DE102008000151A1

DE102008000151A1 - Vorrichtung zur Herstellung und/oder Behandlung einer Faserstoffbahn

Info

Publication number: DE102008000151A1
Application number: DE200810000151
Authority: DE
Inventors: Daniel Gronych; Robert Koplin; Roland Mayer; Georg Kleiser; Joachim Grabscheid; Dominik Mai
Original assignee: Voith Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2008-01-25
Filing date: 2008-01-25
Publication date: 2009-07-30
Also published as: CN101925702A; WO2009092477A1; EP2235256A1

Abstract

Bei einer Vorrichtung zur Herstellung und/oder Behandlung einer Faserstoffbahn, insbesondere Papier- oder Kartonbahn, mit einer Pressenanordnung und einer in Bahnlaufrichtung dahinter liegenden Trockenpartie, umfasst die Pressenanordnung zumindest zwrstoffbahn entwässert und die andere Bahnseite geglättet wird, wobei die Faserstoffbahn in diesen beiden Pressnips auf unterschiedlichen Seiten entwässert bzw. auf unterschiedlichen Seiten geglättet wird, wobei in Bahnlaufrichtung zwischen dem ersten Pressnip der Pressenanordnung und der Trockenpartie zumindest eine Hochleistungstrocknungseinrichtung vorgesehen ist und die Faserstoffbahn bis zum ersten Trockenzylinder der Trockenpartie in geschlossenem Zug geführt ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung und/oder Behandlung einer Faserstoffbahn, insbesondere Papier- oder Kartonbahn, mit einer Pressenanordnung und einer in Bahnlaufrichtung dahinter liegenden Trockenpartie.
Die Produktion qualitativ hochwertiger Papiere bei hoher Maschinengeschwindigkeit schafft bei den heutigen Papiermaschinen diverse Probleme insbesondere im Bereich der Pressenpartie vor der Trockenpartie und am Anfang der Trockenpartie.
So erfordert eine hohe Produktionsgeschwindigkeit eine hohe Nassfestigkeit des Papiers am ersten freien Zug bzw. beim Ablösen vom ersten Trockenzylinder. Dabei ist eine möglichst lange geschlossene Bahnführung erforderlich.
Um einen zuverlässigen Bahnlauf zu gewährleisten, muss der auf die Papierbahn aufzubringende Zug um so höher sein, je höher die Geschwindigkeit ist. Mit höherem Zug steigt aber auch die Porosität des Papiers.
Zudem erhöht sich mit steigender Maschinengeschwindigkeit die Entwässerungsgeschwindigkeit im Pressnip, was Auswaschungen von Füll- und Feinstoffen mit sich bringt und die Rauhigkeit des Rohpapiers erhöht. Mit zunehmender Geschwindigkeit steigt auch die Wannenentwässerung insbesondere im ersten Pressnip. Die Wannen müssen an die hohen Was sermengen angepasst sein. Zudem müssen auch die Presswalzen ein hinreichendes Speichervolumen für das abzuführende Wasser bereitstellen. Zudem verbietet der Wunsch nach hohem spezifischem Volumen des Papiers ein zu starkes mechanisches Pressen.
Die in der 1 dargestellten Diagramme, die anhand von Versuchen an einer Versuchspapiermaschine erhalten wurden, bestätigen den Einfluss der Geschwindigkeit auf die Rohpapierqualität. Dabei zeigt 1a) die Abhängigkeit des Wertes "Newsprint Rauhigkeit Mittel ml/min", die 1b) die Abhängigkeit des Wertes "Newsprint Porosität (Bendtsen), ml/min", 1c) die Abhängigkeit des Wertes "Newsprint Cobb Öl Mittelwert g/m²" und 1d) die Abhängigkeit des Wertes "Newsprint Spaltfestigkeit ft.lb/1000" von der Geschwindigkeit in m/min". Dabei nehmen die ersten drei Werte mit zunehmender Geschwindigkeit zu, während der letzte Wert mit zunehmender Geschwindigkeit abnimmt.
Aus der DE 10 2006 015 284 A1 ist bereits eine Vorrichtung zur Herstellung und/oder Behandlung einer Faserbahn, insbesondere Papier- oder Kartonbahn, bekannt, bei der in Bahnlaufrichtung nach der Pressenanordnung eine Hochleistungstrocknungseinrichtung und im Anschluss daran eine Glättpresse vorgesehen sind.
In der DE 10 2005 050 281 A1 ist eine Pressenanordnung mit wenigstens einem Glätt-Pressspalt beschrieben, durch den die Faserstoffbahn gemeinsam mit einem Wasser aufnehmenden, Luft durchlässigen Pressband läuft und dessen der auf dem dem Pressband gegenüberliegenden Seite der Faserstoffbahn angeordnete Pressfläche glatt ausgebildet ist, wobei die der glatten Pressfläche gegenüberliegende Pressfläche von einer Saug-Presswalze gebildet ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der die zuvor genannten Probleme beseitigt sind. Dabei soll insbesondere die Produktion hoch qualitativer Papiersorten bei hoher Maschinengeschwindigkeit ermöglicht werden.
Dieses Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Pressenanordnung zumindest zwei Pressnips umfasst, in denen jeweils eine Seite der Faserstoffbahn entwässert und die andere Bahnseite geglättet wird, wobei die Faserstoffbahn in diesen beiden Pressnips auf unterschiedlichen Seiten entwässert bzw. auf unterschiedlichen Seiten geglättet wird, dass in Bahnlaufrichtung zwischen dem ersten Pressnip der Pressenanordnung und der Trockenpartie zumindest eine Hochleistungstrocknungseinrichtung vorgesehen ist und dass die Faserstoffbahn bis zum ersten Trockenzylinder der Trockenpartie in geschlossenem Zug geführt ist.
Durch die erfindungsgemäße Kombination leistungsfähiger Press- und Trocknungsaggregate wird die Produktion hoch qualitativer Papier bei höchster Maschinengeschwindigkeit von beispielsweise über 2000 m/min ermöglicht. So ist aufgrund der erfindungsgemäßen Ausführung bis zum ersten Trockenzylinder eine Bahnführung ohne Abrissrisiko, ein hoher Trockengehalt und damit eine hohe Nassfestigkeit der Papierbahn, eine geringe Rauhigkeit und Porosität und hohes Volumen des Rohpapiers sowie eine feine Verteilung der Züge gewährleistet. Durch die zugfreie Hochleistungstrocknung vor dem ersten Trockenzylinder kann der Trockengehalt am ersten freien Zug bzw. am ersten Trockenzylinder weiter gesteigert werden, ohne das Rohpapiervolumen durch zu starkes mechanisches Pressen zu reduzieren. Damit lässt sich auch der erforderliche Zug feiner verteilen, als dies bisher der Fall war.
Die Pressenanordnung kann vorteilhafterweise auch zumindest drei Pressnips umfassen. Bevorzugt wird in diesen zumindest drei Pressnips jeweils eine Seite der Faserstoffbahn entwässert und die andere Bahnseite geglättet, wobei die Faserstoffbahn in diesen Pressnips in Bahnlaufrichtung betrachtet wechselseitig entwässert bzw. wechselseitig geglättet wird.
Zweckmäßigerweise ist in Bahnlaufrichtung betrachtet nach dem letzten Pressnip der Pressenanordnung eine Hochleistungstrocknungseinrichtung vorgesehen. Dabei kann in Bahnlaufrichtung betrachtet insbesondere unmittelbar vor der Trockenpartie eine solche Hochleistungstrocknungseinrichtung vorgesehen sein.
Hochleistungstrocknungseinrichtungen zeichnen sich durch eine hohe Trocknungsrate aus. Bevorzugt können Impingementtrockner (Pralllufttrockner) eingesetzt werden. Dabei wird heiße, trockene Luft auf die Bahn geblasen und der überwiegende Teil auf derselben Bahnseite durch die Impingementeinrichtung wieder abgesaugt.
In einer weiteren Ausgestaltung können Strahlungstrockner, wie z. B. Infrarottrockner vorteilhaft eingesetzt werden.
Desweiteren können auch Hochleistungstrockenzylinder mit Oberflächentemperaturen von über 120°C, vorzugsweise von über 125°C eingesetzt werden. Diese Trockenzylinder sind konstruktiv derart gestaltet, dass Dampfdrücke im Innern von P > 10 bar, insbesondere P > 12,5 bar gefahren werden können. Der Dampfraum erstreckt sich z. B. nur in Kammern, die am inneren Zylindermantel angeordnet sind. Die Arten von Hochleistungstrocknern können auch miteinander kombiniert werden. Im Bereich des Hochleistungstrockners wird die Bahn gestützt.
Von Vorteil ist insbesondere auch, wenn die Faserstoffbahn in zumindest einem Pressnip der Pressenanordnung mit einem zumindest bahnseitig glatten Band, insbesondere Transferband, in Kontakt kommt. Dabei kommt die Faserstoffbahn bevorzugt in zumindest einem Pressnip der Pressenanordnung mit einem zumindest bahnseitig glatten, zumindest im Wesentlichen impermeablen Transferband in Kontakt. Es ist jedoch insbesondere auch eine solche Ausführung denkbar, bei der die Faserstoffbahn in zumindest einem Pressnip der Pressenanordnung mit einem zumindest bahnseitig glatten Transferband in Kontakt kommt, das eine Permeabilität < 40 cfm besitzt.
Grundsätzlich ist es jedoch auch möglich, dass die Faserstoffbahn in zumindest einem Pressnip der Pressenanordnung mit einer glatten Walze in Kontakt kommt.
Zur Entwässerung kommt die Faserstoffbahn zweckmäßigerweise in zumindest einem Pressnip der Pressenanordnung mit einem Entwässerungsband, vorzugsweise einem Filzband, in Kontakt.
Eine bevorzugte praktische Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass zumindest ein Pressnip der Pressenanordnung zwischen einer befilzten Saugwalze und einer glatten Walze oder einem zumindest bahnseitig glatten Band gebildet ist. Dabei kann ein solcher zwischen einer befilzten Saugwalze und einer glatten Walze bzw. glatten Band gebildeter Pressnip insbesondere am Ende der Pressenpartie oder nach einer im Anschluss an die Pressenpartie angeordneten Hochleistungstrocknungseinrichtung vorgesehen sein.
Von Vorteil ist insbesondere auch, wenn zumindest ein Pressnip der Pressenanordnung zwischen einem zumindest bahnseitig glatten Band, insbe sondere Transferband, und einer befilzten Schuhpresseinheit, insbesondere Schuhpresswalze gebildet ist.
Die Pressenanordnung kann insbesondere auch zumindest einen doppelt befilzten Schuhpressnip umfassen.
Eine zweckmäßige praktische Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass die Pressenanordnung drei Pressnips umfasst, in denen jeweils eine Seite der Faserstoffbahn entwässert und die andere Bahnseite geglättet wird und in denen die Faserstoffbahn in Bahnlaufrichtung betrachtet wechselseitig entwässert bzw. wechselseitig geglättet wird, und dass zwischen der in Bahnlaufrichtung nach der Pressenanordnung vorgesehenen Hochleistungstrocknungseinrichtung und der Trockenpartie nur eine Transfergruppe vorgesehen ist.
Von Vorteil ist insbesondere auch, wenn der Bahnzug ausgehend von einer Stelle, an der die Faserstoffbahn von einem Siebband einer Siebpartie übernommen wird, bis zur ersten Stelle freien Zuges auf zumindest vier, zweckmäßigerweise zumindest fünf und vorzugsweise mehr als fünf insbesondere jeweils wenigstens eine Presse, eine Transfergruppe, eine Hochleistungstrocknungseinheit einer Hochleistungstrocknungseinrichtung oder einen Trockenzylinder umfassende Baugruppen verteilt ist. Dabei kann die Faserstoffbahn insbesondere vom ersten Trockenzylinder der Trockenpartie in freiem Zug ablaufen, d. h. der erste freie Zug im Bereich dieses ersten Trockenzylinders vorliegen.
Die Pressenpartie kann zweckmäßigerweise wenigstens eine Schuhpresse mit einer einen gerillten und/oder blind gebohrten Mantel aufweisenden Schuhpresswalze umfassen.
Von Vorteil ist insbesondere auch, wenn die Pressenanordnung wenigstens einen Pressnip umfasst, durch den die Faserstoffbahn zusammen mit einem Filzband und einem Transferband geführt ist und bei dem zuerst das Filzband und erst danach das Transferband von der betreffenden Walze gelöst wird.
Bevorzugt umfasst die Vorrichtung wenigstens ein Transferband, dessen Rauhigkeit R_Z größer als 1 μm und kleiner als 75 μm ist.
Denkbar ist insbesondere auch eine solche Ausführung der Vorrichtung, die wenigstens ein siebartiges Transferband umfasst, dessen Permeabilität größer als 80 cfm und kleiner als 150 cfm ist.
Zweckmäßigerweise kann die Vorrichtung auch wenigstens eine die Bahnabnahme von einem Filzband unterstützende Transfersaugwalze oder Pickup-Walze umfassen, die mit einem Vakuum in einem Bereich von etwa 30 bis etwa 65 kPa beaufschlagt ist.
Die Vorrichtung kann insbesondere auch wenigstens eine die Bahnabnahme von einem Siebband unterstützende Transfersaugwalze umfassen, die mit einem Vakuum in einem Bereich von etwa 2 bis etwa 30 kPa beaufschlagt ist.
Bevorzugt umfasst die Vorrichtung zumindest eine Saugwalze, der ein zumindest zweizoniger Saugkasten zugeordnet ist. Es kann also zumindest ein Pressnip der Pressenanordnung beispielsweise zwischen einer befilzten Saugwalze mit zugeordnetem zweizonigem Saugkasten und einer glatten Walze oder einem zumindest bahnseitig glatten Band gebildet sein.
Von Vorteil ist insbesondere auch, wenn die Pressenanordnung wenigstens einen Schuhpressnip umfasst, in dem die dem Pressschuh zugewandte Seite der Faserstoffbahn mit einer glatten Fläche und die andere Bahnseite mit einem Filzband in Kontakt kommt.
Insbesondere im Bereich des ersten Pressnips der Pressenanordnung kann wenigstens eine Wanne vorgesehen sein, deren Fassungsvermögen zumindest 150 Liter pro Minute und Maschinenbreite beträgt.
Bevorzugt nehmen die Spitzendrücke in den Pressnips der Pressenanordnung in Bahnlaufrichtung betrachtet von Nip zu Nip zu.
Von Vorteil ist insbesondere, wenn der Spitzendruck im in Bahnlaufrichtung betrachtet ersten Pressnip < 5 NPa, im zweiten Pressnip < 8 NPa und im dritten Pressnip > 8 NPa ist.
Bei einer zweckmäßigen praktischen Ausführungsform, bei der die Pressenanordnung zumindest zwei Schuhpressnips umfasst, ist der dem in Bahnlaufrichtung betrachtet ersten Schuhpressnip zugeordnete Pressschuh am längsten und der dem in Bahnlaufrichtung betrachtet letzten Pressnip zugeordnete Pressschuh am kürzesten.
In der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist also eine Pressenanordnung mit zumindest zwei, vorzugsweise zumindest drei Pressnips, wobei die Faserstoffbahn in zumindest zwei dieser Pressnips wechselseitig entwässert und geglättet wird, mit einem Hochleistungstrockner oder so genanntem HiDryer am Beginn der Trockenpartie oder nach zumindest dem ersten Pressnip kombiniert. Dabei wird die Bahn bis zum ersten Trockenzylinder in geschlossenem Zug geführt. Es werden dadurch unter anderem die folgenden Vorteile erzielt:
So ergibt sich in beiden Richtungen eine hohe Entwässerungsleistung, was einer geringen Zweiseitigkeit entspricht. Die beidseitige Entwässerung stellt auch eine gute Verdichtung beider Blattseiten sicher und damit eine geringe Öl- und Wasserabsorption, was gut leim-, streich- und bedruckbares Papier mit sich bringt. Durch den wechselseitigen Kontakt zu glatten Flächen, wie insbesondere Transferbändern und/oder glatten Walzen ergibt sich gleichzeitig auch eine geringe Rauhigkeit. Die beste Glättwirkung wird bei hohen Trockengehalten erreicht, wobei glatte Walzen einen besseren Glätteffekt als Transferbänder mit sich bringen. Der am Ende der Pressenpartie und gegebenenfalls nach dem HiDryer vorgesehene, zwischen einer befilzten Saugwalze und einer glatten Walze oder einem zumindest bahnseitig glatten Band gebildete Pressnip bietet also die beste Glättwirkung.
Bei hohen Trockengehalten sinkt die Haftung der Papierbahn auf einem Transferband, und es kann zu Bahnlaufstörungen kommen. Vorteilhafter ist daher ein zwischen einer befilzten Saugwalze und einer glatten Walze bzw. glattem Band gebildeter Pressnip, da durch das aufgebrachte Vakuum die Papierbahn auf der Bespannung stabilisiert wird.
Durch den HiDryer kann vor dem ersten freien Zug bzw. dem ersten Trockenzylinder der Trockengehalt gesteigert werden. Entsprechend reichen geringere Presslasten aus, um einen stabilen Bahnlauf sicherzustellen. Es bleibt ein hohes Rohpapiervolumen erhalten. Einprägungen der Pressfilze werden reduziert. Es ergeben sich somit eine höhere Glätte, weniger Kalanderlast und ein besseres Volumen.
Der HiDryer bietet zudem die Chance, dem für einen stabilen Bahnlauf erforderlichen Zug auf eine größere Anzahl von Gruppen und somit feiner zu verteilen, wodurch die Porosität des Blattes reduziert wird.
Ein jeweiliges Transferband kann zumindest im Wesentlichen impermeabel oder auch permeabel mit einer Permeabilität < 40 cfm im unkomprimierten Zustand sein.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; in dieser zeigen:
1 vier Diagramme, in denen jeweils der Einfluss der Maschinengeschwindigkeit auf die Rohpapierqualität gezeigt ist,
2 eine schematische Darstellung einer beispielhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einer zwei Pressnips aufweisenden Pressenanordnung mit geschlossener Bahnführung und wechselseitiger Glättung,
3 eine schematische Darstellung einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einer drei Pressnips aufweisenden Pressenanordnung mit geschlossener Bahnführung und wechselseitiger Glättung,
4 eine schematische Darstellung einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einer drei Pressnips aufweisenden Pres senanordnung mit geschlossener Bahnführung und wechselseitiger Glättung sowie mit einer Impingement-Trocknungseinheit mit nur einer Transfergruppe,
5 eine schematische Darstellung einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
6 eine schematische Darstellung einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einer vier Pressnips aufweisenden Pressenanordnung mit geschlossener Bahnführung und wechselseitiger Glättung und
7 eine schematische Darstellung einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einer Zugverteilung zwischen der Abnahme der Faserstoffbahn im Bereich der Siebpartie (Pickup) und dem ersten freien Zug auf mindestens vier Gruppen, insbesondere fünf und vorzugsweise mehr als fünf Gruppen.
2 zeigt in schematischer Darstellung eine beispielhafte Ausführungsform einer Vorrichtung 10 zur Herstellung und/oder Behandlung einer Faserstoffbahn, insbesondere Papier- oder Kartonbahn, mit einer Pressenanordnung 12 und einer in Bahnlaufrichtung L dahinter liegenden Trockenpartie (hier nicht gezeigt).
Die Pressenanordnung 12 kann zwei oder mehr Pressnips umfassen, wobei im vorliegenden Fall zwei solche Pressnips 14, 16 vorgesehen sind.
Dabei wird in jedem dieser Pressnips 14, 16 jeweils eine Seite der Faserstoffbahn entwässert und die andere Bahnseite geglättet. Hierbei wird die Faserstoffbahn in den beiden Pressnips 14, 16 auf unterschiedlichen Seiten entwässert bzw. auf unterschiedlichen Seiten geglättet. Im vorliegenden Fall ist der erste Pressnip 14 zwischen einer oben liegenden befilzten Schuhpresswalze 18 und einer unteren Gegenwalze 20 gebildet, über die ein zumindest auf der Bahnseite glattes Transferband 20 geführt ist. In diesem Pressnip 14 wird die Faserstoffbahn also durch den oberen Filz 22 auf der Oberseite entwässert und durch das Transferband 20 auf der Unterseite geglättet.
Im Anschluss an den Pressnip 14 wird die Faserstoffbahn durch ein Band 24 im Bereich einer besaugten Umlenkwalze 26 abgenommen und durch das Band 24 an eine befilzte untere Saugwalze 28 übergeben, die mit einer schräg oberhalb angeordneten glatten Walze den zweiten Pressnip 16 bildet.
In dem zweiten Pressnip 16 wird die Faserstoffbahn also durch den unteren Filz 32 entwässert und auf ihrer Oberseite durch die glatte Walze 30 geglättet.
Im Anschluss an den Pressnip 16 wird die Faserstoffbahn im Bereich einer besaugten Umlenkwalze 26 von einem Band 24 übernommen und an eine Hochleistungstrocknungseinrichtung 34 übergeben.
3 zeigt eine schematische Darstellung einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der Vorrichtung 10 mit einer drei Pressnips aufweisenden Pressenanordnung 12.
Dabei ist der in Bahnlaufrichtung L betrachtet erste Pressnip 36 durch einen doppelt befilzten Schuhpressnip mit oben liegender Schuhpresswalze 38 und unten liegender Gegenwalze 40 gebildet. Die beiden darauf folgenden Pressnips 14 sind jeweils wieder durch einen Schuhpressnip gebildet, durch den die Faserstoffbahn zusammen mit einem bahnseitig glatten Transferband 20 und einem Filz 22 hindurchgeführt ist. Dabei ist der unmittelbar auf den doppelt befilzten Pressnip 36 folgende Pressnip 14 unten und der sich daran anschließende letzte Pressnip 14 oben befilzt.
Im in Bahnlaufrichtung L betrachtet ersten Pressnip 36 wird die Faserstoffbahn also durch die beiden Filze beidseitig entwässert, während sie in den unmittelbar darauf folgenden Pressnip 14 durch das obere Transferband 22 geglättet und durch den unteren Filz 20 entwässert wird. Im darauf folgenden letzten Pressnip 14 wird die Faserstoffbahn dann durch den oberen Filz 20 entwässert, während die Unterseite der Faserstoffbahn durch das untere Transferband 22 geglättet wird.
Anschließend wird die Faserstoffbahn über ein Band 24 wieder der Hochleistungstrocknungseinrichtung 34 zugeführt.
Bei den in den 2 und 3 dargestellten Ausführungsformen ist jeweils eine Pressenanordnung 12 mit geschlossener Bahnführung und wechselseitiger Glättung vorgesehen. Bevorzugt wird die Bahn auch über die Hochleistungstrocknungseinrichtung 34 hinweg bis zum ersten Trockenzylinder in geschlossenem Zug geführt.
4 zeigt in schematischer Darstellung eine weitere beispielhafte Ausführungsform der Vorrichtung 10 mit einem drei Pressnips 36, 14 und 16 aufweisenden Pressenanordnung 12 mit geschlossener Bahnführung und wechselseitiger Glättung sowie mit einer Impingement-Trocknungseinheit als Hochleistungstrocknungseinrichtung 34 mit nur einer Transfergruppe 42.
Der in Bahnlaufrichtung betrachtet erste Pressnip 36 ist wieder durch einen doppelt befilzten Schuhpressnip und der zweite Pressnip 14 wieder durch einen Schuhpressnip mit oben liegender befilzter Schuhpresswalze 18 und unten liegender Gegenwalze 40 gebildet, über die ein zumindest bahnseitig glattes Transferband 20 geführt ist. Im Pressnip 14 wird die Faserstoffbahn also wieder durch einen oberen Filz 22 entwässert und durch das untere Transferband 20 geglättet. Durch die Transfergruppe 42 wird die Faserstoffbahn im Anschluss an den Pressnip 14 von dem unteren Transferband 20 übernommen und an die Hochleistungstrocknungseinrichtung 34 übergeben.
Bei der Hochleistungstrocknungseinrichtung 34 kann es sich beispielsweise um eine Heißlufttrocknungseinrichtung handeln. Zudem kann diese Hochleistungstrocknungseinrichtung 34 eine oder, wie dargestellt, auch mehrere Hochleistungstrocknungseinheiten 34' umfassen.
Von der Hochleistungstrocknungseinrichtung 34 wird die Faserstoffbahn dann an eine befilzte untere Saugwalze 28 übergeben, die mit einer schräg oberhalb angeordneten glatten Walze 30 den letzten Pressnip 16 bildet.
Während die Faserstoffbahn im zweiten Pressnip 14 durch den oberen Filz 22 entwässert und das untere zumindest bahnseitig glatte Transferband 20 geglättet wird, wird die Faserstoffbahn im letzten Pressnip 16 durch den unteren besaugten Filz 32 entwässert und durch die obere glatte Walze 30 geglättet.
Im Anschluss an den letzten Pressnip 16 wird die Faserstoffbahn von einem Trockensieb 44 von dem unteren Filz 32 übernommen. Das Trockensieb 44 ist einer ersten Trockengruppe der Trockenpartie 46 zugeordnet.
5 zeigt in schematischer Darstellung eine weitere beispielhafte Ausführungsform der Vorrichtung 10, bei der die Pressenanordnung 12 wieder drei Pressnips 36, 14, 16 aufweist.
Dabei handelt es sich bei den in Bahnlaufrichtung L betrachtet ersten Pressnip 36 wieder um einen doppelt befilzten Schuhpressnip mit oben liegender Schuhpresswalze 38 und unten liegender Gegenwalze 40.
Der zweite Pressnip 14 ist durch einen Schuhpressnip mit oben liegender Schuhpresswalze 18, über die ein zumindest bahnseitig glattes Transferband 22 geführt ist und einer befilzten unteren Gegenwalze 40 gebildet. In diesem Pressnip 14 wird die Faserstoffbahn also durch das obere Transferband 22 geglättet und durch den unteren Filz 20 entwässert.
Der dritte und letzte Pressnip 16 ist zwischen einer oben liegenden befilzten Saugwalze 28 und einer schräg unterhalb angeordneten glatten Walze 30 gebildet. In diesem letzten Pressnip 16 wird die Faserstoffbahn also durch den oberen Filz 32 entwässert und durch die untere glatte Walze 30 geglättet.
Im Anschluss an den letzten Pressnip 16 wird die Faserstoffbahn in geschlossenem Zug an eine Hochleistungstrocknungseinrichtung 34 überführt.
Wie anhand der 5 zu erkennen ist, wird die Faserstoffbahn im Anschluss an den ersten Pressnip 36 von dem oberen Filz dieses ersten Pressnips 36 an den unteren Filz 20 des darauf folgenden Pressnips 14 übergeben. Im Anschluss an diesen zweiten Pressnip 14 wird die Faserstoffbahn vom oben liegenden Transferband 22 dieses Pressnips 14 übernommen und über ein Band 24 an die befilzte Saugwalze 28 übergeben, die mit der glatten Walze 30 den letzten Pressnip 16 bildet. Im Anschluss daran wird die Faserstoffbahn von dem oberen Filz 32 dieses letzten Nips 16 an eine einer Hochleistungstrocknungseinrichtung 34 zugeordnete Bespannung 48 übergeben.
Auch bei dieser Ausführungsform ist ebenso wie bei den zuvor beschriebenen Ausführungen wieder eine geschlossene Bahnführung sowie eine wechselseitige Glättung vorgesehen.
6 zeigt in schematischer Darstellung eine weitere beispielhafte Ausführungsform der Vorrichtung 10 mit einer vier Pressnips 36, 16', 14 und 16 aufweisenden Pressenanordnung 12 mit geschlossener Bahnführung und wechselseitiger Glättung.
Dabei ist der in Bahnlaufrichtung betrachtet erste Pressnip 36 doppelt befilzt und zwischen einer oben liegenden Saugwalze 28 und einer unten liegenden Gegenwalze 40 gebildet.
Die Saugwalze 28 bildet mit einer weiteren Gegenwalze 40 gleichzeitig den zweiten Pressnip 16', in dem die Faserstoffbahn auf ihrer Oberseite durch den um die Saugwalze 28 geführten Filz 22 entwässert und auf ihrer Unterseite durch ein zumindest bahnseitig glattes, über die Gegenwalze 40 geführtes Transferband 20 geglättet wird.
Zwischen der von dem Transferband 20 umschlungenen Gegenwalze 40 und einer befilzten oberen Schuhpresswalze 18 ist der dritte Pressspalt 14 gebildet. In diesem Pressnip 14 wird die Faserstoffbahn durch den oberen Filz entwässert und auf der Unterseite durch das über die Gegenwalze 40 geführte, zumindest bahnseitig glatte Transferband 20 geglättet.
Im Anschluss an diesen dritten Pressnip 14 wird die Faserstoffbahn von dem unteren Transferband 20 im Bereich einer besaugten Umlenkwalze 36 von einem Band 24 übernommen und durch dieses an eine befilzte untere Saugwalze 28 übergeben, die wieder zusammen mit einer schräg oberhalb angeordneten glatten Walze 30 den letzten Pressnip 16 bildet.
Im Anschluss an diesen letzten Pressnip 16 wird die Faserstoffbahn im Bereich einer besaugten Umlenkwalze 36 durch ein Band 34 von dem um die Saugwalze 28 geführten unteren Filz 32 übernommen und wieder an eine Hochleistungstrocknungseinrichtung 34 übergeben.
Dabei ist die Faserstoffbahn auch in diesem Fall wieder von der Übernahme im Bereich der Siebpartie bis zum ersten Trockenzylinder im geschlossenen Zug geführt.
7 zeigt in schematischer Darstellung eine weitere beispielhafte Ausführungsform der Vorrichtung 10 mit einer Zugverteilung zwischen der Abnahme der Faserstoffbahn im Bereich der Siebpartie (Pickup) und dem ersten freien Zug nach dem ersten Trockenzylinder 50 der Trockenpartie 46 auf mindestens vier Gruppen, insbesondere fünf und vorzugsweise mehr als fünf Gruppen.
Wie anhand der 7 zu erkennen ist, können dabei die ersten beiden Gruppen beispielsweise jeweils wieder einen Schuhpressnip und die dritte Gruppe beispielsweise wieder einen zwischen einer befilzten Saugwalze und einer glatten Walze gebildeten Nip umfassen.
Bei der vierten Gruppe kann es sich beispielsweise um eine Transfergruppe handeln.
Die fünfte und sechste Gruppe umfasst im vorliegenden Fall jeweils eine Hochleistungstrocknungseinheit der Hochleistungstrocknungseinrichtung.
Die siebte Gruppe umfasst im vorliegenden Fall beispielsweise den ersten Trockenzylinder 50 der Trockenpartie.
Auch in diesem Fall ist also wieder ein geschlossener Zug bis zum ersten Trockenzylinder sowie eine wechselseitige Glättung vorgesehen.
Grundsätzlich ist beispielsweise der Einsatz von gerillten und/oder blind gebohrten Mänteln in den Schuhpressen denkbar. Ist sowohl ein Filz- als auch ein Transferband durch einen jeweiligen Nip geführt, so kann es zweckmäßig sein, wenn zuerst der Filz von der Walze gelöst wird, damit der Filz hinterlüftet wird. Erst dann erfolgt eine Trennung des Transferbandes von der Walze.
Die Rauhigkeit R_Z der Transferbänder kann beispielsweise größer als 1 μm und kleiner als 75 μm sein. Die Permeabilität der Transfersiebe kann beispielsweise größer als 80 cfm und kleiner als 150 cfm sein.
Die Vakua der Transfersaugwalzen können bei einer Abnahme von einem Filz sowie einer Pickup-Walze beispielsweise in einem Bereich von etwa 30 bis etwa 65 kPa und bei einer Abnahme von einem Sieb beispielsweise in einem Bereich von etwa 2 bis etwa 30 kPa liegen.
Die Saugkästen der Saugwalzen können zweckmäßigerweise zumindest zweizonig sein.

10: Vorrichtung
12: Pressenanordnung
14: Pressnip
16: Pressnip
16': Pressnip
18: Schuhpresswalze
20: Transferband
22: Filz
24: Band
26: besaugte Walze
28: Saugwalze
30: glatte Walze
32: Filz
34: Hochleistungstrocknungseinrichtung
36: Pressnip
38: Schuhpresswalze
40: Gegenwalze
42: Transfergruppe
44: Trockensieb
46: Trockenpartie
48: Bespannung
L: Bahnlaufrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 102006015284 A1 [0007]
- DE 102005050281 A1 [0008]

Claims

Vorrichtung (10) zur Herstellung und/oder Behandlung einer Faserstoffbahn, insbesondere Papier- oder Kartonbahn, mit einer Pressenanordnung (12) und einer in Bahnlaufrichtung (L) dahinter liegenden Trockenpartie, dadurch gekennzeichnet, dass die Pressenanordnung (12) zumindest zwei Pressnips (14, 16, 16') umfasst, in denen jeweils eine Seite der Faserstoffbahn entwässert und die andere Bahnseite geglättet wird, wobei die Faserstoffbahn in diesen beiden Pressnips (14, 16, 16') auf unterschiedlichen Seiten entwässert bzw. auf unterschiedlichen Seiten geglättet wird, dass in Bahnlaufrichtung (L) zwischen dem ersten Pressnip (14, 36) der Pressenanordnung (12) und der Trockenpartie (46) zumindest eine Hochleistungstrocknungseinrichtung (34) vorgesehen ist und dass die Faserstoffbahn bis zum ersten Trockenzylinder (50) der Trockenpartie (46) in geschlossenem Zug geführt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Pressenanordnung (12) zumindest drei Pressnips (36, 14, 16, 16') umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Pressenanordnung (12) zumindest drei Pressnips (14, 16, 16') umfasst, in denen jeweils eine Seite der Faserstoffbahn entwäs sert und die andere Bahnseite geglättet wird und in denen die Faserstoffbahn in Bahnlaufrichtung (L) betrachtet wechselseitig entwässert bzw. wechselseitig geglättet wird.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Bahnlaufrichtung (L) betrachtet nach dem letzten Pressnip (16, 14) der Pressenanordnung (12) eine Hochleistungstrocknungseinrichtung (34) vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in Bahnlaufrichtung (L) betrachtet unmittelbar vor der Trockenpartie (46) eine Hochleistungstrocknungseinrichtung (34) vorgesehen ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserstoffbahn in zumindest einem Pressnip (14) der Pressenanordnung (12) mit einem zumindest bahnseitig glatten Band (20), insbesondere Transferband, in Kontakt kommt.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserstoffbahn in zumindest einem Pressnip (14) der Pressenanordnung mit einem zumindest bahnseitig glatten, zumindest im Wesentlichen impermeablen Transferband (20) in Kontakt kommt.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserstoffbahn in zumindest einem Pressnip (16) der Pressenanordnung mit einem zumindest bahnseitig glatten Transferband (20) in Kontakt kommt, das eine Permeabilität < 40 cfm besitzt.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserstoffbahn in zumindest einem Pressnip (16) der Pressenanordnung mit einer glatten Walze (30) in Kontakt kommt.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserstoffbahn in zumindest einem Pressnip (36, 14, 16, 16') der Pressenanordnung (12) mit einem Entwässerungsband, vorzugsweise einem Filzband, in Kontakt kommt.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Pressnip (16, 16') der Pressenanordnung (12) zwischen einer befilzten Saugwalze (28) und einer glatten Walze (30) oder einem zumindest bahnseitig glatten Band (20) gebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein zwischen einer befilzten Saugwalze (28) und einer glatten Walze (30) bzw. glatten Band (20) gebildeter Pressnip (16, 16') am Ende der Pressenanordnung (20) oder nach einer im Anschluss an die Pressenanordnung (20) angeordneten Hochleistungstrocknungseinrichtung (34) vorgesehenen ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Pressnip (14) der Pressenanordnung (12) zwischen einem zumindest bahnseitig glatten Band (20), insbesondere Transferband, und einer befilzten Schuhpresseinheit (18), insbesondere Schuhpresswalze gebildet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Pressenanordnung (12) zumindest einen doppelt befilzten Schuhpressnip (36) umfasst.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Pressenanordnung (12) drei Pressnips (14, 16, 16') umfasst, in denen jeweils eine Seite der Faserstoffbahn entwässert und die andere Bahnseite geglättet wird und in denen die Faserstoffbahn in Bahnlaufrichtung (L) betrachtet wechselseitig entwässert bzw. wechselseitig geglättet wird, und dass zwischen der in Bahnlaufrichtung (L) nach der Pressenanordnung (12) vorgesehenen Hochleistungstrocknungseinrichtung (34) und der Trockenpartie (46) nur eine Transfergruppe (42) vorgesehen ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bahnzug ausgehend von einer Stelle, an der die Faserstoffbahn von einem Siebband einer Siebpartie übernommen wird, bis zur ersten Stelle freien Zuges auf zumindest vier, zweckmäßigerweise zumindest fünf und vorzugsweise mehr als fünf insbesondere je weils wenigstens eine Presse, eine Transfergruppe, eine Hochleistungstrocknungseinheit einer Hochleistungstrocknungseinrichtung oder einen Trockenzylinder umfassende Baugruppen verteilt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserstoffbahn in freiem Zug vom ersten Trockenzylinder (50) der Trockenpartie abläuft.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Pressenanordnung (12) wenigstens eine Schuhpresse mit einer einen gerillten und/oder blindgebohrten Mantel aufweisenden Schuhpresswalze (18) umfasst.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Pressenanordnung (12) wenigstens einen Pressnip (14) umfasst, durch den die Faserstoffbahn zusammen mit einem Filzband (22) und einem Transferband (20) geführt ist und bei dem zuerst das Filzband und erst danach das Transferband (20) von der betreffenden Walze (18, 40) gelöst wird.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie wenigstens ein Transferband (20) umfasst, dessen Rauhigkeit R_Z größer als 1 μm und kleiner als 75 μm ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie wenigstens ein siebartiges Transferband (20) umfasst, dessen Permeabilität größer als 80 cfm und kleiner als 150 cfm ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie wenigstens eine die Bahnabnahme von einem Filzband unterstützende Transfersaugwalze oder Pickup-Walze (26) umfasst, die mit einem Vakuum in einem Bereich von etwa 30 bis etwa 65 kPa beaufschlagt ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie wenigstens eine die Bahnabnahme von einem Siebband unterstützende Transfersaugwalze (26) umfasst, die mit einem Vakuum in einem Bereich von etwa 2 bis etwa 30 kPa beaufschlagt ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie zumindest eine Saugwalze (28) umfasst, der ein zumindest zweizoniger Saugkasten zugeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Pressenanordnung (12) wenigstens einen Schuhpressnip umfasst, in dem die dem Pressschuh zugewandte Seite der Faserstoffbahn mit einer glatten Fläche und die andere Bahnseite mit einem Filzband (22) in Kontakt kommt.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des ersten Pressnips (14, 36) der Pressenanordnung (12) wenigstens eine Wanne vorgesehen ist, deren Fassungsvermögen zumindest 150 Liter pro Minute und Maschinenbreite beträgt.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spitzendrücke in den Pressnips der Pressenanordnung (12) in Bahnlaufrichtung (L) betrachtet von Nip zu Nip zunehmen.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Spitzendruck im in Bahnlaufrichtung (L) betrachtet ersten Pressnip < 5 MPa, im zweiten Pressnip < 8 MPa und im dritten Pressnip > 8 MPa ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Pressenanordnung (12) zumindest zwei Schuhpressnips umfasst und dass der dem in Bahnlaufrichtung (L) betrachtet ersten Schuhpressnip zugeordnete Pressschuh am längsten und der dem in Bahnlaufrichtung betrachtet letzten Schuhpressnip zugeordnete Pressschuh am kürzesten ist.