DE102016218100A1

DE102016218100A1 - Vorrichtung zur Herstellung einer Faserstoffbahn in einer Papiermaschine

Info

Publication number: DE102016218100A1
Application number: DE102016218100.9A
Authority: DE
Inventors: Johann Moser
Original assignee: Voith Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2016-09-21
Filing date: 2016-09-21
Publication date: 2017-10-05

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung 1 zur Herstellung einer, insbesondere mehrlagigen, Faserstoffbahn (11), mit einer Siebpartie (6) zur Bildung der, insbesondere mehrlagigen, Faserstoffbahn (11), einer Pressenpartie (7) zur weiteren Entwässerung der, insbesondere mehrlagigen, Faserstoffbahn (11) und einer Trockenpartie zur Trocknung der, insbesondere mehrlagigen, Faserstoffbahn (11), wobei zwischen der Siebpartie (6) und der Pressenpartie (7) ein permeables Transferband (20) zur Übernahme an einer Übernahmestelle (34) und Weiterführung zu einer Abnahmestelle (27) der in der Siebpartie (6) gebildeten, insbesondere mehrlagigen, Faserstoffbahn (11) angeordnet ist: Die erfindungsgemäße Vorrichtung (1) ist dadurch gekennzeichnet, dass der Verlauf des Transferbandes (20) zwischen der Übernahmestelle (34) und der Abnahmestelle (27) im Wesentlichen gerade ist und dass auf der der, insbesondere mehrlagigen, Faserstoffbahn (11) gegenüberliegenden Seite des Transferbandes (20) mindestens eine, Stützleisten (15) umfassende, Stabilisierungsvorrichtung (14) zur Stabilisierung des Bahnlaufes der, insbesondere mehrlagigen, Faserstoffbahn (11), angeordnet ist und dass die Stabilisierungsvorrichtung (14) unterhalb der Faserstoffbahn (11) angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung einer, insbesondere mehrlagigen, Faserstoffbahn, mit einer Siebpartie zur Bildung der, insbesondere mehrlagigen, Faserstoffbahn, einer Pressenpartie zur weiteren Entwässerung der, insbesondere mehrlagigen, Faserstoffbahn und einer Trockenpartie zur Trocknung der, insbesondere mehrlagigen, Faserstoffbahn, wobei zwischen der Siebpartie und der Pressenpartie ein permeables Transferband zur Übernahme an einer Übernahmestelle und Weiterführung zu einer Abnahmestelle der in der Siebpartie gebildeten, insbesondere mehrlagigen, Faserstoffbahn angeordnet ist.
Vorrichtungen dieser Art sind bekannt. Das Dokument WO 2015/185295 A1 beschreibt eine Vorrichtung zur Herstellung einer mehrlagigen Faserstoffbahn mit mindestens drei Schichten. Die Faserstoffbahn wird durch ein Filzband von dem Sieb einer Formiereinheit abgenommen und auf der unteren Seite des Filzbandes zu einer Pressenpartie und durch einen Pressspalt geführt und dort an die Oberfläche einer Presswalze übergeben.
Die bekannten Vorrichtungen weisen den Nachteil einer instabilen Bahnführung im Bereich des Transferbandes, das als Filzband ausgeführt ist, auf. Die Faserstoffbahn wird durch die pickup-Walze durch einen kurzen Saugimpuls von dem Formiersieb abgenommen und auf der Unterseite des Pressfilzes weitergeführt. Die Folge sind besonders bei höheren Produktionsgeschwindigkeiten und niedrigen Flächengewichten ein temporäres Ablösen der Faserstoffbahn vom Transferband. Dies geschieht bevorzugt an den Rändern der Faserstoffbahn. Es treten Randabheben, Randfalten und Randeinrisse auf. Weiterhin kann es auch zu Abrissen der Faserstoffbahn kommen. Die Produktionsleistung der Papiermaschine und die Qualität der Faserstoffbahn kann somit beeinträchtigt werden.
Die Aufgabe der Erfindung ist es daher eine Vorrichtung mit einem Transferband vorzuschlagen, die zur Verringerung oder gar der Vermeidung der Beeinträchtigung der Produktionsleistung und der Qualität der Faserstoffbahn beiträgt.
Die Aufgabe wird durch Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Es wird eine Vorrichtung zur Herstellung einer, insbesondere mehrlagigen, Faserstoffbahn, mit einer Siebpartie zur Bildung der, insbesondere mehrlagigen, Faserstoffbahn, einer Pressenpartie zur weiteren Entwässerung der, insbesondere mehrlagigen, Faserstoffbahn und einer Trockenpartie zur Trocknung der, insbesondere mehrlagigen, Faserstoffbahn, vorgeschlagen. Dabei ist zwischen der Siebpartie und der Pressenpartie ein permeables Transferband zur Übernahme an einer Übernahmestelle und Weiterführung zu einer Abnahmestelle der in der Siebpartie gebildeten, insbesondere mehrlagigen, Faserstoffbahn angeordnet. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Verlauf des Transferbandes zwischen der Übernahmestelle und der Abnahmestelle im Wesentlichen gerade ist und dass auf der der, insbesondere mehrlagigen, Faserstoffbahn gegenüberliegenden Seite des Transferbandes mindestens eine, Stützleisten umfassende, Stabilisierungsvorrichtung zur Stabilisierung des Bahnlaufes der, insbesondere mehrlagigen, Faserstoffbahn, angeordnet ist und dass die Stabilisierungsvorrichtung unterhalb der Faserstoffbahn angeordnet ist.
Der Erfinder hat die, bei der Weiterführung der Faserstoffbahn auf einem Transferband auftretenden, störenden Einflüsse erkannt. Zum einen ist der Kontakt der Faserstoffbahn zum Transferband gering, da auf dem Transferband vor und während der Weiterführung keine wesentliche Entwässerung der Faserstoffbahn durch Unterdruck oder Pressdrücke stattfindet, wie dies beispielsweise auf dem Formiersieb der Fall ist. Dort wird durch den Entwässerungsprozess ein gewisser Formschluss der Faserstoffbahn mit der Oberflächenstruktur des Formiersiebes erzeugt. Zum anderen treten Kräfte, wie beispielsweise die Schwerkraft bei unten geführter Bahn und Luftreibungskräfte, auf, die sich durch den fehlenden Formschluss der Faserstoffbahn mit der Transferbandoberfläche besonders störend auswirken können.
Die erfindungsgemäße Lösung wirkt diesen Störeinflüssen entgegen. Die Faserstoffbahn liegt zwischen der Übernahmestelle und der Abgabestelle der Faserstoffbahn oberhalb des Transferbandes und der Stabilisierungseinrichtung. Der Einfluss der Schwerkraft wirkt sich somit stabilisierend auf den Bahnlauf aus und drückt die Faserstoffbahn auf das Transferband. Sie unterstützt auch die stabilisierende Wirkung der Stabilisierungsvorrichtung. Diese weist Stützleisten auf die in Kontakt mit der Innenseite des Transferbandes stehen. Der Verlauf des Transferbandes wird somit stabilisiert, wodurch auch das Laufverhalten der Faserstoffbahn stabiler wird und somit Randabheben, Randfalten und Randeinrisse vermieden werden. Die Stabilisierungsvorrichtung kann sowohl mit als auch ohne Anwendung von Unterdruck vorteilhaft arbeiten. Ein weiterer Vorteil ist der im Wesentlichen geradlinige Verlauf des Transferbandes zwischen der Übernahmestelle und der Abnahmestelle. Obwohl durch die Einwirkung der Stützleisten der Verlauf nicht exakt geradlinig ist, sondern der Verlauf an den Stützleisten geringe Ablenkungen von weniger als 1° erfahren kann, soll auch dieser Verlauf bis zu einer Gesamtablenkung von etwa 10° noch als geradlinig im Sinne der Erfindung verstanden werden. Die Stützleisten können also etwas in die Schlaufe des Transferbandes eingedrückt sein, so dass ein polygonartiger Verlauf des Transferbandes entsteht.
In einer praktischen möglichen Ausführung beträgt der Winkel einer Richtungsänderung an den Stützleisten des im Wesentlichen geraden Verlaufes des Transferbandes maximal 0,6°.
Es ist auch möglich, Stützleisten einzusetzen welche flächig an der Innenseite der durch das Transferband gebildeten Schlaufe anliegen.
Es ist auch denkbar, foilartige Stützleisten einzusetzen, welche mit der Vorderkante an der Innenseite der durch das Transferband gebildeten Schlaufe anliegen. Solche Stützleisten, auch Foilleisten genannt, weisen eine in Maschinenlaufrichtung gesehen nach der Vorderkante eine Fläche auf, welche sich unter einem Winkel von der Innenseite des Transferbandes weg verläuft. Solche Foils sind in der Papiertechnik bekannt und werden üblicherweise im Formierbereich zur Entwässerung der Faserstoffbahn eingesetzt. Dort besitzt die Faserstoffbahn genügend Wasser um den keilförmigen Spalt mit Wasser zu füllen und somit einen nennenswerten Unterdruck zu erzeugen. In der vorliegenden Anwendung ist der Trockengehalt der Faserstoffbahn allerdings zu gering, um diesen Effekt zu erzielen. Der Erfinder hat jedoch erkannt, dass auch ohne anfallendes Siebwasser ein Unterdruck entsteht, der ausreichend für eine Stabilisierung der Faserstoffbahn sein kann.
In einer möglichen praktischen Ausführung ist das Transferband unterhalb zumindest eines Teils der Siebpartie angeordnet. Dadurch wird die Länge der Papiermaschine reduziert und Gebäudekosten reduziert. Ein weiterer Vorteil liegt in der Möglichkeit das Papiermaschinenkonzept in bereits bestehende Produktionshallen einzubauen. Umbauten können somit ebenfalls kostengünstig realisiert werden.
In einer bevorzugten Ausgestaltung sind mehrere Stützleisten in Maschinenlaufrichtung hintereinander und vorzugsweise in einem Abstand von 0,5 m bis 3m, insbesondere von 1,0 m bis 2,2 m, angeordnet und erstrecken sich quer zur Maschinenlaufrichtung. Diese Ausführung ist besonders kostengünstig.
Ferner können die Stützleisten auf Leistenhaltern vorzugsweise über eine T-Verbindung oder Schwalbenschwanzverbindung verbunden sein, wobei Leistenhalter wiederum auf Leistenkörper montiert sind. Dieser an sich bekannte Aufbau hat den Vorteil einer leichten und schnellen Austauschbarkeit der Stützleisten.
Der Werkstoff der Stützleisten kann aus folgender Gruppe ausgewählt sein: Keramik, Kunststoff, beschichtete Metallleisten.
In einer praktischen Ausgestaltung erstrecken sich Stützleisten mindestens über die gesamte Breite der Faserstoffbahn.
In einer möglichen Weiterbildung erstrecken sich die Stützleisten abschnittsweise quer zur Maschinenlaufrichtung, wobei die Stützabschnitte der in Maschinenlaufrichtung benachbarten Stützleisten fluchtend oder versetzt angeordnet sein können. Quer zur Maschinenlaufrichtung, also in Querrichtung, sind mehrere Stützleistenabschnitte nebeneinander auf Abstand angeordnet, so dass zwischen den Stützleisten Lücken entstehen. Durch diese Lücken kann Luft in Maschinenlaufrichtung entweichen. Es können somit durch Schleppluft des Transferbandes entstehende Staudrücke vermieden oder reduziert werden. Staudrücke können ein störendes Ablösen der Faserstoffbahn von dem Transferband begünstigen oder sogar erzeugen. Diese mögliche Lösung ist besonders für Papiermaschinengeschwindigkeiten von über 800 m/min vorteilhaft. Die Teilung in Querrichtung der Stützleistenabschnitte ist vorzugsweise konstant. Für den Fall der fluchtend angeordneten Stützabschnitte ist es möglich, dass die Transferbandführung in Querrichtung oszillierbar ausgeführt ist. Dadurch wird der Verschleiß minimiert und gleichmäßiger.
In einer möglichen weiteren Ausführungsform sind mehrere Stützleisten quer zur Maschinenlaufrichtung nebeneinander und vorzugsweise in einem Abstand von 0,3 m bis 1,5 m, insbesondere von 0,9 m bis 1,2 m, angeordnet und erstrecken sich längs zur Maschinenlaufrichtung. Dies hat den Vorteil der Vermeidung einer Staudruckausbildung. Die Leisten können sich zwischen Übernahmestelle und Abnahmestelle in einstückiger oder mehrteiliger Ausführung erstrecken.
Das Transferband kann, vorzugsweise mit einer Amplitude von –20 mm bis +20 mm, quer zur Maschinenlaufrichtung oszillierbar vorgesehen sein. Dadurch wird der Verschleiß der Stützleisten minimiert und gleichmäßiger.
In einer möglichen Weiterbildung sind die Stützleisten innerhalb eines geschlossenen und gegenüber dem Transferband abgedichteten Kastens, der mit Unterdruck von vorzugsweise 20 bis 200 Pa, insbesondere von 50 Pa bis 120 Pa, beaufschlagbar ist, angeordnet. Die Dichtung zum Transferband kann in Form von umlaufenden, den Rand des Kastens bildenden Keramikleisten ausgeführt sein.
In einer weiteren Ausgestaltung kann an den beiden Randbereichen der, insbesondere mehrlagigen, Faserstoffbahn auf der der, insbesondere mehrlagigen, Faserstoffbahn gegenüberliegenden Seite des Transferbandes, jeweils mindestens ein Randlängssauger zur Stabilisierung der Bahnränder angeordnet sein.
In einer praktischen Ausführungsvariante wird an der Übernahmestelle die, insbesondere mehrlagige, Faserstoffbahn, direkt von einem Formiersieb der Siebpartie auf das Transferband übertragen und im Bereich der Übernahmestelle ist innerhalb der durch das Transferband gebildeten Schlaufe ein Saugschlitze aufweisender Transfersauger oder eine Transfersaugwalze und vorzugsweise ein diesem nachgeordneten ein Saugschlitze aufweisender Fixiersauger, angeordnet. Der Transfersauger bzw. die Transfersaugwalze verbessert die Übergabe der Faserstoffbahn auf das Transferband. Der Fixiersauger stabilisiert den Kontakt der Faserstoffbahn zum Transferband.
In einem konkreten Beispiel ist der Transfersauger oder die Transfersaugwalze und/oder der vorzugsweise nachgeordnete Fixiersauger mit einem Unterdruck von 6 kPa bis 25 kPa, vorzugsweise mit 10 kPa bis 15 kPa beaufschlagbar. Bei zu hohem angelegtem Unterdruck unterhalb des Umgebungsdruckes, wird der Verschleiß der Stützleisten und des Transferbandes zunehmen. Wird dagegen ein zu geringer Unterdruck angelegt, besteht die Gefahr, dass die Saugschlitze des Transfersaugers bzw. des Fixiersaugers verstopfen oder die Faserstoffbahn abhebt.
Ferner kann die Vorrichtung ausgebildet sein zur Herstellung einer mehrlagigen Faserstoffbahn aus der Gruppe von Liner, White Top Testliner, White Top Kraft Liner oder White Lined Chipboard, umfassend eine helle Deckelage und eine Rückenlage. Die helle Deckelage kommt vorzugsweise mit dem Transferband in direkten Kontakt. Unter dem Begriff „hell“ ist zu verstehen, dass die Deckelage optisch heller ist als die Rückenlage. Der Vorteil dieser Ausgestaltungsvariante liegt in einer positiven Auswirkung auf den Gesamtprozess und insbesondere in einer Verbesserung der Qualität der, insbesondere mehrlagigen, Faserstoffbahn. Bei diesen Papiersorten werden hohe Anforderungen an die helle Deckelage gestellt, da diese bedruckt und bei Verpackungen die Außenseite bildet und somit gute optische Eigenschaften aufweisen muss. Bei dieser Ausgestaltungsvariante können die Eigenschaften der Oberfläche der Deckelage durch die Gestaltung der Transferbandoberfläche positiv beeinflusst werden.
Vorteilhafterweise ist dem Transferband ein Befeuchtungsaggregat zur Befeuchtung der papierberührten Oberfläche des Transferbandes mit einem Fluid, vorzugsweise mit Wasser, zugeordnet. Dadurch kann der Bahnlauf durch die Erhöhung der Haftung der Faserstoffbahn auf der Transferbandoberfläche stabilisiert werden.
Das Befeuchtungsaggregat ist derart beschaffen um 1 g/m² bis 8 g/m², insbesondere 3 g/m² bis 5 g/m² des Fluids auf die papierberührte Oberfläche des Transferbandes aufzubringen.
Ferner ist eine Spannung des Transferbandes im Bereich zwischen 6 kN/m und 12 kN/m, vorzugsweise 8 kN/m vorteilhaft.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnungen.
Es zeigen
1 eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem Transferband vereinfachter Darstellung;
2a eine Variante einer Stabilisierungsvorrichtung der erfindungsgemäßen Vorrichtung in vereinfachter Darstellung;
2b eine weitere Variante einer Stabilisierungsvorrichtung der erfindungsgemäßen Vorrichtung in vereinfachter Darstellung;
3a eine weitere Variante einer Stabilisierungsvorrichtung der erfindungsgemäßen Vorrichtung in der Draufsicht in vereinfachter Darstellung;
3b eine weitere Variante einer Stabilisierungsvorrichtung der erfindungsgemäßen Vorrichtung in der Draufsicht in vereinfachter Darstellung;
3c eine weitere Variante einer Stabilisierungsvorrichtung der erfindungsgemäßen Vorrichtung in der Draufsicht in vereinfachter Darstellung;
4 eine weitere Variante einer Stabilisierungsvorrichtung der erfindungsgemäßen Vorrichtung in schematischer und vereinfachter dreidimensionaler Darstellung;
5 eine weitere Variante einer Stabilisierungsvorrichtung der erfindungsgemäßen Vorrichtung in der Draufsicht in vereinfachter Darstellung;
In der 1 ist eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 für die Herstellung einer mehrlagigen Faserstoffbahn 11, mit einer Siebpartie 6 zur Bildung der mehrlagigen Faserstoffbahn 11 und einer Pressenpartie 7 zur weiteren Entwässerung der, insbesondere mehrlagigen, Faserstoffbahn 11. Anschließend wird die Faserstoffbahn 11 in einer nicht dargestellten Trockenpartie thermisch getrocknet. Zwischen der Siebpartie 6 und der Pressenpartie 7 ist ein permeables Transferband 20 zur Übernahme an einer Übernahmestelle 34 und Weiterführung zu einer Abnahmestelle 27 der in der Siebpartie 6 gebildeten mehrlagigen Faserstoffbahn 11 angeordnet. Der Verlauf des Transferbandes 20 zwischen der Übernahmestelle 34 und der Abnahmestelle 27 ist im Wesentlichen gerade und auf der der mehrlagigen Faserstoffbahn 11 gegenüberliegenden Seite des Transferbandes 20 ist mindestens eine Stabilisierungsvorrichtung 14 zur Stabilisierung des Bahnlaufes der mehrlagigen Faserstoffbahn 11, angeordnet. Die Stabilisierungsvorrichtung ist unterhalb der Faserstoffbahn 11 angeordnet. Dadurch wird die Faserstoffbahn durch die Schwerkraft auf das Transferband 20 gedrückt. Die Stabilisierungsvorrichtung 14 kann unterschiedlich ausgeführt sein. Beispielhafte Ausführungen sind in den 2, 2a, 3a, 3b, 3c, 4 und 5 gezeigt und beschrieben. Die Stabilisierungsvorrichtung 14 kann nur 1 Ausführung umfassen oder auch eine Kombination mehrerer dargestellter Ausführungen oder einer beschriebenen Ausführung in Kombination mit einer weiteren nicht dargestellten Ausführungsform. In diesem Beispiel wird die Papiersorte Liner oder White Top Testliner (WTTL) als mehrlagige Faserstoffbahn 11 hergestellt. Der Liner weist mindestens zwei Lagen auf. Die erste Lage 9 bildet den dunkleren Rücken oder die Rückenlage und die zweite Lage 10 bildet die hellere Decke oder die Deckelage der Faserstoffbahn 11. Das Flächengewicht des Liners liegt in einem Bereich von 70 bis 250 g/m². Die Siebpartie 6 umfasst eine erste Formiereinheit 2 zur Bildung einer ersten Lage 9 der mehrlagigen Faserstoffbahn 11 und eine zweite Formiereinheit 3 zur Bildung einer zweiten Lage 10 der mehrlagigen Faserstoffbahn 11, sowie eine Vergautschungszone 37. Die Formiereinheiten 2, 3 sind so zueinander angeordnet und ausgebildet, dass die zweite Lage 10 der zweiten Formiereinheit 3 auf die erste Lage 9 der mehrlagigen Faserstoffbahn 11 der ersten Formiereinheit 2 in der Vergautschungszone 37 zur Ausbildung der mehrlagigen Faserstoffbahn 11 übertragen wird. In diesem Beispiel sind die erste und die zweite Formiereinheit 2, 3 als Langsieb ausgeführt. Eine oder beide Formiereinheiten 2, 3 können jedoch auch mit einem bekannten Obersieb 30, wie in diesem Beispiel für die erste Formiereinheit 2 ausgeführt, zur beidseitigen Entwässerung ausgestattet sein. Die Rückenlage wird also auf dem Sieb 35 der ersten Formiereinheit 2 und die Deckelage auf dem Sieb 36 der zweiten Formiereinheit 3 gebildet. Die Laufrichtung des Siebes 35 der ersten Formiereinheit 2 ist der Maschinenlaufrichtung 22 entgegengerichtet. Nach der Ausbildung der mehrlagigen Faserstoffbahn 11 wird diese auf dem Sieb 35 der ersten Formiereinheit 2 liegend zu einem permeablen Transferband 20 befördert und an das permeable Transferband 20 direkt und unmittelbar übergeben. Die Faserstoffbahn 11 wird durch das Transferband 20 in Maschinenlaufrichtung 22 transportiert und von einem Pressband 19, bspw. einem Pressfilz, direkt abgenommen und zur Pressenpartie 7 geführt. Ab der Übernahmestelle 34 der mehrlagigen Faserstoffbahn 11 verläuft das Transferband im Wesentlichen geradlinig und in diesem Beispiel etwa horizontal. Den Formiereinheiten 2, 3 ist jeweils ein Stoffauflauf 4, 5 zur Zuführung einer Faserstoffsuspension zugeordnet. Einer oder beide der Stoffaufläufe können auch als Mehrschichtstoffauflauf ausgeführt sein, wobei die Zusammensetzung der Faserstoffsuspensionen in den verschiedenen Schichten eines Stoffauflaufes unterschiedlich sind. Die erste Lage 9 und/oder die zweite Lage 10 der Faserstoffbahn 11 weisen in diesem Fall mehrere Schichten auf. Dadurch ist es möglich die Zusammensetzung und die Qualität der einzelnen Lagen in Dickenrichtung gezielt zu beeinflussen. Die zweite Formiereinheit 3 ist im Wesentlichen auf gleichem Niveau neben, das heißt in Maschinenlaufrichtung 22 vor der ersten Formiereinheit 2, angeordnet. Dies ist insbesondere bei Umbauten oder bei Neuanlagen in vorhandenen Gebäuden bei niedriger maximalen Kranhakenhöhe von Vorteil. Dem Langsieb der ersten Formiereinheit 2 ist ein Obersieb 30 zugeordnet. Dadurch wird die sich bildende erste Lage 9 nach beiden Seiten entwässert. Der Blattaufbau wird dadurch symmetrisch und die Entwässerungsleistung vergrößert. Es ist auch möglich die zweite Formiereinheit 3 mit einem Obersieb auszustatten.
Die Saugwalze 32 taucht zur Verbesserung der Übergabe der mehrlagigen Faserstoffbahn 11 in das Transferband 20 ein. Dadurch wird eine betriebssichere Übergabe der Faserstoffbahn 11 auf das Transferband 20 gewährleistet. Der horizontale Abstand der Übernahmestelle 34 und der Abnahmestelle 27 ist aufgrund der Anordnung des Transferbandes 20 unterhalb der Formiereinheit 2 relativ lang und beträgt ≥ 4m, vorzugsweise ≥ 6m, insbesondere ≥ 8m.
Nach der Übernahmestelle 34 wird das Formiersieb 35 der Formiereinheit im Bereich eines Transfersaugers 12 von der Faserstoffbahn 11 weggeführt und diese auf dem Transferband 20 liegend im Wesentlichen geradlinig über einen Fixiersauger 13, einer Stabilisierungsvorrichtung 14 und einer Saugumlenkwalze 29 zur Abnahmestelle 27 geführt. Die Faserstoffbahn wird dort mit Hilfe einer innerhalb einer Schlaufe eines Pressbandes 19 liegenden pickup Walze 28 abgenommen und zwischen dem Pressband und einem Filzband zu den Pressnips der Pressenpartie 7 geführt. Das Transferband 20 und die Formiersiebe 35, 36 und der Pressfilz 25 werden im Rücklauf über Leitwalzen 24 geführt. Der Transfersauger 12 und der nachgeordnete Fixiersauger 13 ist mit einem Unterdruck 15 kPa beaufschlagt.
Dem Transferband 20 kann ein, hier nicht dargestelltes, Befeuchtungsaggregat zur Befeuchtung der papierberührten Oberfläche des Transferbandes 20 mit einem Fluid, vorzugsweise mit Wasser, zugeordnet sein. Dadurch kann der Bahnlauf durch die Erhöhung der Haftung der Faserstoffbahn 11 auf der Transferbandoberfläche stabilisiert werden. Das Befeuchtungsaggregat ist derart beschaffen um 1 g/m² bis 8 g/m², insbesondere 3 g/m² bis 5 g/m² des Fluids auf die papierberührte Oberfläche des Transferbandes aufzubringen.
Alternativ zu der in 1 dargestellten Ausführung der Abnahme der Faserstoffbahn 11 vom Transferband 20 durch das Pressband 19, ist es auch möglich die Abnahmestelle anstelle nach der Saugumlenkwalze 29 vor der der Saugumlenkwalze 29 anzuordnen. Dadurch wird die Faserstoffbahn 11 geradlinig und stabil auf dem Transferband 20 geführt.
Im Nachfolgenden werden verschiedene Ausführungsbeispiele in Bezug auf die Stabilisierungsvorrichtung 14 aufgezeigt.
Die 2a zeigt eine Variante einer Stabilisierungsvorrichtung 14 der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 in vereinfachter Darstellung. Die Stützleisten 15 sind als Keramikleisten ausgeführt und sind in einer T-Nut in einem Leistenhalter in einer austauschbaren Art und Weise befestigt. Der Leistenhalter 17 ist wiederum auf einem Leistenkörper 16 befestigt. Diese Elemente verlaufen quer zur Maschinenlaufrichtung 22 über die gesamte Breite des Transferbandes 20 oder zumindest über die gesamte Breite der Faserstoffbahn 11. Die Stützleisten 17 liegen flächig an der Innenseite des Transferbandes 20 an. Der Verlauf des Transferbandes 20 ist im Wesentlichen geradlinig. Durch die Einwirkung der Stützleisten 15 und der Schwerkraft ist der Verlauf nicht exakt geradlinig, sondern es erfährt der Verlauf an den Stützleisten 15 geringe Ablenkungen von weniger als 1°. Dieser Verlauf soll bis zu einer Gesamtablenkung von etwa 10° noch als geradlinig im Sinne der Erfindung verstanden werden. Die Stützleisten 15 können also etwas in die Schlaufe des Transferbandes eingedrückt sein, so dass ein polygonartiger Verlauf des Transferbandes 20 mit geringen Ablenkwinkeln entsteht. Der Ablenkwinkel 18 ist in 2b dargestellt. Der Ablenkwinkel 18 zeigt den Richtungsunterschied zwischen dem an die Stützleiste ankommenden und von der Stützleiste zusammen mit der Faserstoffbahn 11 weglaufenden Transferband 20. Die Richtungsänderung an den Stützleisten des im Wesentlichen geraden Verlaufes des Transferbandes beträgt in diesem Beispiel 0,6°.
Es ist auch denkbar, foilartige Stützleisten 15 einzusetzen, welche mit der Vorderkante an der Innenseite der durch das Transferband 20 gebildeten Schlaufe anliegen. Solche Stützleisten 15, auch Foilleisten genannt, weisen eine in Maschinenlaufrichtung 22 gesehen nach der Vorderkante eine Fläche auf, welche unter einem Winkel von der Innenseite des Transferbandes weg verläuft. Solche Foils sind in der Papiertechnik bekannt und werden üblicherweise im Formierbereich zur Entwässerung der Faserstoffbahn eingesetzt. Dort besitzt die Faserstoffbahn 11 genügend Wasser um den keilförmigen Spalt mit Wasser zu füllen und somit einen nennenswerten Unterdruck zu erzeugen. In der vorliegenden Anwendung ist der Trockengehalt der Faserstoffbahn allerdings zu gering, um diesen Effekt zu erzielen. Allerdings ist der erzeugte Unterdruck ausreichend für eine Stabilisierung der Faserstoffbahn 11. Die Stützleisten haben in Maschinenlaufrichtung 22 einen Abstand von 1,8 m. Die Spannung des Transferbandes liegt im Bereich zwischen 6 kN/m und 12 kN/m, vorzugsweise 8 kN/m. Dies gilt auch für die Ausführungsbeispiele in den 3a bis 5.
Die 3a bis 3c zeigen weitere Varianten einer Stabilisierungsvorrichtung 14 für die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 in der Draufsicht in vereinfachter Darstellung. In der 3a umfasst die Stabilisierungsvorrichtung 14 Stützleisten, die sich über die beiden Seiten des Transferbandes 20 hinaus erstrecken. Die Faserstoffbahn wird somit sicher geführt, auch wenn das Transferband 20 seitlich oszilliert wird.
Die in der 3b dargestellte Ausführungsform der Stabilisierungsvorrichtung 14 erstrecken sich die Stützleisten 15 abschnittsweise quer zur Maschinenlaufrichtung, wobei die Stützabschnitte der in Maschinenlaufrichtung 22 benachbarten Stützleisten 15 fluchtend angeordnet sind. Quer zur Maschinenlaufrichtung, also in Querrichtung, sind mehrere Stützleistenabschnitte nebeneinander auf Abstand angeordnet, so dass zwischen den Stützleisten 15 Lücken entstehen. Diese Ausführungsform wird für Papiermaschinengeschwindigkeiten von über 800 m/min eingesetzt. Die Teilung in Querrichtung der Stützleistenabschnitte ist vorzugsweise konstant. Für die fluchtend angeordneten Stützabschnitte ist es möglich eine in Querrichtung mit einer Amplitude von –20 mm bis +20 mm, oszillierbar ausgeführte Transferbandführung einzusetzen. Dadurch wird der Verschleiß minimiert und gleichmäßiger.
Die in der 3c dargestellte Ausführungsform der Stabilisierungsvorrichtung 14 erstrecken sich die Stützleisten 15 abschnittsweise quer zur Maschinenlaufrichtung, wobei die Stützabschnitte der in Maschinenlaufrichtung 22 benachbarten Stützleisten 15 versetzt zueinander angeordnet sind. Quer zur Maschinenlaufrichtung, also in Querrichtung, sind mehrere Stützleistenabschnitte nebeneinander auf Abstand angeordnet, so dass zwischen den Stützleisten 15 Lücken entstehen. Diese Ausführungsform wird für Papiermaschinengeschwindigkeiten von über 800 m/min eingesetzt. Die Teilung in Querrichtung der Stützleistenabschnitte ist vorzugsweise konstant. Durch den Versatz der Lücken kann die Schleppluft leichter abgeführt und der Verschleiß des Transferbandes reduziert werden.
In der 4 ist eine weitere Ausführungsmöglichkeit der Stabilisierungsvorrichtung 14 dargestellt. Sie kann auch für die Ausführungsformen der Stützleisten 15 nach den 3a, 3b, 3c angewandt werden. Die Stützleisten 15 sind innerhalb eines geschlossenen, nur zum Transferband 20 hin offenen und gegenüber dem Transferband 20 abgedichteten Kastens angeordnet. Die Dichtung 8 zum Transferband 20 ist in Form von umlaufenden, den Rand des Kastens bildenden Keramikleisten ausgeführt. Der geschlossene Kasten weist Sauganschlüsse 21 zur Erzeugung eines Unterdruckes von 100 Pa auf. Die Breite des Randes des Kastens ist so bemessen, dass die seitlichen Ränder der Faserstoffbahn 11 innerhalb der
Dichtung 8 laufen. Im Falle der durchgehenden Ausführung der Stützleisten 15 nach 3a kann der Kasten 1 bis 6 Saugschlitze zwischen den Stützleisten 15 aufweisen. Ebenso kann zwischen der Übernahmestelle 34 und Abnahmestelle 27 ein oder mehrere solcher Kästen eingesetzt werden.
Die 5 zeigt eine weitere Ausführungsform der Stabilisierungsvorrichtung 14. Es sind mehrere Stützleisten 15 quer zur Maschinenlaufrichtung 22 nebeneinander und in einem Abstand von 1,0 m angeordnet. Die Stützleisten 15 erstrecken sich längs zur Maschinenlaufrichtung 22. Jede Stützleiste 15 ist zwischen der Übernahmestelle 34 und Abnahmestelle 27 aus mehreren Stücken zusammengesetzt. Sie können jedoch auch einstückig ausgeführt sein. Die Stützleisten 15 sind aus keramischem Werkstoff hergestellt. Alternativ kann auch beschichteter Stahl oder Kunststoff verwendet werden. Den Stützleisten 15 ist zur Stabilisierung der Faserstoffbahn 11 auf dem Transferband 20 ein Fixiersauger 13 vorgelagert. Dieser Fixiersauger 13 ist dem Transfersauger 12 in 1 nachgeordnet. Anstelle des Transfersaugers könnte auch eine Transfersaugwalze eingesetzt werden. Der Fixiersauger 13 weist Saugschlitze auf. Der Transfersauger 12 bzw. die Transfersaugwalze verbessert die Übergabe der Faserstoffbahn 11 auf das Transferband 20. Der Fixiersauger 13 stabilisiert den Kontakt der Faserstoffbahn 11 zum Transferband 20. Der Transfersauger 12 oder die Transfersaugwalze und/oder der vorzugsweise nachgeordnete Fixiersauger 13 ist mit einem Unterdruck von 6 kPa bis 25 kPa beaufschlagbar.
Die die in der 1 beispielhaft beschriebenen Vorrichtung in Verbindung mit den möglichen Ausführungen der Stützvorrichtung 14 nach 2 bis 5 sind ausgebildet zur Herstellung einer mehrlagigen Faserstoffbahn 11 aus der Gruppe von Liner, White Top Testliner, White Top Kraft Liner oder White Lined Chipboard, umfassend eine helle Deckelage und eine Rückenlage. Die helle Deckelage kommt mit dem Transferband 20 in direkten Kontakt.
Korrespondierende Elemente der Ausführungsbeispiele in den Figuren sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Die Funktionen solcher Elemente in den einzelnen Figuren entsprechen einander, sofern nichts anderes beschrieben ist und es nicht zu Widersprüchen führt. Auf eine wiederholte Beschreibung wird daher verzichtet. Es wird auch darauf hingewiesen, dass die sich unterscheidenden Merkmale der gezeigten Ausführungsbeispiele gegeneinander ausgetauscht und miteinander kombiniert werden können. Die Erfindung ist daher nicht auf die gezeigten Merkmalskombinationen der gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt.
Bezugszeichenliste

1: Vorrichtung
2: Formiereinheit für die Rückenlage
3: Formiereinheit für die Deckelage
4: Stoffauflauf
5: Stoffauflauf
6: Siebpartie
7: Pressenpartie
8: Dichtung
9: Rückenlage
10: Deckelage
11: Faserstoffbahn
12: Transfersauger
13: Fixiersauger
14: Stabilisierungsvorrichtung
15: Stützleiste
16: Leistenkörper
17: Leistenhalter
18: Winkel
19: Pressband
20: Transferband
21: Sauganschluss
22: Maschinenlaufrichtung
23: Laufrichtung der Formiereinheit für die Rückenlage
24: Leitwalze
25: Filzband
27: Abnahmestelle
28: pickup Walze
29: Saugumlenkwalze
30: Obersieb
32: Saugwalze
34: Übernahmestelle
35: Sieb der Formiereinheit für die Rückenlage
36: Sieb der Formiereinheit für die Deckelage
37: Vergautschungszone
38: Saugelemente

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

WO 2015/185295 A1 [0002]

Claims

Vorrichtung 1 zur Herstellung einer, insbesondere mehrlagigen, Faserstoffbahn (11), mit einer Siebpartie (6) zur Bildung der, insbesondere mehrlagigen, Faserstoffbahn (11), einer Pressenpartie (7) zur weiteren Entwässerung der, insbesondere mehrlagigen, Faserstoffbahn (11) und einer Trockenpartie zur Trocknung der, insbesondere mehrlagigen, Faserstoffbahn (11), wobei zwischen der Siebpartie (6) und der Pressenpartie (7) ein permeables Transferband (20) zur Übernahme an einer Übernahmestelle (34) und Weiterführung zu einer Abnahmestelle (27) der in der Siebpartie (6) gebildeten, insbesondere mehrlagigen, Faserstoffbahn (11) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Verlauf des Transferbandes (20) zwischen der Übernahmestelle (34) und der Abnahmestelle (27) im Wesentlichen gerade ist und dass auf der der, insbesondere mehrlagigen, Faserstoffbahn (11) gegenüberliegenden Seite des Transferbandes (20) mindestens eine, Stützleisten (15) umfassende, Stabilisierungsvorrichtung (14) zur Stabilisierung des Bahnlaufes der, insbesondere mehrlagigen, Faserstoffbahn (11), angeordnet ist und dass die Stabilisierungsvorrichtung (14) unterhalb der Faserstoffbahn (11) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Transferband (20) unterhalb zumindest eines Teils der Siebpartie (6) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Stützleisten (15) in Maschinenlaufrichtung (22) hintereinander und vorzugsweise in einem Abstand von 0,5 m bis 3m, insbesondere von 1,0 m bis 2,2 m, angeordnet sind und sich quer zur Maschinenlaufrichtung (22) erstrecken.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich Stützleisten (15) mindestens über die gesamte Breite der Faserstoffbahn (11) erstrecken.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Stützleisten (15) abschnittsweise quer zur Maschinenlaufrichtung (22) erstrecken und die Stützabschnitte der in Maschinenlaufrichtung (22) benachbarten Stützleisten (15) fluchtend oder versetzt angeordnet sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an den Stützleisten (15) der Winkel (18) einer Richtungsänderung des im Wesentlichen geraden Verlaufes des Transferbandes maximal 0,6° beträgt.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Stützleisten (15) quer zur Maschinenlaufrichtung (22) nebeneinander und vorzugsweise in einem Abstand von 0,3 m bis 1,5 m, insbesondere von 0,9 m bis 1,2 m, angeordnet sind und sich längs zur Maschinenlaufrichtung (22) erstrecken.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Transferband (20), vorzugsweise mit einer Amplitude von –20 mm bis +20 mm quer zur Maschinenlaufrichtung (22), oszillierbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützleisten (15) innerhalb eines geschlossenen und gegenüber dem Transferband (20) abgedichteten Kastens, der mit Unterdruck von vorzugsweise 20 bis 200 Pa, insbesondere von 50 Pa bis 120 Pa, beaufschlagbar ist, angeordnet sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass den beiden Randbereichen der, insbesondere mehrlagigen, Faserstoffbahn (11) auf der der, insbesondere mehrlagigen, Faserstoffbahn (11) gegenüberliegenden Seite des Transferbandes (20) jeweils mindestens ein Randlängssauger zur Stabilisierung der Bahnränder zugeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Übernahmestelle die, insbesondere mehrlagige, Faserstoffbahn (11), direkt von einem Formiersieb (35, 36) der Siebpartie auf das Transferband (20) übertragen ist und dass im Bereich der Übernahmestelle (34) innerhalb der durch das Transferband (20) gebildeten Schlaufe ein Transfersauger (12) oder eine Transfersaugwalze und vorzugsweise ein diesem nachgeordneten Fixiersauger (13), angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Transfersauger (12) oder die Transfersaugwalze und/oder der vorzugsweise nachgeordnete Fixiersauger mit einem Unterdruck von 6 kPa bis 25 kPa, vorzugsweise mit 10 kPa bis 15 kPa beaufschlagbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) ausgebildet ist zur Herstellung einer mehrlagigen Faserstoffbahn (11) aus der Gruppe von Liner, White Top Testliner, White Top Kraft Liner oder White Lined Chipboard, umfassend eine helle Deckelage und eine Rückenlage und dass die helle Deckelage mit dem Transferband 20 in direkten Kontakt kommt.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Transferband (20) ein Befeuchtungsaggregat zur Befeuchtung der papierberührten Oberfläche des Transferbandes (20) mit einem Fluid, vorzugsweise Wasser, zugeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Befeuchtungsaggregat derart beschaffen ist um 1g/m² bis 8 g/m², insbesondere 3 g/m² bis 5 g/m² des Fluids auf die papierberührte Oberfläche des Transferbandes (20) aufzubringen.