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Innovative technische Lösungen aus Freiberg

Die PAMA Papiermaschinen GmbH Freiberg ist bekannt für die ständige Entwicklung bzw. Weiterentwicklung von modernen Stoffzulauf- und Stoffauflauf-Systemen, für die Lieferung von Sieb, Pressen – und Trockenpartien einschließlich moderner Bahnüberführungssysteme. Zu den innovativen Neuentwicklungen der letzten Jahre gehört auch seit 2002/2003 die Filmpresse PAMA film für die Oberflächenveredelung von technischen Spezialpapieren ,Schreib –und Druckpapieren wie auch von Papieren des Verpackungsbereichs.

Von der Leimpresse zur Filmpresse

Die Zielstellungen für die Entwicklung einer neuen Filmpressenkonstruktion ergaben sich aus den technischen Grenzen der in der Vergangenheit gefertigten Leimpressen und aus den gesammelten Erfahrungen bei der Herstellung von Stoffauflaufsystemen. Die Beschickung von Stoffaufläufen wurde sinnvoll auf die Strömungstechnik des Dosiersystems übertragen und garantiert mit dem patentieren Diffusorsystem eine gute Querverteilung und Stabilität.
Im Wesentlichen hat die konventionelle Leimpresse hinsichtlich Runability und Printability folgende Merkmale.

– hohe Liniendrücke im Preßspalt der Leimpresswalzen (ca. 25-35 kN/m )
– Leimkonzentration begrenzt auf ca. 6 -8 % Trockenmasseanteil in der Suspension
– hohe Papierzüge im Bereich der Leimpresse
– hoher Eingangstrockengehalt des Papiers von 97 -98 % in die Leimpresse für bestimmte Papiere, insbesondere zur Gewährleistung eines guten Feuchtequerprofils und damit eines gleichmäßigen Leimauftrages .
– hohe Ausgangsfeuchte von ca. 70% nach der Leimpresse
– ausreichend dimensionierte Nachtrockenpartie nach der Leimpresse und damit großer Platzbedarf erforderlich
– relativ starke Durchfeuchtung der Papiere
– bei steigender PM-Geschwindigkeit kommt es in Abhängigkeit vom Durchmesser der Leimpreßwalzen zu einer unruhigen Leimflotte und zu Spritzen im Leimsumpf

Daraus ergeben sich:
– hohe Abrißgefahr der Papierbahn in der Leimpresse
– ungenügende Steuerung des Leimauftrages in der Leimpresse, die Einflussfaktoren wie Konzentration und Temperatur des Oberflächenleimes, Liniendruck im Pressspalt, Saugfähigkeit des Papiers, Sumpfhöhe, überlagern sich gegenseitig.
– durch die große Rückbefeuchtung des Papiers in der Leimpresse kommt es zu einer großen Dehnung des Papiers mit der Gefahr von Faltenbildung.
– Es ist eine sehr energieaufwändige Nachtrocknung des Papiers in der Nachtrockenpartie der PM mit hohen Kosten erforderlich.
– Stärkere Imprägnierung des Papiers ,weniger die z.B. für Druckpapiere gewünschte Filmbildung
– Die Arbeitsgeschwindigkeit bei Leimpressenbetrieb ist technologie – und konstruktionsbedingt begrenzt.
– Pigmentierung nur begrenzt möglich bzw. sinnvoll.

Die neue PAMA Filmpresse

Ziel der Entwicklung der Filmpresse war es alle genannten negativen Faktoren eines Leimpressenbetriebes weitgehend zu kompensieren und ein robustes Aggregat zu entwickeln, welches wesentliche Erfahrungen der letzten Jahre berücksichtigt. Neben der deutlichen Verbesserung von Fertigungsstabilität auf der Papiermaschine und qualitativen Vorteilen des erzeugten Papieres bekommt heute die Energieeinsparung bei Filmpressenbetrieb eine besondere Bedeutung. Übereinstimmende Berechnungen mit anderen Quellen ergeben ein Einsparpotenzial an Energie in Höhe von bis zu 15 % .Das resultiert vorwiegend aus der geringeren zu verdampfenden Wassermenge in der Nachtrockenpartie der Papiermaschine. Bei einem stabilen guten Feuchtequerprofil vor der Filmpresse ergibt sich darüber hinaus die Möglichkeit, abhängig vom Produkt und seinen Anforderungen, mit etwas geringerem Trockengehalten in das Aggregat zu fahren.

Zur Maschinentechnik
die Gesamtanlage besteht aus:

1. Maschinenstuhlung zur Aufnahme der Filmpresswalzen und zwei Spritzwasserwannen mit Befestigungsteilen unter der Filmpresse
2. dem Hebelsystem –Balghebel/ -zylinder auf PM- Führerseite und Triebseite sowie die Drehpunktlager FS+TS mit den Schwenklagern des Filmkopfes
3. Filmpreßbalken mit inneren Drehpunkt (Kastenprofil ) und vorgerichteten Temperaturkompensatoren.
4. Spindelhubelemente –
obere Spindelhubelemente für festen Anschlag des Filmkopfes, unteres Spindelhubelement für die Winkelverstellung des Filmkopfes und die Einstellung der Überlauflippe, bei größeren Arbeitsbreiten mit zusätzlicher Entlastungseinrichtung.
5. Dosiersystem mit Rakelbett , Rakelstab mit Kupplungsteil , Klemmung mit Apreßschlauch sowie Getriebemotor .
6. Randschaber mit Randschaberwanne .
7. Walzensprüheinrichtung und Randsprüheinrichtung (FS+TS einstellbar)
8. Auftragssystem /Leim –Streichmassenzulauf

Zur Arbeitsweise:
Grundsätzlich besteht das System aus einer Anschwenkeinrichtung , die gegen einen Anschlag fährt, sowie einer Feinanpressvorrichtung, die hinter dem Rakelbett liegt (Luftschlauchprinzip ). Damit wird eine Feinanpressung des Rakels an die speziell gummierte Filmpresswalze bewirkt. Die Zuführung der filtrierten Leimflotte /Streichmasse erfolgt über ein Zuführrohr mit kontinuierlichen Umlauf. Der Leimauftrag /Streichmassenauftrag erfolgt, indem mit entsprechenden Druck die Auftragsmasse über eine Zuführkammer an die Walze gebracht wird.

Am oberen Rand der Dosiereinrichtung sitzt das Rakel und dosiert je nach gewählter Qualität mehr oder weniger Auftrag auf die Gummiwalze , d.h. die Auftragsmenge an Beschichtungsmasse kann durch die Oberflächengestaltung des Rakelstabes (glatt oder gerillt ) bzw. durch aufgebrachte Spiraldrähte wie auch über die Eigenschaften der Auftragsmasse sehr gut beeinflusst werden . Durch eine definierte Einstellung der Überlauflippe zur Filmpreßwalze ( ca. 2.mm ) wird ein kontinuierlicher Überlauf und eine gleichmäßige Druckverteilung an Beschichtungsmasse gesichert und damit durch die Rückspühlung eine Reinigung des Auftragssystems erzielt.
Geklärt wird das Problem mit der von PAMA Freiberg patentierten technischen Lösung.
Bei der Lösung wurden die Erkenntnisse aus der Entwicklung von Anströmkammern und Stufendiffusoren für moderne Stoffaufläufe zielgerichtet angewendet. Versuche haben gezeigt, dass die grundsätzlichen strömungstechnischen Fragen wie Wirbelbildung , Abreißen der Strömung, laminares oder nichtlaminares Verhalten sich nicht von den verwendeten Ausgangsstoffen für die Papiererzeugung trotz einer dort deutlich anderen Verdünnung unterscheiden .Es herrschen durchaus vergleichbare Anströmbedingungen Stoffauflauf PM – Leimzuführung zur Filmpresse vor.
Es wurde deshalb eine Anströmeinheit entwickelt, die aus einem durchgehenden Bauteil besteht. Dieses Bauteil besteht aus einzelnen runden schmalen Teilen, die sich dann entsprechend den von uns entwickelten Konturen in rechteckige Querschnitte auflösen, sodass im Ausströmbereich rechteckige, durch dünne Wände geteilte Bereiche entstehen.
Mit der neuen Anströmtechnologie wird bei den vorherrschenden Strömungsgeschwindigkeiten ein ungestörtes laminares Fließen der Beschichtungsmassen zum Auftragsort erreicht. Der Effekt der Zwischenwände verschwindet bis zum Auftreffen auf die Gummiwalze, sodass dort ein absolut gleichmäßiges Angebot an Auftragsmasse über die gesamte Bahnbreite gesichert wird.
Im Vergleich zu den sonst üblich verwendeten, im Grunde genommen geschlitzten Rohren mit den geschilderten Nachteilen ein großer Fortschritt.
Die bis heute gelieferten Filmpressen beweisen in der Praxis die Vorteile der modernen Technologie. Allein in 2010 wurden bereits 2 Filmpressen PAMA film erfolgreich in Betrieb genommenen, bei der Drewsen Spezialpapier GmbH in Lachendorf und bei der Fährbrücke Papier GmbH.