Die Schuhpresse … - papierundtechnik.de

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Die Schuhpresse …

… war der nächste Schritt in der Entwicklung der Walzen- technologie und gehört heute zum Standard in vielen Papier- und Kartonmaschinen.

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Die Beeinflussung der Querprofile bei Feuchte und Dicke der Papier- beziehungsweise Kartonbahn ist mit den verformbaren Walzen zwar beherrschbar. Nun galt es aber die Leistung innerhalb der Pressenpartie zu steigern und das ohne Qualitätseinbußen für das Papier. Dieser nächste Schritt war erforderlich, da die Maschinen speziell für grafische Papiere nach und nach schneller wurden. Also wurde die Zeit der Papierbahn im Pressnip knapper und als Folge verringerte sich somit der Pressimpuls. Das ist wiederum die Zeit plus Intensität, in der die Papierbahn im Berührungsbereich der Walzen entwässert werden kann. Die Schlussfolgerung heißt, die gesamte Verweilzeit der Bahn im Pressbereich muss maximiert werden. Eine Option ist die Anzahl der einzelnen Walzenpaare zu erhöhen. Klingt wie eine einfache Rechnung, denn das würde bedeuten mehrere Walzennips in der Pressenpartie gleich mehr Verweilzeit und gleich mehr Entwässerungsleistung. Allerdings ist die Umsetzung technologisch zu aufwendig und die Pressenpartie wäre insgesamt zu groß, was den Prozess nicht einfacher macht. Auch die Beanspruchung der Papierbahn durch das wechselseitige Belasten und Entspannen würde sich negativ auf die einen oder anderen Qualitätsparameter des Papiers auswirken.

So legte man den Fokus auf den Bereich der direkten Entwässerung, also den Walzennip. Logische Konse- quenz war, man vergrößerte die Berührungsfläche der oberen und unteren Walzen. Fläche heißt bekanntlich Länge mal Breite und da die Arbeitsbreite einer Maschine fixiert ist, wurde nun die Niplänge, gleich die Presszonenlänge, erweitert (Abb. 1).

Nun kommt auch langsam der Schuh ins Spiel. Wie passt das zusammen – ein Schuh und die Walzen? Dazu betrachten wir ein Walzenpaar und starten den Versuch einer einfachen Erklärung.

Eine Schuhpresse ist im Wesentlichen ein Modul für die Pressenpartie. Es besteht aus zwei Presswalzen, der Schuhpresswalze mit Druckschuh und flexiblem Pressmantel sowie der Gegenwalze. Die eine Walze bleibt unverändert konventionell rund. Spannend ist die andere dazugehörige Schuhpresswalze, denn diese hat eine „Delle“ im Umfang und genau in dieser Vertiefung liegt angepasst die zweite Walze. Genau so wie sich eine Sohle dem Fuß in einem Schuh anpasst, so dass man bequem und sicher laufen kann. Klingt einfach und auch logisch, aber die Umsetzung war eine Herausforderung. In der Walze mit „Delle“ ist ein feststehendes Element, der so genannte Druckschuh, integriert und durch diese Vertiefung war nun kein normaler runder Mantel mehr möglich. Aus dem konventionellen Stahlmantel mit oder ohne Gummibelag wurde ein strapazierfähiger Kunststoffmantel. Dieser wird in der Papierindustrie kurz und knapp als Belt bezeichnet.

Das Besondere dabei ist, dass der Belt während jeder Umdrehung immer um die Form des Schuhs mitlaufen muss, also keinen einfachen runden Kreis von 360 Grad. Ein Führungsgestell mit Stützleisten innen angeordnet unterstützt den Rundlauf mit Umweg über den Schuh. Der Belt wird seitlich mit einem runden Rahmen fixiert und somit sieht die Bewegung, von außen betrachtet, wie ein klassischer Rundlauf aus (Abb. 2).

Damit diese Pressenkonzeption optimal arbeitet, ist sehr viel Öl im Umlauf. Einerseits muss auf die jetzt größere Fläche mehr Druck übertragen werden und andererseits erfordert das System eine intensive Schmierung.

Das papiertechnische Ergebnis ist in Form eines höheren Trockengehalts vor dem Eintritt in die Trockenpartie beeindruckend. Immerhin wuchs durch den Schuh die Niplänge, je nach Konstruktion, auf circa 200 bis 310 mm.

Anders ausgedrückt, mehr Weg bedeutet mehr Zeit und die Maschinenbauer erreichten nun eine Steigerung der Verweilzeit um das Drei- bis Fünffache. Außerdem bewirkt die größere Fläche im Pressnip eine schonendere Belastung der Papierbahn. Die Schlussfolgerung lautet kurz und kompakt, mehr Wasser raus ohne das Fasergefüge intensiv zu beanspruchen.

Schuhpressen haben sich seit der Einführung 1984 zu einer bewährten Komponente in der Papierindustrie entwickelt. Nahezu alle modernen Anlagen zur Herstellung der unterschiedlichsten Papier- und Kartonsorten sowie Hygienepapiere werden heute mit Schuhpressen-Technologie ausgerüstet, um eine optimale Presseleistung zu erreichen.

Berührungsfläche der oberen und unteren Walzen vergrößert