DE60018424T2

DE60018424T2 - Trockenpartie

Info

Publication number: DE60018424T2
Application number: DE60018424T
Authority: DE
Inventors: Ingvar Klerelid
Original assignee: Metso Paper Karlstad AB
Current assignee: Valmet AB
Priority date: 1999-06-17
Filing date: 2000-05-03
Publication date: 2005-12-29
Anticipated expiration: 2020-05-04
Also published as: DE60018424D1; CA2376770A1; ATE290123T1; EP1194638A1; EP1194638B1; SE516663C2; AU4636800A; SE9902319L; US6488816B1; WO2000079046A1; SE9902319D0

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Trockenpartie bei einer Maschine für die Herstellung einer kontinuierlichen Tissue-Papierbahn, die eine Vortrockenpartie und eine Endtrockenpartie hat, wobei die Vortrockenpartie zumindest eine Presse aufweist, die eine erste Pressenvorrichtung und eine Gegenwalze hat, die drehbar in Lagern gelagert ist, wobei die erste Pressenvorrichtung und die Gegenwalze in Kontakt miteinander so eingerichtet sind, dass sie einen Pressenspalt zwischen ihnen ausbilden, und wobei ein endloses Papiermaschinengewebe so eingerichtet ist, dass es durch den Pressenspalt zusammen mit der Bahn tritt.
Der Ausdruck "Gewebe", der hierbei verwendet wird, soll sämtliche Arten an weichem Hygienepapier, gekreppt oder nicht, umfassen, wobei er Taschentuchpapier, Toilettentissue und Handtücher umfasst aber nicht darauf beschränkt ist.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Bei der Herstellung von weichem Papier oder Tissue bei geringeren Basisgewichten, das beispielsweise für die Herstellung von Haushaltspapier, Papierhandtüchern und anderen Hygieneerzeugnissen verwendet wird, ist es eine allgemeine Erfordernis, dass das spezifische Volumen d. h. die Beziehung zwischen dem Gewicht und dem Volumen des Papiers wesentlich höher als für andere Arten von Papier sein soll. Papier mit einem hohen spezifischen Volumen zeigt eine gewünschte Kombination aus Weichheit und hohen Wasserabsorptionsniveaus.
Die gegenwärtige kommerzielle Technologie, die zum Trocknen einer fortlaufenden Tissuebahn in einer Trockenpartie verwendet wird, dient der Anwendung von Zylindern mit großem Durchmesser, sogenannten Glätttrocknern, die intern mit Dampf beheizt werden, oder der Anwendung von Zylindern mit einem thermischen Durchlufttrocknen der Bahn, sogenannte TAD-Zylinder, die so eingerichtet sind, dass sie heisse Luft durch die Bahn entweder von Innenseite und aus dem Zylinder heraus d. h. mit einer nach außen gerichteten Strömung von der Außenseite und hinein d. h. mit einer nach innen gerichteten Strömung blasen.
Die Anwendung von Glätttrocknern zum Trocknen von Tissue hat einen hauptsächlichen Nachteil dahingehend, dass die glatte Oberfläche von dem Zylinder bewirkt, dass die Bahn zusammengedrückt wird, wenn sie an den Glätttrockner mittels einer Andrückwalze gepresst wird, die von einem Filz umhüllt ist, der die Bahn zu dem Glätttrockner befördert. Dies ist insbesondere dann der Fall, da die Bahn noch relativ nass ist, wenn sie zu dem Glätttrockner übertragen wird, was dazu führt, dass ihr Aufbau und ihre Voluminösität durch die Behandlung an dem Glätttrockner beeinträchtigt werden. Folglich kann bei einer herkömmlichen Trockenpartie für Tissue lediglich eine begrenzte Höhe an spezifischen Volumen erreicht werden. Typischer Weise wird die Bahn von den Glätttrockner gekreppt, um ihre Weichheit und Voluminösität etwas zu verbessern, aber im Allgemeinen geht diese Verbesserung verloren, wenn das Tissue verwendet wird und dadurch nass wird.
Darüber hinaus hat der Glätttrockner den Nachteil, dass er eine große Menge an Raum erforderlich macht, dass er eine begrenzte Kapazität hat und dass er hohe Investitionskosten mit sich bringt. Dies hängt von dem Zylinder ab, der von der Innenseite durch Dampf erwärmt wird, wobei die Wärme durch die Mantelfläche des Zylinders befördert werden muss, was einen Temperaturgradienten mit einer höheren Temperatur an der Innenseite und einer niedrigeren Temperatur an der Außenseite ergibt. Trotz des Dampfes an der Innenseite von dem Zylinder mit einer sehr hohen Temperatur wird eine Temperatur von lediglich ungefähr 95 bis 100°C an der Außenseite erreicht. Außerdem muss der gesamte Zylinder erwärmt werden, was zu einem hohen Energieverbrauch führt. Aufgrund der relativ niedrigen Temperatur muss die Bahn mit dem Glätttrockner eine lange Zeitspanne lang in Kontakt bleiben, was bedeutet, dass der Zylinder einen großen Durchmesser hat.
Bei der Entwicklung der Trockenpartie für Tissue ist es ebenfalls vorgeschlagen worden, die Bahn in einer Pressenpartie vorzutrocknen, die eine oder mehrere Pressenspalte aufweist, möglicherweise von der Schuhpressenart. Die vorgetrocknete Bahn wird dann an einem herkömmlichen Trocknungszylinder beispielsweise ein Glätttrockner endgetrocknet. Die Papierherstellmaschine von dieser Art, die eine Vortrockenpartie und eine Endtrockenpartie umfasst, ist in der Druckschrift US 5 393 384 offenbart, wobei die Bahn durch einen undurchlässigen Riemen durch die Trockenpartien befördert wird. Obwohl ein gewisser nützlicher Effekt sich aus dieser Art an System ergibt, kann die Vortrockenpartie nicht angemessen effizient gestaltet werden, da lediglich begrenzte lineare Belastungen in den Pressenspalten angewendet werden können, um die Tissuebahn nicht zu komprimieren bzw. zusammenzudrücken und dadurch das spezifische Volumen der Bahn zu verringern. Folglich ist eine Presse üblicherweise nicht ausreichend, um die erwünschten Trockengehalthöhen in der Vortrockenpartie zu erreichen, wobei deshalb zumindest zwei Pressen angewendet werden müssen, was mehr Raum, Investitionskosten und Energie erforderlich macht. Trotz der Anwendung von zumindest zwei Pressen wird das sich ergebende Tissue relativ flach und kompakt bei einem spezifischen Volumen, das geringer als das erwünschte hohe spezifische Volumen ist. Ein anderes Problem bei dieser Art an Pressen ist, dass stets ein gewisses Rücknässen der Bahn an dem Auslass von dem Pressenspalt auftritt.
Erheblich verbesserte Niveaus des spezifischen Volumens sind durch die Anwendung von thermischen Durchlufttrocknungszylindern d. h. TAD-Zylindern erreicht worden. Typischer Weise wird das spezifische Volumen um ungefähr 60 bis 200 % im Vergleich zu den Größen des spezifischen Volumens erhöht, die mit einem herkömmlichen Pressenspalt erreicht werden, dem ein Glätttrockner folgt. Üblicherweise geht dem TAD-Zylinder ein Sauggerät voran, durch das ein Eindruckmuster in der Bahn in ihrem nassen Zustand erreicht wird. Die Bahn wird danach in dem TRD-Zylinder durch eine nach innen gerichtete oder nach außen gerichteten Luftströmung getrocknet, während die Struktur/das eingedruckte Muster erhalten wird und dadurch das hohe spezifische Volumen der Bahn erhalten wird. Bei dem TAD-Trocknen ist die Struktur der Bahn sozusagen im Hinblick auf ihre Struktur eingefroren.
Der TAD-Zylinder hat jedoch den Nachteil, dass er eine große Menge an Raum erforderlich macht, dass er eine begrenzte Kapazität hat und dass er wiederum eine große Menge an Energie erforderlich macht. Darüber hinaus macht der TAD-Zylinder die Anwendung von sehr großen Volumina erforderlich, die gehandhabt werden müssen. Außerdem bringt er hohe Investitionskosten mit sich.
Ein anderes bekanntes Verfahren zum Trocknen einer Faserbahn ist die Anwendung eines sogenannten Impulstrocknens. Die nasse Bahn wird bei einer hohen Temperatur und bei einer hohen linearen Belastung in einer Pressenpartie gepresst, die einen oder mehrere Pressenspalte aufweist. Diese Technik ist in der Druckschrift SE 7 803 672-0 beschrieben, die der Druckschrift US 4 324 613 entspricht, und wird bei anderen Bahnarten außer Tissuegewebe oder für die Tissuebahnen mit einem begrenzten spezifischen Volumen angewendet. In diesen Patenten sind maximale spezifische Drücke von 3 bis 8 MPa und Oberflächentemperaturen an der Gegenwalze einer Presse einer herkömmlichen Art von zwischen ungefähr 150°C und 350°C beschrieben. Mit herkömmlicher Art ist hierbei ein Pressenspalt gemeint, bei dem zwei Walzen mit einem zylindrischen Querschnitt gegeneinander unter Druck arbeiten. Die Zeitspanne, die die Bahn in dieser Art an Pressenspalt gehalten wird, beträgt jedoch lediglich einige wenige Millisekunden aufgrund des kurzen Pressenspaltes, wobei dies eine Zeitspanne ist, die zu kurz ist, damit sich die nützlichen Effekte des Hochdruckpressens bei einer hohen Temperatur gänzlich entwickeln. Daher ist außerdem vorgeschlagen worden, ein Impulstrocknen bei einer erwärmten Schuhpresse anzuwenden, bei der der Pressenspalt auf ungefähr 20 bis 30 cm verlängert ist, was viel längere Zeitspannen für die Bahn in dem Spalt liefert.
Die Druckschrift US 5 556 551 offenbart einen derartigen Impulstrocknungsprozess für ein Trocknen von voluminösen Papierbahnen wie beispielsweise Toilettenpapier. Die Bahn und ein Wasser absorbierender Filz werden in einen Pressenspalt mit einer Schuhpresse hineingeführt. Die Bahn kann durch Dampf vor ihrem Eintreten in den Spalt erwärmt werden oder die glatte Fläche der Gegenwalze kann vor dem Spalt erwärmt werden. Es ist dargelegt, dass eine Delamination, die durch die plötzliche Expansion eines Schnelldampfes (flash steam) verursacht wird, wenn die Bahn den Hochdruckspalt verlässt, das Volumen und die Weichheit der Bahn verbessert. Die getrocknete Bahn wird von der Gegenwalze durch eine Abkratzeinrichtung gekreppt. Hohe Niveaus an spezifischem Volumen können durch den Prozess der Druckschrift US 5 556 551 nicht erreicht werden, da die Bahn in dem Spalt zwischen dem absorbierenden Filz, der eine flache Oberfläche hat, und der glatten Oberfläche der Gegenwalze komprimiert wird.
Ein wiederum anderes bekanntes Verfahren zum Trocknen einer Tissuebahn ist die Anwendung eines Trocknungszylinders wie beispielsweise ein Glätttrockner als Gegenwalze in einem Pressenspalt. Die Walze, die mit der Gegenwalze zusammen wirkt, kann außerdem mit einem Pressenschuh ausgestattet sein. Systeme dieser Art sind in den Druckschriften DE 196 54 345 (siehe 5) und DE 43 21 403 (siehe 11) gezeigt. In dem letztgenannten Dokument ist außerdem im Allgemeinen ausgeführt, dass der Pressschuh eine Erwärmungsvorrichtung umfassen kann. In der Druckschrift US 3 806 406 ist ein System für ein Erzeugen einer Tissuebahn gezeigt, wobei dieses System auch von der Art mit einem Pressenspalt zwischen einer ersten Walze und einer Gegenwalze ist, die ein Glätttrockner ist. Hierbei wird versucht, ein Komprimieren der Tissuebahn mit dem hohen spezifischen Volumen dahingehend zu vermeiden, dass die Oberfläche des Glätttrockners ein Reliefmuster zeigt, wobei sich Vertiefungen und erhöhte Teile zwischen ihnen befinden. Dadurch sind es im Wesentlichen die Teile der Bahn, die an den erhöhten Teilen der Zylinderoberfläche anliegen, die in dem Pressenspalt zusammengepresst werden, wobei die zwischenliegenden Teile relativ unbeeinflusst sind. Die Bahn wird dadurch mit einem Eindruckmuster versehen, dass aus Teilen, die zusammengedrückt sind, und anderen Teilen, die nicht zusammengedrückt sind, entsprechend dem Muster der Zylinderoberfläche besteht.
Die Druckschrift US 5 776 307 offenbart ein Verfahren, bei dem gepresstes Tissuepapier genässt wird. Eine noch unentwickelte Bahn wird an einem Öffnungen aufweisenden Formelement ausgebildet und dann zu einem Öffnungen aufweisenden Eindruckelement übertragen, das eine erste Bahnkontaktfläche mit einer Bahneindruckfläche und einem Ablenkleitabschnitt hat. Ein Abschnitt der Papierherstellfaser in der noch unentwickelten Bahn werden in den Ablenkleitabschnitt abgelenkt, wodurch eine Zwischenbahn erzeugt wird. Die Zwischenbahn wird an dem Öffnungen aufweisenden Eindruckelement zu einem Kompressionsspalt befördert. Eine erste Entwässerungsfilzlage ist benachbart zu der Zwischenbahn positioniert und eine zweite Entwässerungsfilzlage ist benachbart zu dem Öffnungen aufweisenden Eindruckelement positioniert. Die Bahn wird von dem Kompressionsspalt an dem Öffnungen aufweisenden Eindruckelement befördert. Die Bahn kann dann in einem Durchlufttrockner vorgetrocknet werden, indem erwärmte Luft so gerichtet wird, dass sie zuerst durch die Bahn und dann durch das Öffnungen aufweisende Eindruckelement tritt. Die Bahn kann dann an einer Trocknertrommel getrocknet werden.
Die Druckschrift EP-A-490 655 offenbart ein Verfahren zum Trocknen einer feuchten faserartigen Bahn. Das Verfahren weist die Schritte eines Ablagerns der feuchten faserartigen Bahn an einem porösen Träger auf. Die Oberfläche des Träger besteht aus erhöhten und vertieften Bereichen, die ein erstes Muster definieren, das zu der Seite der Bahn einzudrücken ist, die benachbart zu diesem sich befindet. Die Bahn und der Träger treten durch den Spalt zwischen einem Paar an drehbaren Walzen. Die Oberfläche von der Walze, die mit der Bahn in Kontakt steht, wird auf eine Temperatur erwärmt, die als ausreichend hoch beschrieben ist, um ein Trocknen der Bahn zu bewirken, und hat ein zweites Muster aus erhöhten und vertieften Bereichen, die zu der Seite der Bahn einzudrücken sind, die benachbart zu dieser sich befindet. Die Walzen sind so beschrieben, dass sie unter einer ausreichenden Belastung zusammengedrückt werden, um einen thermischen Kontakt zwischen der Oberfläche der erwärmten Walze und der Bahn zu erzeugen.
Trotz mehrerer Verfahren, Vorrichtungen und Systeme, die für ein Trocknen von Tissuebahnen bekannt sind, gibt es kein kommerziell erhältliches Trocknungssystem, das ein hohes spezifisches Volumen, hohe Niveaus an Wasserabsorption, eine gute Weichheit und ein deutliches Eindruckmuster bei der Bahn liefert, wobei es gleichzeitig lediglich einen relativ kleinen Raum erforderlich macht, relativ geringe Investitions- und Energiekosten mit sich bringt und außerdem eine hohe Kapazität und eine gute Zuverlässigkeit hat.
BESCHREIBUNG DER VORLIEGENDEN ERFINDUNG
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Probleme des Standes der Technik zu beseitigen oder zu verringern. Dem gemäß ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Trockenpartie für ein weiches Papier oder Tissue zu schaffen, die lediglich einen relativ geringfügigen Raum erforderlich macht, relativ geringe Investitions- und Energiekosten mit sich bringt und außerdem eine hohe Kapazität und eine gute Zuverlässigkeit hat und die das hohe spezifische Volumen, die Niveaus auf Wasserabsorption, die Weichheit und ein deutliches Eindruckmuster der Bahn behält.
Darüber hinaus ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Trockenparte zu schaffen, durch die Werte an spezifischem Volumen mit den gleichen hohen Niveaus wie die Werte des spezifischen Volumens für die durch TAD getrockneten Tissuebahnen erhalten werden können, ohne dass TAD-Zylinder unbedingt angewendet werden müssen. Dadurch zeigt die Tissuebahn, die in einer Trockenpartie gemäß der vorliegenden Erfindung getrocknet worden ist, ein im Wesentlichen beibehaltenes hohes spezifisches Volumen und eine im Wesentlichen beibehaltene Struktur, wobei ihr Eindruckmuster umfasst ist, selbst wenn in Verbindung mit ihrer Anwendung ein Benetzen geschieht. Sozusagen erinnert sich die Tissuebahn, wie sie getrocknet worden ist, wodurch sie ihr günstiges spezifisches Volumen und ihre günstigen Struktureigenschaften behält, wenn sie angewendet wird.
Dem gemäß wird eine Trockenpartie bei einer Maschine für die Herstellung einer kontinuierlichen Tissuepapierbahn mit einer Vortrockenpartie und einer Endtrockenpartie geschaffen, wobei die Vortrockenpartie zumindest eine Presse aufweist, die eine erste Pressenvorrichtung und eine Gegenwalze hat, die drehbar in Lagern gelagert ist, wobei die erste Pressenvorrichtung und die Gegenwalze in Kontakt miteinander so eingerichtet sind, dass sie einen Pressenspalt zwischen ihnen ausbilden, und wobei ein endloses Papiermaschinengewebe so eingerichtet ist, dass es durch den Pressenspalt zusammen mit der Bahn tritt, dadurch gekennzeichnet, dass die Presse eine Heißpresse ist, die ein externes Erwärmungselement hat, das so eingerichtet ist, dass es einen Oberflächenabschnitt der Gegenwalze erwärmt, wobei das Gewebe eine durchlässige grobe offene Struktur hat, die ein Oberflächenmuster definiert, das während des Durchtretens durch den Pressenspalt in die Tissuebahn geprägt wird, und das Gewebe sich zumindest bis zu der Endtrockenpartie erstreckt, um die geprägte Bahn zu der Endtrockenpartie zu befördern, ohne dass die Struktur der geprägten und vorgetrockneten Tissuebahn beeinträchtigt wird.
Da die Ausdrücke "Impulstrockner" und "Impulstrocknen" implizieren, dass Wasser in der Bahn so stark verdampft, dass der erzeugte Dampf flüssiges Wasser aus der Bahn herausbläst, werden die eher gattungsgemäßen Ausdrücke "Heißpresse" und "Heißpressen" verwendet, um die vorliegende Erfindung zu beschreiben.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Textilstück, vorzugsweise ein Pressenfilz, so eingerichtet, dass es in einer Schleife um eine Vielzahl an Führungswalzen läuft und durch den Pressenspalt zusammen mit dem Gewebe tritt, wobei das Textilstück die Fähigkeit hat, Flüssigkeit aufzunehmen und diese von der Bahn wegzubefördern. Andere bekannte Einrichtungen zum Aufnehmen und Wegbefördern der Flüssigkeit sind ebenfalls denkbar. Das endlose Papiermaschinengewebe ist vorzugsweise ein Eindruckgewebe oder ein TAD-Gewebe und ist so eingerichtet, dass es durch den Pressenspalt zusammen mit der Bahn tritt. Ein TAD-Gewebe ist ein Gewebe, dass die Bahn durch eine TAD-Einheit nimmt.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung zeigt an jedem Ort in der Trockenpartie, bei dem die Bahn gepresst wird oder einer Belastung zwischen den beiden Flächen unterworfen wird, sei es dass die Bahn an der Oberfläche einer Walze oder eines Zylinders mit einer Textilstückfläche oder einer Gewebefläche an ihrer gegenüberstehenden Seite befördert wird oder die Bahn einer linearen Belastung zwischen zwei Oberflächen in einem Pressenspalt ausgesetzt ist, zumindest eine der beiden Oberflächen eine strukturierte/grobe Oberfläche auf. In dem Fall, dass die strukturierte/grobe Oberfläche ein Gewebe oder ein Textilstück ist, ist sie ein durchlässiges vorzugsweise eindrückendes Gewebe oder Textilstück. In dem Fall, dass die strukturierte/grobe Oberfläche die Mantelfläche einer Walze oder eines Zylinders ist, ist sie eine Oberfläche mit einem Relief, vorzugsweise einem Eindrückmuster. Durch diesen Aspekt wird die Bahn niemals vollständig zwischen zwei flachen oder glatten Oberflächen in der Trockenpartie komprimiert, wodurch sie ein hohes spezifisches Volumen, eine gute Weichheit und gute Wasserabsorbierniveaus erhält, wobei der Aufbau der Bahn im Wesentlichen selbst dann beibehalten bleibt, wenn sie bei der Anwendung rückgenässt wird.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Presse so eingerichtet, dass sie einen abgehenden Trockengehalt von 40 – 60 %, vorzugsweise 45 – 55 % in der Bahn liefert, wenn die zu der Presse hineingelangende Bahn einen Trockengehalt von 10 – 30 %, vorzugsweise 20 – 30 % hat. Dem gemäß wird der Trockengehalt der Bahn um 10 bis 50 Prozenteinheiten in dem Heißpressspalt erhöht. Es ist möglich, wird aber nicht bevorzugt, dass mehr als ein Pressenspalt in der Vorpressenpartie angewendet werden kann, wobei der zusätzliche Pressenspalt oder die zusätzlichen Pressenspalte von einer herkömmlichen Nasspressenart oder von einer Impulstrockenart ist oder sind.
Der Pressenspalt ist vorzugsweise so eingerichtet, dass er eine lineare Belastung von 200 bis 800 kN/m vorzugsweise 300 bis 600 kN/m zwischen der ersten Pressenvorrichtung und der Gegenwalze vorsieht. Die Gegenwalze kann eine glatte Oberfläche haben, zumindest wenn das Gewebe, dass die Bahn durch den Spalt befördert, eine strukturierte eindrückende Oberfläche hat. Alternativ kann die Manteloberfläche der Gegenwalze eine mit einem Muster versehene eindrückende Oberfläche mit Vertiefungen mit einer Tiefe von vorzugsweise 0,1 bis 2,0 mm und Teilen zwischen den Vertiefungen d. h. erhöhte Teile vorzugsweise mit einer Breite von 1 bis 5 mm haben. Der Oberflächenbereich von den erhöhten Teilen d. h. der Oberflächebereich, der mit der Bahn in Kontakt steht, bildet 20 bis 50 % des Gesamtoberflächenbereiches der Manteloberfläche gemessen an dem Umfang des Mantels. Wenn sowohl das durchlässige Gewebe als auch die Gegenwalze mit eindrückenden Mustern versehen sind, wird das Tissueerzeugnis in nützlicher Weise an beiden Seiten eingedrückt. Vorzugsweise hat die Gegenwalze einen Durchmesser von 2,0 bis 3,6 m.
Die Gegenwalze kann ein massiver zylindrischer Körper sein oder sie kann eine erwärmbare vorzugsweise austauschbare drehbare Hülse aufweisen, die so eingerichtet ist, dass sie einen drehbaren Walzenkörper umgibt, weil sie vorzugsweise den Walzenkörper lose umgibt, um eine freie Expansion der Hülse in bezug auf den Walzenkörper in Verbindung mit dem externen Erwärmen zu ermöglichen. Bei diesem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird die Hülse durch das externe Erwärmungselement an einem Oberflächenabschnitt der Hülse erwärmt. Die Hülse und der Walzenkörper im Inneren der Hülse sind exzentrisch in Bezug aufeinander derart angeordnet, dass die Hülse mit der ersten Pressenvorrichtung in dem Pressenspalt in Kontakt steht und außerdem mit dem Walzenkörper in dem Pressenspalt in Kontakt steht, so dass eine lineare Belastung von dem Walzenkörper zu dem Spalt über die Hülse übertragen wird. Die Drehung der Hülse wird durch die Drehung des Walzenkörpers angetrieben, wobei die Reibung zwischen dem Walzenkörper und der Hülse die Hülse dazu drängt, dass sie mit der gleichen Umfangsgeschwindigkeit wie der Walzenkörper sich dreht. Durch diesen Aufbau wird eine temperaturbezogene Spannung in der Gegenwalze vermieden. Eine derartige Spannung kann ansonsten deshalb auftreten, weil die äußere Lage einer massiven von außen erwärmten Walze heisser als die inneren Lagen der Walze ist, wobei die Lagen ohne deutliche Grenzlinien sind. Aufgrund dessen wird die äußere Lage sich stärker als die innere Lage expandieren, was zu Temperaturspannungen führt. Außerdem kann bei massiven Walzen kaum die geometrische Form der Walze über die Maschinenrichtung beibehalten werden, da ein Beibehalten der gleichen Temperatur in der Manteloberfläche wie in den Giebeln schwierig ist. Durch eine Hülse, die bloß um den Walzenkörper herum angeordnet ist, wird diese Art an Problemen vermieden. Ein weiterer Vorteil bei der austauschbaren Hülse ist, dass das eindrückende Muster relativ einfach durch ein Wechseln der Hülsen ausgetauscht werden kann.
Gemäß einem wiederum anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die erste Pressenvorrichtung eine erste Walze sein und/oder kann sie mit einem Pressenschuh in dem Pressenspalt versehen sein.
Wahlweise ist die Presse so eingerichtet, dass sie die Bahn an der Oberfläche der Gegenwalze zumindest 90° lang, vorzugsweise mindestens 180°, und maximal ungefähr 300° von dem Umfang der Gegenwalze stromabwärtig von dem Pressenspalt befördert und dadurch trocknet. Es ist jedoch ebenfalls denkbar, dass die Vortrockenpartie so eingerichtet ist, dass sie die Bahn von der ersten Pressenvorrichtung und der Gegenwalze weg im Wesentlichen sofort nach/stromabwärtig von dem Pressenspalt führt. Ein Vorteil, der erhalten werden kann, indem die Bahn von den Walzen im Wesentlichen unmittelbar nach dem Pressenspalt weggeführt wird, ist, dass eine höhere Temperatur an der Gegenwalze angewendet werden kann, ohne dass ein Risiko dahingehend besteht, dass das (synthetische) Gewebe zerstört wird. Vorzugsweise ist der Oberflächenabschnitt der Gegenwalze so eingerichtet, dass er durch das externe Erwärmungselement auf eine Temperatur von zumindest 150°C, vorzugsweise 200 bis 300°C, erwärmt wird. Das externe Erwärmungselement ist an einem anderen Ort als der Ort angeordnet, bei dem die Bahn durch die Gegenwalze befördert wird, vorzugsweise unmittelbar vor dem Pressenspalt.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung sind Freigabeeinrichtungen, die vorzugsweise aus mit Druck beaufschlagten Luftmessern bestehen, angeordnet, um die Bahn von der Oberfläche der Gegenwalze freizugeben.
Die Endtrockenpartie kann einen Glätttrockner, einen thermischen Durchlufttrocknungszylinder oder deren Kombination aufweisen. Außerdem kann der thermische Durchlufttrocknungszylinder, wenn ein derartiger angewendet wird, mit einer nach innen gerichteten Strömung oder mit einer nach außen gerichteten Strömung eingerichtet sein. Natürlich kann auch eine andere Trocknungseinrichtung für das Endtrocknen der Bahn angewendet werden.
Durch die erfindungsgemäße Kombination einer Vortrockenpartie auf Grundlage einer Heißpresstechnik und einer Endtrockenpartie, die einen Trocknungszylinder wie beispielsweise einen Glätttrockner oder einen TAD-Zylinder oder eine andere aus dem Stand der Technik bekannte Trocknungseinrichtung umfassen kann, und bei der die Bahn niemals zwischen zwei flachen oder glatten Oberflächen in der Trockenpartie komprimiert wird, wird, was äußerst wichtig ist, eine Tissuebahn sehr hohen Niveaus an spezifischem Volumen und mit Struktureigenschaften, die den Struktureigenschaften von der TAD getrockneten Tissuebahnen sehr ähnlich sind, erhalten. Somit wird eine Tissuebahn erhalten, die eine bessere Struktur hat, und die auf einen höheren Trockengehalt vor dem Endtrocknen der Bahn vorgetrocknet worden ist. Dies wiederum bedeutet, dass ein Eindruckmuster der Bahn nicht beeinträchtigt wird, wenn sie zu einem Trocknungszylinder wie beispielsweise ein Glätttrockner befördert wird. Gleichzeitig wird der Energiebedarf in Vergleich zu dem Energiebedarf für das TAD-Trocknen verringert, und die Investitionskosten und die Anforderung im Hinblick auf den Raum werden gesenkt. Das effiziente Trocknen in der Vortrockenpartie, das durch den Pressenspalt mit einem Heißpressen sichergestellt wird, ermöglicht ein Erhöhen der Geschwindigkeit der Tissuepapiermaschine. Wechselweise wird der Bedarf an Trocknungszylindern mit großem Durchmesser in der Endtrockenpartie vermindert, wodurch Durchmesser, die kleiner als im Stand der Technik sind, bei dem Trocknungszylinder (den Trocknungszylindern) angewendet werden können. Wenn ein TAD-Zylinder in der Endtrockenpartei angewendet wird, kann er kleiner sein und wird er geringere Luftströmungen anwenden. Bei der Rekonstruktion von vorhandenen Papierherstellmaschinen kann die Kapazität erhöht werden, ohne dass irgendein zusätzlicher Raum erforderlich ist, und außerdem wird die Effizienz und die Zuverlässigkeit der Maschine verbessert.
DETAILIERTE BESCHREIBUNG
Nachstehend ist die Trockenpartie der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
1 zeigt eine schematische Darstellung von einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, das eine Presse aufweist, bei der die Bahn um die Gegenwalze gehüllt ist, woraufhin ein Glätttrockner folgt;
2 zeigt eine schematische Darstellung von einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, das eine Presse aufweist, ohne dass die Bahn um die Gegenwalze gehüllt ist, woraufhin ein Glätttrockner folgt;
3 zeigt eine schematische Darstellung von einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, das ein Presse aufweist, wobei die Bahn um die Gegenwalze gehüllt ist, woraufhin ein TAD-Zylinder mit einer nach innen gerichteten Luftströmung folgt;
4 zeigt eine schematische Darstellung von einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, das eine Presse aufweist, bei der die Bahn nicht um die Gegenwalze gehüllt ist, woraufhin ein TAD-Zylinder mit einer nach innen gerichteten Luftströmung folgt;
5 zeigt eine schematische Darstellung von einem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, das eine Presse aufweist, bei der die Bahn um die Gegenwalze gehüllt ist, woraufhin ein TAD-Zylinder mit einer nach außen gerichteten Luftströmung folgt;
6 zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Gegenwalze.
Entsprechende Gegenstände bzw. Elemente in den verschiedenen Zeichnungen sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Bei dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel hat eine Vortrockenpartie eine Heißpresse, die allgemein mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet ist, und eine Endtrockenpartie mit einem Trocknungszylinder 2, der bei diesem ersten Ausführungsbeispiel ein Glätttrockner ist. Die Heißpresse 1, die mitunter nicht ganz angemessen ein Impulstrockner genannt wird, hat eine erste Walze 3, eine Gegenwalze 4, die zusammen mit der ersten Walze 3 einen Pressenspalt 5 ausbildet, und ein endloses Papierherstellmaschinengewebe 12, das in einem direkten Kontakt mit der Bahn 22 steht. Das Gewebe 12 hat die Fähigkeit, Flüssigkeit in einer flüssigen Phase oder in einer gasförmigen Phase aufzunehmen.
Die nasse Bahn 22 wird durch das eindrückende Gewebe 12 eingedrückt, wobei eine Unterdruckvorrichtung 30 vorzugsweise die Bahn zu der und teilweise in die durchlässige grobe offene Struktur des Gewebes an einem Ort vor der Presse 1 saugt. Dem gemäß ist in der Zeichnung die Bahn 22 an dem Gewebe 12 an der Seite des Gewebes, die zu der Unterdruckvorrichtung 30 entgegengesetzt ist, angeordnet.
Die Gegenwalze 4 ist aus einem massiven zylindrischen Körper hergestellt, der mit (nicht dargestellten) Wellendrehpunkten für ein drehbares Lagern in (nicht gezeigten) Lagern durch einen Motor (der ist auch nicht gezeigt) versehen ist. Die Gegenwalze 4 ist mit einem beweglichen (beispielsweise oszillierenden) oder ortsfesten externen Erwärmungselement 8 versehen, wobei dieses Erwärmungselement so eingerichtet ist, dass es einen Oberflächenabschnitt der Walze 4 unmittelbar vor dem Eintritt dieses Oberflächenabschnittes in den Pressenspalt 5 erwärmt. Das Erwärmen kann durch ein Induktionserwärmen, durch ein Erwärmen durch einen Gasbrenner oder durch andere an sich beim Impulstrocknen bekannte Maßnahmen bewirkt werden. Die Bahn 22 ist so eingerichtet, dass sie einen wesentlichen Teil von dem Umfang der Gegenwalze 4 umhüllt, wodurch die Bahn an der heißen Oberfläche der Walze nach dem Pressenspalt 5 zusätzlich getrocknet wird. Eine Belüftungshaube 9 ist so eingerichtet, dass zumindest ein Teil der Oberfläche der Gegenwalze 4 an einem Ort belüftet wird, an dem die Bahn durch die Walze befördert wird. Die Bahn wird sich ohne weiteres von der Oberfläche der Gegenwalze bei Temperaturen von oberhalb 200°C lösen. Dies ist insbesondere der Fall, weil die Bahn relativ fest durch die Netzstruktur des Gewebes 12 gehalten wird. Bei Bedarf können Freigabeeinrichtungen wie beispielsweise Luftmesser oder dergleichen (die nicht gezeigt sind) angeordnet sein, um das Freigeben d.h. Lösen der Bahn von der Walzenoberfläche zu unterstützen. Bei Bedarf kann die Mantelfläche der Gegenwalze 4 durch eine Reinigungseinrichtung gereinigt werden, wie beispielsweise eine Schaberklinge, eine Bürste (vorzugsweise eine Metallbürste) oder durch Luftmesser (diese sind nicht gezeigt).
Das Impulstrocknen in dem erwärmten Pressenspalt 5 kann zu nützlichen Effekten im Hinblick auf das spezifische Volumen führen. Eine Theorie, die keine bindende Theorie ist, lautet, dass dies durch die plötzliche Expansion von Schnelldampf (flash steam) verursacht wird, wenn die Bahn den Hochdruckspalt verlässt. Dadurch wird eine vorteilhafte Zunahme bei dem spezifischen Volumen/dem Volumen und der Weichheit der Bahn erhalten.
Wahlweise kann die Temperatur der Bahn 22 vor dem Pressenspalt 5 durch einen oder mehrere Dampfgebläsekästen (die sind nicht gezeigt) erhöht werden, der oder die an der freien Seite der Bahn angeordnet ist oder sind. Ein Vorerwärmen der nassen Bahn verleiht dem Wasser eine geringere Viskosität, was das Herauspressen des Wassers aus der Bahn in dem Pressenspalt 5 erleichtert.
Die Mantelfläche der Gegenwalze 4 ist vorzugsweise, aber nicht unbedingt, mit einem eindrückenden Muster versehen, wodurch die Bahn 22 an ihrer Seite, die dem Mantel der Gegenwalze 4 zugewandt ist, eingedrückt wird. Das eindrückende Muster ist vorzugsweise von der in einer anderen Patentanmeldung gezeigten Art, die mit dem gleichen Prioritätsdatum wie die vorliegende Patentanmeldung von der gleichen Anmelderin angemeldet worden ist, wobei die andere Patentanmeldung den Titel "Presse" hat. Da das Gewebe 12 mit einem eindrückenden Muster versehen ist, wird die Bahn in diesem Fall an beiden Seiten eingedrückt. Zusätzlich zu dem Vorteil, dass die Bahn an beiden Seiten eingedrückt wird, was ihr spezifisches Volumen und ihre Weichheit erhöht, führt das Muster der Manteloberfläche der Gegenwalze 4 dazu, dass die Bahn im Wesentlichen lediglich durch den Pressenspalt 5 in den Teil in der Bahn komprimiert wird, die durch die erhöhten Teile des eindrückenden Musters d. h. die Teile zwischen den Vertiefungen des Musters beeinflusst werden. Die Zwischenteile d. h. die Teile, die den Vertiefungen des Musters entsprechen, verbleiben relativ unbeeinflusst. In diesen Teilen wird der Tissuebahn jedoch ermöglicht, dass sie durch den Dampf in den Vertiefungen expandiert, was dem Tissue ein hohes spezifisches Volumen verleiht. Die Bahn wird dadurch mit einem Eindruckmuster versehen, das aus Teilen, die zusammengepresst sind, und anderen Teilen, die nicht zusammengepresst sind, besteht, das dem Muster der Oberfläche der Walze entspricht. Selbst wenn die Manteloberfläche der Gegenwalze 4 glatt ist, wird ein ähnlicher Effekt aufgrund der offenen Netzstruktur des Gewebes erreicht.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Heißpresse 1 eine Schuhpresse mit einem Langpressenspalt 5, wobei die erste Walze 3 eine Schuhpressenwalze ist, die einen Pressschuh 10 aufweist. Der Mantel der ersten Walze 3 besteht daher, wie dies für eine Schuhpressenwalze herkömmlich ist, aus einer undurchlässigen flexiblen Ummantelung 11. Der Pressenschuh 10 hat eine konkave Oberfläche (von der mit dem Bezugszeichen 23 in 6 bezeichneten Art), um der konvexen Oberfläche der Gegenwalze 4 zu folgen, wodurch der Langspalt 5 ausgebildet wird. Die flexible Ummantelung 11 der ersten Walze 3 läuft durch den Pressenspalt 5 in einem Gleitkontakt mit der konkaven Oberfläche des Pressenschuhs 10. Als eine Alternative kann ein Pressenriemen die flexible Ummantelung 11 ersetzen und kann in einer Schleife um eine Vielzahl an (nicht dargestellten) Führungswalzen laufen, wobei der Pressenschuh in der Schleife montiert ist.
Das Textilstück 6 der Schuhheißpresse 1 ist so eingerichtet, dass es in einer Schleife um eine Vielzahl an Führungswalzen 7 und durch den Langspalt 5 läuft. Die Bahn 22 wird durch das Gewebe 12 befördert und zusammen mit dem Textilstück 6 zu dem Pressenspalt 5 geführt. Die Bahn geht zusammen mit dem Gewebe von dem Textilstück nach dem Pressenspalt weg, um an der Oberfläche der Gegenwalze 4 anzuliegen, wie dies vorstehend beschrieben ist. Üblicher Weise besteht das Textilstück 6 aus einem Pressenfilz, jedoch kann auch ein durchlässiger Riemen angewendet werden, der Durchgangsöffnungen hat und möglicherweise Vertiefungen zwischen den Öffnungen, oder es kann ein undurchlässiger Riemen mit Vertiefungen mit einer geeigneten Tiefe, Form und Erstreckung angewendet werden. Die Öffnungen und die Vertiefungen sind so eingerichtet, dass sie die Flüssigkeit aufnehmen und sie von der Bahn weg und aus dem Pressenspalt 5 heraus befördern. Als eine Alternative kann eine Saugvorrichtung oder eine beliebige andere bekannte Einrichtung zum Befördern und Entziehen der Feuchtigkeit aus dem Pressenspalt angewendet werden.
Statt dem oder in Kombination mit dem durchlässigen oder undurchlässigen Riemen wird ein durchlässiges eindrückendes Gewebe 12 angewendet, um die Bahn zumindest durch die Vortrockenpartie zu befördern. Das Gewebe ist vorzugsweise aus einem synthetischen und/oder metallischen Material hergestellt und hat eine offene grobe Struktur von ungefähr 35 bis 50 Mesh sowohl in der Maschinenrichtung als auch in der Querrichtung.
Die gezeigte Heißpresse 1 mit einem Pressenschuh 10 ist das bevorzugte Ausführungsbeispiel, jedoch können auch andere Arten an Heißpressvorrichtungen wie beispielsweise eine herkömmliche Walzenpresse beispielsweise mit einer zylindrischen Pressenwalze, die mit der heißen Gegenwalze 4 zusammenwirkt, um einen Pressenspalt auszubilden, bei der vorliegenden Erfindung angewendet werden.
Von der Heißpresse 1, d. h. nachdem die Bahn 22 von der Oberfläche der Gegenwalze 4 freigegeben worden ist, wird die Bahn und vorzugsweise auch das Gewebe 12 wahlweise über eine oder mehrere Führungswalzen 13 zu einem Trocknungszylinder 2 oder einer anderen Trocknungsanlage für ein Endtrocknen geführt. Bei dem dargestellten ersten Ausführungsbeispiel ist der Trocknungszylinder 2 ein Glätttrockner (Yankee-Trockner). Die Bahn 22 wird in einen Übertragungsspalt 14 zwischen den Trocknungszylinder 2 und einer Übertragungswalze 15 einer herkömmlichen zylindrischen Art geführt. Die lineare Belastung von dem Übertragungsspalt 14 ist sehr gering. Sie ist im Wesentlichen lediglich ausreichend, um die Bahn zu dem Trocknungszylinder zu übertragen. Die Bahn folgt dem Glätttrockner um einen größeren Teil seines Umfangs und wird dadurch durch seine warme Manteloberfläche getrocknet. Der Glätttrockner ist von einer herkömmlichen Art, wobei er eine Haube und an sich bekannte Merkmale aufweist. Es ist jedoch auch möglich, dass er einen etwas kleineren Durchmesser als ein herkömmlicher Glätttrockner hat. Wenn das Trocknen vollendet ist, kann die Bahn von der Manteloberfläche des Trockners mit Hilfe einer Krepprakel 16 abgekreppt werden. Alternativ wird sie weggeführt, ohne gekreppt zu werden.
Bei Bedarf kann dem Glätttrockner ein Leichtkalander zum Verbessern eines Tastempfindens oder eine andere Trocknungseinrichtung wie beispielsweise ein Durchlufttrocknungszylinder (TAD-Zylinder) oder eine entsprechende folgen.
In 2 ist ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gezeigt, das eine Heißpresse 1 aufweist, ohne dass die Bahn um die Gegenwalze 4 gehüllt ist, woraufhin ein Glätttrockner 2 folgt. Hierbei tritt die Bahn durch den Spalt der ersten Walze 3, die von einer Schuhpressenart mit einem Langspalt sein kann, und der erwärmten Gegenwalze 4. Die Bahn 22 wird danach von dem Spalt 5 zu dem Glätttrockner 2 durch das Gewebe 12 befördert, ohne um den Umfang der Gegenwalze 4 herum befördert zu werden.
Die Bahn 22 wird von der Walze 4 der Heißpresse 1 im Wesentlichen direkt nach dem Pressenspalt 5 beispielsweise durch Luftmesser gelöst. Das externe Erwärmungselement 8 kann so eingerichtet sein, dass es die Oberfläche der Gegenwalze 4 an einem Ort ungefähr 30° bis 300° vor dem Pressenspalt erwärmt. Dem gemäß kann es auch in der Nähe von dem Auslass des Pressenspaltes angeordnet sein, was möglich ist, da der Wärmeverlust von der Oberfläche der Gegenwalze relativ gering ist, bevor diese mit der nassen Bahn in dem Pressenspalt 5 in Kontakt gelangt. Ansonsten ist das dargestellte zweite Ausführungsbeispiel von der gleichen Art wie das von 1 dargestellte Ausführungsbeispiel.
In 3 ist ein drittes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gezeigt, das eine Heißpresse 1 aufweist, wobei die Bahn um die Gegenwalze 4 gehüllt wird, woraufhin ein thermischer Durchlufttrocknungszylinder (ein TAD-Zylinder) 17 folgt. Die Vortrockenpartie, die die Heißpresse 1 aufweist, hat den gleichen Aufbau wie die Vortrockenpartie von 1. Von der Heißpresse 1 wird die Bahn 22 wahlweise über eine oder mehrere (nicht dargestellte) Führungswalzen an dem Gewebe 12 zu einem Trocknungszylinder 17 geführt. Die Bahn ist so eingerichtet, dass sie um einen wesentlichen Teil des Umfangs von dem Trocknungszylinder an der Oberfläche von dem Trocknungszylinder befördert wird, wobei das Gewebe 12, das durchlässig ist, sich dazwischen befindet. Der Trocknungszylinder 17 ist so eingerichtet, dass er über eine nicht gezeigte Haube Luft mit Temperaturen von bis zu 220°C und Geschwindigkeiten von ungefähr 5 bis 10 m/s durch die Bahn, das Gewebe 12 und die Oberfläche des Zylinders d. h. mit einer nach innen gerichteten Luftströmung saugt, woraufhin die Luftströmung den Zylinder über ihren Giebel verlässt und mit der Hilfe eines Zirkulationslüfters rezirkuliert. Dadurch wird die Bahn durch die hindurch strömende Luft getrocknet. Die Bahn wird schließlich an dem TAD-Zylinder 17 getrocknet, wobei sie durch das Gewebe 12 nach dem TAD-Zylinder über eine oder mehrere Führungswalzen 18 zu einem (nicht dargestellten) Aufroller für ein Aufwickeln zu einer Tissuepapierrolle befördert wird. Alternativ wird die Bahn nach dem TAD-Zylinder zu einer anderen Trocknungseinrichtung wie beispielsweise ein Glätttrockner oder dergleichen für ein zusätzliches Trocknen befördert.
In 4 ist ein viertes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gezeigt, das eine Heißpresse 1 aufweist, ohne dass die Bahn um die Gegenwalze 4 gehüllt ist. Die Heißpresse 1 ist von der gleichen Art wie bei 2. Nach der Heißpresse 1 wird die Bahn 22 wahlweise von dem Gewebe 12 zu einem zweiten Gewebe 19, das hierbei ein TAD-Gewebe ist, über eine oder mehrere Aufnahmevorrichtungen 33 und weiter zu einem Trocknungszylinder 17 übertragen. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Trocknungszylinder 17 ein TAD-Zylinder mit dem gleichen Aufbau wie bei 3. Nach dem TAD-Zylinder wird die Bahn zu einem weiteren Trocknen befördert, beispielsweise zu einem (nicht dargestellten) Glätttrockner, oder sie wird zu einem (nicht dargestellten) Aufroller für ein Aufwickeln befördert.
In 5 ist ein fünftes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gezeigt, das eine Heißpresse 1 aufweist, wobei die Bahn um die Gegenwalze 4 wie bei 1 gehüllt ist. Nach der Heißpresse 1 wird die Bahn 22 wahlweise über eine oder mehrere (nicht gezeigte) Führungswalzen zu einem TAD-Zylinder 17 befördert. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der TAD-Zylinder 17 mit einer nach außen gerichteten Luftströmung d. h. durch die Manteloberfläche des Zylinders, durch die Bahn, um die Bahn zu trocknen, und durch das Gewebe eingerichtet. Die Bahn ist dadurch so eingerichtet, dass sie um einen wesentlichen Teil des Umfangs von der Manteloberfläche des Zylinders zwischen dem durchlässigen Gewebe 12 und dem Zylinder 17 befördert wird.
In 6 ist dargestellt, dass die Gegenwalze 4 bei einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel mit einer erwärmbaren, austauschbaren Hülse 25 versehen ist, die so angeordnet ist, dass sie einen Walzenkörper 27 umgibt, vorzugsweise lose den Walzenkörper umgibt, um eine freie Expansion der Hülse 25 in Bezug auf den Walzenkörper 27 zu ermöglichen, wodurch unerwünschte Spannungen vermieden werden. Die Hülse 25 ist beweglich und so eingerichtet, dass sie Wärme zu der Bahn 22 kontinuierlich überträgt, wenn die Bahn durch den Pressenspalt 5 tritt. Die Hülse 25 wird von außen durch das externe Erwärmungselement 8 erwärmt. Die Hülse 25 ist vorzugsweise zylindrisch und umgibt zumindest den axialen Teil von dem zylindrischen Walzenkörper 27, der in dem Pressenspalt 5 aktiv ist. Die Hülse 25 ist frei von einer mechanischen, per Haftmittel bewirkten oder anderen Art an permanenten Fixierverbindung, die ein freies Expandieren von der Hülse 25 in axialer und/oder radialer Weise in Bezug auf den zylindrische Walzenkörper 27 außerhalb von dem Pressenspalt 5d. h. dort, wo das Erwärmen stattfindet, verhindern würde.
Der Walzenkörper 27 ist so eingerichtet, dass er gegen die Hülse 25 an einem Ort innerhalb der Zone von dem Pressenspalt 5d. h. innerhalb der Zone von dem Pressschuh 10 presst. Der Druck zwischen der Hülse 25 und dem Walzenkörper 27 ist ausreichend hoch, damit die Hülse durch den Walzenkörper mit der gleichen Umfangsgeschwindigkeit an dem Kontaktort gedreht wird. Die Hülse 25 ist so angeordnet, dass sie sich um ihre eigene Mittelachse dreht, die in Bezug auf die Drehachse des Walzenkörpers 27 exzentrisch ist. Die Hülse 25 kann steif sein und ein stabile Form haben oder sie kann flexibel sein und somit keine stabile Form haben. Im Allgemeinen hat sie, wenn sie steif ist, eine Wanddicke von 5 bis 100 mm, vorzugsweise 15 bis 40 mm. Indem die Wanddicke der Hülse 25 ausreichend dick gestaltet wird, kann die Manteloberfläche von der Hülse als die Oberfläche einer herkömmlichen Pressenwalze behandelt werden, wodurch sie durch eine Reinigungseinrichtung beispielsweise eine Schaberklinge, eine Bürste (vorzugsweise eine metallische Bürste) oder durch Luftmesser (diese sind nicht gezeigt) gereinigt werden kann. Wenn die Hülse 25 flexibel ist, kann sie ein weicher flexibler Zylinder mit einer Wanddicke von 0,4 bis 5,0 mm, vorzugsweise 0,8 bis 2,3 mm, sein. Da die Hülse 25 flexibel ist, kann eine Schaberklinge für ein Reinigen an einem geeigneten Ort so angeordnet sein, dass die Hülse 25 zu dem Walzenkörper 27 hin gebogen wird, der als Stütze wirkt.
Die Hülse kann außerdem bei einem anderen Ausführungsbeispiel durchlässig sein, was das Risiko vermindert, dass die Bahn an der Manteloberfläche der Hülse anhaftet. Die Manteloberfläche der Hülse kann dadurch mit Durchgangsöffnungen und/oder Vertiefungen versehen sein, die ein eindrückendes Muster für die Bahn bilden. Das Muster der Oberfläche hat die gleichen Größen, wie dies vorstehend in Verbindung mit der Gegenwalze beschrieben ist. Das Freigeben oder das Lösen der Bahn kann außerdem erleichtert werden, indem (nicht dargestellte) Luftmesser verwendet werden, um eine intensive Luftströmung an der Bahn direkt oder durch die Hülse zu richten.
Die Art der in 6 gezeigten Heißpresse 1 kann in Verbindung mit einem beliebigen der vorstehend aufgezeigten Ausführungsbeispiele angewendet werden. Dem gemäß kann sie, obwohl dies nicht dargestellt ist, auch so angewendet werden, dass die Bahn um die Hülse 25 in der Weise gehüllt ist, wie die Bahn um die Gegenwalze 4 in den 1, 3 und 5 gehüllt ist.
Durch das in 1 und 2 gezeigte Ausführungsbeispiel werden der Gewebebahn gute Eigenschaften wie beispielsweise ein spezifisches Volumen und eine Struktur in der Vortrockenpartie zur gleichen Zeit verliehen, bei der sie auf ein derartiges Maß vorgetrocknet wird, dass die Eigenschaften nicht durch das Endtrocknen beeinträchtigt werden, obwohl ein herkömmlicher Glättzylinder für das Endtrocknen angewendet wird. Somit zeigt die Bahn Eigenschaften, die mit den Eigenschaften einer per TAD getrockneten Bahn vergleichbar sind, ohne dass ein TAD-Trocknen angewendet wird.
Das gleiche gilt für die in den 3, 4 und 5 gezeigten Ausführungsbeispiele, obwohl ein TAD-Zylinder hierbei angewendet wird. Der angewendete TAD-Zylinder kann jedoch kleiner als jener sein, der üblicher Weise für TAD-Zylinder angewendet wird, und er kann geringfügigere Luftströmungen als im Stand der Technik anwenden.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern kann innerhalb des Umfangs der Ansprüche variiert werden. Dem gemäß ist für einen Fachmann ersichtlich, wie die verschiedenen Teile der Trockenpartie, wie sie vorstehend beschrieben sind, in verschiedenen Weisen kombiniert werden können. Beispielsweise kann der TRD-Zylinder von 5 mit einer Presse kombiniert werden, ohne dass die Bahn um die Manteloberfläche der Gegenwalze gehüllt wird. Desweiteren muss der Enttrockner nicht einen Glätttrockner und/oder einen TAD-Zylinder haben, sondern kann ein flaches Durchlufttrocknungssystem oder das Trocknungssystem, das unter dem Markennamen CONDEBELT durch die Valmet Corporation auf den Markt gebracht worden ist, haben, und außerdem können Infrarotheizeinrichtungen angewendet werden.

Claims

Trockenpartie bei einer Maschine für die Herstellung einer kontinuierlichen Tissuepapierbahn (22) mit einer Vortrockenpartie und einer Endtrockenpartie, wobei die Vortrockenpartie zumindest eine Presse (1) aufweist, die eine erste Pressenvorrichtung (3, 10) und eine Gegenwalze (4) hat, die drehbar in Lagern gelagert ist, wobei die erste Pressenvorrichtung und die Gegenwalze in Kontakt miteinander so eingerichtet sind, dass sie einen Pressenspalt (5) zwischen ihnen ausbilden, und wobei ein endloses Papiermaschinengewebe (12) so eingerichtet ist, dass es durch den Pressenspalt (5) zusammen mit der Bahn tritt, wobei die Presse eine Heißpresse (1) ist, die ein Erwärmungselement (8) hat, das so eingerichtet ist, dass es die Gegenwalze (4) erwärmt, wobei das Gewebe (12) eine grobe offene Struktur hat, die ein Oberflächenmuster definiert, das während des Durchtretens durch den Pressenspalt (5) in die Tissuebahn (22) geprägt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewebe (12) sich zumindest bis zu der Endtrockenpartie erstreckt, um die geprägte Bahn zu der Endtrockenpartie zu befördern, ohne dass die Struktur der geprägten und vorgetrockneten Tissuebahn beeinträchtigt wird.
Trockenpartie gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Saugelement (30) stromaufwärtig von dem Pressenspalt (5) vorgesehen ist, um die nasse Tissuepapierbahn (22) in die grobe Struktur des Gewebes (12) zu saugen.
Trockenpartie gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein endloses Gewebe, vorzugsweise ein Pressenfilz (6), so eingerichtet ist, dass es durch den Pressenspalt (5) zusammen mit der Bahn (22) und mit dem Gewebe (12) tritt, das in sandwichartiger Weise zwischen dem Filz (6) und der Bahn angeordnet ist und die sandwichartige Anordnung aus der Bahn, dem Gewebe und dem Filz bei dem Weggehen von dem Pressespalt (5) verlässt.
Trockenpartie gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Heißpresse (1) so eingerichtet ist, dass sie einen abgehenden Trockengehalt von 40 – 60 %, vorzugsweise 45 – 55 in der Bahn (22) liefert, wenn die zu der Presse hineingelangende Bahn einen Trockengehalt von 10 – 30 %, vorzugsweise 20 – 30 % hat.
Trockenpartie gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Pressenspalt (5) so eingerichtet ist, dass er eine lineare Belastung von 200 – 800 kN/m, vorzugsweise 300 – 600 kN/m, zwischen der ersten Pressenvorrichtung (3, 10) und der Gegenwalze (4) vorsieht.
Trockenpartie gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Pressenvorrichtung (3) einen Pressschuh (10) in dem Pressenspalt (5) aufweist.
Trockenpartie gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Heißpresse (1) so eingerichtet ist, dass sie die Bahn (22) an der Mantelfläche der Gegenwalze (4) für zumindest 90°, vorzugsweise zumindest 180° und maximal ungefähr 300° von dem Umfang der Gegenwalze stromabwärtig von dem Pressenspalt (5) befördert und dadurch trocknet.
Trockenpartie gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Vortrockenpartie so eingerichtet ist, dass sie die Bahn (22) von der ersten Pressenvorrichtung (3, 10) und der Gegenwalze (4) im Wesentlichen unmittelbar stromabwärtig von dem Pressenspalt (5) führt.
Trockenpartie gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenwalze (4) einen massiven zylindrischen Walzenkörper hat.
Trockenpartie einer der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenwalze (4) eine erwärmbare, vorzugsweise austauschbare, Hülse (25) aufweist, die so eingerichtet ist, dass sie einen Walzenkörper (27) umgibt, vorzugsweise um lose den Walzenkörper (27) zu umgeben, um eine freie Ausdehnung der Hülse (25) in Bezug auf den Walzenkörper (27) in Verbindung mit dem externen Erwärmen zu ermöglichen.
Trockenpartie gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenwalze (4) einen Außendurchmesser von ungefähr 2,0 – 3,6 m hat.
Trockenpartie gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Oberflächenabschnitt der Gegenwalze (4) so eingerichtet ist, dass er durch das externe Erwärmungselement (8) auf eine Temperatur von zumindest 150°C, vorzugsweise 200 – 300°C erwärmt wird.
Trockenpartie gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Mantel der Gegenwalze (4) eine im Wesentlichen glatte Oberfläche hat.
Trockenpartie gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Mantel der Gegenwalze (4) eine gemusterte prägende Oberfläche mit Vertiefungen mit einer Tiefe von vorzugsweise 0,1 – 2,0 mm und Teilen zwischen den Vertiefungen vorzugsweise mit einer Breite von 1 – 5 mm hat.
Trockenpartie gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Teile zwischen den Vertiefungen das heißt die erhöhten Teile des Mantels einen Oberflächenbereich von 20 – 50 % des Gesamtoberflächenbereiches des Mantels gemessen an dem Umfang des Mantels der Gegenwalze (4) haben.
Trockenpartie gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Löseeinrichtungen, die vorzugsweise Luftmesser umfassen, so eingerichtet sind, dass sie die Bahn (22) von der Oberfläche der Gegenwalze (4) lösen.
Trockenpartie gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Endtrockenpartie zumindest einen Trocknungszylinder (2, 17) hat.
Trockenpartie gemäß Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest einen Trocknungszylinder ein Yankeetrockner (2), ein thermischer Durchlufttrocknungszylinder (17) oder dergleichen oder einer Kombination von diesen ist.
Trockenpartie gemäß Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der thermische Durchlufttrocknungszylinder (17) eine Haube hat, die so eingerichtet ist, dass die heiße Luft von der Außenseite des Zylinders und hinein bläst.
Trockenpartie gemäß Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der thermische Durchlufttrocknungszylinder (17) so eingerichtet ist, dass er heiße Luft von der Innenseite des Zylinders und heraus bläst.
Verfahrung zum Trocknen einer kontinuierlichen Tissuepapierbahn (22) in einer Trockenpartie einer Tissueherstellmaschine, wobei die Trockenpartie eine Vortrockenpartie und eine Endtrockenpartie hat, wobei die Vortrockenpartie zumindest eine Presse (1) hat, die eine erste Pressenvorrichtung (3, 10) und eine Gegenwalze (4) hat, die drehbar in Lagern gelagert ist, wobei die erste Pressenvorrichtung und die Gegenwalze in Kontakt miteinander so eingerichtet sind, dass sie einen Pressenspalt (5) zwischen ihnen ausbilden, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: Befördern der nassen Tissuepapierbahn (22) an einem endlosen Papiermaschinengewebe (12) und Laufen des Gewebes (12) und der Bahn durch den Pressenspalt (5); Erwärmen der Gegenwalze (4) mittels eines Erwärmungselementes (8), Heißpressen der nassen Bahn (22) in dem Pressenspalt (5), wobei als ein Gewebe (12) ein Gewebe verwendet wird, das eine grobe offene Struktur hat, die ein Oberflächenmuster definiert, das während des Durchtretens durch den Pressenspalt (5) in die Tissuebahn geprägt wird, gekennzeichnet durch Erstrecken des Gewebes (12) zumindest bis zu der Endtrockenpartie für ein Befördern der geprägten Bahn zu der Endtrockenpartie ohne ein Beeinträchtigen der Struktur der geprägten und vorgetrockneten Tissuebahn.
Verfahren gemäß Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Bahn, die an dem Gewebe (12) befördert wird, erwärmt wird, bevor sie in den Pressenspalt (5) eintritt.
Verfahren gemäß Anspruch 21 oder 22, gekennzeichnet durch ein Textilstück (6), vorzugsweise ein Pressenfilz, der so eingerichtet ist, dass er zusammen mit dem Gewebe (12) durch den Pressenspalt (5) läuft, um Flüssigkeit von der Bahn (22) aufzunehmen und um diese von dem Pressenspalt (5) wegzubefördern.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 21 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die nasse Tissuepapierbahn (22) in die grobe Struktur des Gewebes (12) vor dem Pressenspalt (5) vorzugsweise durch zumindest ein Saugelement (30) gesaugt wird.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 21 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Bahn durch einen Yankeetrockner (2), einen thermischen Durchlufttrocknungszylinder (17) oder dergleichen oder eine Kombination von ihnen endgetrocknet wird.
Verfahren gemäß Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass das Endtrocknen den thermischen Durchlufttrocknungszylinder (17) aufweist, wodurch das Gewebe (12), das die Bahn befördert, so eingerichtet ist, dass es zusammen mit der Bahn (22) an dem thermischen Durchlufttrocknungszylinder (17) läuft.