HINTERGRUND DER ERFINDUNG
-
Die Erfindung bezieht sich auf das Überführen einer
Papierbahn von dem Blattbildungsabschnitt zu der Pressenpartie in
einer Papiermaschine. Mehr insbesondere bezieht sich die
Erfindung auf das Überführen einer Papierbahn von einem
Blattbildungsgewebe auf einen Abnahmefilz in Verbindung mit
weiterem Entwässern der Bahn. Noch mehr insbesondere
bezieht sich die Erfindung auf das Überführen einer
Papierbahn von einem Blattbildungsgewebe über eine Vakuumzone auf
einer Gautschwalze, das durch das Anpressen eines
Abnahmefilzes an die Bahn durch eine Überführwalze bewirkt wird,
welche ebenfalls mit einer Vakuumzone ausgerüstet ist.
-
In modernen Papiermaschinen muß die Überführung der
Papierbahn von dem Blattbildungsabschnitt zu der Pressenpartie
immer zwangsläufig erfolgen, d.h. die Papierbahn muß immer
auf der Oberfläche eines Blattbildungsgewebes oder eines
Abnahmestoffes abgestützt sein, um einen Bahnriß bei hohen
Papierherstellungsgeschwindigkeiten zu verhindern. Bekannte
Bahnabnahmeanordnungen haben damit gearbeitet, einen
Abnahmefilz mit der Bahn über einer Spanne des
Blattbildungsgewebes zwischen einer Gautschwalze und einer
Gewebeuinlenkwalze in Berührung zu bringen. In
Fourdrinier-Typ-Blattbildungsanordnungen bildet die Gautschwalze das Ende des
insgesamt horizontalen Blattbildungsabschnitts, wobei in
diesem Punkt das Gewebe mit der Bahn auf seiner Oberfläche
nach unten gerichtet wird und in diesem sich nach unten
erstreckenden Teil der Gewebebewegung die Überführung
erfolgt. Eine typische derartige Anordnung ist in Wicks et
al, US-Patent Nr. 4 483 745 gezeigt.
-
Es ist außerdem übliche Praxis gewesen, die frisch
gebildete Papierbahn von dem Blattbildungsgewebe abzunehmen,
indem
ein Abnahmestoff, wie z.B. ein Filz, in Anpreßberührung
mit der Bahn über einer Walze innerhalb des
Blattbildungsgewebes gebracht wird, z.B. mit der Gautschwalze oder
der Gewebeumlenkwalze. Eine solche Anordnung ist in
Wahlstrom et al, US-Patent Nr. 3 671 389 gezeigt.
-
Diese Anordnungen sind ausreichend und arbeiten gut bei
Papierherstellgeschwindigkeiten unter etwa 1100 Metern pro
Minute oder mit ausreichend getrockneten Bahnen, die in der
Lage sind, einen relativ hohen Vakuumdruck in der
Überführwalze auszuhalten, oder mit relativ schweren Papierbahnen
oder mit irgendeiner Kombination von allen diesen
Parametern.
-
In der GB-A-602237 ist eine Bahnabnahmeanordnung gezeigt,
bei der die Bahn teilweise entwässert und von der
Gautschzu einer Abnahmewalze überführt wird, wobei aber die
hintere Dichtung in der Gautschwalze nicht stromabwärts von
der Stelle angeordnet ist, wo das Blattbildungsgewebe und
die Bahn die Gautschwalze verlassen. Weiter ist die vordere
Dichtung der Abnahmewalze nicht stromabwärts von der
Presszone zwischen der Gautsch- und der Abnahmewalze angeordnet.
-
In vielen modernen Papiermaschinen wird die Bahn zwischen
zwei gemeinsam umlaufenden Blattbildungsgeweben gebildet,
die für eine überlegene Blattbildung und für eine
gleichmäßigere Verteilung von Fein- und Füllstoffen sorgen, die ein
Papierprodukt höherer Qualität ergibt. Eine
Blatteigenschaft, die nicht immer bei einer solchen
Zweigewebepapierbahnbildungsvorrichtung verbessert worden ist, ist die
Trockenheit der Bahn, die den Blattbildungsabschnitt
verläßt und in die Pressenpartie geleitet wird. Je relativ
nasser die Papierbahn ist, desto größer ist die Gefahr, daß
sie reißt, insbesondere an der kritischen Stelle ihrer
Abnahme von dem Blattbildungsstoff und der Überführung in die
Pressenpartie.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
-
Die Erfindung sorgt für eine zusätzliche Entwässerung der
Bahn, während diese noch durch das Blattbildungsgewebe
getragen wird, und sorgt gleichzeitig für eine
zwangsläufige Übertragung der Bahn auf einen Abnahmefilz, der sie
direkt in die erste Preßzone fördert. Die Erfindung ist
daher für die Überführung einer Bahn von einer sekundären
Gautschwalze in eine Zweigewebepapierherstellvorrichtung
besonders geeignet.
-
Bei der Erfindung wird die Bahn zuerst zusätzlichem
Entwässerungsdruck ausgesetzt, indem die Bahn über eine
Vakuumzone auf der Gautschwalze getragen wird, unmittelbar bevor
sie an eine Überführwalze angepreßt wird. Die Preßzone
preßt oder drängt zusätzliches Wasser in die Gautschwalze
durch die Gautschwalzenvakuumzone. Außerdem wickelt das
Blattbildungsgewebe, auf dem die Bahn getragen wird, die
Bahn auf den Abnahmefilz über einem bogenförmigen Teil des
Umfangs der Überführwalze stromabwärts der Preßzone, um die
Bahn von der Gautschwalze wegzuführen und dadurch ein
erneutes Benetzen durch Wasser zu minimieren, welches durch
die Löcher in dem Gautschwalzenmantel nach außen
geschleudert wird, der aus der Vakuumzone herauskommt. Das
verbessert die Bahntrockenheit. Diese Funktionen werden alle vor
oder während der tatsächlichen Überführung der Bahn von dem
Blattbildungsgewebe auf den Abnahmefilz ausgeführt. Von dem
Siebwasser, wie das Wasser in dem Blattbildungsabschnitt
einer Papiermaschine durch Papierhersteller genannt wird,
wird somit das meiste in dem Blattbildungsabschnit durch
das Blattbildungsgewebe entfernt, wodurch eine
Verunreinigung des Abnahmefilzes mit Fein- und Füllstoffen
minimiert wird.
-
Stromabwärts von dem bogenförmigen Teil der
Überführwalzenoberfläche, die durch das Blattbildungsgewebe umhüllt ist,
befindet sich eine Vakuumzone, die dazu dient, sowohl die
Überführung der Bahn auf den Filz von dem
Blattbildungsgewebe
aus zu fördern, als auch sie nach der Überführung dort
zu halten. Die relativ größere Permeabilität des
Blattbildungsgewebes im Vergleich zu der des Abnahmefilzes erzeugt
eine größere Affinität der Bahn für den Abnahmefilz, bevor
die Bahn mit dem Vakuumzonendruck über der Überführwalze
beaufschlagt wird.
-
Es ist demgemäß ein Ziel der Erfindung, für eine
zwangsläufige Überführung einer Papierbahn von einem
Blattbildungsgewebe auf einen Abnahmefilz in einer Papiermaschine zu
sorgen.
-
Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, eine Kombination
aus Bahnentwässerungspreßzone und Bahnüberführung zwischen
einem Blattbildungsgewebe und einem Abnahmefilz in einer
Papiermaschine zu schaffen.
-
Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, eine
Papierbahnüberführvorrichtung und ein Papierbahnüberführverfahren zu
schaffen, die zum Überführen von relativ nassen
Papierbahnen von dem Blattbildungsabschnitt zu der Pressenpartie in
einer Papiermaschine besonders geeignet sind.
-
Noch eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein
Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen zum Verbessern der
Bahntrockenheit einer Papierbahn, insbesondere einer Bahn,
die auf einer Zweigewebepapiermaschine gebildet wird und in
die erste Preßzone geht.
-
Noch ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, das Entfernen
von Siebwasser in dem Blattbildungsabschnitt zu steigern,
um dadurch eine Verunreinigung des Abnahmefilzes zu
minimieren.
-
Ein Merkmal der Erfindung ist das Vorsehen der Anwendung
einer Vakuumzone in der Überführwalze, die nach der
Preßzone mit der Gautschwalze beginnt.
-
Diese und andere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung
werden für den Fachmann beim Lesen der Beschreibung der
bevorzugten Ausführungsform in Verbindung 1mit den
beigefügten Zeichnungen deutlicher werden.
IN DEN ZEICHNUNGEN
-
Fig. 1 ist eine Seitenansicht einer
Zweigewebepapiermaschine, welche die Gautschpreß- und Überführvorrichtung der
Erfindung sowie die Pressenpartie einer Papiermaschine
zeigt.
-
Fig. 2 ist eine Seitenansicht, bei teilweise weggebrochenen
Abschnitten, der Papierbahnentwässerungs- und
-überführvorrichtung, die in Fig. 1 gezeigt ist.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
-
Gemäß der Darstellung in Fig. 1 stößt ein Stoffauflauf 10
einen verdünnten, wässerigen Brei von Zellstoffasern,
gewöhnlich als Papierstoff bezeichnet, in einen
konvergierenden Hals 12 aus, der zwischen einem ersten und zweiten, in
Schleifen gelegten Blattbildungsgewebe 14, 16 gebildet ist,
welche um ein entsprechendes Paar Brustwalzen 18, 20
geführt und in einen gemeinsamen Lauf auf beiden Seiten des
Papierstoffbreis über eine Serie von vertikal angeordneten
Entwässerungselementen 22, 24 und 26 geleitet werden, die
dazu dienen, die Blattbildungsgewebe auf einer sich sanft
krümmenden, im wesentlichen vertikal angeordneten
Bewegungsbahn aufwärts über eine erste Gautschwalze 28 zu
leiten. Wasser wird einwärts durch die durchlässige Oberfläche
der ersten Gautschwalze 28 über einer Blattbildungszone
abgezogen, die durch einen Saugkasten innerhalb der Walze
gebildet ist, der eine stromaufwärtige und eine
stromabwärtige Dichtung 30 bzw. 32 hat. Stromabwärts der ersten
Gautschwalze 28 wird das erste Blattbildungsgewebe 14 von
der Bahn W weggeleitet, die sich auf dem zweiten
Blattbildungsgewebe 16 bewegt, wenn sich das erste Gewebe 14 über
eine hintere Walze 34 bewegt. Eine Folie 36 dient zum
Entfernen von freiem Wasser, das sich auf der Unterseite des
zweiten Blattbildungsgewebes 16 bewegt.
-
Das zweite Blattbildungsgewebe 16, das die Bahn W auf
seiner Oberfläche trägt, bewegt sich dann abwärts über eine
sekundäre Gautschwalze 38, wo sie dann zu einem in
Schleifen gelegten Abnahmefilz F-P überführt wird, der auch als
ein erster Preßfilz fungiert. Die Bahn W bleibt auf der
Unterseite des Abnahme-/Preßfilzes F-P durch die erste
Preßzone N-1 zwischen der ersten (saugseitigen) und der zweiten
(gerillten) Preßwalze 40, 42. Ein unterer Preßfilz F-L wird
in eine gleichlaufende Berührung mit der Bahn und dem
Abnahmefilz zur Bewegung durch die erste Preßzone N-1
geleitet. Die Bahn wird auf dem ersten Preßfilz F-P gehalten und
bewegt sich anschließend durch eine zweite Preßzone N-2
zwischen einem zweiten paar Preßwalzen 44-46. Die Bahn W,
die eine größere Affinität für die glatte, undurchlässige
Oberfläche der Preßwalze 46 hat, wird von dem Abnahme-
/Preßfilz F-P zu der Oberfläche der Preßwalze 46 überführt,
wo sie sich weiter durch den übrigen Teil der Pressenpartie
und durch die übrigen stromabwärtigen Abschnitte der
Papiermaschine bewegt. Eine weitere Preßwalze 47 und ein
oberer Filz F-U bilden eine dritte Preßzone N-3 mit der
Bahn. Mehrere Filzführungswalzen 48 führen die Filze F-P,
F-L, F-U auf ihren in Schleifen gelegten Bewegungsbahnen.
-
Fig. 2 veranschaulicht deutlicher die Erfindung, die in der
Gautschentwässerungspresse und Bahnüberführung zu sehen
ist. Die Bahn W, die auf dem Blattbildungsgewebe 16
getragen wird, wird auf die durchlässige Oberfläche der
Gautschwalze 38 gefördert. Die Konstruktion der
Gautschwalze ist in der Papierindustrie bestens bekannt,
weshalb die Einzelheiten der einzelnen Elemente, wie der
interne Saugkasten, die Art und Weise, auf welche eine
Vakuumquelle mit dem Saugkasten über das Ende der Walze
verbunden
wird, um den Vakuumdruck zu erzeugen, und die Größe
und der Typ von Löchern oder Öffnungen in dem Walzenmantel
39, welche die durchlässige Oberfläche des Walzenmantels
bilden, nicht weiter im einzelnen erläutert werden.
-
Der Saugkasten, der den Vakuumdruck innerhalb der
Gautschwalze 38 erzeugt, wird durch die stromaufwärtige
(vordere) und die stromabwärtige (hintere) Dichtung 50 bzw.
52 sowie durch Enddichtungen (nicht gezeigt) begrenzt. Eine
Vielzahl von kleinen Löchern 54 ist durch den Walzenmantel
gebohrt, um eine Einrichtung zu schaffen, die Wasser aus
der Bahn W durch das Blattbildungsgewebe in den Saugkasten
58 leitet. Der bogenförmige Bereich auf der
Walzenoberfläche über der vorderen und hinteren Dichtung 50, 52 sind als
eine Vakuumzone 56 bekannt.
-
Eine Überführwalze 60, die eine Konstruktion ähnlich der
der Gautschwalze 38 hat, ist gegenüber der Gautschwalze 38
angeordnet und leitet den Abnahme-/Preßfilz F-P in
Preßberührung mit der Bahn W auf dem Blattbildungsgewebe 16 über
der Gautschwalze 38 in eine Preßzone N-P, wenn sich das
Blattbildungsgewbe 16 zu der Umlenkwalze 19 bewegt. Die
Überführwalze hat außerdem einen internen Saugkasten 62,
der durch eine stromaufwärtige (vordere) und eine
stromabwärtige (hintere) Dichtung 64, 66 begrenzt wird, welche
eine Vakuumzone 68 über der Oberfläche des Walzenmantels 70
begrenzen, die eine Vielzahl von kleinen Löchern 72 hat,
welche in sie gebohrt sind, um zu gestatten, daß
Vakuumdruck auf die Vakuumzone 68 auf ihrer Walzenoberfläche
ausgeübt wird.
-
Die vordere Dichtung 50 erstreckt sich stromaufwärts einer
Linie 74, die zwischen den Umdrehungsachsen 76, 78 der
Gautschwalze 38 bzw. der Überführwalze 60 gezogen wird, und
durch die Preßzone N-P. Ebenso erstreckt sich die hintere
Dichtung 52 der Gautschwalze 38 stromabwärts der Linie 74,
die sich zwischen den Achsen 76, 78 erstreckt. Die Pfeile
zeigen die Bewegungsrichtung des Blattbildungsgewebes und
des Filzes.
-
Auf eine ähnliche Weise sind eine vordere und hintere
Dichtung 64, 66 in der Überführwalze 60 stromabwärts der Linie
74 durch die Achsen 76, 78 und die Preßzone N-P.
-
Im Betrieb kommt die Bahn W, die sich auf dem
Blattbildungsgewebe 16 bewegt, in die Vakuumzone 56 über der
Gautschwalze 38, wo sie zusätzlichem
Entwässerungsvakuumdruck ausgesetzt wird und wo das Siebwasser hauptsächlich
in die Gautschwalze 38 gedrängt wird. Der Abnahmefilz F-P
wird in Preßberührung N-P mit der oberen Oberfläche der
Bahn W durch die Überführungswalze 60 über der Gautschwalze
38 gebracht. Unmittelbar stromabwärts der Preßzone N-P
umhüllt das Blattbildungsgewebe 16 die Bahn W und den Filz F-
P über der Oberfläche der Überführwalze 60 über einem
bogenförmigen Segment, das durch einen Winkel begrenzt wird,
welcher sich zwischen der Linie 74 und einer radialen Linie
75 zwischen der Drehachse 78 der Überführwalze erstreckt,
wo das Gewebe 16 die Überführwalze verläßt.
-
Der Banddruck des Blattbildungsgewebes 16, das über dem
bogenförmigen Segment der Überführwalze gehalten wird,
welches durch einen Winkel begrenzt wird, in Kombination mit
der größeren Affinität der Bahn für die relativ dichtere
Oberfläche des Abnahmefilzes F-P, im Vergleich zu den
Zwischenräumen in der Oberfläche des Blattbildungsgewebes 16,
bewirken gemeinsam, daß die Bahn auf den Abnahmefilz F-P
überführt wird. In einem Punkt über der Vakuumzone 68 auf
der Überführwalze 60 wird das Blattbildungsgewebe 16 von
der Bahn W weggeführt, die gleichzeitig dem Vakuumdruck
über der Vakuumzone 68 auf der Oberfläche der Überführwalze
ausgesetzt wird, um die Bahn auf dem Filz zu halten. Die
Bahn wird dann in die Pressenpartie geleitet, indem sie an
der Unterseite des Filzes F-P haftet.
-
Die hintere Dichtung 52 in der Gautschwalze 38 begrenzt
einen kleinen bogenförmigen Teil 57 der Vakuumzone 56
stromabwärts der Preßzone N-P. Das dient dazu, Wasser, das
aus der Bahn herausgedrückt wird, durch die Zwischenräume
des Blattbildungsgewebes 16 entweder durch die durchlässige
Oberfläche des Walzeninantels 39 der Gautschwalze oder
abwärts und weg von dem Blattbildungsgewebe 16 zu drängen.
Auf beiderlei Weise verhindert dieser Vorgang in Verbindung
mit dem Blattbildungsgewebe, das die Bahn über der
Überführwalze umhüllt, ein Wiederbenetzen der Bahn.
-
Somit wird die Bahn vor ihrem Durchlauf durch die Preßzone
N-P und während desselben entwässert. Wasser auf der oberen
Seite der Bahn wird in dein Abnahmefilz F-P aufgenommen,
während Wasser, das durch die Unterseite der Bahn
herausgedrückt wird, abwärts durch das Blattbildungsgewebe 16 und
weg von der Bahn gedrängt wird. Gleichzeitig wird die Bahn
W zwangsläufig auf den Abnahme-/Preßfilz F-P überführt.
-
Selbstverständlich können gewisse Variationen in dem Aufbau
und dem Verfahren vorgnommen werden, ohne den beanspruchten
Schutzbereich der Erfindung zu verlassen. Z.B. können
verschiedene Typen von Blattbildungsgeweben und Abnahmefilzen
benutzt werden. Einige Blattbildungsgewebe sind aus
Kunststoff und einige aus Metallsträngen hergestellt. Ebenso
werden einige Abnahmegewebe auch aus Kunststoffgitter
hergestellt. Selbstverständlich beschränkt sich die Erfindung
nicht auf Papierbahnen, die auf einer
Zweigewebeblattbildungsvorrichtung hergestellt werden. Bedeutsam ist, daß die
Bahn zusätzlich entwässert sowie von dem
Blattbildungsgewebe auf ein Abnahmegewebe überführt und direkt in die
erste Preßzone in einer Papiermaschine überführt werden kann.