EINER FASERSTOFFBAHN

Die Erfindung betrifft eine Maschine zur Herstellung oder Behandlung einer Faserstoffbahn, insbesondere Papier- oder Kartonbahn, mit einer Siebpartie, einer Pressenpartie und einer Trockenpartie.

Herkömmliche Hochleistungspapiermaschinen besitzen meistens eine geschlossene Bahnführung bzw. Bahnführung ohne freien Zug zwischen der Pressenpartie und der Vortrockenpartie. Die Papierbahn wird durch ein Trockensieb der ersten Trockengruppe entweder von einem Transferband oder einem Filz übernommen. Bevorzugt wird die Papierbahn von einer unteren Bespannung abgenommen. Dies ist unter anderem auch bei Maschinen zur Herstellung von Wellpappenrohpapier der Fall. Mit solchen bisher üblichen Lösungen kann Wellpappenrohpapier stabil bei Maschinengeschwindigkeiten über 1500 bis maximal 1650 m/min produziert werden. Stabil bedeutet hierbei eine Produktion mit einem Laufzeitwirkungsgrad > 90%.

Mittels eines Prallluft- oder Prallströmungstrockners kann die Maschinengeschwindigkeit um ca. 100 bis 150 m/min auf ungefähr 1800 m/min ohne Verlust an Laufzeitwirkungsgrad weiter gesteigert werden. Mit Klebepartikeln (Stickies, etc.) verunreinigte Papiere können mittels der Prallströmungs- bzw. Pralllufttechnik nahezu vollständig von Stickies an der Bahnoberfläche befreit werden. Aller Wahrscheinlichkeit nach verdampft dabei die heiße Prall-Luft (T > 200°C) die Klebepartikel und reinigt somit die Papieroberfläche. Dieser Umstand wäre für den Altpapiereinsatz von großer Bedeutung, falls die Hypothese stimmt, die bisher weiterhin in der Praxis zuverlässig bestätigt werden konnte. Die genannten bisherigen Lösungen besitzen jedoch eine Reihe von Nachteilen. So ist zur Überführung der Papierbahn von der Pressenpartie zur Trockenpartie eine Transfersiebgruppe erforderlich, die eine weitere Pick-Up- bzw. Abnahmeposition für die Papierbahn mit sich bringt. Eine solche weitere Abnahmeposition erfordert nun aber nicht nur einen komplexeren Aufbau der Papiermaschine, sie stellt auch eine potentielle Störstelle dar, die zu Abrissen, Falten, einem Maschinencrash oder dergleichen führen kann. Es besteht stets die Gefahr, dass Bahnränder abklappen, was zu Bahnabrissen führt und einen geringeren Laufzeitwirkungsgrad mit sich bringt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Maschine der eingangs genannten Art anzugeben, mit der die Vorteile der bisherigen Lösungen erhalten, deren Nachteile jedoch auf möglichst einfache und effiziente Weise beseitigt sind.

Diese Aufgabe wird durch eine Maschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Maschine ergeben sich aus den Unteransprüchen, der vorliegenden Beschreibung sowie der Zeichnung.

Die erfindungsgemäße Maschine zur Herstellung oder Behandlung einer Faserstoffbahn, insbesondere Papier- oder Kartonbahn, umfasst eine Siebpartie, eine Pressenpartie und eine Trockenpartie. Dabei wird die Faserstoffbahn im Anschluss an den letzten Pressnip der Pressenpartie durch ein erstes umlaufendes Trockensieb der Trockenpartie von einer durch den letzten Pressnip der Pressenpartie geführten umlaufenden unteren Bespannung übernommen. Zusammen mit dem ersten Trockensieb der Trockenpartie wird die Faserstoffbahn dann entlang eines Prallströmungstrocknungsabschnitts, entlang dem die Unterseite der Faserstoffbahn durch wenigstens einen Prallströmungstrockner getrocknet wird, allgemein vertikal nach oben geführt. Unter der Unterseite der Faserstoffbahn ist die Seite der Faserstoffbahn zu verstehen, die mit der durch den letzten Pressnip der Pressenpartie geführten umlaufenden unteren Bespannung in Berührung stand. Die Oberseite ist die dieser Unterseite gegenüberliegende Seite der Faserstoffbahn.

Aufgrund dieser Ausbildung entfällt die bisher erforderliche Transfersiebgruppe zur Überführung der Faserstoffbahn von der Pressenpartie in die Trockenpartie. Da die Faserstoffbahn nicht mehr an einem Transfersieb hängend bzw. mit einer Über- Kopf-Bahnführung überführt werden muss, ist die Gefahr eines Abklappens der Bahnränder beseitigt, sodass auch die Gefahr von Bahnabrissen minimiert und der Laufzeitwirkungsgrad entsprechend erhöht wird. Darüber hinaus wird die Übertragungslaufzeit verkürzt. Zudem werden durch die der Überführung dienende untere Bespannung des letzten Pressnips der Pressenpartie in Kombination mit der vertikalen Prallströmungstrocknung die Anzahl der Nipdurchgänge deutlich reduziert sowie sehr hohe Produktionszeiten von Bandwechsel zu Bandwechsel ermöglicht, was weniger Stillstands- bzw. Ausfallzeiten mit sich bringt. Die der Überführung der Faserstoffbahn von der Pressenpartie in der Trockenpartie dienende untere Bespannung des letzten Pressnips der Pressenpartie kann relativ schwer und relativ steif sein, sodass sie schwierig zu manipulieren ist. Da die von der unteren Bespannung des letzten Pressnips der Pressenpartie abzunehmende Faserstoffbahn oben liegt, ergibt sich eine bessere Runability. Von Vorteil ist auch der kompaktere Aufbau der Maschine. Mit der Prallströmungs- oder Pralllufttrocknung wird heiße Luft aus Düsen mit hoher Geschwindigkeit auf die Faserstoffbahn geblasen. Dabei gibt die heiße Luft Wärme ab und nimmt den entstehenden Wasserdampf auf.

Bevorzugt umfasst die durch den letzten Pressnip der Pressenpartie geführte untere Bespannung ein Transferband. Dabei kann dieses Transferband relativ lang sein, um die Übergabe an das erste Trockensieb der Trockenpartie zu erleichtern. Das Transferband kann wasserundurchlässig oder wasserdurchlässig sein, wobei es bevorzugt wasserundurchlässig ist.

Zweckmäßigerweise wird die Faserstoffbahn im Bereich einer vom ersten Trockensieb der Trockenpartie umschlungenen Saugwalze von der durch den letzten Pressnip der Pressenpartie geführten unteren Bespannung übernommen. Durch die Saugleitwalze ist eine zuverlässige Überführung der Faserstoffbahn auf das erste Trockensieb gewährleistet.

Entlang des Prallströmungstrocknungsabschnitts sind vorteilhafterweise zumindest zwei, vorzugsweise zumindest drei Prallströmungstrockner vorgesehen. Die Unterseite der Faserstoffbahn wird somit über einen relativ langen Prallströmungstrocknungsabschnitt hinweg durch eine Prallströmung getrocknet, wodurch eine effiziente Trocknung erzielt wird.

Um eine möglichst zuverlässige Bahnführung entlang des Prallströmungstrocknungsabschnitts zu gewährleisten, ist das erste Trockensieb der Trockenpartie entlang des Prallströmungstrocknungsabschnitts auf seiner dem wenigstens einen Prallströmungstrockner gegenüberliegenden Seite vorteilhafterweise über Stützwalzen und/oder mit Unterdrück beaufschlagten Stabilisatoren, insbesondere Stabilisator-Kästen, geführt.

Im Anschluss an den Prallströmungstrocknungsabschnitt des ersten Trockensiebs wird die Faserstoffbahn zweckmäßigerweise durch ein zweites umlaufendes Trockensieb der Trockenpartie vom ersten Trockensieb übernommen.

Dabei ist insbesondere von Vorteil, wenn die Faserstoffbahn im Bereich einer vom zweiten Trockensieb der Trockenpartie umschlungenen Saugwalze vom ersten Trockensieb übernommen wird, wodurch eine zuverlässige Überführung auf das zweite Trockensieb sichergestellt ist. Gemäß einer bevorzugten praktischen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Maschine ist die Faserstoffbahn zusammen mit dem zweiten Trockensieb der Trockenpartie entlang eines weiteren Prallströmungstrocknungsabschnitts geführt, entlang dem die Oberseite der Faserstoffbahn durch wenigstens einen weiteren Prallströmungstrockner getrocknet wird. Indem auch die Oberseite der Faserstoffbahn durch eine Prallströmung getrocknet wird, ergibt sich eine gleichmäße, effizientere Trocknung der Faserstoffbahn.

Dabei können entlang des weiteren Prallströmungstrocknungsabschnitts vorteilhafterweise zumindest zwei weitere Prallströmungstrockner vorgesehen sein, wobei bevorzugt zumindest drei oder vier weitere solche Prallströmungstrockner vorgesehen sind.

Um eine möglichst zuverlässige und stabile Führung der Faserstoffbahn entlang des weiteren Prallströmungstrocknungsabschnitts zu gewährleisten, ist das zweite Trockensieb der Trockenpartie entlang des weiteren Prallströmungstrocknungsabschnitts auf seiner dem wenigstens einen Prallströmungstrockner gegenüberliegenden Seite bevorzugt wieder über Stützwalzen und/oder mit Unterdrück beaufschlagten Stabilisatoren, insbesondere Stabilisator-Kästen, geführt.

Vorteilhafterweise ist der letzte Pressnip der Pressenpartie in Bahnlaufrichtung verlängert, wobei er bevorzugt durch einen Schuhpressnip gebildet ist. Mit einem solchen verlängerten bzw. Schuhpressnip ergibt sich eine sanftere und effizientere Entwässerung der Faserstoffbahn.

Die Faserstoffbahn ist durch den letzten Pressnip zwischen der unteren Bespannung und einem, vorzugsweise wasseraufnehmenden, Pressfilz liegend, geführt, welcher eine oben liegende Schuhpresswalze umschlingt. Dabei ist der Schuhpressnip bevorzugt zwischen einer obenliegenden Schuhpresswalze und einer von der unteren Bespannung umschlungenen untenliegenden Gegenwalze einer Schuhpresse gebildet. Die mittlere Linienkraft einer solchen Breitnippresse kann >950 kN/m, insbesondere > 1200 kN/m sein.

Dabei ist insbesondere auch von Vorteil, wenn die zusammen mit der unteren Bespannung um die Gegenwalze der Schuhpresse geführte Faserstoffbahn im Bereich der Gegenwalze vor dem Schuhpressnip durch den Dampf wenigstens eines Dampfblaskastens, insbesondere Hochleistungs-Dampfblaskastens, beaufschlagt ist. Damit kann die Entwässerungsleistung in der Schuhpresse entsprechend erhöht werden. An der Gegenwalze der Schuhpresse kann eine zusätzliche Presswalze mit einer diese umschlingende zusätzliche, wasseraufnehmende Bespannung, zur Bildung eines zusätzlichen Pressnips vorgesehen sein, durch den die untere Bespannung, die Faserstoffbahn und die zusätzliche, wasseraufnehmende Bespannung läuft.

Gemäß einer zweckmäßigen praktischen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Maschine umfasst die Pressenpartie zusätzlich zum letzten Pressnip zumindest zwei weitere Pressnips, wobei bevorzugt einer von einem umlaufenden oberen Pressfilz umschlungenen zentralen Presswalze zur Bildung eines ersten Pressnips und eines in Bahnlaufrichtung darauffolgenden zweiten Pressnips zwei Gegenwalzen zugeordnet sind und die Faserstoffbahn zwischen dem umlaufenden oberen Pressfilz und einem umlaufenden unteren Pressfilz durch den ersten Pressnip und zwischen dem die zentrale Presswalze umschlingenden oberen umlaufenden Pressfilz und der umlaufenden unteren Bespannung des letzten Pressnips der Pressenpartie durch den zweiten Pressnip geführt ist. Damit ist bei relativ kompakt gehaltenem Aufbau der Pressenpartie eine optimale Entwässerung der Faserstoffbahn gewährleistet. Als zentrale Presswalze kann beispielsweise eine Saugpresswalze vorgesehen sein.

Die zentrale Presswalze und die Gegenwalze sind bevorzugt beabstandet angeordnet.

Gemäß einer bevorzugten alternativen praktischen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Maschine sind der erste und der zweite Pressnip durch Schuhpressnips einer eine zentrale Durchbiegungseinstellwalze umfassenden Duo-Zentri-NipcoFlex-Presse gebildet.

Mit einer solchen Duo-Zentri-NipcoFlex-Presse sind die Linienkräfte der betreffenden Pressnips über die Breite hinweg variabel einstellbar.

Bevorzugt wird die Faserstoffbahn durch den die zentrale Presswalze umschlingenden oberen Pressfilz von einem Formiersieb der Siebpartie übernommen.

Im Anschluss an den weiteren Prallströmungstrocknungsabschnitt wird die Faserstoffbahn bevorzugt durch ein umlaufendes Trockensieb einer insbesondere einreihigen Trockengruppe vom zweiten Trockensieb übernommen.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.

Dabei zeigt die einzige Figur der Zeichnung eine beispielhafte Ausführungsform einer Maschine 10 zur Herstellung oder Behandlung einer Faserstoffbahn, bei der es sich insbesondere um eine Papier- oder Kartonbahn handeln kann. Die Maschine 10 umfasst eine Siebpartie 12, eine Pressenpartie 14 und eine Trockenpartie 16. Die Maschinen- oder Bahnlaufrichtung ist in der Figur mit „L“ angedeutet.

Die Faserstoffbahn wird im Anschluss an den letzten Pressnip 18 der Pressenpartie 14 durch ein erstes umlaufendes Trockensieb 20 der Trockenpartie 16 von einer durch den letzten Pressnip 18 der Pressenpartie 14 geführten umlaufenden unteren Bespannung 22 übernommen. Anschließend ist die Faserstoffbahn zusammen mit dem ersten Trockensieb 20 der Trockenpartie 16 entlang eines Prallströmungstrocknungsabschnitts 24, entlang dem die Unterseite der Faserstoffbahn durch wenigstens einen Prallströmungstrockner 24' getrocknet wird, allgemein vertikal nach oben geführt.

Im vorliegenden Fall umfasst die durch den letzten Pressnip 18 der Pressenpartie 14 geführte untere Bespannung 22 ein Transferband. Dieses Transferband kann wasserundurchlässig oder wasserdurchlässig sein, wobei es bevorzugt wasserundurchlässig ist.

Die Faserstoffbahn wird im Bereich einer vom ersten Trockensieb 20 der Trockenpartie 16 umschlungenen Saugleitwalze 28 von der durch den letzten Pressnip 18 der Pressenpartie 14 geführten unteren Bespannung 22 übernommen.

Im vorliegenden Fall sind entlang des Prallströmungstrocknungsabschnitt beispielsweise drei Prallströmungstrockner 24' vorgesehen. Grundsätzlich sind jedoch auch mehr oder weniger Prallströmungstrockner denkbar.

Das erste Trockensieb 20 der Trockenpartie 16 ist entlang des Prallströmungstrocknungsabschnitts 24 auf seiner den Prallströmungstrocknern 24' gegenüberliegenden Seite über Stützwalzen 30 und mit Unterdrück beaufschlagten Stabilisatoren 32 geführt, bei denen es sich im vorliegenden Fall beispielsweise um Stabilisator-Kästen handelt.

Im Anschluss an den Prallströmungstrocknungsabschnitt 24 des ersten Trockensiebs 20 wird die Faserstoffbahn durch ein zweites umlaufendes Trockensieb 34 der Trockenpartie 16 vom ersten Trockensieb 20 übernommen. Dabei erfolgt die Übernahme im Bereich einer vom zweiten Trockensieb 34 der Trockenpartie 16 umschlungenen Saugleitwalze 36.

Anschließend ist die Faserstoffbahn zusammen mit dem zweiten Trockensieb 34 der Trockenpartie 16 entlang eines weiteren Prallströmungstrocknungsabschnitts 38 geführt, entlang dem die Oberseite der Faserstoffbahn durch wenigstens einen weiteren Prallströmungstrockner 38' getrocknet wird. Im vorliegenden Fall sind beispielsweise vier solche weiteren Prallströmungstrockner 38' vorgesehen. Grundsätzlich können jedoch auch mehr oder weniger weitere Prallströmungstrockner 38' vorgesehen sein.

Das zweite Trockensieb 34 der Trockenpartie 16 ist entlang des weiteren Prallströmungstrocknungsabschnitts 38 auf seiner den Prallströmungstrocknern 38' gegenüberliegenden Seite über Stützwalzen 42 und mit Unterdrück beaufschlagten Stabilisatoren 44 geführt, bei denen es sich im vorliegenden Fall beispielsweise wieder um Stabilisator-Kästen handelt.

Der letzte Pressnip 18 der Pressenpartie 14 ist in Bahnlaufrichtung L verlängert und im vorliegenden Fall durch einen Schuhpressnip gebildet.

Dabei ist dieser Schuhpressnip 18 beim dargestellten Ausführungsbeispiel zwischen einer obenliegenden Schuhpresswalze 46, welche von einem wasseraufnehmenden Pressfilz umschlungen ist, und einer von der unteren Bespannung 22 umschlungenen untenliegenden Gegenwalze 48 einer Schuhpresse gebildet.

Zur Verbesserung der Entwässerungsleistung ist die zusammen mit der unteren Bespannung 22 um die Gegenwalze 48 der Schuhpresse 46, 48 geführte Faserstoffbahn im Bereich der Gegenwalze 48 vor dem Schuhpressnip 18 durch den Dampf wenigstens eines Dampfblaskastens 50 beaufschlagt, bei dem es sich insbesondere um einen Hochleistungs-Dampfblaskasten handeln kann.

Die Pressenpartie 14 umfasst zusätzlich zum letzten Pressnip 18 beispielsweise zwei weitere Pressnips 52, 54. Dabei sind im vorliegenden Fall einer von einem umlaufenden oberen Pressfilz 56 umschlungenen zentralen Presswalze 58 zur Bildung eines ersten Pressnips 52 und eines in Bahnlaufrichtung L darauffolgenden zweiten Pressnips 54 zwei Gegenwalzen 60, 62 zugeordnet. Die Faserstoffbahn ist zwischen dem umlaufenden oberen Pressfilz 5 und einem umlaufenden unteren Pressfilz 64 durch den ersten Pressnip 52 und zwischen dem die zentrale Presswalze 58 umschlingenden oberen umlaufenden Pressfilz 56 und der umlaufenden unteren Bespannung 22 des letzten Pressnips 18 der Pressenpartie 14 durch den zweiten Pressnip 54 geführt.

Als zentrale Presswalze 58 kann im einfachsten Fall beispielsweise eine Saugpresswalze vorgesehen sein. Es sind jedoch insbesondere auch solche Ausführungen denkbar, bei denen der erste und der zweite Pressnip durch Schuhpressnips einer eine zentrale Durchbiegungseinstellwalze umfassenden Duo- Zentri-NipcoFlex-Presse gebildet sind. Dabei sind die Linienkräfte der betreffenden Pressnips über die Breite variabel einstellbar.

Im vorliegenden Fall wird die Faserstoffbahn durch den die zentrale Presswalze 58 umschlingenden oberen Pressfilz 56 von einem Formiersieb 66 der Siebpartie 12 übernommen. Im Anschluss an den weiteren Prallströmungstrocknungsabschnitt 38 wird die Faserstoffbahn durch ein umlaufendes Trockensieb 68 einer Trockengruppe 70 vom zweiten Trockensieb 34 übernommen. Im vorliegenden Fall handelt es sich bei der Trockengruppe 70 beispielsweise um eine einreihige Trockengruppe mit obenliegenden Trockenzylindern 72 und untenliegenden Umlenksaugwalzen 74, um die das Trockensieb 68 geführt ist.

Zur Reinigung der durch den letzten Pressnip 18 der Pressenpartie 14 geführten unteren Bespannung 22 können dieser unteren Bespannung wie dargestellt beispielsweise ein Flochdruck-Spritzrohr 76, ein sogenannter DuoCleaner 78 mit einem rotierenden Reinigungskopf oder einem Reinigungsstiefel sowie ein Schaber 80 zugeordnet sein. In dem Fall, dass als DuoCleaner 78 ein DuoCleaner mit einem Reinigungsstiefel eingesetzt wird, kann der Reinigungsstiefel an einer Position über der unteren Bespannung 22 Stillstehen, bis eine definierte Anzahl von Bespannungsumläufen erreicht ist. Danach wird der Reinigungsstiefel versetzt und um seine Arbeitsbreite quer zur unteren Bespannung 22 weitergefahren. Nachdem so in vielen Schritten die komplette Bespannungsbreite gereinigt wurde, fährt der mit einem Reinigungsstiefel versehene DuoCleaner kontinuierlich mit erhöhter Geschwindigkeit weiter zur gegenüberliegenden Maschinenseite zurück und wird dort durch eine Reinigungsstation von anhaftenden Schmutzpartikeln befreit. Entweder beginnt dann gleich im Anschluss oder aber nach vorgegebener Wartezeit der Zyklus von neuem.

In der einzigen Figur ist der Boden der Maschine 10 mit 82 und der Keller bzw. die Null-Ebene mit 84 bezeichnet. Bezuqszeichenliste

10 Maschine

12 Siebpartie

14 Pressenpartie

16 Trockenpartie

18 letzter Pressnip, Schuhpressnip

20 erstes Trockensieb

22 untere Bespannung

24 Prallströmungstrocknungsabschnitt

24 Prallströmungstrockner

28 Saugleitwalze

30 Stützwalze

32 Stabilisator

34 zweites Trockensieb

36 Saugleitwalze

38 weiterer Prallströmungstrocknungsabschnitt

38 weiterer Prallströmungstrockner

42 Stützwalze

44 Stabilisator

46 Schuhpresswalze

48 Gegenwalze

50 Dampfblaskasten

52 erster Pressnip

54 zweiter Pressnip

56 oberer Pressfilz

58 zentrale Presswalze

60 Gegenwalze

62 Gegenwalze

64 unterer Pressfilz 66 Formiersieb

68 Trockensieb

70 Trockengruppe

72 Trockenzylinder

74 Umlenksaugwalze

76 Hochdruck-Spritzrohr

78 DuoCleaner

80 Schaber

82 Boden

84 Keller, Null-Ebene

L Maschinen- oder Bahnlaufrichtung