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Die Papiermaschine …

… bekommt fortlaufend das sehr dünne Stoffwassergemisch und formt, presst, trocknet daraus das Papier, welches am Ende der Maschine aufgerollt wird.

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Papiermaschine ist aber nicht gleich Papiermaschine. Je nach der zu produzierenden Papierqualität unterscheiden sich die Papiermaschinen nach Größe, Geschwindigkeit, sowie den einzelnen Aggregaten in der Maschine. So werden auch die Papiermaschinen teilweise nach der Papierqualität benannt, denn der „Kartonmacher“ spricht von seiner Kartonmaschine und der Erzeuger von Hygiene- beziehungsweise Tissuepapieren bestimmt von seiner Watte- beziehungsweise Tissuemaschine.

Eins ist aber bei allen Maschinen gleich, auch wenn die Bereiche teilweise unterschiedliche Größen und Ausführungen aufweisen. Es beginnt immer mit einem Stoffauflauf und dann kommt die Siebpartie. Gefolgt von der Pressenpartie geht es dann weiter in die Trockenpartie und zum Schluss nimmt die Aufrollung das Papier auf.

Ein Blick in die Geschichte zeigt den ziemlich langen Weg der Papiererzeugung manuell Blatt für Blatt bis zur kontinuierlichen Blattbildung auf dem Sieb einer Papiermaschine. Im Jahre 105 nach Christus findet man die erste Erwähnung vom handgeschöpften Papier des Chinesen Tsai Lung. Über den langen und beschwerlichen Weg von Asien über Arabien und Nordafrika gelangte die manuelle Papiererzeugung nach Europa. Die erste Papiermühle auf dem Kontinent wird im Jahr 1149 in Spanien erwähnt und im Jahre 1390 betreibt ein Herr Stromer in der Nähe von Nürnberg die erste Papiermühle in Deutschland.

Erste Papiermaschine im Jahr 1799
Weit bis zum Ende des 18. Jahrhunderts musste jedes Blatt Papier von Hand geschöpft werden. Erst 1799 wurde mit der Entwicklung der ersten Papiermaschine durch den Franzosen Louis Robert eine kontinuierliche Blattbildung maschinell umgesetzt. Diese mit einem endlosen Sieb ausgestattete Maschine begründet das Prinzip einer Langsiebmaschine und war der Beginn der Ablösung des Handschöpfens in der Papiererzeugung.

Die neue Maschine bestand in der Hauptsache aus zwei in gleicher Richtung drehbaren Walzen, um die ein endlos gespanntes Sieb lief. Diese Vorrichtung war über einer ovalen Bütte befestigt. Noch war die manuelle Kraft erforderlich, denn über eine Handkurbel wurden die Walzen in Bewegung gebracht und das Sieb bewegte sich nun in seiner Längsrichtung.

Mittels eines mit Kupferlamellen bestückten Zylinders, einem so genannten Schöpfrad, wurde die Stoffsuspension aus der Bütte über ein Leitblech fortwährend auf das Sieb aufgetragen. Durch die Bewegung des Siebes war eine Formierung des Fasermaterials zu einer Papierbahn bei einer ständigen Entwässerung möglich. Die sich bildende feuchte Papierbahn wurde auf einer hölzernen Walze aufgewickelt und periodisch abgenommen.

Die kontinuierliche Blattbildung war nun möglich. Natürlich zu Beginn und für heutige Verhältnisse mit bescheidenen Werten, denn diese Maschine erreichte eine Tageserzeugung von circa 100 Kilogramm bei einer Siebbreite von 64 Zentimetern und fünf Metern pro Minute Arbeitsgeschwindigkeit.

Durch elektrische Antriebe immer schneller
Dies war jedoch ein großer Fortschritt gegenüber dem Handschöpfen. In einer Papiermühle schöpften die Papiermacher bei einem Arbeitspensum von mindestens zehn Stunden zwischen 3000 und 4000 Bögen Papier an einem Tag. Umgerechnet entsprach dies einer Tagesproduktion von weniger als 30 Kilogramm. Dagegen konnte mit der neuen Maschine täglich mehr als das Dreifache produziert werden. Der Bann war gebrochen und die Entwicklung ging weiter. Schnell kam das erste Rundsieb dazu. Speziell durch den Einsatz elektrischer Antriebe konnte Schritt für Schritt die Maschinengeschwindigkeit wachsen und mit der zunehmenden Steigerung der Geschwindigkeit wurden neue Blattbildungssysteme überwiegend mit zwei Sieben, den so genannten Doppelsiebformern in den Papiermaschinenkonzepten aufgenommen und umgesetzt. Dieser Papiermaschinentyp formt im Gegensatz zur sogenannten Langsiebpapiermaschine zwischen zwei zusammenlaufenden Sieben die Papierbahn und das bei hohen Geschwindigkeiten. Als Schlagwörter stehen hierfür die Duo- und Gapformer.

Auch im Bereich Pressenpartie ging die Entwicklung teilweise große Schritte. Heute ist zum Beispiel die Schuhpresse fast in jeder Papiermaschine denkbar. Die nächsten Folgen von Papiertechnik – Einfach erklärt werden sich speziell mit den einzelnen Bereichen und Aggregaten der Papiermaschine beschäftigen, wo dann zum Beispiel auch die genannten Former- und Pressentypen im Fokus stehen werden.

Die Blattbildungssysteme der ersten Entwicklungsstufe – Langsieb und Rundsieb – findet man heute immer noch in der Papiererzeugung. Natürlich in Abhängigkeit der zu erzeugenden Papier- und Kartonqualität weiterentwickelt und auf den neusten Stand der Technik gebracht. Heute gibt es moderne Papiermaschinen für Hygienepapiere, die weit über 2000 Meter pro Minute laufen. Auch Maschinen für Zeitungs- und Magazinpapiere können diese magische Zahl erreichen und das bei einer Arbeitsbreite von mehr als zehn Metern. Also produzieren solche Maschinen pro Minute circa 20 000 Quadratmeter Papier, das entspricht knapp der Größe von drei Fußballfeldern, bei einer von der FIFA im Jahre 2008 für Länderspiele festgelegten Standardgröße von 68 mal 105 Meter.

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