Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen einer Bahn aus Papier oder Karton

Abstract

 Es wird ein Verfahren und eine Vorrichtung (1) zum Herstellen einer Bahn aus Papier oder Karton angegeben mit einem Erzeugungsabschnitt (2) zum Bilden der Bahn, einer Trockenpartie (6) und einer Weiterbehandlungsanordnung (7) hinter der Trockenpartie (6).
Man möchte die Produktivität erhöhen.
Hierzu ist vorgesehen, daß die Bahn vor der oder im ersten Drittel der Trockenpartie in Längsrichtung in Teilbahnen geteilt wird und man hinter der Trockenpartie aus jeder Teilbahn einen Einführstreifen schneidet, den Einführstreifen entlang eines für jede Teilbahn vorbestimmten Pfades führt und dann jede Teilbahn auf Breite schneidet.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Bahn aus Papier oder Karton, bei dem die Bahn aus einem Erzeugungsabschnitt durch eine Trockenpartie und danach zu einer Weiterbehandlungseinrichtung geführt wird. Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Herstellen einer Bahn aus Papier oder Karton mit einem Erzeugungsabschnitt zum Bilden der Bahn, einer Trockenpartie und einer Weiterbehandlungsanordnung hinter der Trockenpartie.

[0002] Bei der Herstellung einer Papier- oder Kartonbahn wird üblicherweise eine Fasersuspension auf ein Sieb aufgebracht, so daß sich beim Ablaufen des Wassers eine noch sehr nasse Bahn bildet, die anschließend in einer Pressenpartie und einer Trockenpartie getrocknet werden muß. Die maximale Breite einer derartigen Bahn liegt derzeit bei ca. 10 m. Hinter der Trockenpartie kann die Bahn dann entweder online satiniert oder aufgewickelt werden. Andere Behandlungsschritte, wie das Auftragen eines Strichs, sind ebenfalls möglich.

[0003] Unabhängig davon, ob die Bahn online satiniert wird oder erst nach dem Aufwickeln, ist es erforderlich, für die Satinage einen Kalander zu verwenden, dessen Arbeitsbreite mindestens so groß ist wie die Breite der Bahn. Dies läßt sich bei den heute verwendeten Breiten der Bahn noch ohne größere Probleme realisieren.

[0004] Allerdings ist das Potential zur Produktivitätssteigerung begrenzt. Die Geschwindigkeit, mit der die Bahn produziert wird, läßt sich nur in einem begrenzten Umfang steigern. Eine Vergrößerung der Breite der Bahn stößt ebenfalls auf Schwierigkeiten. Dies betrifft weniger die Pressenpartie und die Trockenpartie. Trockenzylinder, die in der Trockenpartie verwendet werden, sind im Durchmesser eher auf die Übertragung der Heizleistung ausgelegt als auf das Durchbiegungsverhalten. Sie besitzen bereits Durchmesser, die die Durchbiegung bei einer Verbreiterung nicht auf unzulässige Werte anwachsen lassen würden.

[0005] Das Problem liegt eher bei den Kalandern. Die Durchmesser der Walzen des Kalanders müßten wegen der biegekritischen Drehzahlen und der Durchbiegung vergrößert werden. Dies wiederum hat Einfluß auf die Höhe der notwendigen Streckenlasten, die bei entsprechend größeren Durchmessern in einen Bereich wachsen würden, der viel stärkere Dimensionierungen der Ständer verlangen würde. Bei Durchbiegungseinstellwalzen müßte das Joch entsprechend stärker dimensioniert werden, um die Durchbiegung kompensieren zu können.

[0006] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Produktivität beim Herstellen einer Bahn aus Papier oder Karton steigern zu können.

[0007] Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Bahn vor der oder im ersten Drittel der Trockenpartie in Längsrichtung in Teilbahnen geteilt wird und man hinter der Trockenpartie aus jeder Teilbahn einen Einführstreifen schneidet, den Einführstreifen entlang eines für jede Teilbahn vorbestimmten Pfades führt und dann jede Teilbahn auf Breite schneidet.

[0008] Mit einer derartigen Vorgehensweise kann man die Produktivität dadurch erheblich steigern, daß man die Breite der Bahn im Erzeugungsabschnitt erheblich vergrößern kann. Beispielsweise wären Breiten in der Größenordnung von 12 bis 20 m ohne weiteres vorstellbar. Diese breite Bahn wird dann in einem relativ frühen Stadium der Herstellung in mehrere Teilbahnen unterteilt, wobei dann jede Teilbahn für sich getrocknet wird. Dies wiederum hat den Vorteil, daß sich in jeder Teilbahn ein quasi symmetrisches Feuchteprofil ergibt. Ein derartiges symmetrisches Feuchteprofil läßt sich nicht erreichen, wenn man die Bahn erst am Ausgang der Trockenpartie oder in einem späten Stadium des Trocknens teilt, weil die Ränder einer Bahn in der Regel eine geringere Feuchte aufweisen als die Mitte der Bahn. Wenn jedoch jede Teilbahn komplett oder zumindest weitestgehend einen eigenen Trocknungsverlauf hat, dann trocknen bei jeder Teilbahn beide Ränder annähernd gleich, so daß die so erzeugten Teilbahnen den bisher erzeugten Bahnen weitgehend entsprechen und man die bisher gewonnenen Erkenntnisse für die Weiterbehandlung der Bahn, insbesondere die Satinage der Bahn, ohne weiteres auf die Teilbahnen übertragen kann. Um die Handhabung der Teilbahnen zu erleichtern, schneidet man am Ende der Trockenpartie dann aus jeder Teilbahn einen Einführstreifen, so daß es möglich ist, jede Teilbahn für sich weiterzubehandeln, beispielsweise aufzuwickeln oder zu satinieren. Sobald der Einführstreifen so geführt worden ist, wie später die Teilbahn laufen soll, kann die Teilbahn auf Breite geschnitten werden.

[0009] Vorzugsweise teilt man die Bahn in zwei Teilbahnen. Die Bahn wird also sozusagen halbiert, wobei es vorteilhaft, aber nicht notwendig ist, wenn die Teilbahnen gleich groß sind. Die Verwendung von genau zwei Teilbahnen erleichtert vor allem die Führung der Teilbahnen im Anschluß an die Trockenpartie.

[0010] Hierbei ist besonders bevorzugt, daß man die Einführstreifen jeweils an den äußeren Kanten der Teilbahnen schneidet. Damit ist es möglich, daß die Führungseinrichtungen, die man verwendet, um die Teilbahnen im Anschluß an die Trockenpartie weiterzuführen, an den Stirnseiten der Weiterbehandlungsanordnungen angeordnet werden. Insbesondere zum Erfassen der Einführstreifen hat diese Ausgestaltung Vorteile.

[0011] Vorzugsweise beginnt man mit dem Teilen der Bahn, bevor die Einführstreifen die Bearbeitungseinrichtung durchlaufen haben. Damit hält man den Abfall beim Aufführen der Bahn klein. Die Bahn, die die Trockenpartie durchläuft, aber noch nicht in Teilbahnen geschnitten worden ist, muß in den Pulper zurückgeführt werden, weil sie in der dann vorliegenden großen Breite nicht gehandhabt werden kann. Dementsprechend kann man mit dem Teilen der Bahn beginnen, nachdem die Einführstreifen gehandhabt werden können. Sobald man die Einführstreifen handhaben kann, hat man die Teilbahnen "unter Kontrolle", so daß man dann relativ schnell damit beginnen kann, die Bahn in die Teilbahnen zu unterteilen.

[0012] Vorzugsweise vergrößert man den Abstand der Teilbahnen beim Durchlaufen der Trockenpartie. Dies hat zwei Vorteile. Zum einen wird verhindert, daß sich die beiden Teilbahnen gegenseitig verhaken oder auf andere Weise stören. Zum anderen wird durch den Abstand das Abnehmen der Teilbahnen und die weitere Handhabung erleichtert.

[0013] Bevorzugterweise verwendet man im Erzeugungsabschnitt ein Sieb und teilt die Bahn auf dem Sieb. Damit wird sichergestellt, daß der gesamte Entwässerungsvorgang, also die Entwässerung in der Pressenpartie und die Entwässerung in der Trockenpartie, für jede Teilbahn gleich abläuft, so daß Unsymmetrien in den Teilbahnen beim Feuchteprofil vermieden oder klein gehalten werden können.

[0014] Die Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß in einem Bereich vom Erzeugungsabschnitt bis zum ersten Drittel der Trockenpartie eine Längsschneideinrichtung zum Teilen der Bahn in Teilbahnen vorgesehen ist, daß hinter der Trockenpartie eine Einführstreifen-Schneidanordnung zum Schneiden eines Einführstreifens aus jeder Teilbahn angeordnet ist und daß je eine Führungseinrichtung zum Führen der Einführstreifen durch die Weiterbehandlungsanordnung vorgesehen ist.

[0015] Mit einer derartigen Vorrichtung kann man das obengenannte Verfahren durchführen. Die Bahn wird also in einem relativ frühen Stadium in mehrere Teilbahnen unterteilt. Die Teilbahnen durchlaufen dann etwa gleichzeitig, aber voneinander getrennt, die Trockenpartie, so daß das Feuchteprofil in jeder Teilbahn weitgehend symmetrisch eingestellt werden kann oder zumindest so, wie dies von bisherigen Herstellungsvorrichtungen bekannt ist. Die Führung der Teilbahnen am Ende der Trockenpartie wird erleichtert, weil die Einführstreifen-Schneidanordnung in der Lage ist, jede Teilbahn mit einem Einführstreifen zu versehen, der dann jeweils für jede Teilbahn getrennt von anderen Teilbahnen geführt werden kann.

[0016] Vorzugsweise sind zwei Führungseinrichtungen vorgesehen, die jeweils Stirnseiten der Weiterbehandlungsanordnung zugeordnet sind. An den Stirnseiten steht in der Regel ausreichend Platz zur Verfügung, um die Führungseinrichtungen unterzubringen.

[0017] Vorzugsweise weist die Weiterbehandlungsanordnung für zwei Teilbahnen je eine Aufwickelvorrichtung auf, wobei die Aufwickelvorrichtungen Antriebe aufweisen, die an unterschiedlichen Enden angeordnet sind. Damit steht ausreichend Bauraum zur Verfügung, um die Antriebe der Aufwickelvorrichtungen unterzubringen. Vorzugsweise werden die Antriebe dabei an den jeweils außenliegenden Stirnseiten angeordnet.

[0018] Auch ist von Vorteil, wenn hinter der Längsschneideinrichtung Spreizmittel vorgesehen sind. Damit bekommen die Teilbahnen spätestens beim Durchlaufen der Trockenpartie einen kleinen seitlichen Abstand zueinander, so daß sie sich nicht gegenseitig überlappen oder auf andere Weise stören können.

[0019] Die Erfindung wird im folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. Hierin zeigen:

Fig. 1

eine schematische Darstellung einer Papiermaschine in Draufsicht,

Fig. 2

eine Papierbahn in einem ersten Stadium des Aufführens,

Fig. 3

die Papierbahn in einem weiteren Stadium des Aufführens und

Fig. 4

die Papierbahn unter Produktionsbedingungen.

[0020] Fig. 1 zeigt in stark schematisierter Darstellung eine Papiermaschine 1, wobei lediglich die Elemente dargestellt sind, die für die Erläuterung der Erfindung notwendig sind.

[0021] Die Papiermaschine 1 weist einen Erzeugungsabschnitt 2 mit einem Former 3 und einer Siebpartie 4 auf. Im Former 3 wird eine Pulpe auf ein Sieb aufgebracht, wobei die Pulpe im wesentlichen aus Wasser und einem geringen Anteil an Fasern besteht. Beim Durchlaufen der Siebpartie 4 kann das Wasser ablaufen, so daß eine Bahn aus zusammenhängenden Fasern gebildet wird.

[0022] Diese Bahn wird in einer Pressenpartie 5 weiter entwässert und dann in einer Trockenpartie 6 durch Zufuhr von Wärme getrocknet.

[0023] In Laufrichtung hinter der Trockenpartie 6 ist eine Weiterbehandlungsanordnung 7 vorgesehen.

[0024] Die Größenverhältnisse sind hier nicht maßstäblich dargestellt.

[0025] Derzeit haben die in Fig. 1 dargestellten Aggregate eine Arbeitsbreite im Bereich bis zu einer Größenordnung von ca. 10 m. Bis zu einer derartigen Größenordnung ist die so erzeugte Bahn noch in voller Breite handhabbar.

[0026] Wenn nun die Arbeitsbreite der in Fig. 1 dargestellten Aggregate 2 bis 6 zunimmt, beispielsweise auf 12 bis 20 m, wird die Handhabbarkeit der Bahn zunehmend erschwert.

[0027] Die Bahn wird üblicherweise in voller Breite von der Siebpartie 4 in die Pressenpartie 5 und die Trockenpartie 6 überführt.

[0028] Nach einer gewissen Zeit hat die Bahn 10 die Trockenpartie 6 durchlaufen. Hinter der Trockenpartie 6 wird die Bahn 10 dann zunächst in einen Pulper 12 geleitet, weil sie in der dort vorliegenden Breite im Grunde nicht handhabbar ist.

[0029] Im Bereich der Siebpartie 4 ist eine Längsschneideinrichtung 8 angeordnet, die die Bahn 10 in zwei Teilbahnen 22, 23 schneiden kann, wie weiter unten erläutert werden wird.

[0030] Am Ende der Trockenpartie 6 ist eine Einführstreifen-Schneidanordnung 13 mit zwei Einführstreifen-Schneideinrichtungen 14, 15 vorgesehen, die aus der Bahn 10 zwei Einführstreifen 16, 17 schneidet. Diese beiden Einführstreifen 16, 17 sind an den Längsrändern der Bahn 10 angeordnet, so daß sie durch Führungseinrichtungen 18, 19 ergriffen und durch die Weiterbehandlungsanordnung 7 geführt werden können.

[0031] Sobald die Einführstreifen 16, 17 an ihrem "Ziel" angelangt sind, so daß man einen Zug auf die Einführstreifen 16, 17 ausüben kann, werden die beiden Einführstreifen-Schneideinrichtungen 14, 15 aufeinander zu bewegt, um, wie in Fig. 4 dargestellt, die Einführstreifen 16, 17 zu verbreitern.

[0032] Zu einem geeigneten Zeitpunkt ist die Längsschneideinrichtung 8 aktiviert worden. Sie erzeugt beispielsweise in die Mitte der Bahn 10 einen Trennschnitt 20, der die Bahn 10 in die zwei Teilbahnen 21, 22 unterteilt. Im Grunde kann man diesen Trennschnitt 20 beginnen lassen, sobald die Einführstreifen 16, 17 kontrolliert gehandhabt werden können, insbesondere mit ausreichendem Zug belastet werden können. Zweckmäßigerweise stimmt man jedoch die Längsschneideinrichtung 8 und die Einführstreifen-Schneideinrichtungen 14, 15 so aufeinander ab, daß die Teilbahnen 21, 22 dann auf Breite geschnitten sind, wenn der Längsschnitt 20 in den Bereich der Einführstreifen-Schneideinrichtungen gelangt.

[0033] Wie aus Fig. 4 zu erkennen ist, werden die Teilbahnen 21, 22 jedenfalls beim Durchlaufen der Trockenpartie 6 so geführt, daß ein kleiner Abstand 23 entsteht. Auch dieser Abstand 23 ist in Fig. 4 nicht maßstäblich eingezeichnet. Er liegt in der Größenordnung cm.

[0034] Die Weiterbehandlungsanordnung weist im vorliegenden Fall zwei Wickeleinrichtungen 24, 25, beispielsweise in der Form von Pope-Rollern, auf. Jede Wickeleinrichtung 24, 25 ist mit einem Antrieb 26, 27 versehen, wobei die Antriebe 26, 27 jeweils an der äußeren Stirnseite der Wickeleinrichtungen 24, 25 angeordnet sind, so daß die beiden Wickeleinrichtungen 24, 25 senkrecht zur Laufrichtung der Bahn 10 relativ dicht benachbart sein können. Natürlich ist es auch möglich, die Wickeleinrichtung 24' gegenüber der Wickeleinrichtung 25 in Laufrichtung der Bahn etwas zu versetzen, so daß die beiden Wickeleinrichtungen 24', 25 nicht kollidieren. Auch ein Versatz in Höhenrichtung ist möglich.

[0035] Mit der beschriebenen Vorgehensweise erzeugt man zwei praktisch identische Teilbahnen, weil jede Teilbahn 21, 22 auch auf der Seite des Abstands 23 einen inneren Rand hat, der, wie der andere äußere Rand auch, getrocknet wird.

[0036] Durch die vergrößerte Breite der Bahn kann die Papiermaschine 1 auch bei höherer Produktivität gleich schnell oder sogar langsamer laufen als heute bekannte Papiermaschinen. Dies bedeutet für Offline-Kalander, die relativ hohe Geschwindigkeiten fahren können, daß man vermutlich nur zwei oder maximal drei Kalander benötigt, obwohl quasi zwei Papierbahnen, nämlich die Teilbahnen 21, 22, parallel erzeugt werden.

[0037] Die gleiche Vorgehensweise läßt sich natürlich auch bei einer Kartonmaschine verwenden. Hier wird die Kartonbahn dann ebenfalls im Bereich der Siebpartie 4 oder kurz danach geteilt, so daß wiederum Teilbahnen entstehen, die parallel zueinander getrocknet werden.

Ansprüche

1. Verfahren zum Herstellen einer Bahn aus Papier oder Karton, bei dem die Bahn aus einem Erzeugungsabschnitt durch eine Trockenpartie und danach zu einer weiteren Bearbeitungseinrichtung geführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Bahn vor der oder im ersten Drittel der Trockenpartie in Längsrichtung in Teilbahnen geteilt wird und man hinter der Trockenpartie aus jeder Teilbahn einen Einführstreifen schneidet, den Einführstreifen entlang eines für jede Teilbahn vorbestimmten Pfades führt und dann jede Teilbahn auf Breite schneidet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Bahn in zwei Teilbahnen teilt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die Einführstreifen jeweils an den äußeren Kanten der Teilbahnen schneidet.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man mit dem Teilen der Bahn beginnt, bevor die Einführstreifen die Bearbeitungseinrichtung durchlaufen haben.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man den Abstand der Teilbahnen beim Durchlaufen der Trockenpartie vergrößert.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man im Erzeugungsabschnitt ein Sieb verwendet und die Bahn auf dem Sieb teilt.

7. Vorrichtung zum Herstellen einer Bahn aus Papier oder Karton mit einem Erzeugungsabschnitt zum Bilden der Bahn, einer Trockenpartie und einer Weiterbehandlungsanordnung hinter der Trockenpartie, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Bereich vom Erzeugungsabschnitt bis zum ersten Drittel der Trockenpartie eine Längsschneideinrichtung (8) zum Teilen der Bahn (10) in Teilbahnen (21, 22) vorgesehen ist, daß hinter der Trockenpartie (6) eine Einführstreifen-Schneidanordnung (13) zum Schneiden eines Einführstreifens (16, 17) aus jeder Teilbahn (21, 22) angeordnet ist und daß je eine Führungseinrichtung (18, 19) zum Führen der Einführstreifen (16, 17) durch die Weiterbehandlungsanordnung (7) vorgesehen ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Führungseinrichtungen (18, 19) vorgesehen sind, die jeweils Stirnseiten der Weiterbehandlungsanordnung (7) zugeordnet sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Weiterbehandlungsanordnung (7) für zwei Teilbahnen (21, 22) je eine Aufwickelvorrichtung (24, 24', 25) aufweist, wobei die Aufwickelvorrichtungen (24, 24', 25) Antriebe (26, 27) aufweisen, die an unterschiedlichen Enden angeordnet sind.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß hinter der Längsschneideinrichtung (8) Spreizmittel vorgesehen sind.

Zeichnung