DE2315792A1

DE2315792A1 - Papiermaschine zur herstellung von tissue-papier

Info

Publication number: DE2315792A1
Application number: DE2315792A
Authority: DE
Inventors: Matti Kankaanpaeae
Original assignee: Valmet Oy
Current assignee: Valmet Technologies Oy
Priority date: 1972-03-29
Filing date: 1973-03-29
Publication date: 1973-10-18
Also published as: CA1000090A; US3891500A; IT981652B; SE381694B; FI50721B; FI50721C

Description

München, den 29. März 1973

Valmet Oy
Helsinki / Finnland

Papiermaschine zur Herstellung von Tissue-Papier

üie Erfindung bezieht sich auf eine Papiermaschine zur Herstellung von Tissue-Papier, in der aus einem Stoffauslaufkasten die Masse auf ein Formiersieb aufgegeben wird, das über eine Umlenkwalze läuft, wo die Bahn zwischen ein Haupttransportsieb und das Formiersieb gelangt; mittels Unterstützung durch das Haupttransportsieb wird die Bahn in einen mit Entwässerung smitteln versehenen Plansiebteil und von diesem in gepreßtem Zustand in einen Trockner sowie anschließend zu einer Aufwickelvorrichtung geleitet.

309842/CK27

ORlQiNAl. INSPBCTiD

In bekannter Weise wird Tissue-Papier in der Regel so hergestellt/ daß man die Bahn auf einem verhältnismäßig kurzen, einem normalen Plansieb ähnelnden Siebteil formt, wo der Stoffauslaufkasten die Masse auf eine häufig offene oder mit innerem Unterdruck versehene Brustwalze aufliefert, von wo die Bahn zur Unterstützung durch ein Sieb an herkömmlichen Entwässerungselementen, wie z.B. Registerwalzen, Deflektoren, Foil-Leisten, Saugladen und einer Saugwalze,vorbeiläuft, von denen jedes aus der Massenbahn Wasser entzieht; solche Elemente werden bei den neuesten Konstruktionen in einigen Fällen weggelasseil. Ära Ende des Siebteils wird die teilweise getrocknete Bahn auf einen sogenannten Pickup-Filz übertragen, mit dessen Hilfe sie zur weiteren Trocknung in den Preß- und Trocknungsteil geht.

Der vorstehend genannte Plansiebteil ist zur Vereinfachung der Maschine und zur Verringerung des Platzbedarfs in einigen bekannten Konstruktionen weggelassen. Das Formen der Bahn erfolgt dann auf einer gänzlich mit Siebtuch überzogenen Saugbrustwalze, von der die Bahn direkt auf den vorstehend genannten Pickup—Filz übertragen wird.

Der Preßteil besteht entweder aus üblichen, mit zwei Preßwalzen und einem Preßfilz versehenen Pressen und/ oder man benutzt als eine der beiden Preßwalzen ein für Ab-

303842/ 0421

dunstungstrocknung gebauten sogenannten Yankeezylinder mit großem Durchmesser,

Bei bisher bekannten Tissue-Papiermaschinen besteht der Trocknungsteil entweder aus dem Yankeezylinder allein
oder einem solchen zusammen mit einem anschließenden sogenannten Nachtrockner. In beiden Fällen findet das Trocknen der Bahn durch Verdunsten statt, wenn die feuchte Bahn mit den durch internen, unter Druck stehenden Dampf erhitzten
Flächen des Yankeezylinders und des eventuellen Nachtrockners in Berührung gebracht wird. Von der glatten Oberfläche des Yankeezylinders wird die daran haftende Bahn am Ende der Trockenzone mit einem Schaber abgelöst, der in der Bahn eine unter Stauchwirkung entstehende Kreppung hervorruft. Das
Kreppen erhöht die Dehnbarkeit und Weichheit des Papiers;
beide sind erwünschte Eigenschaften bei Tissue-Papier. Das auf diese Weise gekreppte Papier geht dann in den Nachtrockrier und zur eventuellen Markierung über, bevor es aufgewickelt wird. Der Nachtrockner besteht aus einer Anzahl normaler
dampfbeheizter Trockenzylinder der Papiermaschine. Insbesondere bei den dünnsten Tissue-Papiersorten kann die Nachtrocknung weggelassen werden.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine solche Gesamtanordnung bei einer Tissue-Papiermaschine zu erzielen, mit der man die Verwendung des kostspieligen soge-

309842/0427

nannten Yankeezylinders vermeiden kann. Es soll die bei Tissue-Papier verlangte Weichheit sowie Elastizität erzielt werden, indem man die Bahn im Anschluß an die Bahnformung in ihrem ursprünglichen weichen Zustand beläßt, nämlich dadurch, daß man kräftiges Pressen der Bahn zwischen den Walzen im Preßteil sowie zwischen dem Yankeezylinder und den gegen diesen andrückenden Druckwalzen vermeidet.

Erfindungsgemäß erreicht man dies bei einer Papiermaschine dadurch, daß über eine übertragungswalze am unteren Ende des schräg nach abwärts gerichteten Plansiebteils die Bahn direkt zwischen dem Haupttransportsieb und einem oberhalb der Bahn befindlichen Stützsieb zu-einem Durchströmungstrockner geführt und vom Durchströmungstrockner die Bahn zu einer Ablösewalze über eine Umlenkwalze und zur Aufwickelvorrichtung geleitet wird, während das Haupttransportsieb über Rückführwalzen zum Bahnformierteil geht, wodurch die Bahn durch die Papiermaschine hindurch auf der ganzen Strecke in Unterstützung durch das Haupttransportsieb läuft.

Ein bedeutender Vorteil ergibt sich daraus, daß die Papierbahn auf ihrem gesamten Weg durch die Papiermaschine hindurch von dem Haupttransportsieb unterstützt wird. Nach erfolgter Formung der Bahn muß ihre Trocknung

3 0 9 81* 21 0 4 21

äußerst behutsam geschehen; dies geschieht erfindungsgemäß vorteilhaft mithilfe von Fliehkraft sowie durch die sogenannte Durchströmungstrocknung.

Von besonderem Vorteil ist ebenfalls bei der Erfindung, daß die Bahn vom Formierteil auf das Transportsieb mithilfe von Fliehkraft und Druckunterschied übergeführt wird."Bei manchen bekannten Vorrichtungen wird die Bahn vom Formiersieb auf den Preßfilz mittels einer besonderen Saugwalze oder eines Saugkastens übertragen; das beschränkt jedoch in vielen Fällen die Geschwindigkeit.

Bei der Erfindung vermeidet man überdies gänzlich das Kreppen der Bahn, da diese nicht in vorherigen Arbeitsschritten durch Pressen verdichtet worden ist. Beim Kreppen wird die Faserstruktur der Bahn mittels eines besonderen Kreppschabers gestaucht. Als Folge davon reißt ein Teil der Fasern und löst sich von der Papierbahn, wobei starke Staubbildung verursacht wird. Insbesondere ist die Verwendung von Massenbestandteilen mit kurzen Fasern beim Kreppverfahren schwierig, nämlich hinsichtlich Erzielung der richtigen Kreppung und auch wegen des starken Staubens. Bei der Erfindung werden diese Nachteile vermieden. Erfindungsgemäß ergeben sich so Möglichkeiten zum Herstellen von verschiedenartigen Tissue-Papieren aus Massensorten mit nied-

309842/0427

231ST

rigerem Preis und in höherer Ausbeute (Schleifmasse, halbchemische Massen etc.).

Je nach-dem Durchsatz der Maschine ist es gegebenenfalls möglich, auch zwei oder mehrere Durchströmungstrockenzylinder zu verwenden.

Das endgültige Flächengewicht der Bahn ergibt sich bereits im Siebteil, da kein das Flächengewicht beeinflussendes Kreppen in einem nachfolgenden Arbeitsschritt erforderlich ist.

Die Übertragung der Bahn vom Siebteil bis nahe an den Aufwickler erfolgt in weitestgehend ununterbrochener Weise mithilfe von unterstützung durch das Haupttransportsieb.

Das Haupttransportsieb ruft in der nassen Bahn eine seiner Textur entsprechende Markierung ohne Verwendung irgendwelcher Pressen hervor, wodurch die Weichheit der Bahn erhalten bleibt, da die Bahn in keiner Phase kräftig zwischen Walzen gepreßt wird. ■'

Das Fehlen von Pressen wird bei der Entwässerung durch eine Durchströmungstrockenvorrichtung ausgeglichen, die zn-

— *7 mm

gleich den teuren Yankeezylinder in der Verdunstungstrocknung durch eine billigere Einrichtung ersetzt; das ist im Hinblick auf die hohe Porosität des Tissue-Paplers für diese Papiersorte äußerst vorteilhaft.

Das Ersetzen des Kreppens durch eine von dem Haupttransportsieb erzeugte Markierung bringt Vorteile hinsichtlich der Wirtschaftlichkeit des Herstellungsverfahrens mit sich und vermindert das Stauben des fertigen Erzeugnisses, das sich ansonsten bei Verwendung eines Kreppschabers und Yankeezylinders einstellt; zugleich kann man die weiche
Struktur der Bahn bis zum Ende erhalten.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen näher veranschaulicht;

Fig. 1 zeigt eine Tissue-Papiermaschine gemäß der
Erfindung in Seitenansicht;

Fig.1a zeigt ein Detail der Fig. 1 an der Ausflußöffnung des Stoffauslaufkastens;

Fig. 2 zeigt eine andere Ausführungsforra für den
Bahnformierteil, worin ein besonderer
mierschuh verwendet wird;

309842/0427

— ο —

Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform zur Führung des zweiten Transport- und Stützsiebes.

Gemäß Fig. 1 liefert der Stoffauslaufkasten 1 die Massensuspension auf einen vom Formiersieb 2 (gestrichelt gezeichnet) bedeckten durchlässigen Zylinder 3 auf, innerhalb dessen sich Unterdruckkammern 4 zum Verstärken der Entwässerung der Bahn 5 (mit Punktstrichlinien gezeichnet) befinden. Die Zahl der Unterdruckkammern 4 kann zwei oder mehr sein; in Fig. 1a sind zwei davon (4a und 4b) gezeigt. Ein Beispiel des Zylinders 3 ist aus Fig. 1a ersichtlich, wonach der Zylinder einen perforierten Mantel (Perforation 47) und darüber ein Waben- oder Rippengerüst 48 hat, durch dessen Einfluß sich das aus der Bahn entzogene Wasser gleichmäßig verteilt. Vom Zylinder 3 geht die Bahn in den vom Formiersieb 2 und vom Haupttransportsxeb 6 (voll ausgezogen gezeichnet) gebildeten keilförmigen Rachen 1o hinein. Zwischen diesen beiden Sieben 2 und 6 und von ihnen gestützt gelangt die Bahn 5 zur Umlenkwalze 7, auf deren gewölbter Oberfläche die Bahn 5 der Wirkung hoher Fliehkraft ausgesetzt wird; dadurch wird erreicht, daß die Bahn 5 durch das Sieb 6 hindurch v/irksam entwässert wird. Die Walze 7 ist bei Bedarf mit einem durchlässigen Mantel versehen; in ihrem Inneren kann sich eine Überdruckkammer 8 in der Berührungszone der Walze und des Siebs zur Steigerung der Entwässerung befinden. Auf der

309842/0427

Umlenkwalze 7 wird die Laufrichtung der Bahn 5 vorteilhaft um 12o bis 18o Grad geändert, wobei sich die Bahn zwischen den Sieben 2 und 6 befindet. Der Formierteil ist ferner mit Wassersammeltrögen 9 und 11 versehen, in denen das von den Walzen 3 und 7 weggeschleuderte Wasser gesammelt wird. Der Trog 11 ist derart abgedichtet, daß man darin bei Bedarf einen Unterdruck erzeugen kann, um die Entwässerung zu verbessern, indem man ihn an eine geeignete Unterdruckquelle' anschließt. Zum Führen und Spannen des Formiersiebs 2 ist auf dessen Rückkehrweg eine Leit- und Spannwalze 12 eingesetzt. An der Stelle, wo sich die Siebe 2 und 6 trennen, ist ein Blasrohr 13 angebracht,das dafür sorgt, daß die Bahn mit dem Haupttransportsieb 6 mitgeht.

Das Haupttransportsieb 6 befördert die im Formierteil entstandene Bahn 5 über die die Entwässerung weiterführenden ebenen Saugkasten 14 hinweg in den vom zweiten Stützsieb 15 und vom Sieb 6 gebildeten keilförmigen Rachen 44 hinein, der bei der von Walzen 16 und 17 und von einer Unterdruckkammer 18 gebildeten Presse endet. Diese Presse hat die Aufgabe, einen geeigneten Kontakt des zweiten Stützsiebes 15 mit der oberen Fläche der Bahn \5 sicherzustellen. Gemäß Fig. 1 läuft das zweite Stützsieb 15 durch seine Walze 43 getragen außerhalb des Raums 23a des Trockners. Von der Presse geht die Bahn 5 zwischen den Sieben 6 und 15 liegend und von ihnen gestützt zur übertragungs-

309842/0427

- 1ο -

walze 19, die den Zweck hat, die Bahn 5 zusammen mit den Sieben 6 und 15 in den Trockenteil zu befördern, der nach dem Prinzip eines Durchströraungstrockners arbeitet. Die Übertragungswalze 19 ist mit einem durchlässigen Mantel sowie mit eingebauter Überdruckkammer 2o versehen; das trägt zum Trocknen der Bahn 5 bei und zwingt insbesondere diese Bahn-5 dazu, nach d,er Trennung der Siebe 6 und 15 mit dem Sieb 6 mitzufolgen.

Der nach dem Prinzip eines Durchströmungstrockners arbeitende Trockenteil besteht aus einem Zylinder 21 mit durchlässigem Mantel und einer diesen umgebenden geschlossenen Haube 22. In den Raum 23a und 23b zwischen der Haube 22 und dem Zylinder 21 wird im ^Heizkörper 45 erhitzte, unter Überdruck stehende Luft mittels Gebläse 4o durch die Rohre 41a und 41b hindurch eingeleitet. Innerhalb des Zylinders 21 wird ein Unterdruck erzeugt, indem man ihn an eine geeignete Unterdruckquelle 42 anschließt. Entlang auf der Oberfläche des Zylinders 21 läuft das Sieb 6 und darauf die Bahn 5, die beide luftdurchlässig sind. Dies ermöglicht ein gutes Trocknen der Bahn dadurch, daß eine Abdunstung des Wassers aus der Bahn 5 unter Einfluß des Aufprallens heißer Luft im Raum 23 erfolgt," heiße Luft infolge des auf beiden Seiten der Bahn 5 bestehenden Druckunterschieds aus den Räumen 23a und 23b in den Zylinder 21 hinein durch die Bahn hindurchgeht und hierbei Wärmetransport durch Konvek-

309842/0427

tion in die Bahn 5 mit dadurch verursachter Abdunstung von Wasser stattfindet.

Diese Vorgänge ergeben ein sehr rasches Trocknen der Bahn. Das Sieb 6 und die Bahn 5 umkreisen den Zylinder 21 vorteilhaft in einem Bogen von 31o bis 34o Grad; ihre Ablösung vom Zylinder 21 erfolgt mittels der Ablösewalze 24, die zusammen mit der übertragungswalze 19 und einer Abschlußplatte 25 einen geschlossenen Raum 26 mit zentral gelegener Trennv/and 49 bildet, in dem ein entsprechender Unterdruck wie im Zylinder 21 herrscht. Somit bilden die übertragungswalze 19 und die Umlenkwalze 24 mit dem Zylinder 21 des Trockners Beruhrungsstellen in der Weise, daß diese Stellen zueinander mit Bezug auf das Zentrum des Zylinders 21 in einem Zentrumwinkel liegen, dessen Größe vorteilhaft 2o bis 5o Grad beträgt.

Die Umlenkwalze 24 ist mit durchlässigem Mantel versehen; darin ist eine Überdruckkammer 27 angebracht, die sich in den Raum 26 öffnet. Weiterhin befindet sich im Inneren der Walze 24 eine zweite Überdruckkammer 23, die unmittelbar an der Berührungsstelle der Abschlußplatte 25 und der Walze 24 beginnt; der Zweck ist, den Übergang der Bahn 5 zusammen mit dem Sieb 6 zur Ablösewalze 29 sicherzustellen, wo die Bahn 5 vom Sieb 6 getrennt wird. Die

2/0427

Ablösewalze 29 ist mit einem durchlässigen Mantel versehen und weist darin eingesetzte Überdruckkammern 3o und 31 auf, von denen die Kammer 3o die Aufgabe hat, die Bahn 5 von dem Sieb 6 zu trennen, während die Kammer 31 die Aufgabe hat, das Sieb 6 zu reinigen. Nach erfolgter· Ablösung läuft die Bahn 5 frei über die Leitwalze 32 zum AufWickelzylinder 33 und zur Fertiggutrolle 34. Das Sieb 6 geht über die Rückführwalzen 35 zum Formierteil zurück. Von den Rückführrollen 35 ist die mit 35a bezeichnete Rolle mit Siebspannvorrichtungen und die Rolle 35b mit Siebleitvorrichtungen versehen. Auf der Rückkehrseite kann man ferner erforderliche Siebreinigungsvorrichtungen 46 anbringen.

In Fig. 2 ist eine andere Ausführungsform für den Bahnformierteil gezeigt. Hier ist die rotierende Saugbrustwalze gemäß Fig. 1 durch einen feststehenden Formierschuh

36 mit gekrümmter Oberfläche ersetzt, der mittels einer Trennwand in mindestens zwei Teile 36a und 36b aufgeteilt ist, die zwei oder mehrere Säugzonen bilden. Die gekrümmte Oberfläche des Formierschuhs 36 setzt sich aus voneinander getrennt liegenden und zur Laufrichtung des Siebs querstehenden Leisten 37 zusammen. Diese Leisten bestehen vorteilhaft aus einem harten verschleißfesten Material, wie z.B. aus keramischem Material. Aus den Zwischenräumen der Leisten

37 kann das aus der Bahn austretende Wasser in den Sammeltrog des Formierschuhs 36 entweichen, von wo es wieder dem

30 98 42 / 04 2*7

Arbeitsablauf zugeführt wird. In seinen übrigen wesentlichen Teilen entspricht der Formierten der Fig. 2 demjenigen gemäß Fig. 1. Die.Ausführungsform nach Fig. 2 bedeutet eine einfachere Konstruktion, zugleich aber auch höheren Verschleiß des FormierSiebes 2, da hierbei reibende Flächen auf das Sieb einwirken, die im Formierteil gemäß Fig. 1 nicht vorkommen.

Die Figuren 1 , 1a und 2 haben hinsichtlich des Stoffauslaufkastens insbesondere gemeinsam, daß die obere gekrümmte Begrenzungsfläche der Austrit.tsöffnung oder ihre sogenannte Oberlippe 38 sich in der Strömungsrichtung wesentlich weiter erstreckt als die untere Begrenzungsfläche oder die sogenannte Unterlippe 39. Der Zweck dieser Anordnung ist, daß zur Entwässerung die Druck- und Bewegungsenergie der Suspension im Stoffauslaufkasten ausgenutzt wird. Die Bahnbildung findet in einem sich verjüngenden Ausscheidungsraum statt, dessen eine Begrenzungsfläche die gekrümmte Oberlippe 38 darstellt. Bei Veränderung der Bedingungen, unter denen die Maschine gefahren wird_f kann man die Ausscheidungsverhältnisse entsprechend durch Verstellen der Oberlippe 38 verändern.

In Fig. 3 ist eine vorteilhafte weitere Ausführungsform für die Führung des zweiten Stützsiebs 15 gezeigt. Das Sieb 15 läi$f t wie gemäß Fig. 1 über die mit Uberdruckkammer

309842/0427

2o versehene übertragungswalze 19 und ebenso auch über die Walze 16 der Presse. In dieser Ausführungsform ist der Lauf des zweiten Siebs 15 mit Hilfe der Walzen 43a und 43b so angeordnet, daß das Sieb durch den einen unter überdruck stehenden Raum 23a des Durchströmungstrockners geht. Hierbei liegt die Bahn 5 zwischen dem Haupttransportsieb 6 und dem zweiten Stützsieb 15 während der Anfangsphase der auf dem Zylinder 21 erfolgenden Trocknung, wodurch die Führung der Bahn im Trockner sichergestellt und die Bildung einer Weichmachzeichnung an der Oberseite der Bahn gefördert wird. Der entsprechende Zentrunwinkel des Zylinders 21 ist mit OC bezeichnet; es befindet sich im Bereich des Winkels (V die Bahn 5 zwischen zwei Sieben 6 und 15.

842/0427

Claims

Patentansprüche

1.J Papiermaschine zur Herstellung von Tissue-Papier, in der aus einem Stoffauslaufkasten die Masse auf ein Forraiersieb aufgegeben wird, das über eine Umlenkwalze läuft, wo die Bahn zwischen ein Haupttransportsieb und das Formiersieb gelangt, wobei in Unterstützung von dem Haupttransportsieb die Bahn in einen mit Entwässerungsmitteln versehenen Plansiebteil und von diesem in gepreßtem Zustand in einen Trockner sowie schließlich zu einer Aufwickelvorrichtung geleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß über eine Übertragungswalze (19) am unteren Ende des schräg nach abwärts gerichteten Plansiebteils die Bahn (5) direkt zwischen dem Haupttransportsieb (6) und einen oberhalb der Bahn befindlichen Stützsieb (15) zu einem Durchströraungstrockner (21, 22, 23, 4o, 41 und 42) und vom Durchströmungstrockner die Bahn (5) über eine Umlenkwalze (24) zu einer Ablösewalze (29) geführt und zur Aufwickelvorrichtung (33, 34) geleitet wird, während das Haupttransportsieb (6) über Rückführwalzen (35, 35a) zum Bahnformierteil geht, wobei die Bahn (5) durch die Papiermaschine hindurch auf der ganzen Strecke in Unterstützung durch das Haupttransportsieb (6) läuft.

2. Papiermaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Übertragungswalze (19) in Verbindung mit dem Haupttransportsieb (6)- und dem zweiten Stützsieb

309842/0427

(15) eine von besonderen Walzen (16, 17) und von einer unterdruckkammer gebildete Presse angeordnet ist, die die Andrükkung der oberen Fläche der Bahn (5) gegen das zweite Stützsieb (15) sicherstellt.

3. Papiermaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die übertragungswalze C19J und die Umlenkwalze (24) mit dem Zylinder (21) der Trockenvorrichtung Berührungsstellen bilden und diese Berührungsstellen mit dem Zentrum des Zylinders (21) einen Zentrumwinkel bilden,, der im Bereich von 2o bis 5o Grad liegt.

4. Papiermaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (2.1) des Trockners, die Übertragungswalze (19), die Umlenkwalze (24) und eine besondere Abschlüßplatte (25) einen unter Unterdruck stehenden geschlossenen Raum (26) bilden, in den Trokkenluft durch die Bahn (5) hindurch aus der Überdruckkammer (2o) der Übertragungswalze (19) und aus der überdruckkammer (27) der Umlenkwalze ("24) gesaugt wird.

5. Papiermaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Stützsieb (15) über seine Walzen (43a, 44b) laufend so geführt ist,

309842/0427

daß die Bahn (5) im Trockner nach der übertragungswalze £19) auf dem Hantel des Zylinders (21) des Trockners zwischen dem llaupttransportsieb (6) und dem zweiten Stützsieb (15) eine gewisse Strecke (Zentrumwinkel (X" des Zylinders 21) läuft.

6. Papiermaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich in der Umlenkwalze (24) eine zweite Überdruckkammer (28) befindet, durch die die Bahn (5) von der Umlenkwalze (24) abgelöst und in Unterstützung durch das Haupttransportsieb (6) zur zv/eiten Ablösewalze (29) geführt wird, wo sich zwei tiberdrückkammern (3o, 31) befinden, von denen die erste (3o) die Bahn (5) vom llaupttransportsieb (6) löst und die zweite (31)das llaupttransportsieb (6) reinigt, wobei dieses nach Umkehr durch die zweite Ablösewalze (29) zur Verbindung mit der Umkehrwalze (7) zurückgeführt wird.

309842/0427