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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entfernung von Wasser aus einer Faserstoffbahn, Zell- stoffbahn oder Papierbahn, wobei in einer ersten Zone eine Entwässerung erfolgt, wobei die Fa- serstoffbahn, Zellstoffbahn oder Papierbahn beispielsweise zwischen zwei Sieben in einer Entwäs- serungsmaschine läuft und vorteilhaft in einer Keilzone, d. h. einem Bereich in dem beide Bänder keilförmig zueinander laufen, entwassert wird. Weiters betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur
Durchführung des Verfahrens.
Eine derartige Vorrichtung ist z. B. aus der WO 00/77298 bekannt, wobei hier eine erste Ent- wässerung in einer Schwerkraftzone und eine weitere Entwässerung in einer Zweisiebzone erfolgt Anschliessend daran erfolgt die Entwässerung in weiteren Zonen. Zur Entwässerung wird hier im
Bereich des Obersiebes eine Einrichtung gezeigt, bei der das Wasser vom Sieb als sog. Freistrahl in einen Entwässerungskasten gelenkt und daraus abgeleitet wird. Hier wird lediglich das sich auf dem Sieb (der Sieboberfläche) ansammelnde Wasser abgeführt. Es verbleibt jedoch immer noch eine grosse Menge Wasser im Sieb, das dann in späterer Folge zu einer Rückbefeuchtung der
Faserstoffbahn, Zellstoffbahn oder Papierbahn führt.
Weiters zeigt die WO 98/10138 ein Verfahren und eine Vorrichtung in einer Papiermaschine, bei der im Bereich einer Walze Wasser aus dem
Papier durch das Sieb abgesaugt wird. An der Stelle der Absaugung ist die Rückbefeuchtung nach der Umlenkung des Papiers bereits erfolgt. Es kann somit nur ein geringer Teil an Wasser abge- führt werden Die WO 91/01408 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung auf einem Lang- sieb, wobei im Bereich des Obersiebes Saugkästen angebracht sind. Diese Saugkästen saugen Wasser aus der Bahn durch das jeweilige Sieb ab. Nach Verlassen der Zone mit zwei Sieben erfolgt jedoch eine Rückbefeuchtung durch das noch im Sieb befindliche Wasser. Die DE 2 152 960 zeigt eine Papiermaschine, bei der mehrere hintereinanderliegende Absaugstellen vorgesehen sind.
Allerdings erfolgt hier praktisch nach jeder Absaugung wieder eine Rückbefeuch- tung durch das noch im Sieb enthaltene Wasser.
Ziel der Erfindung ist es daher, auch einen wesentlichen Anteil des Wassers wirtschaftlich aus dem Sieb (den Sieben) abzuführen und die gesamte Entwässerungsleistung der Zellstoffentwässe- rungsmaschine (-anlage) zu erhöhen.
Die Erfindung ist daher dadurch gekennzeichnet, dass das Wasser direkt anschliessend an das Ende der ersten Entwässerungszone durch einen Unterdruck aus mindestens einem Sieb abge- saugt wird, wobei durch die entstehende Luftströmung im Sieb das Wasser in die Innenkammer eines Saugkastens geleitet und das Wasser abgesaugt wird. Dadurch kann die Rückbefeuchtung der zu entwässernden Faserstoffbahn, Zellstoffbahn oder Papierbahn vermieden werden.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass Wasser gleich- zeitig aus Ober- und Untersieb abgesaugt wird. Damit wird gewährleistet, dass eine günstige, gleichmässige und schnelle Entwässerung der Faserstoffbahn, Zellstoffbahn oder Papierbahn erzielt wird. Eine günstige Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Luft gegen die Sieblaufrichtung durch das Sieb strömt. Dadurch kann eine grössere Wassermenge aus dem Sieb abgesaugt werden.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Saug- stellen an einem Sieb hintereinander angeordnet sind. So kann eine weitestgehende Entwässe- rung des Siebes und somit weitestgehende Verhinderung einer Rückbefeuchtung der zu entwäs- sernden Faserstoffbahn, Zellstoffbahn oder Papierbahn erreicht werden.
Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Entfernung von Wasser aus einer Faserstoff- bahn, Zellstoffbahn oder Papierbahn, die beispielsweise zwischen zwei Sieben in einer Entwässe- rungsmaschine läuft, wobei eine erste Entwässerungszone vorteilhaft als Keilzone, d. h. einem Bereich in dem beide Bänder keilförmig zueinander laufen, ausgebildet ist, dadurch gekennzeich- net, dass anschliessend an die erste Entwässerungszone, vorteilhaft Keilzone, mindestens ein Saugkasten mit einer gegen das Sieb gerichteten Ansaugöffnung vorgesehen ist, der an eine Unterdruckquelle angeschlossen ist, wobei der mindestens eine Saugkasten direkt nach der Keil- zone angeordnet ist. Dadurch kann die Rückbefeuchtung der zu entwässernden Faserstoffbahn, Zellstoffbahn oder Papierbahn vermieden werden.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Saugkas- ten direkt mit der Ansaugöffnung am Sieb anliegt. Damit können Fehlströmungen vermieden und somit die Entwässerung aus dem Sieb (den Sieben) wesentlich verbessert werden.
Eine günstige Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass am Ober- und
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Untersieb jeweils mindestens ein Saugkasten angeordnet ist. Damit wird gewährleistet, dass eine günstige, gleichmässige und schnelle Entwässerung der Faserstoffbahn, Zellstoffbahn oder Papier- bahn erzielt wird.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Saug- kästen an einem Sieb hintereinander angeordnet sind. So kann eine weitestgehende Entwässe- rung des Siebes und somit weitestgehende Verhinderung einer Rückbefeuchtung der zu entwäs- sernden Faserstoffbahn, Zellstoffbahn oder Papierbahn erreicht werden.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Ansaugöff- nung einen Kanal aufweist, der schräg gegen die Sieblaufrichtung angeordnet ist.
Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnungen beispielhaft beschrieben, wobei
Fig. 1 eine gesamte Entwässerungsmaschine, Fig. 2 einen unteren Saugkasten, Fig. 3 eine
Kombination mit zwei Saugkästen übereinander, Fig. 4 eine Kombination mit jeweils zwei Saugkas- ten hintereinander, Fig. 5 eine Variante an einem Langsieb, Fig. 6 einen Ausschnitt aus Fig. 5,
Fig. 7 die Anordnung auf einem Langsieb, Fig. 8 die Anordnung in einer Doppelsiebentwässe- rungsmaschine und Fig. 9 einen Ausschnitt aus Fig. 8 darstellt.
Fig. 1 zeigte eine gesamte Entwässerungsmaschine 10 in Form einer Langsiebentwässerungs- maschine. Das zu entwassernde Material wird mit einer Konsistenz von 0,4 - 2,5 % über einen
Stoffauflauf 11 auf das Sieb 3 aufgebracht und bildet in weiterer Folge eine Faserstoffbahn, Zell- stoffbahn oder Papierbahn 2, die weitestgehend entwässert und getrocknet werden soll. Zur Ent- fernung des Wassers sind unterhalb des Siebes 3 Saugkästen 12,12' angebracht. Die Erfindung ist am Ende der als Schwerkraftentwässerungszone 13 ausgebildeten ersten Entwässerungszone eingesetzt. An diese Entwässerungszone 13 schliesst eine Pressenpartie 14 mit mindestens einer
Saugpresswalze an. Die mechanische Entwässerung wird durch eine Hochdruckentwässerungs- presse 15 abgeschlossen.
Der Trockengehalt beträgt hier für eine Zellstoffbahn ca. 55 - 57 % und für eine Papierbahn ca. 40 - 45 %, wobei gegenüber einer Anlage ohne Einsatz der Erfindung eine
Steigerung um 2 - 3 %-Punkte erzielt wird. Anschliessend an die mechanische Entwässerung erfolgt eine thermische Trocknung in einem Trockner 16.
Fig. 2 zeigt die Anordnung eines Saugkastens 5 an einem Sieb 3, auf dem eine zu entwäs- sernde Faserstoffbahn, Zellstoffbahn oder Papierbahn 2 transportiert wird. Es kann aber auch zusätzlich ein (nicht dargestelltes) Sieb an der Oberseite der Faserstoffbahn, Zellstoffbahn oder Papierbahn 2 mitlaufen, d. h. die Faserstoffbahn, Zellstoffbahn oder Papierbahn 2 wird zwischen zwei Sieben 1,3 geführt. Im Saugraum 4 des Saugkastens 5 wird ein Unterdruck P, gegenüber dem atmosphärischen Druck P2 angelegt. Durch diesen Unterdruck P1 wird Luft von aussen durch das Sieb 3 über eine am Sieb 3 anliegende Ansaugöffnung 6 in den Saugraum 4 gesaugt (Pfeil L).
Dabei nimmt die Luft Wasser mit, das in den freien Zwischenräumen im Sieb 3 enthalten ist Die Luft strömt dabei vorteilhafterweise entgegen der Laufrichtung A der Faserstoffbahn, Zellstoffbahn oder Papierbahn 2. Durch die geeignete Wahl des Unterdrucks P1 lässt sich ein Grossteil des im Sieb 3 enthaltenen Wasser entfernen und aus der Maschine austragen. Dadurch kann auch eine Rückbefeuchtung der Faserstoffbahn, Zellstoffbahn oder Papierbahn 2 stark reduziert werden.
Fig. 3 zeigt eine Anordnung von zwei gegenüberliegenden Saugkästen 5,5' bei einer Doppel- siebentwässerungsmaschine. Analog zur Wasserentfernung aus dem Untersieb 3 gemäss Fig. 2 wird hier zusätzlich das Wasser aus dem Obersieb 1 entfernt. Auch hier wird das im Sieb 1 enthal- tene Wasser durch die Luftströmung im Sieb in den Saugraum 4' des Saugkastens 5' gesaugt Dadurch kann auch das Wasser aus dem Obersieb 1 zum Grossteil entfernt und die Rückbefeuch- tung der zu entwässernden Faserstoffbahn, Zellstoffbahn oder Papierbahn hintangehalten werden.
In Fig. 4 sind am Obersieb 1 und Untersieb 3 jeweils zwei Saugästen 5,5' hintereinander an- geordnet. Dadurch kann noch mehr Wasser aus den Sieben abgeführt werden.
Grundsätzlich können auch nur zwei Saugkästen hintereinander am Unter- oder Obersieb, am Unter- und Obersieb gegeneinander versetzt oder drei Saugkästen, davon zwei am Untersieb einer am Obersieb oder umgekehrt eingesetzt werden. Es ist auch möglich bei Erfordernis weitere Saugkästen hintereinander anzuordnen. Zur besseren Wasserentfernung können auch unter- schiedliche Unterdrücke angelegt werden, wobei der Unterdruck vorteilhafterweise in Bahnlaufnch- tung zunimmt.
Fig. 5 zeigt die Anordnung am Ende einer Langsiebentwässerungsmaschine, bei der die Fa- serstoffbahn, Zellstoffbahn oder Papierbahn 2 auf einem (Unter-) Sieb 3 entwässert wird. Hier ist
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ein Saugkasten 12' dargestellt, bei dem das Wasser aus der Bahn 2 durch mehrere Öffnungen 20 in den Saugraum 4 abgesaugt wird. Das Sieb läuft dabei auf Leisten 21, wobei die letzte Leiste 21', die auch zur Abdichtung des gesamten Saugkastens gegenüber der Umgebung dient, derart ausgebildet ist, dass Luft L durch das Sieb 3 hindurch in den Saugraum 4 gesaugt wird und da- durch einen Grossteil des im Sieb 3 enthaltenen Wassers mitreisst.
Dies bewirkt, dass eine an- schliessende Rückbefeuchtung der Faserstoffbahn, Zellstoffbahn oder Papierbahn 2 durch das noch im Sieb 3 enthaltenen Wasser nur mehr sehr gering ausfällt und somit insgesamt am Ende der Entwässerungsmaschine ein höherer Trockengehalt, als bei Maschinen nach dem Stand der
Technik erzielt wird.
In Fig. 6 wird die Situation am Ende des Saugkastens 12' nochmals im Detail dargestellt
Der angelegte Unterdruck in den Saugkästen beträgt bis zu 0,5 bar (50 kPa). Bei einem Saug- kasten am Untersieb ergibt sich beispielweise am Ende der Entwasserungsmaschine eine Erho- hung des Trockengehaltes um ca. 2 - 3 %-Punkte. Werden zwei gegenüberliegende Saugkästen in einer Doppelsiebanlage eingesetzt ergeben sich etwa 3 - 4 %-Punkte Trockengehaltssteigerung.
Bei zwei Saugkastenpaaren lässt sich die Trockengehaltssteigerung auf 4 - 6 %-Punkte erhöhen.
Werden mehr Saugkästen eingesetzt, so können Trockengehaltssteigerungen bis zu 8 %-Punkte erzielt werden. Die Wirkung der Saugkästen erhöht sich bei höheren Maschinengeschwindigkeiten, wobei üblicherweise Geschwindigkeiten von 150 - 250 m/min eingesetzt werden, die Wirkung der Saugkästen aber zumindest bis zu einer Bahngeschwindigkeit von 350 m/min ausgezeichnet war Eine Geschwindigkeitsgrenze nach oben wurde derzeit noch nicht festgestellt, d. h. dass die Ab- saugeinrichtung nach der Erfindung auch bei höheren Geschwindigkeiten eingesetzt werden kann
Fig. 7 zeigt nochmals die Situation bei einer Schwerkraftentwasserungszone 13 einer Lang- siebentwässerungsmaschine 10, wobei die Erfindung im Bereich 17, d. h. am Ende dieser Zone 13 eingesetzt wird. Es können hier z.B. die letzten drei Saugkästen 12' entsprechend der Erfindung ausgeführt werden.
In Fig. 8 ist eine andere Art einer ersten Entwässerungszone 13, nämlich eine mit zwei Sieben, d. h. eine Doppelsiebentwasserung, dargestellt. Vorteil dieser Art ist eine gleichmässige Entwässe- rung der Faserstoffbahn, Zellstoffbahn oder Papierbahn 2 sowohl nach unten, als auch nach oben, wodurch sich neben einer besseren Qualität auch höhere Produktionen ergeben. Derartige Anla- gen werden vor allem bei der Entwässerung von Zellstoffbahnen eingesetzt, da diese eine grössere Dicke und damit auch längere Entwässerungswege für das dann enthaltene Wasser aufweisen Hier wird das zu entwassernde Material durch einen Stoffauflauf 11 zwischen die beiden Siebe 1, 3 eingebracht. Die Siebe werden entlang von Platten 22,23 geführt, deren Abstand voneinander in Bahnlaufrichtung abnimmt, d. h. keilförmig zusammenläuft.
Dadurch wir auf die Bahn 2 ein zuneh- mender Druck ausgeübt, der zu einer stetigen Entwässerung führt. Das Wasser wird durch in den Platten 22,23 vorhandene Öffnungen nach oben und unten abgeführt Am Ende dieser (Keil-) Zone sind zusätzlich Saugkästen 5 angeordnet. Hier ist eine Anordnung von vier Saugkästen 5 gemäss Fig 4 dargestellt. Die unteren Saugkästen sind von den übrigen Maschinenteilen verdeckt und daher nicht sichtbar.
In Fig. 9 ist das Detail IX aus Fig. 8 mit den Saugkästen 5 dargestellt. Diese Saugkästen 5 sind direkt anschliessend an die erste Entwässerungszone 13 angeordnet. Man erkennt hier die am Obersieb 1 mündenden Saugkanäle 24, die mit der Saugkammer 4 der Saugkästen 5 in Ver- bindung stehen. Die Luft aus der Umgebung wird dabei durch einen entsprechenden Luftzufuhr- schlitz 25 zugeführt Beim letzten Saugkasten 5 erfolgt die Lufteinsaugung über einen Spalt 25'. Es ist hier auch angedeutet, dass am Untersieb 3 Absaugkanäle 24 und Zuführkanäle 25 vorhanden sind. Es können auch gegebenenfalls zusätzliche Saugkästen 5 einfach nachgerüstet werden.
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