EP1176250B1 - Maschine sowie Verfahren zur Herstellung einer Faserstoffbahn - Google Patents

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EP1176250B1
EP1176250B1 EP01107708A EP01107708A EP1176250B1 EP 1176250 B1 EP1176250 B1 EP 1176250B1 EP 01107708 A EP01107708 A EP 01107708A EP 01107708 A EP01107708 A EP 01107708A EP 1176250 B1 EP1176250 B1 EP 1176250B1
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belt
carrier
shoe press
fibrous web
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Thomas Thoröe Scherb
Harald Schmidt-Hebbel
Karl Dr. Steiner
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Voith Patent GmbH
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Voith Patent GmbH
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    • D—TEXTILES; PAPER
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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Tissue- oder Hygienepapierbahn, mit wenigstens einer einen Trockenzylinder und eine Schuhpresseinheit umfassenden Schuhpresse zur Bildung eines in Bahnlaufrichtung verlängerten Pressspaltes, wobei die Faserstoffbahn zusammen mit einem wasserdurchlässigen endlosen Trägerband durch den verlängerten Pressspalt geführt ist und das Trägerband in Bahnlaufrichtung vor der Schuhpresse zusammen mit der Faserstoffbahn, über wenigstens eine besaugte Einrichtung geführt ist, wobei das Trägerband zwischen der Faserstoffbahn und der besaugten Einrichtung liegt, und wobei die besaugte Einrichtung eine unter Überdruck stehende Haube zugeordnet ist, um die Unterdruckwirkung der besaugten Einrichtung zu unterstützen. Sie betrifft ferner ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 16.
  • Eine Maschine der eingangs genannten Art ist in der US 6,083,349 beschrieben.
  • Die US 6,083,349 offenbart eine Maschine zur Herstellung von Tissuepapier mit einem zwischen einer Schuhpresseinheit und einem Trockenzylinder gebildeten Pressspalt. Gemäß dieser Druckschrift wird die Schuhpresseinheit abschnittweise von einem Dampfblaskasten umgeben, dem abschnittweise ein Saugkasten zugeordnet ist.
  • Bei einer aus der WO 97/03247 bekannten Tissuemaschine ist anstelle einer Schuhpresse eine relativ große, aufwendige TAD-Einheit vorgesehen (TAD = Through Air Drying).
  • Die WO 99/10597 zeigt eine Tissuepapiermaschine mit einer Saugpresswalze mit zugeordneter Überdruckhaube. Die in dieser Druckschrift gezeigte Maschine weist keine Schuhpresse auf.
  • Ziel der Erfindung ist es, eine verbesserte Vorrichtung sowie ein verbessertes Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, mit denen der Trockengehalt der Tissuebahn sowohl volumenschonend als auch kostengünstig weiter erhöht und entsprechend die Herstellung von Tissue wirtschaftlicher gestaltet werden kann.
  • Hinsichtlich der Maschine wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass als Überdruckfluid für die Haube überhitzter Dampf und / oder trockene Heißluft vorgesehen ist.
  • Durch die unter Überdruck stehende Haube, bei der es sich insbesondere um eine kleinere Haube handeln kann, wird die Unterdruckwirkung der besaugten Einrichtung unterstützt, was die Lauffähigkeit der Tissuebahn insbesondere bei höheren Geschwindigkeiten verbessert. So ist eine solche Haube insbesondere dort mit Vorteil einsetzbar, wo die Geschwindigkeiten größer als etwa 1800 m/min, vorzugsweise größer als etwa 2000 m/min und insbesondere größer als etwa 2200 m/min sind.
  • Die durch das Überdruckfluid bewirkte Erwärmung der Faserstoffbahn trägt wesentlich zur Steigerung der Entwässerungsleistung im folgenden, verlängerten Preßspalt bei. Der Dampf und die trockene Heißluft intensivieren außerdem noch die Trocknung im Bereich der besaugten Einrichtung.
  • Vorzugsweise umfasst die besaugte Einrichtung eine Saugwalze.
  • Von Vorteil ist, wenn zwischen der besaugten Einrichtung und der Schuhpresse zusätzlich ein Saugelement vorgesehen ist. Dadurch wird der Trockengehalt weiter gesteigert, da durch dieses zusätzliche Saugelement das durch die Kapillarwirkung bedingte Rückströmen des Wassers vom Trägerband in die Tissuebahn verhindert wird. Dieses Saugelement kann insbesondere einen Saugkasten umfassen.
  • Die Schuhpreßeinheit weist vorteilhafterweise zumindest quer zur Bahnlaufrichtung mehrere unabhängig voneinander ansteuerbare Preßzonen auf.
  • Bei einer zweckmäßigen praktischen Ausführungsform ist der Trockenzylinder als Tissue- oder Yankee-Trockenzylinder vorgesehen, von dem die Faserstoffbahn nach erfolgter Trocknung vorzugsweise mittels eines Kreppschabers abschabbar ist.
  • Von Vorteil ist, wenn das Trägerband in einem Formerteil zur Aufnahme der Faserstoffsuspension aus einem Stoffauflauf vorgesehen ist.
  • Dabei ist das Trägerband zweckmäßigerweise als Innenband über eine Formierwalze oder dergleichen geführt, über die zumindest ein endloses Außensieb geführt ist.
  • Bei einer zweckmäßigen praktischen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Maschine ist als Träger- bzw. Innenband ein Filzband vorgesehen.
  • Es ist somit insbesondere eine Ausführung als Crescentformer mit als Filzband vorgesehenem Innensieb möglich. Die Verwendung eines zusätzlichen, zwischen der besaugten Einrichtung und der Schuhpresse angeordneten Saugelements ist insbesondere bei einer solchen Anordnung von Vorteil.
  • Bei einer anderen zweckmäßigen Ausführungsform ist als Träger- bzw. Innenband ein Siebband, z.B. ein Entwässerungsband, vorgesehen. In diesem Fall ist zusammen mit der Faserstoffbahn und dem Trägerband vorzugsweise zusätzlich ein zwischen dem Trägerband und der Schuhpresseinheit angeordnetes endloses Filzband durch den verlängerten Preßspalt geführt, wodurch Markierungen verhindert und die Entwässerung gefördert wird, oder auch gezielt erzeugt werden, besonders dann, wenn das Trägerband ein Markierungsband (imprinting wire or felt) ist.
  • Die Schuhpreßeinheit ist vorzugsweise mit einem wasserundurchlässigen umlaufenden endlosen Preßband versehen. Dabei kann die Schuhpreßeinheit insbesondere durch eine Schuhpreßwalze mit einem vorzugsweise wasserundurchlässigen Preßmantel gebildet sein.
  • Im übrigen kann die Schuhpresse insbesondere so ausgeführt sein, wie dies in der DE-A-99 125 789.0 beschrieben ist.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren ist entsprechend dadurch gekennzeichnet, dass als Überdruckfluid für die Haube überhitzter Dampf und oder trockene Heißluft verwendet wird.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Die erfindungsgemäße Anordnung sowie das erfindungsgemäße Verfahren können insbesondere in Tissuemaschinenen verschiedener Ausführungen eingesetzt werden, z.B. für Saugbrustwalzenformer, Doppelsiebformer, Crescentformer, Langsiebe, usw. Überdies ist eine Kombination mit "Through Air Drying"-Konzepten von Vorteil.
  • Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; in dieser zeigen:
    • Figur 1
    eine schematische Teildarstellung einer als Crescentformer ausgeführten, mit einem inneren Filzband versehenen Maschine zur Herstellung einer Tissue- oder Hygienepapierbahn und
    Figur 2
    eine schematische Teildarstellung einer mit einem Innensieb versehenen Maschine zur Herstellung einer Tissue- oder Hygienepapierbahn.
  • Figur 1 zeigt in schematischer Teilansicht eine als Crescentformer ausgeführte Maschine 10 zur Herstellung einer Faserstoffbahn 12, bei der es sich insbesondere um eine Tissue- oder Hygienepapierbahn handeln kann.
  • Dabei sind über einen Bereich einer sogenannten Formierwalze 14 gemeinsam ein endloses Innen- oder Trägerband 16 und ein endloses Außensieb 18 geführt. Wie anhand der Figur 1 zu erkennen ist, ist der Umschlingungswinkel bezüglich des Außensiebes 18 geringer als der bezüglich des innenliegenden Trägerbandes 16.
  • In den zwischen dem Trägerband 16 und dem Außensieb 18 gebildeten Einlaufspalt 20 wird mittels eines Stoffauflaufs 22 die Faserstoffsuspension eingebracht. Die sich dabei bildende Faserstoffbahn 12 wird nach dem Umschlingungsbereich der Formierwalze 14 gemeinsam mit dem Trägerband 16 einem in Bahnlaufrichtung L verlängerten Preßspalt 24 zugeführt.
  • Vor Erreichen des verlängerten Preßspaltes 24 umschlingt das die Faserstoffbahn 12 mit sich führende Trägerband 16 eine hier als Saugwalze 26 ausgeführte besaugte Einrichtung. Die Saugwalze 26 entfernt einen wesentlichen Teil des Wassers aus dem Trägerband 16 und eventuell sogar etwas aus der außenliegenden Faserstoffbahn 12.
  • Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Trägerband 16 als Filzband vorgesehen.
  • Durch die Saugwalze 26 wird die Wasseraufnahmefähigkeit des Trägerbandes 16 erhöht, so daß es im folgenden verlängerten Preßspalt 24, durch den es gemeinsam mit der Faserstoffbahn 12 läuft, das ausgepreßte Wasser aufnehmen kann.
  • Die Unterdruckwirkung dieser Saugwalze 26 wird durch eine der Saugwalze 26 zugeordnete, unter Überdruck stehende Haube 28 unterstützt. Dabei genügt in der Regel eine kleine Haube. Im vorliegenden Fall ist das Trägerband 16 zusammen mit der Faserstoffbahn 12 über die Saugwalze 26 geführt, wobei die Faserstoffbahn 12 außen liegt.
  • Als Überdruckfluid für die Haube 28 ist überhitzter Dampf und/oder trockene Heißluft vorgesehen.
  • Durch diese Anordnung wird die Entwässerung derart intensiviert, daß man mit nur einem Preßspalt 24 auskommt.
  • Die den verlängerten Preßspalt 24 bildende Schuhpresse 30 umfaßt einen als Tissue- oder Yankee-Trockenzylinder dienenden Trockenzylinder 32 und eine Schuhpreßeinheit 34 mit wenigstens einem Preßschuh 36 und einem über diesen geführten umlaufenden endlosen Preßband 38. Im vorliegenden Fall ist die Schuhpreßeinheit 34 durch eine Schuhpreßwalze mit einem flexiblen, vorzugsweise wasserundurchlässigen Preßmantel 38 gebildet.
  • Der Preßschuh 36 besitzt eine zumindest im wesentlichen konkave Anpreßfläche 40. Die Anpressung kann beispielsweise hydraulisch erfolgen. Der Bereich zwischen dem flexiblen Preßmantel 38 und dem Preßschuh 36 kann insbesondere hydrostatisch und/oder hydrodynamisch geschmiert sein.
  • Die Schuhpreßeinheit 34 besitzt vorzugsweise quer zur Bahnlaufrichtung L mehrere unabhängig voneinander ansteuerbare Preßzonen, wodurch eine Anpassung an die Durchbiegung des Trockenzylinders 32 sowie die Einstellung eines gewünschten Preßdruckprofils quer zur Bahnlaufrichtung L möglich ist.
  • Der in Bahnlaufrichtung L verlaufende Preßspalt 24 ermöglicht eine intensive und dennoch volumenschonende Entwässerung der Faserstoffbahn 12.
  • Nach dem verlängerten Preßspalt 24 läuft die Faserstoffbahn 12 am beheizten Trockenzylinder 32 entlang. Die Trocknung wird in diesem Umschlingungsbereich noch durch eine Trockenhaube 42 verstärkt, die heiße, trockene Luft auf die Faserstoffbahn 12 bläst und wieder absaugt.
  • Nach erfolgter Trocknung wird die Faserstoffbahn 12 über einen Kreppschaber 44 vom Trockenzylinder 32 entfernt. Die gekreppte Faserstoffbahn 12 kann im Anschluß daran weiter bearbeitet und aufgewickelt werden.
  • Im vorliegenden Fall ist zwischen der Saugwalze 26 und der Schuhpresse 30 ein zusätzliches Saugelement vorgesehen, das beispielsweise durch einen Saugkasten 46 oder dergleichen gebildet sein kann. Durch diesen zusätzlichen Saugkasten 46 wird der Trockengehalt weiter gesteigert, da damit das durch die Kapillarwirkung bedingte Rückströmen des Wassers vom Trägerband 16 in die Faserstoffbahn 12 verhindert wird.
  • Figur 2 zeigt in schematischer Teildarstellung eine weitere Ausführungsform einer Maschine 10 zur Herstellung einer Faserstoffbahn 12, bei der es sich insbesondere wieder um eine Tissue- oder Hygienepapierbahn handeln kann.
  • Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der gemäß Figur 1 zunächst dadurch, daß als Träger- bzw. Innenband 16 anstatt eines Filzbandes ein Siebband, z.B. ein Entwässerungsband, vorgesehen ist. In diesem Fall ist zusammen mit der Faserstoffbahn 12 und dem Trägerband 16 zusätzlich ein zwischen dem Trägerband 16 und der Schuhpreßeinheit 34 angeordnetes endloses Filzband 48 durch den verlängerten Preßspalt 24 geführt, um Markierungen zu verhindern und die Entwässerung zu fördern, oder auch gezielt erzeugt werden, besonders dann, wenn das Trägerband ein Markierungsband (imprinting wire or felt) ist.
  • Das bei der Ausführungsform gemäß Figur 1 zwischen der Saugwalze 26 und der Schuhpresse 30 vorgesehene zusätzliche Saugelement 46 ist im vorliegenden Fall weggelassen.
  • Im übrigen besitzt die in der Figur 2 dargestellte Ausführungsform zumindest im wesentlichen den gleichen Aufbau wie die der Figur 1. Einander entsprechenden Teilen sind gleiche Bezugszeichen zugeordnet.
    • Bezugszeichenliste
    • 10
    Maschine
    12
    Faserstoffbahn
    14
    Formierwalze
    16
    endloses Innen- oder Trägerband
    18
    endloses Ausßensieb
    20
    Einlaufspalt
    22
    Stoffauflauf
    24
    verlängerter Preßspalt
    26
    Saugwalze
    28
    Überdruckhaube
    30
    Schuhpresse
    32
    Trockenzylinder
    34
    Schuhpreßeinheit
    36
    Preßschuh
    38
    Preßmantel
    40
    konkave Anpreßfläche
    42
    Trockenhaube
    44
    Kreppschaber
    46
    Saugkasten
    48
    Filzband
    L
    Bahnlaufrichtung

Claims (30)

  1. Maschine (10) zur Herstellung einer Faserstoffbahn (12), insbesondere einer Tissueoder Hygienepapierbahn, mit wenigstens einer einen Trockenzylinder (32) und eine Schuhpresseinheit (34) umfassenden Schuhpresse (30) zur Bildung eines in Bahnlaufrichtung (L) verlängerten Pressspaltes (24), wobei die Faserstoffbahn (12) zusammen mit einem wasserdurchlässigen endlosen Trägerband (16) durch den verlängerten Pressspalt (24) geführt ist und das Trägerband (16) in Bahnlaufrichtung (L) vor der Schuhpresse (30) zusammen mit der Faserstoffbahn (12) über wenigstens eine besaugte Einrichtung (26) geführt ist wobei das Trägerband (16) zwischen der Faserstoffbahn (12) und der besaugten Einrichtung (26) liegt, und wobei die besaugte Einrichtung (26) eine unter Überdruck stehende Haube (28) zugeordnet ist, um die Unterdruckwirkung der besaugten Einrichtung (26) zu unterstützen, dadurch gekennzeichnet,dass als Überdruckfluid für die Haube (28) überhitzter Dampf und / oder trockene Heißluft vorgesehen ist.
  2. Maschine nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die besaugte Einrichtung (26) eine Saugwalze (26) umfasst.
  3. Maschine nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass zwischen der besaugten Einrichtung (26) und der Schuhpresse (30) ein Saugelement (46) vorgesehen ist.
  4. Maschine nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Saugelement einen Saugkasten (46) umfasst.
  5. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Schuhpresseinheit (34) zumindest quer zur Bahnlaufrichtung (L) mehrere unabhängig voneinander ansteuerbare Presszonen aufweist.
  6. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Trockenzylinder (32) als Tissue- oder Yankee-Trockenzylinder vorgesehen ist, von dem die Faserstoffbahn (12) nach erfolgter Trocknung vorzugsweise mittels eines Kreppschabers (44) abschabbar ist.
  7. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Trägerband (16) in einem Formerteil zur Aufnahme der Faserstoffsuspension aus einem Stoffauflauf (22) vorgesehen ist.
  8. Maschine nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Trägerband (16) als Innenband über eine Formierwalze (14) geführt ist, über die zusätzlich ein endloses Aussensieb (18) geführt ist.
  9. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass als Träger- bzw. Innenband (16) ein Filzband vorgesehen ist.
  10. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass als Träger- bzw. Innenband (16) ein Siebband vorgesehen ist.
  11. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass als Träger- bzw. Innenband (16) ein Entwässerungsband vorgesehen ist.
  12. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass als Träger- bzw. Innenband (16) ein Markierungsband
  13. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass zusammen mit der Faserstoffbahn (12) und dem Trägerband (16) zusätzlich ein zwischen dem Trägerband (16) und der Schuhpresseinheit (34) angeordnetes endloses Filzband (48) durch den verlängerten Pressspalt (24) geführt ist.
  14. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Schuhpresseinheit (34) mit einem wasserundurchlässigen umlaufenden endlosen Pressband (38) versehen ist.
  15. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 13,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Schuhpresseinheit (34) durch eine Schuhpresswalze mit einem vorzugsweise wasserundurchlässigen Pressmantel (38) gebildet ist.
  16. Verfahren zur Herstellung einer Faserstoffbahn (12), insbesondere einer Tissue- oder Hygienepapierbahn, bei dem die Faserstoffbahn (12) zusammen mit einem wasserdurchlässigen endlosen Trägerband (16) durch wenigstens einen verlängerten Pressspalt (24) einer einen Trockenzylinder (32) und eine Schuhpresseinheit (34) umfassenden Schuhpresse (30) geführt wird und das Trägerband (16) in Bahnlaufrichtung (L) vor der Schuhpresse (30) zusammen mit der Faserstoffbahn (12) über wenigstens eine besaugte Einrichtung (26) geführt wird, wobei das Trägerband (16) zwischen der Faserstoffbahn (12) und der besaugten Einrichtung (26) liegt, und wobei die Unterdruckwirkung der besaugten Einrichtung (26) durch eine der besaugten Einrichtung (26) zugeordnete, unter Überdruck stehende Haube (28) unterstützt wird,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass als Überdruckfluid für die Haube (28) überhitzter Dampf und / oder trockene Heißluft verwendet wird.
  17. Verfahren nach Anspruch 16,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass als besaugte Einrichtung (26) eine Saugwalze (26) verwendet wird.
  18. Verfahren nach Anspruch 16 oder 17,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass zwischen der besaugten Einrichtung (26) und der Schuhpresse (30) ein Saugelement (46) eingesetzt wird.
  19. Verfahren nach Anspruch 18,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass als Saugelement (46) ein Saugkasten (46) verwendet wird.
  20. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 19,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass eine Schuhpresseinheit (30) verwendet wird, die zumindest quer zur Bahnlaufrichtung mehrere unabhängig voneinander ansteuerbare Presszonen aufweist.
  21. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 20,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass als Trockenzylinder (32) ein Tissue- oder Yankee-Trockenzylinder verwendet wird, von dem die Faserstoffbahn (12) nach erfolgter Trocknung vorzugsweise mittels eines Kreppschabers (44) abgeschabt wird.
  22. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 21,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Trägerband (16) in einem Formerteil zur Aufnahme der Faserstoffsuspension aus einem Stoffauflauf (22) verwendet wird.
  23. Verfahren nach Anspruch 22,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Trägerband (16) als Innenband über eine Formierwalze (14) geführt wird, über die zusätzlich ein endloses Aussensieb (18) geführt wird.
  24. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 23,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass als Träger- bzw. Innenband (16) ein Filzband verwendet wird.
  25. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 23,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass als Träger- bzw. Innenband (16) ein Siebband verwendet wird.
  26. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 25,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass als Träger- bzw. Innenband (16) ein Entwässerungsband verwendet wird.
  27. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 26,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass als Träger- bzw. Innenband (16) ein Markierungsband verwendet wird.
  28. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 27,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass zusammen mit der Faserstoffbahn(12) und dem Trägerband (16) zusätzlich ein zwischen dem Trägerband (16) und der Schuhpresseinheit (34) angeordnetes endloses Filzband (48) durch den verlängerten Pressspalt (24) geführt wird.
  29. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 28,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass eine Schuhpresseinheit (30) mit einem wasserundurchlässigen umlaufenden endlosen Pressband (38) verwendet wird.
  30. Verfahren nach einem derAnsprüche16 bis 27,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass als Schuhpresseinheit (30) eine Schuhpresswalze mit einem vorzugsweise wasserundurchlässigen Pressmantel (38) verwendet wird.
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