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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum bahnbreiten Überführen
von Faserstoffbahnen in einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn,
insbesondere Papier-, Karton-, oder Tissuebahn, zwischen einer Formiervorrichtung
und einer Einrichtung zur Kontakttrocknung einer Trockenvorrichtung über einen
Trocknungsabschnitt frei von einer Kontakttrocknung, insbesondere
zumindest einer Impingement-Trockeneinrichtung.
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Maschinen
zur Herstellung von Faserstoffbahnen, insbesondere in Form von Papier-,
Karton- oder Tissuebahnen sind in einer Vielzahl von Ausführungen
aus dem Stand der Technik bekannt. Diese umfassen einen Nassteil
und einen sich daran anschließenden Trockenteil, wobei
der Nassteil im Wesentlichen aus einer Formiervorrichtung und einer dieser
nachgeordneten Pressenvorrichtung besteht. In der Formiervorrichtung
erfolgt die Blattbildung durch Entwässerung einer Faserstoffsuspension, wobei
in der nachgeordneten Pressenvorrichtung der Trockengehalt der in
der Formiervorrichtung entstehenden Faserstoffbahn erhöht
wird. Die Trockenvorrichtung, die sich an die Pressenvorrichtung
anschließt, dient der weiteren Erhöhung des Trockengehaltes
der Faserstoffbahn. Es sind unterschiedliche Ausführungen
von Trockenvorrichtungen bekannt. In der Regel erfolgt die Trocknung
durch ein Kontakttrocknungsverfahren, insbesondere durch Führung
der Faserstoffbahn über Trockenzylinder.
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Bei
Ausführungen mit geschlossenem, insbesondere immer mittels
Bespannung gestütztem Bahnlauf in der Pressenpartie ist
jedoch die mögliche Betriebsgeschwindigkeit der Maschine
zur Herstellung von Faserstoffbahnen durch die Festigkeit der Faserstoffbahn
begrenzt. Um diese Festigkeit zu erhöhen, kann man den
Trockengehalt vor dem ersten Trockenzylinder erhöhen, indem
man unmittelbar nach der Presse der eigentlichen Kontakttrocknung eine Heißlufttrocknung
in Form einer Impingement-Trocknung vorschaltet. Die Bahnführung über einen
derartigen Heißlufttrockner kann im Wesentlichen gerade,
mit einer geringen Krümmung oder abgestützt an
einer Walze erfolgen. Das Prinzip der Heißlufttrocknung
basiert darauf, dass die an einem luftdurchlässigen Band,
insbesondere Siebband abgestützte Faserstoffbahn an der
vom Siebband weggerichteten Oberfläche dem Heißlufttrockner
ausgesetzt wird. Die Bahnführung erfolgt vorzugsweise zwischen
der Pressenvorrichtung und der Trockenvorrichtung, insbesondere
dem Heißlufttrockner frei von einem freien Zug. Dazu kann
die Faserstoffbahn von einem Pressfilz oder aber einem Transferband gestützt
werden, welches der Übernahme der Faserstoffbahn an ein
Trockensieb dient. In der Regel sind mehrere derartiger Impingement-Trockeneinrichtungen
hintereinander angeordnet, wobei diese hinsichtlich der Ausbildung
und Anordnung unterschiedlich ausgeführt sein können.
Insbesondere kann die Anordnung dieser und die dadurch bedingte
Faserstoffbahnführungsrichtung variieren. Die einzelnen
Heißlufttrocknungseinrichtungen können unterschiedlichen
Seiten der Faserstoffbahn zugeordnet sein. Um die Bahn nach einem
Abriss im Nassteil oder beim Hochfahren der Maschine zu überführen,
wird in das Formiersieb bahnbreit eine Abnahmesaugwalze eingetaucht
und die Bahn durch die Pressenvorrichtung und eine Impingement-Trockeneinrichtung
durch die Maschine zum ersten Trockenzylinder geleitet. Ab dem ersten
Trockenzylinder kann dann ein Streifen erzeugt werden, indem dieser
von der Bahn unter Ausbildung einer in den Pulper überführbaren
Restbahn abgetrennt wird, und über die gesamte Trockenpartie überführt
wird. Ist dieser Streifen stabil, wird dieser auf die vollständige
Bahnbreite verbreitert bis die gesamte Bahn auch im Bereich der
Kontakttrocknung überführt ist. Ein wesentliches
Problem bei einem gewünschten bahnbreiten Überführen
besteht dabei darin, dass die Bahn immer mit den Trockensiebbändern
mitgeführt werden muss und nicht abheben darf. Ist die
zur Bahnabnahme zwischen Pressenvorrichtung und Impingement-Trockeneinrichtung
eingesetzte Saugwalze nicht in der Lage, die Bahn korrekt abzunehmen,
sammelt sich diese zwischen Trockensieb und Heißlufttrockner
an. Die Folge ist ein Abbruch des Bahnüberführvorganges
und ein Verlust der Produktion. Bei sehr starker Ansammlung können
Beschädigungen am Trockensiebband auftreten bis hin zum
Trockensiebriss.
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Diese
Problematik verstärkt sich ferner mit zunehmender Länge
des vorgesehenen Impingement-Trocknungsabschnittes, da die die Faserstoffbahn
abstützende Bespannung in diesem Bereich über
zumindest zwei in Durchlaufrichtung der Faserstoffbahn beabstandet
zueinander angeordnete, schmale Stützbereiche bildende
Leitwalzen geführt wird. Auch eine zusätzliche
Anordnung von Saugkästen an der Innenseite der Bespannung
zwischen den Stützbereichen führt nicht zur gewünschten
Stabilisierung der Lage der Faserstoffbahn an der Bespannung bei
der Überführung. Sobald die Faserstoffbahn überführt
ist, sind die Kästen notwendig.
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Aus
der Druckschrift
DE
10 2004 053 476 A1 ist eine Vorrichtung und ein Verfahren
zur Überführung einer Faserstoffbahn oder eines Überführstreifens
von einem Band einer Trocknungseinheit einer Maschine zur Herstellung
und/oder Veredelung der Faserstoffbahn vorbekannt, bei welchem auf
die Kontaktfläche des Bandes vor dem Kontakt mit der Faserstoffbahn
bzw. dem Überführstreifen von einem Auftragsaggregat
ein die Adhäsion zwischen der Faserstoffbahn und dem Band
beeinflussendes Adhäsionsmittel aufgetragen wird. Dieser
Auftrag erfolgt kontinuierlich oder diskontinuierlich während
eines bestimmten Zeitraumes, vorzugsweise während des Überführvorganges.
Als Adhäsionsmittel findet vorzugsweise Wasser Verwendung.
Bei den Bändern handelt es sich um Trockensiebe mittels
denen die Faserstoffbahn um eine mittels einer Blashaube beaufschlagbare
Stützwalze geführt wird.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum bahnbreiten Überführen einer
Faserstoffbahn zwischen zwei Aggregaten einer Maschine zur Herstellung
von Faserstoffbahnen, insbesondere zwischen einer Formiereinrichtung
und einer Trockenpartie derart weiterzuentwickeln, dass die genannten
Nachteile vermieden werden und ein bahnbreites Überführen
zwischen der Formiereinrichtung und der Trockenpartie mit stabiler
Bahnführung möglich ist.
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Die
erfindungsgemäße Lösung wird durch die
Merkmale der Ansprüche 1 und 26, 38 charakterisiert. Vorteilhafte
Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren zum Überführen
von Faserstoffbahnen in einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn,
insbesondere Papier-, Karton-, oder Tissuebahn, zwischen einer Formiervorrichtung
und einer Einrichtung zur Kontakttrocknung einer Trockenvorrichtung über
einen Trocknungsabschnitt frei von einer Kontakttrocknung, insbesondere über
zumindest eine Impingement-Trockeneinrichtung ist dadurch gekennzeichnet,
dass in mindestens einem Abschnitt des Überführbereiches
zwischen Formiervorrichtung und Einrichtung zur Kontakttrocknung,
vorzugsweise vor der Impingement-Trocknung zumindest temporär
der Feuchtigkeitsgehalt der Faserstoffbahn und/oder Bespannung erhöht
wird.
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Durch
die Erhöhung des Feuchtigkeitsgehaltes der Faserstoffbahn
und/oder der diese abstützenden Bespannung ist im Bereich
der Impingement-Trockeneinrichtung eine Haftwirkung aufgrund von
Adhäsion zwischen Faserstoffbahn und der diese stützenden
Bespannung gegeben. Diese zumindest temporäre Haftwirkung
dient der sicheren und stabilen Überführung der
Faserstoffbahn, insbesondere beim Anfahren oder nach einem Faserstoffbahnabriss
beim Durchlaufen der Impingement-Trockeneinrichtung.
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Unter
Impingement-Trockeneinrichtung wird eine Einrichtung, umfassend
zumindest eine Heißlufttrockeneinrichtung verstanden, die
beabstandet zur Faserstoffbahn angeordnet und auf eine zu dieser
ausgerichtete Oberfläche der Faserstoffbahn zu Trocknungszwecken
wirkt. Es handelt sich dabei um ein Trockenprinzip frei von einem
direkten Kontakt der Faserstoffbahn mit der Trockeneinrichtung.
In der Impingement-Trockeneinrichtung wird die Faserstoffbahn von
einem endlos umlaufenden Band, welches vorzugsweise luftdurchlässig
ausgebildet ist und in diesem Fall insbesondere als Trockensiebband
ausgeführt ist, entlang einer geraden oder gekrümmten Trockenstrecke
geführt. Gemäß einer weiteren Ausführung
kann die Führung der Faserstoffbahn auch gestützt
an einem luftundurchlässigen Band erfolgen.
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Die
nicht vom Band, insbesondere Trockensieb gestützte Oberfläche
der Faserstoffbahn wird einer Heißlufteinrichtung ausgesetzt.
Die Abstützung des endlos umlaufenden luftundurchlässigen
Bandes erfolgt in der Regel über Leitwalzen, welche auch
besaugt sein können. Dabei kann eine Abstützung
auch im Bereich der Erstreckung der Impingement-Trockeneinrichtung
in Durchlaufrichtung der Faserstoffbahn betrachtet erfolgen, ist
jedoch nicht zwingend. Die Leitwalzen können gemäß einer
besonders vorteilhaften Ausführung besaugt sein. Die erfindungsgemäße
Lösung der Erhöhung des Feuchtigkeitsgehaltes
ist gerade bei dieser Art der Nicht-Kontakttrocknung von besonderem
Vorteil, bei welcher keine oder kaum eine Unterstützung
hinsichtlich der Führung der Faserstoffbahn an der Bespannung durch
die diese stützenden Elemente im Impingement-Trocknungsbereich
gegeben ist. Dieser Nachteil wird auf einfache Art und Weise durch
die Erhöhung des Feuchtigkeitsgehaltes ausgeglichen.
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Temporär
bedeutet, dass der Feuchtigkeitsgehalt der Faserstoffbahn und/oder
Bespannung über eine vordefinierbare Zeitdauer erhöht
wird. Die Zeitdauer beinhaltet dabei zumindest einen Zeitraum, der
durch die Zeitdauer des Anfahrens oder das Aufziehen der Faserstoffbahn
nach einem Faserstoffbahnabriss charakterisiert ist. Die Befeuchtung erfolgt
dabei zumindest bis zum Erreichen Einrichtung zur Kontakttrocknung
durch die Faserstoffbahn. Dieser Zeitraum ist durch eine erhöhte
Gefahr des Ablösens der Faserstoffbahn im Bereich des Trocknungsabschnittes
frei von einer Kontakttrocknung in der Trockenvorrichtung und den
daraus resultierenden Schädigungen charakterisiert. Vorzugsweise wird
dieser Zeitraum zumindest von der Zeitdauer von der Abnahme der
Faserstoffbahn an der Formiereinrichtung bis zum Erreichen der Einrichtung
zur Kontakttrocknung durch die Faserstoffbahn bestimmt, ganz besonders
bevorzugt von der Aktivierung des Stoffauflaufes bis zum Erreichen
der Einrichtung zur Kontakttrocknung durch die Faserstoffbahn.
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Gemäß einer
besonders vorteilhaften Ausführung erfolgt die Überführung
der Faserstoffbahn zwischen Formiervorrichtung und Trockenvorrichtung
frei von einem freien Zug. Die Faserstoffbahn ist dadurch in allen
Bereichen ihres Führungsweges zwischen Formiervorrichtung
und Trockenvorrichtung zumindest einseitig gestützt, wodurch
eine sichere Bahnführung bei erhöhten Maschinengeschwindigkeiten
erzielbar ist.
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Die
Führung der Faserstoffbahn von der Formiervorrichtung über
eine Pressenvorrichtung zur Trockenvorrichtung erfolgt innerhalb
der Pressenvorrichtung zumindest einseitig gestützt mittels
einer Bespannung. D. h. die Pressenvorrichtung ist derart ausgebildet,
dass keine Führung direkt am Außenumfang des Mantels
einer glatten Walze frei von einer Stützung durch eine
Bespannung gegeben ist. Dadurch wird die Faserstoffbahn erst im
Bereich der Trockenvorrichtung an der Einrichtung zur Kontakttrocknung,
insbesondere Trockenzylinder wieder einer entsprechenden für
das bahnbreite Überführen wesentlichen Zugspannung
ausgesetzt.
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Sind
vorzugsweise zur Erhöhung des Trockengehaltes eine Mehrzahl
von hintereinander angeordneten Impingement-Trockeneinrichtungen
vorgesehen, sind diese derart angeordnet und ausgebildet, dass diese
jeweils an unterschiedlichen Faserstoffbahnoberflächen
wirksam werden, damit der Trocknungsvorgang möglichst gleichmäßig
von beiden Seiten erfolgt. Die Impingement-Trockeneinrichtungen
sind dazu vorzugsweise in einem Winkel zueinander angeordnet, ganz
besonders bevorzugt senkrecht zueinander.
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Die
Erhöhung des Feuchtigkeitsgehaltes kann auf unterschiedliche
Art erfolgen. Gemäß einer ersten Ausführung
wird eine direkte Erhöhung durch zusätzlichen
Auftrag von Befeuchtungsmedium erzielt. Gemäß einer
zweiten Ausführung kann auf zusätzliche Hilfsmittel
verzichtet werden und die Erhöhung des Feuchtigkeitsgehaltes
durch Änderung der Prozessparameter in der Presseneinrichtung
während des Anfahrens beziehungsweise Überführens
in der genannten Zeitdauer erzielt werden, insbesondere wird die
Pressenvorrichtung in diesem Zeitraum entlastet, wodurch die Faserstoffbahn
am Ende dieser einen erhöhten Feuchtigkeitsgehalt gegenüber dem
Normalbetrieb aufweist. Die Möglichkeit der zweiten Ausführung
ist bei nicht ausreichendem Feuchtigkeitsgehalt auch mit der ersten
Möglichkeit kombinierbar.
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Vorzugsweise
wird eine Erhöhung der Gesamtfeuchtigkeit im Überführbereich
durch das Auftragen von Befeuchtungsmittel realisiert. Dieses wird im Überführbereich
entweder direkt auf die Faserstoffbahn oder auf die, die Faserstoffbahn
abstützende Bespannung zumindest partiell aufgetragen.
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Der
Auftrag von Befeuchtungsmittel kann gesteuert erfolgen. Dabei kann
die Menge und/oder Zusammensetzung des Befeuchtungsmittels variiert und
an die konkreten Randbedingungen im Auftragsbereich angepasst werden.
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Gemäß einer
vorteilhaften Ausführung erfolgt der Auftrag von Befeuchtungsmittel
in Breitenrichtung zumindest in den Randbereichen der Faserstoffbahn
oder den die Randbereiche der Faserstoffbahn abstützenden
Bereichen der Bespannung, die als besonders kritische Bereiche beim Überführvorgang
gelten. Ferner ist es denkbar auch in Breitenrichtung partiell,
d. h. über die Bahnbreite Befeuchtungsmittel streifenförmig
aufzutragen. In jedem der Fälle wird somit zumindest partiell
der Feuchtigkeitsgehalt im Kontaktbereich zwischen Bespannung und Faserstoffbahn
erhöht.
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Die
Faserstoffbahn und/oder die, die Faserstoffbahn abstützende
Bespannung wird in besonders vorteilhafter Weise über deren
gesamte Breite befeuchtet, d. h. beim Aufziehen über die
sich verstellende Breite der Faserstoffbahn.
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Das
Befeuchtungsmittel wird dabei vorzugsweise auf das die Faserstoffbahn
abstützende Trockensiebband vor dem Übernahmebereich
der Faserstoffbahn an dieses aus einer vorgeordneten Einrichtung
aufgetragen. Bei der vorgeordneten Einrichtung kann es sich um eine
Pressenvorrichtung oder eine weitere Impingement-Trockeneinrichtung
handeln.
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Die
Befeuchtung in Breitenrichtung der Faserstoffbahn betrachtet erfolgt
vorzugsweise gleichmäßig.
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Zur
Erhöhung und Einstellung des Feuchtegehaltes können
die Faserstoffbahn und/oder die, die Faserstoffbahn abstützende
Bespannung in voneinander beabstandet angeordneten Bereichen in
Umlaufrichtung der Bespannung oder in Durchlaufrichtung der Faserstoffbahn
betrachtet befeuchtet werden.
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Als
Befeuchtungsmittel findet vorzugsweise ein Fluid, insbesondere Wasser
und/oder ein Fluid-Gasgemisch und/oder Dampf Verwendung. Dieses
kann durch ohnehin in der Maschine zur Herstellung von Faserstoffbahnen
vorhandene und vorzugsweise über die gesamte Betriebsdauer
aktive Kreisläufe oder Systeme bereitgestellt werden. Der
Aufwand für eine sporadisch und nur kurzzeitig erforderliche
Bereitstellung kann gering gehalten werden. Ferner können
Abfallprodukte aus der Betriebsweise anderer Abschnitte der Maschine
zur Herstellung von Faserstoffbahnen genutzt werden.
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Damit
das Befeuchtungsmittel die Oberflächenbeschaffenheit der
Faserstoffbahn nicht negativ beeinflusst, wird die Menge an Befeuchtungsmittel derart
gewählt, dass gerade noch eine ausreichende Haftwirkung
erzielt wird, jedoch keine Veränderungen der Oberflächenbeschaffenheit
der Faserstoffbahn, insbesondere Rauhigkeit und die oberflächennahe
Zusammensetzung der Faserstoffbahn hervorruft. Der Auftrag erfolgt
entweder kontinuierlich oder diskontinuierlich, wobei die Auftragsweise
innerhalb des vordefinierten Zeitraumes je nach Anforderung auch
variieren kann.
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Das
Befeuchtungsmittel kann mittels wenigstens einer Düse,
vorzugsweise einer Mehrzahl von einzeln oder gruppenweise ansteuerbaren
Düsen im Freistrahl aufgetragen werden.
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In
einer vorteilhaften Weiterentwicklung gemäß der
ersten Ausführung ist vorgesehen, innerhalb der Pressenvorrichtung
den Pressdruck an zumindest einer Presseneinrichtung über
eine vordefinierte Zeitdauer ebenfalls während des Anfahrens
oder nach einem Faserstoffbahnabriss zu erhöhen. Vorzugsweise
wird dazu innerhalb der Pressenvorrichtung der Pressdruck an der
in Durchlaufrichtung der Faserstoffbahn ersten Presseneinrichtung über
die vordefinierte Zeitdauer erhöht. Dadurch wird die Festigkeit
der Faserstoffbahn aufgrund des höheren anfänglichen
Trockengehaltes bei Übergabe an die Trockenvorrichtung
erhöht.
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Die
Maschine zur Herstellung von Faserstoffbahnen, insbesondere Papier-,
Karton-, oder Tissuebahnen, umfassend einen Nassteil mit einer Formiervorrichtung
und einer dieser nachgeordneten Pressenvorrichtung und einer dem
Nassteil nachgeordneten Trockenvorrichtung mit zumindest einem Trocknungsabschnitt
frei von einer Kontakttrocknung, insbesondere zumindest einer Impingement-Trockeneinrichtung,
ist dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Einrichtung zur
Befeuchtung der Faserstoffbahn und/oder der Bespannung der Impingement-Trockeneinrichtung
vorgesehen ist.
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Gemäß einer
besonders vorteilhaften Ausführung zur zugfreien Überführung
wird die Anzahl der Übernahmebereiche minimiert und die,
die Faserstoffbahn von der letzten Presseneinrichtung weiterführende
Bespannung direkt der Impingement-Trockeneinrichtung zugeführt,
insbesondere entlang der Heißlufttrockeneinrichtung. D.
h. die, die Faserstoffbahn von der letzten Presseneinrichtung weiterführende
Bespannung bildet gleichzeitig die die Faserstoffbahn abstützende
Bespannung innerhalb der Trockenstrecke der Impingement-Trockeneinrichtung,
wobei diese von einem durch die letzte Presseneinrichtung geführten
Filzband oder Transferband gebildet wird. Dadurch wird die Anzahl
der Übergabebereiche für die Faserstoffbahn minimiert und
insbesondere der Übergang zwischen Pressenvorrichtung und
Trockenvorrichtung, insbesondere Impingement-Trockeneinrichtung
erfolgt geschlossen. Durch die Minimierung der Anzahl der Übergabebereiche
sinkt auch die Anzahl der Bereiche, an denen eine Übernahme
sicherzustellen ist und damit die Anzahl potentieller Problembereiche.
Ferner minimiert sich die Anzahl der erforderlichen Leit- und Umlenkwalzen.
Die Bahnführung kann über sehr lange Strecken
frei von Richtungsänderungen erfolgen.
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Gemäß einer
besonders vorteilhaften Ausführung umfasst die Pressenvorrichtung
zumindest eine, vorzugsweise zwei oder drei Presseneinrichtungen
mit jeweils zwei, einen Pressspalt bildenden Presswalzen, wobei
die Pressspalte in Faserstoffbahndurchlaufrichtung hintereinander
geschaltet sind. Die Pressspalte können als einfache Pressspalte
oder aber verlängerte Pressspalte, insbesondere Schuhpressspalte
ausgebildet werden. Durch diese wird die Faserstoffbahn in der Regel
zwischen zwei endlosen Bändern, insbesondere in Form von
Filzbändern hindurchgeführt. Bei diesen handelt
es sich um poröse Bänder, die luftdurchlässig
sind und ein Speichervolumen für Fluide aufweisen.
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Die
Bespannung innerhalb der einzelnen Impingement-Trockenstrecke ist
durch mindestens eine, bevorzugt jedoch zwei oder mehr zueinander
beabstandete Leitwalzen gestützt.
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Die
erfindungsgemäße Lösung wird nachfolgend
anhand von Figuren erläutert. Darin ist im Einzelnen Folgendes
dargestellt:
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1a und 1b verdeutlichen
in schematisiert vereinfachter Darstellung einer Maschine zur Herstellung
einer Faserstoffbahn das Grundverfahren zum bahnbreiten Überführen
einer Faserstoffbahn;
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2 verdeutlicht
in schematisiert vereinfachter Darstellung eine erste vorteilhafte
Ausführung;
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3 verdeutlicht
in schematisiert vereinfachter Darstellung eine zweite vorteilhafte
Ausführung.
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Die 1a und 1b verdeutlichen
in schematisiert vereinfachter Darstellung anhand des Grundaufbaus
einer Maschine 1 zur Herstellung von Materialbahnen, insbesondere
Faserstoffbahnen F in Form von Papier-, Karton- oder Tissuebahnen,
das Grundprinzip des erfindungsgemäßen Verfahrens zum
bahnbreiten Überführen der Faserstoffbahn F. Beim
Anlegen eines Koordinatensystems beschreibt die Längsrichtung,
welche der Durchlaufrichtung der Faserstoffbahn F durch die Maschine
entspricht und als Maschinenrichtung MD bezeichnet wird, die X-Richtung,
während die Breitenrichtung der Y-Richtung entspricht und
als CD-Richtung bezeichnet wird. Die Maschine 1 umfasst
dabei eine Nasspartie 2 und eine sich an diese anschließende
und in Durchlaufrichtung der entstehenden Faserstoffbahn F der Nasspartie 2 nachgeordnete
Trockenpartie 3. Die Nasspartie 2 umfasst eine
Formiervorrichtung 4 und eine dieser nachgeordnete Pressenvorrichtung 5.
In die Formiervorrichtung 4 wird mittels eines, hier nicht dargestellten
Stoffauflaufes, eine Faserstoffsuspension S eingebracht und mit
Hilfe von Entwässerungselementen und unter Ausnutzung zumindest
einer der nachfolgend genannten Prinzipien entwässert: hydrodynamische
Kräfte, Fliehkraft, Anlegen von Unterdruck, Druckimpulseinbringung.
Durch die, den Entwässerungsvorgang beschreibenden Parameter wird
die Struktur der Faserstoffbahn F in Dickenrichtung dieser ausgebildet.
Am Ende der Formiervorrichtung 4 liegt in Durchlaufrichtung,
d. h. in Längsrichtung der Maschine betrachtet, eine Faserstoffbahn
F vor, die in der Pressenvorrichtung 5 weiter entwässert
wird. Nach Verlassen der Pressenvorrichtung 5 wird die
Faserstoffbahn F, die am Ende der Pressenvorrichtung 5 bereits
durch einen hohen Trockengehalt charakterisiert ist, einem Trockenteil 3, insbesondere
einer Trockenvorrichtung 6, zugeführt. Die Überführung
erfolgt vorzugsweise frei von einem freien Bahnzug, d. h. immer
gestützt von einer Bespannung bzw. einem Transportband.
Die Trockenvorrichtung 6 ist derart aufgebaut, dass diese
durch einen ersten Trocknungsabschnitt I frei von einer Kontakttrocknung
und einem zweiten Trocknungsabschnitt II mit Kontakttrocknung, insbesondere
zumindest einer Einrichtung 24 zur Kontakttrocknung charakterisiert
ist. Die Trockenvorrichtung 6 umfasst dazu zumindest eine
Einrichtung 7 zur zumindest indirekten Trocknung in Form
einer Impingement-Trockeneinrichtung. Diese ist durch eine Trockenstrecke TS
für die Faserstoffbahn F charakterisiert, in welcher diese
gestützt an einem luftdurchlässigen, insbesondere
porösen Band in Form eines Trockensiebbandes T entlang
einer beabstandet zu diesem angeordneten Blashaube, insbesondere
Heißlufttrockeneinrichtung 8 geführt
wird. Zumindest indirekt bedeutet, dass keine Kontakttrocknung wie
bei Trockenzylinderanordnungen vorgesehen ist, sondern die Faserstoffbahn
F beabstandet entlang der Trockeneinrichtung geführt wird.
Vorzugsweise wird die Faserstoffbahn F entlang einer geraden oder
leicht gekrümmten Trockenstrecke TS geführt. Dabei
besteht beim Überführen der Faserstoffbahn F,
insbesondere beim Anfahren oder nach einem Faserstoffbahnabriss
das Problem, dass ein Abheben dieser im Bereich der Impingement-Trockeneinrichtung,
insbesondere zwischen Trockensieb T und Heißlufttrockeneinrichtung 8 möglich
ist. Dies kann zu einer Beeinträchtigung der Funktionsweise
der Maschine 1, insbesondere bei hohen Geschwindigkeiten
durch unkontrollierte Ansammlung der Faserstoffbahn F zwischen Trockensiebband
T und Heißlufttrockeneinrichtung 8 führen.
Diese Beeinträchtigungen können jedoch wiederum
in einem unerwünschten erneuten Faserstoffbahnabriss oder
gar Produktionsausfall resultieren.
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Zur
Vermeidung dieser Problematik ist es erfindungsgemäß vorgesehen,
dass im Überführbereich zwischen einer Formiervorrichtung 4 und
der Trockenvorrichtung 6, eine Einrichtung 9 zur
Erhöhung der Gesamtfeuchte einer die Faserstoffbahn F abstützenden
Bespannung und/oder der Faserstoffbahn F im Übergabebereich 18 vorgesehen
ist. Diese Einrichtung 9 wirkt dabei entweder direkt auf
die Faserstoffbahn F oder aber indirekt auf die Faserstoffbahn F über
die, diese abstützende Bespannung. Unter Übergabebereich 18 wird
ein Bereich verstanden, in welchem die Faserstoffbahn zwischen zwei
in Reihe geschalteten Funktionseinrichtungen übergeben wird.
Diese können Bestandteil eines Prozessabschnittes der Maschine 1 zur
Herstellung von Faserstoffbahnen F sein oder aber unterschiedlicher
Prozessabschnitte.
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Das
Verfahren zum Überführen einer Faserstoffbahn
F ist gemäß 1b dadurch
charakterisiert, dass in einem ersten Verfahrensschritt A1 die Faserstoffbahn
F bahnbreit von der Formiervorrichtung 4 abgenommen wird
und in die Pressenvorrichtung 5 geführt wird.
Dies erfolgt mittels einer Abnahmesaugwalze. Die Faserstoffbahn
F wird durch die Pressenvorrichtung 5 zumindest immer einseitig
von einer Bespannung gestützt geführt. Vorzugsweise kann
zur Erhöhung der Festigkeit der Faserstoffbahn F der Pressdruck
in der Pressenvorrichtung 5 während des Überführvorganges
temporär erhöht werden – A2. Erfindungsgemäß ist
zur Unterstützung des bahnbreiten Überführens
der Faserstoffbahn F von der Formiervorrichtung 4 über
die Pressenvorrichtung 5 zur Trockenvorrichtung 6 über
die Heißlufttrocknung 8 die Einrichtung 9 zur
Erhöhung des Feuchtigkeitsgehaltes der die Faserstoffbahn
F stützenden Bespannung und/oder Faserstoffbahn F im Übergabebereich 18 vorgesehen.
Dazu wird temporär, zumindest während des Überführens
bis zum Passieren einer Einrichtung 24 zur Kontakttrocknung im
Kontakttrocknungsabschnitt II der Faserstoffbahn F der Feuchtegehalt
der Bespannung und/oder Faserstoffbahn F erhöht. Dies geschieht
in einem Prozessschritt A3. Im Anschluss daran kann gemäß A4 im
Kontakttrocknungsabschnitt II ein Streifen überführt
werden, wobei dieser bei stabilem Lauf auf die volle Faserstoffbahnbreite
gebracht wird. Die Befeuchtung wird zumindest solange durchgeführt
wird, bis die Faserstoffbahn F die Einrichtung 24 passiert, so
dass die Einrichtung 9 deaktiviert wird.
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Die
Erhöhung des Gesamtfeuchtegehalts der Bespannung und/oder
der von dieser abgestützten Faserstoffbahn F erfolgt, wie
bereits ausgeführt, direkt oder indirekt. Gemäß einer
besonders vorteilhaften Ausführung indirekt, indem die
Bespannung befeuchtet wird, wobei die Befeuchtung in einem Bereich
erfolgt, der vor der Übergabe der Faserstoffbahn F in einem Übergabebereich 18 in
der übernehmenden Bespannung vorgesehen ist. Für
die Heißlufttrockenvorrichtung 8 bedeutet dies,
dass das die Faserstoffbahn F stützende Siebband TS1 in
Form eines endlos umlaufendes Siebbandes vor dem Übergabebereich 18 für
die Faserstoffbahn F aus der Pressenvorrichtung 5 mit einem
Fluid befeuchtet wird, vorzugsweise in Form von Wasser. Die Befeuchtung
erfolgt dabei vorzugsweise über die gesamte Maschinenbreite,
d. h. in CD-Richtung, mit konstanter Intensität. Die Einrichtung 9 zur
Erhöhung der Gesamtfeuchte erstreckt sich dazu vorzugsweise über
die gesamte theoretisch mögliche Breite der Faserstoffbahn
F, wobei eine einzelne oder eine Mehrzahl von Düsen vorgesehen
werden, die einzeln oder in Gruppen ansteuerbar sind.
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Gemäß einer
vorteilhaften Weiterentwicklung wird vor dem Einlauf der Faserstoffbahn
F in die Trockenvorrichtung 6 die Festigkeit der Faserstoffbahn
F erhöht, indem die Pressleistung, insbesondere bereits
an der ersten Presseneinrichtung erhöht wird.
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Die 2 verdeutlicht
in schematisiert vereinfachter Darstellung einen Ausschnitt aus
einer Maschine 1 zur Herstellung von Faserstoffbahnen F mit
erfindungsgemäßer Erhöhung des Feuchtigkeitsgehalts
der Faserstoffbahn F und/oder der diese stützende Bespannung.
Erkennbar ist hier lediglich nur angedeutet in Form einer Blackbox
die Formiervorrichtung 4 sowie die sich daran anschließende
Pressenvorrichtung 5. Die Pressenvorrichtung 5 ist
hier beispielhaft als Tandempressvorrichtung ausgebildet, d. h.
es sind zwei Presseinrichtungen 11.1 und 11.2 vorgesehen,
die jeweils einen Pressspalt 12.1 und 12.2 bilden.
Jede der einzelnen Presseneinrichtungen 11.1 und 11.2 umfasst
zwei miteinander in Wirkverbindung bringbare Presswalzen 13.11, 13.12 bzw. 13.21, 13.22,
die den Pressspalt 12.1 bzw. 12.2 bilden, durch
den die Faserstoffbahn F vorzugsweise zwischen zwei Filzbändern
F11, F12 bzw. F21 und F22 geführt wird. Bei diesen handelt
es sich um poröse Bänder, die luftdurchlässig
sind und ein Speichervolumen für Fluide aufweisen. F22
kann in diesem Fall auch ein luftundurchlässiges Transferband
sein. Die Pressspalte können als einfache Pressspalte oder
aber verlängerte Pressspalte, insbesondere Schuhpressspalte
ausgebildet werden. Die Faserstoffbahn F ist dabei zwischen der
Formiervorrichtung 4 und der anschließenden Pressenvorrichtung 5 immer
gestützt geführt. Dies gilt ferner für
die Pressenvorrichtung 5 sowie auch die Übergabe
entweder direkt von der zweiten Presseneinrichtung 11.2 oder aber
indirekt über ein weiteres, vorzugsweise luftdurchlässiges
Transferband 14 mittels zweier Saugwalzen S1 und S2, wobei
S2 im abnehmenden Band angeordnet ist, zur Trockenpartie 3.
Die Trockenvorrichtung 6 umfasst zumindest eine, vorzugsweise mehrere
Heißlufttrockeneinrichtungen 8 in Form von Impingement-Trockeneinrichtungen,
die dem eigentlichen Trockenzylinder TZ vorgeschaltet ist. Im dargestellten
Fall ist eine erste Impingement-Trockeneinrichtung 15 vorgesehen
sowie eine zweite Impingement-Trockeneinrichtung 16. Die
erste Impingement-Trockeneinrichtung 15 ist derart ausgebildet und
angeordnet, dass die Faserstoffbahn F in Maschinenrichtung MD betrachtet
im Wesentlichen in horizontaler Richtung geführt wird.
Dazu ist die Impingement-Trockeneinrichtung 15 beabstandet
zum Siebband T1, insbesondere der die Faserstoffbahn F tragenden
Oberfläche 17 des Siebbandes T1 angeordnet. Die
Faserstoffbahn F wird dabei zwischen dem Siebband T1 und der Impingement-Trockeneinrichtung 15 geführt.
Die Führung erfolgt in Maschinenrichtung MD. Die Impingement-Trockeneinrichtung 15 erstreckt
sich in Längsrichtung der Maschine 1 betrachtet über
einen Teilbereich dieser und wird an einer Oberfläche 10 der
Faserstoffbahn F wirksam. Die zweite Impingement-Trockeneinrichtung 16 ist
in vertikaler Richtung ausgebildet und bildet somit quasi eine senkrechte
Impingement-Strecke, wobei hier vorzugsweise zwei derartige Einrichtungen
vorgesehen sind, die mit 16.1 und 16.2 bezeichnet
sind, und zwei Impingement-Strecken TS2.1, TS2.2 beschreiben, die
nacheinander an der Faserstoffbahn F an der gleichen Oberfläche 19 wirksam
werden, die der Oberfläche 10 gegenüber
liegt. Die Übergabe der Faserstoffbahn F zur ersten Impingement-Strecke
TS1 erfolgt über das Siebband T1. Dieses wird dabei vor dem Übergabebereich 18,
welcher im dargestellten Fall durch die gemeinsame Führung
des Transferbandes 14 und des Siebbandes T1 charakterisiert
ist, befeuchtet. Die Einrichtung 9, hier 9.1 zur
Erhöhung der Gesamtfeuchte ist in Bewegungsrichtung des Siebbandes
T1, insbesondere Umlaufrichtung, vor dem Einlauf in den Übergabebereich 18 angeordnet und
dient dem Aufbringen eines Befeuchtungsmittels, vorzugsweise in
Form eines Fluides, auf die Oberfläche 17 des
Siebbandes T1, welche die Faserstoffbahn F abstützen soll.
Das Siebband T1, insbesondere die Oberfläche 17 des
Siebbandes, ist dann durch einen höheren Feuchtegehalt
charakterisiert, wobei dieser, insbesondere dessen Adhäsionskräfte, zur
sicheren Führung der Faserstoffbahn F genutzt werden. Nach
Durchlaufen der ersten Impingement-Strecke TS1 bzw. Passieren der
ersten Heißlufttrockeneinrichtung 8 wird die Faserstoffbahn
F an eine zweite Impingement-Strecke TS2, insbesondere TS2.1 und
TS2.2 überführt. Diese ist derart angeordnet,
dass nunmehr die andere, zweite Oberfläche 19 der
Faserstoffbahn F direkt der Impingement-Trockeneinrichtung 16 ausgesetzt
wird. Die Übernahme erfolgt dazu auf ein weiteres Siebband
TS2, mittels welchem die Faserstoffbahn F nunmehr gestützt
an der vorher der Impingement-Trockeneinrichtung 15 ausgesetzten
Oberfläche 10 die zweite Impingement-Strecke TS2
passiert. Auch hier wird zum erforderlichen Anhaften der Faserstoffbahn
F das Siebband T2, insbesondere die Oberfläche 22 vor
einem Übergabebereich 21, der vom Siebband T1
und dem Siebband T2 gebildet wird, zur Erhöhung der Adhäsionskräfte
befeuchtet.
-
Die
Befeuchtung erfolgt dabei immer vor dem Kontakt der Faserstoffbahn
F mit dem übernehmenden Band, insbesondere Siebband T1,
T2 der Impingement-Trockeneinrichtung 15, 16 im
jeweiligen Übergabebereiche 18, 21. Die
Befeuchtungseinrichtungen, hier in Form der Einrichtungen 9.1 und 9.2,
umfassen dabei im einfachsten Fall ein bahnbreites Spritzrohr. Komplexere
Befeuchtungsaggregate sind ebenfalls denkbar. Gemäß einer
besonders vorteilhaften Ausführung werden ferner die sich
an die Impingement-Trockeneinrichtungen 15 und 16 anschließenden
Trockenelemente, insbesondere Einrichtungen 24 zur Kontakttrocknung
der Trockenvorrichtung 6, insbesondere der Trockenzylinder
TZ, zur Bahnführung dadurch unterstützt, dass
hier eine Befeuchtung zum Zwecke des besseren Anhaftens und Führens
vorgenommen wird. Bei nachgeordneten Trockenzylindern TZ wird gemäß einer
besonders vorteilhaften Ausführung die Oberfläche 23 des
Trockenzylinders TZ, welche direkt mit der Faserstoffbahn F in Berührung
gelangt, befeuchtet. Dazu ist eine Einrichtung 9.3 zur
Befeuchtung der Oberfläche 23 der die Faserstoffbahn
F stützenden Walze vorgesehen.
-
Gemäß einer
zweiten, besonders vorteilhaften Ausführung ist es ferner
möglich, die Pressvorrichtung derart zu belasten, dass
die Faserstoffbahn beim Übergeben und Durchlaufen der Trockenvorrichtung
eine ausreichend hohe Feuchtigkeit aufweist. Diese Möglichkeit
kann alternativ oder aber zusätzlich vorgenommen werden.
-
Verdeutlicht
die 2 eine Ausführung mit Vorsehen eines
separaten Überführbandes 14 bzw. Transferbandes,
welches vorzugsweise als luftdurchlässiges Band ausgeführt
ist, zwischen der Pressenvorrichtung 5 und der Trockenvorrichtung 6,
zeigt die 3 beispielhaft eine Ausführung
gemäß 2, jedoch mit integrierter Überführung
frei von zusätzlichen Transferbändern. Bei dieser
Ausführung, die im Wesentlichen der Ausführung
gemäß 2 entspricht, kann auf den Übergabebereich 18 verzichtet werden.
Das die Faserstoffbahn F in der zweiten Presseneinrichtung 11.2 stützende
Band, insbesondere Filzband F22 wird in die Trockenvorrichtung 6 überführt
und bildet gleichzeitig das die Faserstoffbahn F abstützende
poröse Band in der Impingement-Trockeneinrichtung 15.
Dieses wird um Leitwalzen und vorzugsweise Saugwalzen geführt.
-
Ferner
kann das Band F22 auch als Transferband ausgeführt sein
und luftundurchlässig ausgeführt werden, da in
diesem Fall die Haftung zwischen Faserstoffbahn und Band gewährleistet
ist. Eine Befeuchtung dieser Bespannung ist nicht erforderlich.
-
Die
erfindungsgemäße Lösung ist für
Maschinen zur Herstellung von Materialbahnen, insbesondere Faserstoffbahnen
beliebiger Ausführung, geeignet.
-
- 1
- Maschine
zur Herstellung von Materialbahnen
- 2
- Nasspartie
- 3
- Trockenpartie
- 4
- Formiervorrichtung
- 5
- Pressenvorrichtung
- 6
- Trockenvorrichtung
- 7
- Einrichtung
zur indirekten Trocknung
- 8
- Heißlufttrockenanlage
- 9
- Einrichtung
zur Erhöhung der Gesamtfeuchte
- 10
- Oberfläche
- 11.1,
11.2
- Presseneinrichtung
- 12.1,
12.2
- Pressspalt
- 13.11,
13.12
- Presswalze
- 13.21,
13.22
- Pressspalt
- 14
- Transportband
- 15
- Impingement-Trockeneinrichtung
- 16
- Impingement-Trockeneinrichtung
- 17
- Oberfläche
- 18
- Übergabebereich
- 19
- Oberfläche
- 21
- Übergabebereich
- 22
- Oberfläche
- 23
- Oberfläche
- 24
- Einrichtung
zur Kontakttrocknung
- F11,
F12
- Filzband
- F21,
F22
- Filzband
- F22
- Transferband
- F
- Faserstoffbahn
- M
- Materialbahn
- S
- Faserstoffsuspension
- T,
T1, T2
- Trockensiebband
- TS,
TS1, TS2
- Trockenstrecke
- S1,
S2
- Saugwalze
- I,
II
- Trocknungsabschnitt
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 102004053476
A1 [0005]