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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Staubabtrennung von einer laufenden Papierbahn, ins- besondere Tissuebahn, wobei die mit der Papierbahn mitgeführte und staubbeladene Luft abge- trennt wird, wobei die Papierbahn tangential auf einen als Stabilisator mit gekrümmter Führungsflä- che ausgebildeten Abtrennkasten auf- und abläuft. Weiters betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit einem quer zur Papierbahn verlaufenden ersten Abtrennka- sten, wobei der erste Abtrennkasten als Stabilisator mit gekrümmter Führungsfläche für die Pa- pierbahn ausgebildet ist.
Bei Erzeugung von Tissuepapier können je nach Rohstoff, Produkt, Endtrockengehalt und
Chemieeinsatz zwischen 1 bis 2% der Produktion als Staub im Bereich der Kreppung anfallen.
Dieser Staub führt einerseits zur Beeinträchtigung der Produktion und stellt andererseits eine
Gefahr für die Gesundheit und Sicherheit der Mitarbeiter dar. Durch den Trend zu weicheren
Tissuepapieren und den Einsatz von mehr mechanischen Faserstoffen wird das Staubproblem noch vergrössert. Der Staub besteht aus Feinteilen und Fragmenten von Fasern, die von der
Papierbahn primär beim Kreppschaber abgetrennt werden. Ein Teil des Staubes fällt auf den
Boden des Maschinenraums und der Rest wird mit der Luftgrenzschicht an beiden Seiten der
Papierbahn befördert, während sie vom Kreppschaber zum Roller transportiert wird. Ein weiterer
Anteil von Staub verbleibt auf der Oberfläche der Papierbahn, wodurch es bei der Weiterbearbei- tung zu Problemen kommen kann.
Aus der WO 97/44525 A1 ist ein Apparat zur Staubabsaugung bekannt, bei dem zwischen der
Absaugöffnung und der Papierbahn ein relativ grosser Abstand ist, so dass nur ein Teil der Luft erfasst, umgelenkt und abgesaugt wird, der einen wesentlichen Abstand zur Papierbahnoberfläche und auch nur eine geringere Staubbeladung aufweist. Einige Ausführungen wie z. B. der Kasten 18 oder 318 saugen sogar nur Luft aus dem in der Umgebung befindlichen Raum ab. Sie können die
Grenzschicht überhaupt nicht beeinflussen. Auch ist die Absaugung hier recht ungleichmässig über die Bahnbreite.
Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, bei der der anfallende
Staub auf einer sich schnell bewegenden Papierbahn, insbesondere Tissuebahn, so entfernt wird, dass die zulässigen Staubgrenzwerte eingehalten werden und dabei die Verfügbarkeit der Papier- maschine, insbesondere Tissuemaschine, verbessert wird.
Die Erfindung ist daher dadurch gekennzeichnet, dass die Luft aus der Grenzschicht an der
Oberfläche der Papierbahn abgelenkt wird, wobei die Luft aus der Grenzschicht abgesaugt und durch den Abtrennkasten gleichmässig über die Bahnbreite abgeführt wird. Durch den als Stabilisa- tor ausgebildeten Abtrennkasten wird eine exakte Bahnführung erreicht, wobei das tangentiale Auf- und Ablaufen auf die gekrümmte Führungsfläche die Rissanfälligkeit der Papierbahn wesentlich herabsetzt. Dies wird weiters dadurch unterstützt, dass die Luft aus der Grenzschicht abgelenkt und in den Abtrennkasten geleitet und von dort weiter abgeführt wird. Die sonst üblichen Wirbel und Überdrücke, die ebenfalls zu Bahnabrissen führen, werden dadurch vermieden.
Durch die Absau- gung der Luft aus der Grenzschicht wird die Gefahr des Papierbahnabrisses durch einen Über- druck weiter herabgesetzt.
Eine günstige Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Luft gleichmä- #ig über die Bahnbreite abgeführt wird. Durch diese Massnahme kann auch ein örtlicher Überdruck verhindert werden, der allenfalls bei sehr dünnen Papieren zu Abrissen führen könnte.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich die Luft von der Unterseite der Papierbahn abgetrennt und abgeführt wird, wobei die von der Untersei- te der Papierbahn abgetrennte Luft abgesaugt werden kann. Durch das Abtrennen bzw. Absaugen der Luft an der Unterseite wird auch der hier anhaftende Staub entfernt und abgeführt. Damit wird ermöglicht, dass die geforderten Staubgrenzwerte besser eingehalten werden können.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass nach Abtren- nung der staubbeladenen Luft Umgebungsluft zugeführt wird, um Wirbelbildung zu vermeiden. Um bei einer für die Staubentfernung ausreichenden Absaugung der Luft eine allfällige Wirbelbildung und damit verbundene Gefahr des Papierbahnabrisses zu vermeiden, wird an diesen Stellen staubfreie Umgebungsluft zugeführt und damit wieder der entsprechende Druck hergestellt.
Eine günstige Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Papierbahn vor der Luftabtrennung stabilisiert wird, wobei mitgeschleppte Luft vom Stabilisator abgeleitet werden kann. Die zusätzliche Stabilisierung der Papierbahn vor der Luftabtrennung erleichtert die Bahn-
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führung und verringert dadurch ebenfalls die Gefahr von Bahnabrissen. Wird mitgeschleppte Luft vom Stabilisator abgeleitet, kann bereits vor der eigentlichen Luftabtrennung ein Teil des Staubes entfernt werden.
Weiters betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Staubabtrennung von einer laufenden Pa- pierbahn, insbesondere Tissuebahn, mit einem quer zur Papierbahn verlaufenden ersten Abtrenn- kasten, der als Stabilisator mit gekrümmter Führungsfläche für die Papierbahn ausgebildet ist. Sie ist dadurch gekennzeichnet, dass der erste Abtrennkasten eine Einrichtung zur Umlenkung der
Luftgrenzschicht in einen Sammelkanal des Abtrennkastens aufweist. Durch die Form des Abtrenn- kastens als Stabilisator mit gekrümmter Führungsfläche wird eine gute Bahnführung erreicht und damit die Gefahr des Abrissses der Papierbahn verringert. Die gleichzeitige Abfuhr der Luftgrenz- schicht in einen Sammelkanal ermöglicht eine gute Staubentfemung von der schnell laufenden
Papierbahn.
Eine Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Sammelkanal einen sich zur Triebseite der Maschine erweiternden Querschnitt aufweist. Dadurch wird erreicht, dass die
Luft gleichmässig über die Bahnbreite abgeführt wird, und somit kein örtlicher Über- oder Unter- druck entsteht, der zu Bahnabrissen führen kann.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass an der Papier- auflaufseite des ersten Abtrennkastens ein Absaugschlitz vorgesehen ist, der vorzugsweise ein- stellbar ausgeführt ist. Durch den vorgesehenen Absaugschlitz kann die Luft mit dem Staub gezielt abgeführt werden, wobei es die Einstellbarkeit ermöglicht die Menge entsprechend dem Anfall abzutrennen bzw. abzusaugen.
Eine günstige Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Abtrennkasten auf der gesamten Breite offenbar ist. Durch diese Ausführung wird eine günstige Reinigungsmög- lichkeit geschaffen, die speziell bei der staubbeladenen Luft in feuchter Umgebung von Bedeutung ist.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass ein weiterer Ab- trennkasten an der Papierbahnunterseite vorgesehen ist, auf dem die Papierbahn mit einem sehr kleinen Winkel, vorzugsweise von 1 bis 5 , beispielsweise von 1 bis 2 , aufläuft Durch einen weiteren Abtrennkasten an der Papierunterseite wird eine zusätzliche Staubentfernung ermöglicht, wobei das Auflaufen mit einem sehr kleinen Winkel in einfacher Weise eine bessere Bahnführung ermöglicht und somit zu weniger Abrissen an scharfen Kanten führt.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der weitere Ab- trennkasten ein Ablenkblech aufweist, das vorzugsweise schwenkbar ausgeführt ist. Mit diesem
Ablenkblech kann die Luft direkt in den Abtrennkasten geleitet werden, wobei es die schwenkbare
Ausführung ermöglicht, die abzutrennende Luftmenge einzustellen.
Eine günstige Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der untere Ab- trennkasten mindestens in zwei Kammern geteilt ist. Durch diese Ausführung lässt sich die Luft vor und hinter dem Abtrennkasten gesondert abführen und auch die Abführmenge gesondert einstel- len, sodass eine stabile Bahnführung ohne Abrisse gewährleistet wird.
Eine günstige Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Stabilisator vor dem ersten Abtrennkasten vorgesehen ist, der eine Breitstreckwirkung auf die Papierbahn ausübt, wobei der Stabilisator schwenkbar ausgeführt sein kann. Durch diesen zusätzliche Stabilisator wird eine noch stabilere Bahnführung erzielt, wobei zusätzlich eine Luftablenkung und damit Staubre- duzierung erfolgt. Durch die schwenkbare Ausführung ist immer die ideale Bandspannung gewähr- leistet und auch bei Bandabrissen kann dieser Stabilisator vor dem Aufführen der Papierbahn weggeklappt werden.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des Schabers der Papiermaschine auf der Triebseite eine trichterförmige Absaug haube vorgesehen ist.
Durch eine derartige Absaugmöglichkeit kann auch während eines Bandabrisses und Neuauffüh- ren der Papierbahn der beim Schaber entstehende Staub sicher abgeführt werden und damit die Staubbelastung reduziert werden.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass ein weiterer Ab- trennkasten auf der Papieroberseite vorgesehen ist. Durch diese Massnahme können auch noch die letzten Reste des noch an der Papierbahnoberseite anhaftenden Staubes entfernt werden, bevor die Papierbahn aufgerollt wird.
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Im folgenden wird nun die Erfindung anhand der Zeichnungen beispielhaft beschrieben, wobei
Fig. 1 das Schema eines Staubentfernungssystemes bei einer Tissuemaschine, Fig. 2 eine detail- lierte Darstellung der einzelnen Systemelemente, Fig. 3 eine Ansicht eines oberen Abtrennkastens,
Fig 4a und 4b Schnitte durch Fig. 3, Fig. 5 eine Ansicht eines unteren Abtrennkastens und Fig. 6a und 6b Schnitte durch Fig 5 zeigen.
Fig 1 zeigt das Schema einer Staubentfernung von einer Papierbahn. Am Ende des Papier- herstellungsprozesses befindet sich der Papiertrockner 1 mit einem Trockenzylinder 2 und einer
Trockenhaube 3, aus der heisse Luft auf die um den Trockenzylinder 2 geführte Papierbahn 4 geblasen wird. Die Papierbahn wird am Eintritt noch über Anpresswalzen 5, 5' geführt. Nach erfolg- ter Trocknung der Papierbahn 4 wird diese mittels eines Schabers 6 vom Trockenzylinder 2 abge- schabt. Dabei entsteht einerseits eine grosse Menge an Staub, andererseits werden Fasern leicht von der Papieroberfläche abgehoben. Um im Falle eines Papierbahnabrisses das Papier zu sam- meln und nochmals verwenden zu können befindet sich unterhalb des Schabers 6 eine sogenann- te Ausschussbütte 7. Zur besseren Bahnführung ist nach dem Schaber 6 ein Stabilisator 8 vorgese- hen.
Ein Teil der mitgeführten und mit Staub beladenen Luft prallt hier an den Stabilisator und wird in die Ausschussbütte 7 geleitet, von wo diese Luft abgesaugt wird. Im Fall eines Papierbahnabris- ses lässt sich dieser Stabilisator 8 nach unten klappen, sodass nachher die Papierbahn wieder problemlos aufgeführt werden kann. Im Anschluss an diesen Stabilisator 8 befindet sich an der
Papierbahnoberseite ein Luftabtrennkasten 9, der eine weitere Stabilisierung der Bahn durchführt und Luft von der Papierbahnoberseite abtrennt. Daran anschliessend befindet sich ein weiterer
Abtrennkasten 10 an der Unterseite der Papierbahn in den die an der Unterseite mitgeführte und staubbeladene Luft abgelenkt wird. Allein durch den Staudruck der mitgeführten Luft wird diese bereits abgeführt und es ist kaum eine Absaugung erforderlich.
Anschliessend an den unteren
Abtrennkasten 10 befindet sich üblicherweise ein traversierendes Messgerät 11zur Aufnahme der
Papierbahneigenschaften. Zur weiteren Staubabtrennung ist noch ein weiterer Abtrennkasten 12 an der Papierbahnoberseite vorgesehen, bevor die Papierbahn uber eine Arbeitswalze 13 auf den
Tambour 14 aufgewickelt wird. Alle mit Staub beladenen Luftströme werden über einen Abscheider
15 geführt, in dem der Staub durch Eindüsen von Wasser abgeschieden wird. Die Luft wird an- schliessend durch einen Ventilator 16 abgesaugt, wobei das mit Staub beladene Wasser in einen
Behälter 17 gelangt und von dort als Abwasser abgeführt wird.
Fig. 2 zeigt nun den Teil der Staubabsaugung im Detail. Es ist hier der Trockenzylinder 2 zu erkennen, von dem die Papierbahn 4 mittels des Schabers 6 abgeschabt wird. Ein Teil der staub- beladenen Luft wird dabei durch den schwenkbar ausgeführten Stabilisator 8 nach unten in die
Ausschussbütte 7 abgelenkt Daran anschliessend wird das Papier zum Abtrennkasten 9 geführt, der zur stabilen Papierbahnführung eine gekrümmte Führungsfläche 18 aufweist. Die Papierbahn läuft hier am Einlauf 18' tangential auf diesen Abtrennkasten 9 auf und verlässt den Abtrennkasten am Auslauf 18" ebenfalls tangential Durch diese gekrümmte Führungsfläche 18 wird die erforderliche
Bahnspannung erzeugt, sodass immer eine stabile Bahnführung gewährleistet wird. Am Einlauf 18' wird die von der Papierbahn mitgeführte Luft umgelenkt und in einen Absaugschlitz 19 geführt.
Die Wand 20 des Absaugschlitzes 19 ist gelenkig angebracht, wodurch der Absaugschlitz 19 einstell- bar ist. Zur Reinigung des Abtrennkastens kann diese Wand 20 ganz nach oben geklappt und somit der Absaugkanal 21 zur Reinigung freigegeben werden. Die Innenflächen des Abtrennka- stens sind glatt und weisen keine Kanten, Ecken oder sonstige Stellen auf, an denen sich Staub ansammeln kann. Auch dadurch wird eine Reinigung des Abtrennkastens erleichtert Nach dem Ablaufen der Papierbahn vom Auslauf 18" des Abtrennkastens 19 wird die Papierbahn 4 zu einem unteren Abtrennkasten 10 geführt. Hier trifft die Papierbahn unter einem geringen Winkel, vor- zugsweise von 1 bis 5 , beispielsweise hier von 1 bis 2 , auf, wodurch wiederum eine gute Bahn- führung erreicht wird. Die mitgeschleppte Luft wird hier über einen Absaugschlitz 22 in den Kasten 10 geführt.
Dieser Absaugschlitz 22 weist ein Ablenkblech 23 auf, das zur optimalen Luftabtren- nung einstellbar ausgeführt ist. Am Auslauf 24 der Papierbahn vom Abtrennkasten 10 kann Luft zugeführt werden, um eine Wirbelbildung und damit verbunden neuerliche Staubgeneration durch Auftreten von Unterdruck zu vermeiden. Nach Durchgang der Papierbahn durch ein traversieren- des Messgerät 11 wird die Bahn über einen weiteren Abtrennkasten 12 geführt, der analog dem unteren Abtrennkasten 10 ausgeführt ist. Anschliessend wird die Papierbahn 4 über Walzen 13 auf den Tambour 14 aufgerollt.
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Fig. 3 zeigt eine Ansicht eines oberen Abtrennkastens 9, wobei hier links die Triebseite (ge- kennzeichnet mit TS) und rechts die sogenannte Führerseite (gekennzeichnet mit FS) der Papier- maschine markiert ist. Die Luft wird über ein Absaugrohr 25 auf der Triebseite aus dem Abtrennka- sten 9 abgeführt.
Fig. 4a und 4b zeigen einen Querschnitt des Abtrennkastens 9 in der Nähe der Führerseite gemäss Linie A-A bzw. in der Nähe der Triebseite gemäss Linie B-B. Hier ist erkennbar, dass der
Querschnitt des Absaugkanals 21 von der Führerseite zur Triebseite hin zunimmt. Dadurch wird erreicht, dass die Geschwindigkeiten in allen Punkten über die Bahnbreite annähernd konstant sind.
Somit treten keine örtlichen Unterschiede bei der Luftabsaugung auf und die Gefahr von Bahnab- rissen wird verringert. In den Figuren 4a und 4b ist deutlich die Führung der Papierbahn 4 erkenn- bar, die über die Führungsfläche 18 des Abtrennkastens 9 geführt wird. Am Eintritt 18' bzw. Auslauf 18" läuft die Papierbahn 4 tangential ein bzw. ab und es wird durch die Ausgestaltung des Einlau- fes 18' bzw. des Auslaufes 18" sichergestellt, dass es zu keiner weiteren Staubgenerierung durch die Umlenkung kommt. Die Luft aus der Grenzschicht wird durch den Absaugschlitz 19 in den Sammelkanal 21 geleitet. Die Kammerwand 20 ist schwenkbar ausgeführt, sodass einerseits der Absaugschlitz 19 eingestellt werden kann und des weiteren auch der Abtrennkasten 9 zur Reini- gung öffenbar ist.
Fig. 5 zeigt nun die Ansicht eines unteren Abtrennkastens 10, wiederum links die Triebseite und rechts die Führerseite der Papiermaschine, wobei die Absaugung aus Kammern 26, 27 über Leitungen 26', 27' auf der Triebseite erfolgt.
Fig. 6a zeigt den Querschnitt des Abtrennkastens 10 auf der Führerseite gemäss Linie C-C.
Hier ist das nahezu ebene Auflaufen der Papierbahn 4 auf den Abtrennkasten 10 gut erkennbar.
Die Luft wird durch das Ablenkblech 23 in den Abtrennkasten 10 geleitet. Weitere Luft kann beim Ablaufen der Papierbahn 4 vom Abtrennkasten 10 durch eine Öffnung 28 abgesaugt werden. In Fig. 6b ist der Querschnitt des Abtrennkasten 10 auf der Triebseite gemäss Linie D-D dargestellt.
Hier sind zusätzlich die Absaugquerschnitte der Kammern 26 und 27 zu erkennen.
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsformen beschrankt.
PATENTANSPRÜCHE :
1.Verfahren zur Staubabtrennung von einer laufenden Papierbahn, insbesondere Tissue- bahn, wobei die mit der Papierbahn mitgeführte und staubbeladene Luft abgetrennt wird, wobei die Papierbahn tangential auf einen als Stabilisator mit gekrümmter Führungsfläche ausgebildeten Abtrennkasten auf- und abläuft, dadurch gekennzeichnet, dass die Luft aus der Grenzschicht an der Oberfläche der Papierbahn abgelenkt wird, wobei die Luft aus der
Grenzschicht abgesaugt und durch den Abtrennkasten gleichmässig über die Bahnbreite abgeführt wird.