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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Beeinflussung
des Feuchtequerprofils einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer
anderen Faserstoffbahn in der Pressenpartie zur Entwässerung
der Faserstoffbahn einer Maschine zur Herstellung und/oder Veredlung
derselben, in der die Faserstoffbahn gemeinsam mit wenigstens einem wasseraufnehmenden
Entwässerungsband
durch zumindest einen Pressspalt läuft.
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In
der Pressenpartie bilden sich oft feuchte oder trockene Streifen
bei der Faserstoffbahn. Um auch bei den feuchteren Stellen der Faserstoffbahn den
minimal notwendigen Trockengehalt zu gewährleisten, kommt es in der
nachfolgenden Trockenpartie zur Übertrocknung
einzelner Abschnitte.
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Anschließend wird
dann die Faserstoffbahn zur Erreichung eines möglichst gleichmäßigen Feuchtequerprofil
wieder rückbefeuchtet.
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Dies
ist sehr nachteilig, weil die Trocknung mit einem sehr hohen Energiebedarf
verbunden ist.
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Um
dem entgegen zu wirken, werden die Entwässerungsbänder während ihres Umlaufs möglichst
umfassend gereinigt und getrocknet. Dies soll eine möglichst
große
Wasseraufnahmefähigkeit
gewährleisten
und erfolgt überwiegend
mit Spritzrohren, Rohrsaugern o. ä.
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Die
Aufgabe der Erfindung ist es daher, das Feuchtequerprofil der Faserstoffbahn
in der Pressenpartie mit möglichst
geringem Aufwand zu vergleichmäßigen.
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Erfindungsgemäß wurde
die Aufgabe dadurch gelöst,
dass wenigstens ein Entwässerungsband
nach der Wegführung
von der Faserstoffbahn von wenigstens einer Düsenanordnung in einem sich quer
zur Bahnlaufrichtung erstreckenden Korrektur-Abschnitt, in dem der
Feuchtegehalt der Faserstoffbahn zu hoch oder zu niedrig ist, mit
einem gasförmigen
Druckmedium, insbesondere Druckluft oder Wasserdampf beaufschlagt
wird, wobei das Druckmedium auf die mit der Faserstoffbahn in Kontakt kommende
Seite des Entwässerungsbandes
gerichtet wird, wenn der Feuchtegehalt der Faserstoffbahn in diesem
Korrektur-Abschnitt zu hoch ist und das Druckmedium auf die nicht
mit der Faserstoffbahn in Kontakt kommende Seite des Entwässerungsbandes gerichtet
wird, wenn der Feuchtegehalt der Faserstoffbahn in diesem Korrektur-Abschnitt
zu niedrig ist.
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Durch
die Beaufschlagung mit dem Druckmedium kann, in Abhängigkeit
von welcher Bandseite her dies erfolgt, das im Entwässerungsband
vorhandene Wasser zu der mit der Faserstoffbahn in Kontakt kommenden
Seite oder von dieser weg gedrückt
werden.
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Wird
beispielsweise die mit der Faserstoffbahn in Kontakt kommende Seite
mit dem Druckmedium beaufschlagt, so wird folglich das Wasser im Entwässerungsband
zur gegenüberliegenden
Seite gedrückt.
Im Ergebnis ist die mit der Faserstoffbahn in Kontakt kommende Bandseite
trockener und damit aufnahmefähiger
für das
im Pressspalt aus der Faserstoffbahn gepresste Wasser. Auf diese
Weise wird der entsprechende Bereich der Faserstoffbahn stärker entwässert als
die anderen, so dass sich ungleiche Feuchteverteilungen bei der
Faserstoffbahn über die
Bahnbreite ausgleichen lassen.
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Wird
die nicht mit der Faserstoffbahn in Kontakt kommende Seite mit dem
Druckmedium beaufschlagt, so wird dadurch das im Entwässerungsband vorhandene
Wasser zu der mit der Faserstoffbahn in Kontakt kommenden Seite
gedrückt.
Das Entwässerungsband
kann in diesem Korrektur-Abschnitt weniger Wasser aufnehmen, so
dass die Faserstoffbahn auch weniger stark entwässert wird.
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Um
das Feuchtequerprofil möglichst
umfassen beeinflussen zu können,
sollten mehrere Entwässerungsbänder, vorzugsweise
alle Entwässerungsbänder mit
dem Druckmedium beaufschlagt werden.
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Entsprechend
den spezifischen Gegenbenheiten und Anforderungen kann es bereits
genügen, wenn
die Entwässerungsbänder während des
Umlaufs nur an einer Stelle mit dem Druckmedium beaufschlagt werden.
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Die
Wirkung lässt
sich jedoch steigern, wenn die Entwässerungsbänder an mehreren Stellen entlang
des Umlaufs mit dem Druckmedium beaufschlagt werden.
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Um
trockene und feuchte Streifen bei der Faserstoffbahn korrigieren
zu können,
sollte auch die Beaufschlagung des Entwässerungsbandes von beiden Seiten
möglich
sein.
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In
Fällen,
bei denen weitestgehend nur trockene oder nur feuchte Streifen bei
der Faserstoffbahn zu erwarten sind, kann jedoch die Beaufschlagung
des Entwässerungsbandes
von nur einer Seite genügen.
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Um
eine ausreichende Wirkung erzielen zu können, sollte das Druckmedium
mit einem Druck von zwischen 3 und 20 bar, vorzugsweise zwischen 5
und 20 bar auf das Entwässerungsband
gerichtet werden.
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Dabei
sollte die Temperatur des Druckmediums zwischen 5 und 150°C, vorzugsweise
zwischen 10 und 100°C
und insbesondere zwischen 10 und 50°C liegen.
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Den
maximalen Effekt erreicht man, wenn der jeweilige Korrektur-Abschnitt
ständig
mit dem Druckmedium beaufschlagt wird.
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Zur
Begrenzung des für
die Druckmedium-Beaufschlagung erforderlichen Energie ist es jedoch
meist ausreichend, wenn der Korrektur-Abschnitt über einen Zeitraum zwischen
30 s und 60 min, vorzugsweise zwischen 2 min und 15 min mit dem
Druckmedium beaufschlagt wird.
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Je
nach Art und Feuchtegehalt des Entwässerungsbandes ist diese Zeitdauer
der Beaufschlagung für
eine länger
anhaltende Wirkung hinsichtlich des Entwässerungsverhaltens des Entwässerungsbandes
in dem betreffenden Korrekturabschnitt ausreichend.
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Dabei
hat es sich herausgestellt, dass die Wirkung der Druckmedium-Beaufschlagung ca.
10 bis 30 min mit ausreichender Wirkung nachwirkt, so dass der Korrektur-Abschnitt
erst nach einer Zeit zwischen 10 und 30 min, vorzugsweise zwischen
15 und 20 min wieder mit dem Druckmedium beaufschlagt werden muss.
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Um
die Beaufschlagung mit dem Druckmedium hinsichtlich der Lage und
Ausdehnung der Korrektur-Abschnitte exakt steuern zu können, sollte
das Feuchtequerprofil der Faserstoffbahn, vorzugsweise nach der
Pressenpartie, insbesondere nach einer Vortrockenpartie oder einem
Wickler gemessen und die Druckmedium-Beaufschlagung entsprechend
gesteuert werden.
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Um
einen möglichst
hohen Wirkungsgrad mit dem Druckmedium zu erreichen, sollte der
Winkel des Austritts des Druckmediums aus dem Entwässerungsband
bezüglich
der Bandlaufrichtung zwischen 30 und 150°, vorzugsweise zwischen 30 und
90° und insbesondere
zwischen 45 und 90° sowie
bezüglich der
Maschinenbreite zwischen 1 und 90°,
vorzugsweise zwischen 30 und 90° und
insbesondere zwischen 45 und 90° liegen.
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Eine
optimale Wirkung ergibt sich folglich, wenn das Druckmedium mit
einem Winkel zwischen 45 und 90° zum
nächstliegenden
Rand und entgegen der Bandlaufrichtung aus dem Entwässerungsband austritt.
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Entsprechend
der Stärke
des zu korrigierenden Feuchteungleichgewichtes der Faserstoffbahn sollte
auch die Intensität
der Druckmedium-Beaufschlagung steuerbar sein.
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Hinsichtlich
der vorrichtungsgemäßen Ausgestaltung
hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Düsenanordnung mehrere Düsen, vorzugsweise maximal
5 Düsen
umfasst. Dabei sollten die Düsen der
Düsenanordnung
eine runde, vorzugsweise ovale Düsenöffnung besitzen
oder als Flachdüsen
ausgebildet sein.
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Von
Vorteil ist es unabhängig
von der Gestalt der Düsenöffnung jedoch,
wenn die maximale Düsenöffnung zwischen
1 und 100 mm, vorzugsweise zwischen 10 und 25 mm liegt.
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Im
Interesse einer hohen Wirksamkeit des Druckmediums sollte der Abstand
zwischen den Düsen
der Düsenanordnung
und dem Entwässerungsband
zwischen 3 und 50 mm, vorzugsweise zwischen 5 und 20 mm liegen.
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Außerdem ist
es von Vorteil, wenn die Düsenanordnung
traversierbar ausgeführt
ist. Auf diese Weise kann die Düseanordnung
alle möglichen
Korrektur-Abschnitte mit dem Druckmedium beaufschlagen.
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Sollten
allerdings relativ viele Korrektur-Abschnitte mit nur kurzen Zeitintervallen
zwischen zwei Druckmedium-Beaufschlagungen erwartet werden, so sind
entsprechend mehr Düsenanordnungen
zum Einsatz zu bringen.
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Wegen
der geringen Anzahl von Entwässerungsbändern und
der damit verbundenen großen Wirkung
eines Entwässerungsbandes
auf die Faserstoffbahn bietet die Anwendung des Verfahrens oder der
Vorrichtung bei Pressenpartien mit nur einem Pressspalt erhebliche
Vorteile.
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Dabei
wird die Faserstoffbahn vorzugsweise gemeinsam mit beidseitig je
einem Entwässerungsband
durch diesen Pressspalt geführt.
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Vorzugsweise
sollten bei diesen Pressenpartien auch beide Entwässerungsbänder zur
Korrektur des Feuchtequerprofils der Faserstoffbahn mit dem Druckmedium
beaufschlagt werden.
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Es
kann jedoch oft auch schon genügen, wenn
nur ein, vorzugsweise das unter der Faserstoffbahn laufende Entwässerungsband
zur Korrektur des Feuchtequerprofils der Faserstoffbahn mit dem Druckmedium
beaufschlagt wird, was den Aufwand minimiert.
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Allerdings
ergeben sich auch Vorteile bei der Anwendung des Verfahrens oder
der Vorrichtung bei Pressenpartien mit mehreren Pressspalten und
mehreren Entwässerungsbändern.
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Eine
maximale Wirkung ergibt sich hierbei, wenn mehrere, vorzugsweise
alle Entwässerungsbänder zur
Korrektur des Feuchtequerprofils mit dem Druckmedium beaufschlagt
werden.
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Zur
Begrenzung des Aufwandes kann es jedoch auch genügen, wenn nicht alle, vorzugsweise nur
ein Entwässerungsband
zur Korrektur des Feuchtequerprofils mit dem Druckmedium beaufschlagt
wird. In diesem Fall sollte das oder die Entwässerungsbänder mit dem Druckmedium beaufschlagt
werden, die am längsten
mit der Faserstoffbahn in Kontakt sind.
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Vorteilhafte
Anwendungen ergeben sich auch in Pressenpartien, bei den wegen der
Temperaturempfindlichkeit der Faserstoffbahn und/oder des Entwässerungsbandes
kein Dampfblaskasten als Korrekturglied für das Feuchtequerprofil der
Faserstoffbahn eingesetzt werden kann.
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Im
Ergebnis kann durch die Erfindung die Übertrocknung der Faserstoffbahn
in der Trockenpartie durch ein ausgeglichenes Feuchtequerprofil der
Faserstoffbahn vermieden werden, was den Energieverbrauch reduziert.
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Nachfolgend
soll die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel
näher erläutert werden.
In der beigefügten
Zeichnung zeigt die Figur einen schematischen Querschnitt durch
eine Pressenpartie einer Papiermaschine zur Entwässerung der Faserstoffbahn 1 mit
nur einem Pressspalt.
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Durch
den von einer oberen Schuhpresswalze 2 und einer unteren,
zylindrischen Gegenwalze 3 gebildeten Pressspalt läuft die
Faserstoffbahn 1 gemeinsam mit beidseitig je einem luftdurchlässigen, wasseraufnehmenden
Entwässerungsband 4, 5 in Form
eines Pressfilzes.
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Dabei übernimmt
das obere Entwässerungsband 4 die
Faserstoffbahn 1 von einem Formersieb 9 eines
vorgelagerten Formers zur Blattbildung.
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Nach
dem Pressspalt läuft
die Faserstoffbahn 1 gemeinsam mit beiden Entwässerungsbändern 4, 5 über eine
Führungsstrecke
bis dann das obere Entwässerungsband 4 von
der Faserstoffbahn 1 weggeführt wird.
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Anschließend übergibt
das untere Entwässerungsband 5 die
Faserstoffbahn 1 an ein luftdurchlässiges Trockensieb 10 einer
in Bahnlaufrichtung 14 folgenden Trockengruppe.
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Dieses
Trockensieb 10 führt
die Faserstoffbahn 1 in der Trockengruppe mäanderförmig abwechselnd über beheizte
Trockenzylinder 12 und besaugte Leitwalzen 13.
Dabei drückt
das Trockensieb 10 die Faserstoffbahn 1 gegen
die heiße
Mantelfläche
der Trockenzylinder 12.
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Nach
dieser kurzen Trockengruppe mit nur zwei Trockenzylindern 12 wird
die Faserstoffbahn 1 an ein weiteres Trockensieb 11 einer
zweiten Trockengruppe übergeben.
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Am
Beginn dieser zweiten Trockengruppe erfasst ein Messelement 7 die
Feuchtequerverteilung in der Faserstoffbahn 1 und übermittelt
die Daten an eine Steuereinheit 8.
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Diese
Steuereinheit 8 wirkt auf Düsenanordnungen 6 ein,
die den Entwässerungsbändern 4, 5 zugeordnet
sind.
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Diese
Düsenanordnungen 6 umfassen
mehrere Düsen
mit ovaler Düsenöffnung sowie
eine Absaugeinrichtung für
eventuell entstehenden Sprühnebel.
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Die
Düsen haben
eine Entfernung zwischen 5 und 20 mm zum entsprechenden Entwässerungsband 4, 5 und
beaufschlagen dieses mit Druckluft mit einem Druck zwischen 5 und
20 bar.
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Damit
die Düsen
alle Bereiche der Entwässerungsbänder 4, 5 erreichen
können,
sind die Düsenanordnungen 6 quer
zur Bahnlaufrichtung 14 traversierbar angeordnet.
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Außerdem ist
der Unter- und Oberseite beider Entwässerungsbänder 4, 5 nach
der Wegführung von
der Faserstoffbahn 1 je eine Düsenanordnung 6 zugeordnet.
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Wird
von dem Messelement 7 ein zu feuchter oder zu trockener
Streifen in der Faserstoffbahn 1 ermittelt, so erfolgt
eine Beaufschlagung der Entwässerungsbänder 4, 5 mit
einem Druckmedium in Form von Druckluft in einem Korrektur-Abschnitt
der in Lage und Ausdehnung quer zur Bahnlaufrichtung 14 diesem
Streifen entspricht.
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Ist
der Streifen zu trocken, so wird die nicht mit der Faserstoffbahn 1 in
Kontakt kommende Seite der Entwässerungsbänder 4, 5 und
falls der Streifen zu feucht ist, wird die mit der Faserstoffbahn 1 in
Kontakt kommende Seite der Entwässerungsbänder 4, 5 mit
Druckluft beaufschlagt.
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Dabei
erstreckt sich die Druckluftbeaufschlagung über einen Zeitraum von 2 bis
15 min. Anschließend
wird die Druckluftbeaufschlagung für ca. 15 min gestoppt. Sollte
das Feuchteungleichgewicht auch danach noch bestehen, so erfolgt
eine weitere Druckluftbeaufschlagung.
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Anstelle
der traversierenden Düsenanordnung 6 kann
auch eine sich über
die Bandbreite erstrecke Reihe von vorzugsweise separat oder zumindest
in Gruppen separat steuerbaren Düsen
zum Einsatz gelangen.
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Ebenso
kann die Steuerung des Drucks und der Menge der zugeführten Druckluft
in Abhängigkeit vom
Grad des Feuchteungleichgewichts von Vorteil sein.