Sicherere Arbeitsplatzverhältnisse und weniger Produktionsausfälle sind Beispiele für die bedeutenden Vorteile einer neuen, verbesserten Seilscheibeneinheit für Papiermaschinen

Wir reden zwar ständig vom papierlosen Büro und leben im Zeitalter der elektronischen Medien, dennoch ist der Bedarf an Papier und Printmedien so hoch wie immer. Die Kunst der Papierherstellung wurde etwa 100 in China entwickelt,  als erstmalig Zellstoff in Papier umgewandelt wurde. Die Tatsache, dass das gleiche Prinzip auch heute noch, fast 2.000 Jahre später, angewandt wird, ist ein Beweis für die Genialität dieser Erfindung.

Einer der weltweit größten Papierhersteller ist Stora Enso, Weltmarktführer bei Papier-, Verpackungs- und Forstprodukten mit einer ebenso beeindruckenden Firmengeschichte, deren Anfänge auf das 1288 gegründete schwedische Bergwerk Stora Kopparberg zurückgehen. Die Papierfabrik von Stora Enso im schwedischen Kvarnsveden wurde im Jahre 1900 eingeweiht. Seither werden   die Produktionsprozesse ständig  verbessert und neue Lösungen gefunden,  manchmal mit Hilfe von SKF.

Ein aktuelles Beispiel für ein wichtiges Papiermaschi­nenteil, das von SKF modifiziert wurde, um den Sicherheits- und Wartungsanforderungen besser gerecht zu werden, ist die so genannte Seilscheibe in Einfädelungs­systemen. Diese ziehen das Papier zum Beispiel während des Anlaufens nach einem Papier­abriss oder einem geplanten Wartungseinsatz durch die Maschine.  

Die mechanischen Teile einer Papiermaschine sind harten Bedingungen ausgesetzt. Die Hitze und die Feuchtigkeit, die entsteht, wenn die Papierbahn mittels Presswalzen und dampfbeheizten Trockenzylindern entwässert wird, sowie die hohe Geschwindigkeit, mit der die Papierbahn durch die 100 Meter lange Anlage rast – 1.500 Meter pro Minute oder 90 Kilometer pro Stunde rund um die Uhr – stellen eine enorme Belastung dar. Wie Peter Amundsson, Techniker im Kvarnsveden-Werk, erklärt, fielen die Lager in den Seilscheiben aufgrund der schwierigen Einsatzbedingungen häuse bild aus und brachten die Produktion zum Stillstand. Manchmal führte der Ausfall der Lager dazu, dass sich die gesamte Seilscheibeneinheit von der Welle löste, in das Innere der Papiermaschine gelangte und nach unten fiel. Dabei bestand stets die Gefahr, dass das Bedienungspersonal von dem Teil getroffen werden konnte.

„Obgleich bisher noch niemand verletzt worden ist, wollten wir natürlich dieses Risiko vermeiden“, meint Amundsson. „Wir kämpften sehr lange mit diesem Problem und waren deshalb froh, als SKF eine neue Seilscheibeneinheit präsentierte, die sich nicht mehr von der Konstruktion lösen kann. Hinzu kommt, dass sie auf Jahre hinaus nicht geschmiert werden muss.“

Die Schmierung bei herkömmlichen Seilscheiben ist ein spezielles Problem in der Papierproduktion, erzählt Amundsson. „Das häuse bild e Nachschmieren erhöht das Risiko eines Schmierfettaustritts mit der Folge, dass Schmierfett auf die Siebpartie tropft und sowohl das Sieb als auch das Endprodukt verschmutzt. Außerdem kann eine zu großzügige Verwendung von Schmierfett die Lagerfunktion gefährden und zu Produktionsunter-brechungen führen.“

Und Produktionsunterbrechungen sind in so kapital-intensiven Branchen wie der Zellstoff- und Papierindus­trie teuer. Amundsson schätzt die durchschnittlichen Kosten für einen einstündigen Produktionsausfall einer Maschine auf 4.000 bis 8.000 Euro.

Die von Anwendungstechnikern bei SKF entwickelte Seilscheibeneinheit stellt das Grundkonzept auf den Kopf. Sie umfasst Kugellager mit Innen- statt Außen­ringdrehung. „Die neue Lösung von SKF ist technisch gesehen viel besser. Es handelt sich um die Art von Lageranordnung, die wir jetzt in allen unseren Papier-maschinen haben wollen, da die Lager nicht nachgeschmiert werden müssen und somit praktisch wartungsfrei sind“, fährt Amundsson fort.

Die Innenringdrehung der Lager in den modifizierten Seilscheibeneinheiten hat den Vorteil, dass das Schmier­fett in der Konstruktion verbleibt.

Wenn nun also eine herkömmliche Seilscheibeneinheit der Papiermaschine 11 im KvarnsvedenWerk überholt werden muss, wird sie zu SKF geschickt und dort entsprechend umgebaut. Im vierten Quartal 2002 entschied die Papierfabrik, alle alten Seilscheibenmodelle sukzessive gegen die neue verbesserte Konstruktion auszutauschen.

Eine einzige Papiermaschine kann bis zu 70 Seilscheiben umfassen. Der Produktionsprozess beginnt mit einer breiigen Masse, die an Haferschleim erinnert und zu 99 Prozent aus Wasser und nur zu einem Prozent aus Faserstoffen besteht. Es bedarf einer Vielzahl von Press- und Trockenvorgängen, bis aus dem „Haferschleim“ so etwas wie Papier geworden ist.

In der so genannten Nasspartie am Anfang der Fertigungsstraße wird der Brei bestehend aus Faser­stoffen, Wasser und Zusätzen wie etwa Kaolin aus einem Behälter gepumpt und über einem feinmaschigen Sieb in Form eines acht bis elf Meter breiten Endlosbandes verteilt. Das Wasser wird nach und nach mit Hilfe von Unterdruck entfernt und durch das Sieb gefiltert. Im Laufe dieses Prozesses nimmt die Papiermasse immer festere Form an. Schließlich wird das Papier zwischen Presswalzen so lange bearbeitet, bis es mechanisch nicht weiter entwässert werden kann.

Das ist der Punkt, an dem die erste Seilscheibe in Aktion tritt. In einem als Einfädelung bezeichneten Prozess wird ein 20 Zentimeter breiter Papierstreifen eingefädelt, an dem die  Papierbahn durch verschiedene dampfbeheizte Trockenzylinder geführt wird, um ihr die restliche Feuchtigkeit zu entziehen und die gewünschte Oberflächenbeschaffenheit zu verleihen. Der Papierstreifen wird zwischen zwei neun Millimeter dicken Seilen befestigt, die an der Papierbahn entlang laufen. Daher die Bezeichnung ‚Seilscheibe’.

Die Länge einer fertigen Papierbahn variiert, beträgt aber oft bis zu 75.000 Meter bei einem Gewicht von über 21 Tonnen. Die Bahn wird anschließend auf die vom Kunden gewünschte Länge und Breite geschnitten, da jede Rolle auf Bestellung gefertigt wird. Das Prinzip der Papierherstellung hat sich zwar seit 100 kaum verändert, wohl aber das Volumen.

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Stora Enso
Der Stora Enso-Konzern erzielte 2003 einen Umsatz von 12,2 Milliarden Euro und beschäftigte 44.000 Beschäftigte in über 40 Ländern. Das auf allen fünf Kontinenten vertretene Unternehmen produziert pro Jahr 15,7 Millionen Tonnen Papier und Karton sowie 7,4 Millionen Kubikmeter Nutzholzprodukte und 2,8 Millionen Kubikmeter Zusatzprodukte.

Stora Ensos moderne Papierfabrik Kvarnsveden liegt in der mittelschwedischen Stadt Borlänge direkt am Fluss Dalälven. Die Fabrik wurde 1900 eröffnet und nahm in den ersten fünf Jahren ihres Bestehens nicht weniger als sechs Papiermaschinen in Betrieb. Heute liegt die Jahresproduktion bei circa 710.000 Tonnen, verteilt auf vier Papiermaschinen. Die Unternehmensgeschichte von Stora Enso in Kvarnsveden ist von der Geschichte der Region geprägt. Ein Großteil der rund 900 Mitarbeiter stammt aus Familien, die seit Generationen mit der Papierfabrik verbunden sind.

Die Fabrik produziert Zeitungsdruckpapier in verschiedenen Qualitäten sowie ungestrichenes Zeitschriftenpapier. In allen Bereichen liegt der Schwerpunkt auf hochwertigen Produkten, die auf die Bedürfnisse einzelner Kunden zugeschnitten sind. Das Produktsortiment ist für die meisten Druckverfahren geeignet.