und 102 und zwischen diesen befindlichen Vertikalbalken. In Fig. 2 ist das Bodenniveau 103 der Papiermaschine und das Bodenniveau 104 des darunter befindlichen Kellers gezeigt. Aus Fig. 2 sind Leitwalzen 25 und Aufbereitungseinrichtungen 220 für den ersten Naßfilz 20 ersichtlich. Die Pick-Up-Walze 24 ist auf Gelenkwellen 26 gelagert und über Antriebsvorrich­ tungen 27 gegen das Bildungssieb 10 schwenkbar. Die Preßwal­ zen 21 und 31 des ersten Preßspaltes N ₁ sind über Gelenkwel­ len 28 und Antriebsvorrichtungen 29 schwenkbar an der Stän­ derkonstruktion 100 der Pressenpartie gelagert. Die Zentral­ walze 40 ist fest an der Ständerkonstruktion 100 gelagert, wogegen die mit ihr den dritten Preßspalt N ₃ bildende Preß­ walze 51 an Lagerträgern befestigt ist, die an Gelenkwellen 55 gelagert und mit Antriebsvorrichtungen 56 schwenkbar sind. Mit den Antriebsvorrichtungen 56 wird auch der Preßdruck des Preßspaltes N ₃ erzeugt.

Der zweite Naßfilz 30 und ein dritter Naßfilz 50 des dritten Preßspaltes N ₃ werden von Leitwalzen 33 und 53 geführt; an ihren Laufbahnen befinden sich Aufbereitungsvorrichtungen 38 bzw. 54.

Die Dampfspeisekästen 45; 145 können auch zwischen dem zwei­ ten und dritten Preßspalt N ₂, N ₃; N ₂′, N ₃′ angeordnet wer­ den.

In Fig. 2 sind an den Preßwalzen 21, 31, 51 und an der Umlenkwalze 43 befindliche Wassersammelbecken 39 dargestellt. Hiermit läßt sich das von den Oberflächen dieser Preßwalzen 21, 31, 51 abspritzende Wasser sammeln, so daß es nicht wieder in die Naßfilze 20, 30, 50 gelangt.

Nach Fig. 2 befindet sich am unteren, von der Papierbahn W nicht bedeckten Sektor der Zentralwalze 40 eine Schabervor­ richtung 49, mit der Ausschußpapier von der Oberfläche der Zentralwalze 40 angenommen und in darunter befindliche Aus­ schußsammelvorrichtungen (nicht gezeigt) geleitet wird. In der Ausführung nach Fig. 3 werden am oberen, von der Papier­ bahn W nicht bedeckten Sektor der Zentralwalze 140 spezielle Ausschußfördervorrichtungen, z. B. Schneckenförderer (nicht dargestellt) angeordnet, mit denen der Ausschuß zur Seite der Pressenpartie transportiert werden kann.

Hinter der Zentralwalze 40; 140 wird die Papierbahn W von einer Leitwalze 42 zu einem ersten Trockenzylinder 63 ge­ führt, an den ein von Leitwalzen 61 geführter Trockenfilz 60 gebracht wird, der die Papierbahn W in sog. Eintuchführung zu den Trockenzylindern 63 bringt.

Claims (7)

1. Preßsaugwalzenlose Pressenpartie einer Papiermaschine, in der eine Papierbahn von einer Pick-up-Walze aus in geschlossener Führung durch Naßfilze drei Preßspalte durch­ läuft, von denen der erste durch zwei mit Hohlprofilen versehene Preßwalzen und der zweite und der dritte von einer als Zentralwalze dienenden glattflächigen Preßwalze und zwei an dieser anliegenden mit Hohlprofilen versehenen Preßwalzen gebildet werden, wobei zwischen dem ersten und dem zweiten Preßspalt eine mit einer Saugzone ausge­ rüstete Umlenkwalze angeordnet ist, dadurch gekennzeich­ net, daß die zweite Preßwalze (21; 131) als Zentralwalze zwischen dem ersten und dem zweiten Preßspalt (N ₁, N ₂; N ₁′, N ₂′) angeordnet ist und daß die Umlenkwalze (43; 143) zur Führung der Papierbahn (W) vom ersten Preßspalt (N ₁; N ₁′) in den zweiten Preßspalt (N ₂; N ₂′) dient.

2. Pressenpartie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Führung der Papierbahn (W) von der Pick-up-Walze (24) aus durch den ersten Preßspalt (N ₁) um die Umlenkwalze (43) sowie durch den zweiten Preßspalt (N ₂) bis zur als Zentralwalze ausgebildeten glattflächigen Preßwalze (40) der erste Naßfilz (20) dient.

3. Pressenpartie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Führung der Papierbahn (W) von der Pick-up-Walze (24) aus durch den ersten Preßspalt (N ₁′) hindurch der erste Naßfilz (120), um die Umlenkwalze (143) und durch den zweiten Preßspalt (N ₂′) bis zur Abgabe an die als Zentralwalze ausgebildete glattflächige Preßwalze (140) der zweite Naßfilz (130) dient.

4. Pressenpartie nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß am Umlenksektor der Umlenkwalze (43; 143) zur Verhinderung des Abhebens der Papierbahn (W) ein Dampfspeisekasten (45; 145) angeordnet ist.

5. Pressenpartie nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der erste Naßfilz (20) zwischen der Pick- up-Walze (24) und dem ersten Preßspalt (N ₁) im wesentli­ chen waagerecht läuft und daß die Mittelachsen der Preß­ walzen (31, 21, 40, 51) im wesentlichen in derselben Ebene angeordnet sind, die mit der durch die Mittelachse der ersten Preßwalze (31) gelegten waagerechten Ebene einen Winkel zwischen 30° und 60° bildet.

6. Pressenpartie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Naßfilz (120) hinter der Pick-up-Walze (24) in einem Winkel (α) zwischen 10° und 80° schräg nach oben läuft und daß die Mittelachsen der ersten, zweiten und dritten Preßwalzen (121, 131, 140) im wesentlichen in derselben waagerechten oder leicht aufwärts geneigten Ebene angeordnet sind, wobei die Umlenkwalze (143) ober­ halb dieser Ebene angeordnet ist.

7. Pressenpartie nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und zweite Naßfilz (20, 30 bzw. 120, 130) nach dem ersten Preßspalt (N ₁ bzw. N ₁′) in einem kleinen Winkel (α ₀, α ₀′) auseinander laufen.