DE19852431B4 - Anlage zur Bahntrocknung einer Faserstoffbahn - Google Patents

Abstract

Anlage zur Bahntrocknung mit einer Vorrichtung zum Entwässern einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Zellstoffbahn, wobei die Entwässerung zwischen zwei Siebbändern (8, 9) erfolgt, entlang denen eine erste Entwässerungszone (10) mit fest voreinstellbarem Flächendruck und eine zweite Entwässerungszone (12) mit regelbarem Flächendruck ausgebildet sind und jede Entwässerungszone (10, 12, 17) nach oben und unten je ein Entwässerungselement (11, 14, 18) mit einem Oberkasten bzw. einem Unterkasten aufweist, wobei die erste Entwässerungszone (10) als Keilzone mit voreinstellbarem Einlaufspalt und Auslaufspalt ausgebildet und der Oberkasten (14) der zweiten Entwässerungszone (12) mittels eines Gelenks (15) mit dem Oberkasten der ersten Entwässerungszone (10) schwenkbar verbunden ist und mittels Luftfederelementen (16) gegen den höhenverstellbaren Unterkasten (13) der zweiten Entwässerungszone anpreßbar ist und mit einer Vakuumeinrichtung (25) verbunden ist.

Description

• Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Bahntrocknung mit einer Vorrichtung zum Entwässern einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Zellstoffbahn, wobei die Entwässerung zwischen zwei Siebbändern oder Filzen erfolgt, entlang denen eine erste Entwässerungszone mit fest voreinstellbarem Flächendruck und eine zweite Entwässerungszone mit regelbarem Flächendruck ausgebildet sind.
• Es sind einerseits Langsiebmaschinen bekannt, bei denen nur eine beschränkte Entwässerung der Bahn erreicht werden kann, bevor sie einer Presseneinheit zugeführt wird. Dadurch liegt auch der Endtrockengehalt relativ niedrig. Weiter gibt es sogenannte Doppelsiebpressen, die eine Entwässerung zwischen zwei Sieben aufweisen. Bei den bisherigen Maschinen konnte jedoch der Entwässerungsverlauf nur sehr grob an die optimale Entwässerungskurve angepaßt werden, wodurch der optimale Endtrockengehalt nicht erzielt werden konnte.
• Aus der DE 40 02 305 A1 ist eine Anlage zur Bahntrocknung mit einer Vorrichtung zum Entwässern einer Faserstoffbahn bekannt, wobei die Entwässerung zwischen zwei Siebbändern erfolgt, entlang denen eine erste Entwässerungszone mit keilförmigen Einlaufspalt und einem Entwässerungselement mit einem Unterkasten sowie eine zweite Entwässerungszone mit regelbarem Flächendruck ausgebildet sind. Die zweite Entwässerungszone weist nach oben und unten ein Entwässerungselement mit einem Oberkasten bzw. mit Entwässerungsleisten auf, wobei die Leisten gegeneinander versetzt sein können, so daß die Faserstoffbahn eine mehrfache Umlenkung erfährt. Der Oberkasten der zweiten Entwässerungszone ist mittels Verstellvorrichtungen in seiner Lage variierbar und mit einer Vakuumeinrichtung verbunden. An die zweite Entwässerungszone schließt eine weitere Entwässerungszone an, in der die zu entwässernde Faserstoffbahn eine Umlenkung erfährt.
• Gemäß DE 41 41 607 A1 erstreckt sich der Keilspalt bis durch die nach oben und unten entwässernde zweite Entwässerungszone mit Oberkasten und Unterkasten hindurch, wobei der Unterkasten von unten her nachgiebig an das Untersieb angedrückte Leisten aufweist, die über Druckfedern oder pneumatische Druckkissen auf einer wasserdurchlässigen Grundplatte abgestützt sind.
• Ziel der Erfindung ist es, eine Anlage zur Bahntrocknung zu schaffen, bei der eine optimale Entwässerung bei hohem Durchsatz ohne Zerstörung der Bahn erreicht wird.
• Dies erfolgt erfindungsgemäß dadurch, daß der Flächenpreßdruck in der ersten Entwässerungszone voreinstellbar und in der zweiten Entwässerungszone regelbar ist und jede Entwässerungszone nach oben und unten je ein Entwässerungselement mit einem Oberkasten bzw. einem Unterkasten aufweist, so daß die Entwässerung zwischen zwei Siebbändern und in beide Richtungen (oben, unten) erfolgt, wobei die erste Entwässerungszone als Keilzone mit voreinstellbarem Einlaufspalt und Auslaufspalt ausgebildet und der Oberkasten der zweiten Entwässerungszone mittels eines Gelenks mit dem Oberkasten der ersten Entwässerungszone schwenkbar verbunden ist und mittels Luftfederelementen gegen den höhenverstellbaren Unterkasten der zweiten Entwässerungszone anpreßbar ist und mit einer Vakuumvorrichtung verbunden ist.
• Durch die voreinstellbare erste Entwässerungszone und die regelbare zweite Entwässerungszone läßt sich der Entwässerungsverlauf gut an die Entwässerungskurve anpassen.
• Die Entwässerungselemente in der Keilzone können Lochplatten oder Querleisten aufweisen.
• Auch der höhenverstellbare Unterkasten der zweiten Entwässerungszone kann Lochplatten oder Querleisten aufweisen.
• Nach einer günstigen Weiterbildung der Erfindung schließt an die zweite Entwässerungszone eine dritte Entwässerungszone mit einem Unterkasten und einem Oberkasten an, der mittels eines Gelenks mit dem Oberkasten der zweiten Entwässerungszone schwenkbar verbunden ist und mittels Luftfederelementen gegen den Unterkasten der dritten Entwässerungszone anpreßbar ist und an eine Vakuumeinrichtung angeschlossen ist, wobei die Entwässerungselemente der dritten Entwässerungszone am Oberkasten und am Unterkasten gegeneinander versetzte Querleisten aufweisen, so daß die Faserstoffbahn eine mehrfache Umlenkung erfährt.
• Dadurch kann die Entwässerungskurve noch besser angenähert werden.
• Der Oberkasten der dritten Entwässerungszone weist vorzugsweise drei Kammern mit in Sieblaufrichtung ansteigendem Vakuum auf.
• Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß im Anschluß an die Entwässerungszonen eine Einrichtung zur Bahnaufwärmung, insbesondere ein Dampfblaskasten, vorgesehen ist.
• Durch das Aufwärmen der Bahn kann in einer nachfolgenden Presseneinheit eine noch bessere
• Entwässerung erzielt werden.
• Eine günstige Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Presseneinheit zur Erzeugung einer Linienkraft vorgesehen ist, welche der Einrichtung zur Bahnaufwärmung nachgeordnet ist.
• Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß eine Walze der Presseneinheit als Saugwalze ausgeführt ist.
• Im Folgenden wird der Verfahrensablauf mit einer als Beispiel dienenden erfindungsgemäßen Anlage zur Bahntrocknung näher beschrieben. Durch einen Querstromverteiler wird eine Faserstoffsuspension mit einer Konsistenz von beispielsweise ca. 1 bis 1,5 quer zur Maschinenrichtung in einen Stoffauflauf eingebracht, dann um 90° in Maschinenrichtung umgelenkt, durch eine Auslaufkammer geführt und nach Verlassen dieser auf das Siebteil aufgebracht, auf dem unmittelbar danach eine Faserstoffbahn entsteht. Dieses Siebteil besteht aus einem Untersieb sowie einem Obersieb. In diese sind Vorrichtungen (Entwässerungselemente) integriert, die die schonende Entwässerung der Faserstoffbahn ermöglichen. Es sind dies am Eingang feststehende Entwässerungselemente, die einen Keil über eine definierte Länge bilden, wobei der Einlauf- und der Auslaufspalt des Keiles in ihrer Höhe einstellbar sind, um ihn der Produktion und somit der Bahndicke anpassen zu können. Dabei werden Blattgewichte zwischen 600 und 1200 g/m² bei Bahngeschwindigkeiten von bis zu 200 m/min erreicht. Diese Entwässerungselemente bestehen aus Stützkonstruktionen aus säurebeständigem Stahl sowie aus Belägen, die als Lochplatten oder als Querleisten aus Kunststoff oder Keramik ausgeführt sein können. Die Entwässerung findet nach oben sowie nach unten statt, wobei das anfallende Filtrat aus den Oberkästen mittels Vakuum über Abscheider abgesaugt wird. Am Ende dieses Keiles hat die Faserstoffbahn einen definierten Trockengehalt im Bereich von ca. 12 bis 14 % TS.
• Daran anschließend ist ein weiteres doppeltwirkendes (nach oben und nach unten) Entwässerungselement positioniert. Dieses besteht aus einem höhenverstellbaren Unterkasten, der wahlweise mit Lochplatten bzw. Querleisten aus Kunststoff oder Keramik bestückt ist sowie einem gelenkig aufgehängten Oberkasten, der ebenfalls wahlweise mit Lochplatten bzw. Querleisten ausgestattet ist und über Luftzylinder oder Bälge gegen den Unterkasten gedrückt wird. Der Druck wird dabei so eingestellt, daß die Bahn gerade noch nicht zerstört wird. Ein einstellbarer mechanischer Anschlag verhindert dabei ein zu weites Absenken des Oberkastens und somit ein eventuelles Zerstören der Siebe bzw. der Entwässerungselemente. Entlang dieses Entwässerungselementes kann durch diese Anpreßmöglichkeit die Stoffbahn gezielt nach beiden Seiten optimal entwässert werden, wobei der obere Kasten als Vakuumkasten ausgeführt ist.
• An diesem zweiten Entwässerungselement ist ein drittes Entwässerungselement gelenkig aufgehängt. Der Unterteil dieses Entwässerungselementes ist höhenverstellbar und mit Querleisten aus Keramik bestückt. Der Oberteil ist wieder über Luftfederelemente gegen den Unterteil anpreßbar und hat die gleichen mechanischen Anschläge wie der zweite Oberkasten. Er besteht vorzugsweise aus drei Kammern, die über Vakuum abgesaugt werden können und ist mit Querleisten aus Keramik bestückt, wobei das Absaugvakuum von Kammer zu Kammer ansteigt und beispielsweise in der ersten Kammer 0,01MPa (1 m WS), in der zweiten Kammer 0,02MPa (2 m WS) und in der dritten Kammer 0,03MPa (3 m WS) beträgt. Die Querleisten des Oberkastens tauchen beim Anpressen zwischen die Leisten des Unterkastens ein und führen zu einer mehr oder weniger starken (je nach Anpreßkraft) Umlenkung der zwei Siebe mit der dazwischenliegenden Stoffbahn zwischen den Leisten. Dies ermöglicht die Anpassung der Einstellung der Kästen zur optimalen Entwässerung der Stoffbahn. Die Eintauchtiefe der oberen Leisten in die unteren Leisten beträgt am Ende des Keils ca. 20 mm, wobei eine mechanische Begrenzung vorgesehen ist, um eine Verletzung der Bahn zu vermeiden.
• Nach dem dritten Entwässerungselement wird das Obersieb vom Untersieb weggeführt. Um sicherzustellen, daß die Stoffbahn auf dem Untersieb bleibt, wird an dieser Stelle unter dem Untersieb ein Saugkasten installiert. Daran anschließend liegt die Stoffbahn nur mehr auf dem Untersieb und führt über eine Aufwärmstrecke, die entweder aus einer Heißwasseraufgabe oder einem Dampfblaskasten über der Zellstoffbahn sowie einem Absaugkasten unter dem darunterliegenden Sieb besteht. Das Heißwasser oder der Dampf wird durch die Zellstoffbahn gedrückt und führt zu einer Erwärmung derselben, was zu einer besseren Entwässerbarkeit der Stoffbahn in der Pressenpartie führt. Am Ende des Untersiebes ist als letztes Entwässerungselement eine Siebsaugwalze oder blindgebohrte Walze positioniert. Bei der Siebsaugwalze wird durch ein Vakuum, welches im Inneren der Walze aufgebracht wird, durch Löcher im Walzenmantel das restliche Filtrat aus der Bahn abgesaugt. Um den Entwässerungseffekt noch zu verstärken, ist über der Saugzone dieser Walze eine Preßwalze angebracht.
• Der Vorteil dieser Entwässerungseinrichtung besteht darin, daß im Gegensatz zu herkömmlichen Langsiebentwässerungseinrichtungen der Entwässerungsvorgang der Bahn vom Verlassen des Stoffauflaufes sofort beidseitig und in seiner Intensität durch die oben beschriebenen Entwässerungselemente gezielt erfolgt, ohne die Bahnstruktur zu zerstören, was im Hinblick auf die weitere Trocknung im Anschluß an die Entwässerungsmaschine wichtig ist. Die zweiseitige Entwässerung ergibt in der Baulänge der Maschine eine wesentliche Einsparung (ca. 1/3 kürzer als eine Langsiebentwässerungsmaschine). Die Maschine ist in Cantileverbauweise ausgeführt und ermöglicht ein Wechseln der Siebe in kürzester Zeit.
• Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnungen beispielhaft beschrieben, wobei 1 eine Anlage gemäß der Erfindung, 2 eine weitere Variante der Erfindung, 3 einen Ausschnitt aus 2, 4 einen Querschnitt gemäß Linie IV-IV in 3 darstellt.
• 1 zeigt eine Anlage zur Bahntrocknung mit einer Entwässerungsvorrichtung 1, einem Dampfblaskasten 2, einer ersten Preßeinheit 3, einer weiteren Preßeinheit 4, einer Hochdruckpresse 5 sowie einem anschließenden Trockner 6, der z. B. ein Schwebebahntrockner sein kann.
• 2 zeigt nun die Entwässerungsvorrichtung 1 im Detail. Die Zellstoffsuspension wird hier über einen Stoffauflauf 7 zwischen ein oberes Sieb 8 und ein unteres Sieb 9 eingedüst, wobei die Siebe 8 und 9 im Bereich der Entwässerungszone 10 keilförmig zusammenlaufen. In diesem Bereich erfolgt eine schonende Entwässerung der am Eintritt gebildeten Faserstoffbahn. Als Entwässerungselemente dienen beispielsweise Lochplatten 11, die sowohl oben als auch unten das entsprechende Sieb stützen. Es wird hier eine Entwässerung in beide Richtungen erreicht, so daß auch eine gleichmäßige Entwässerung der Bahn erfolgt. Der Trockengehalt nach der Entwässerungszone 10 beträgt beispielsweise 12-14 %. Die daran anschließende Entwässerungszone 12 besteht aus einem höhenverstellbaren Unterkasten 13 sowie einem Oberkasten 14, der mittels eines Gelenks 15 mit dem Oberkasten der ersten Entwässerungsstufe 10 verbunden ist. Die Anpressung gegen den Unterkasten 13 erfolgt mittels Luftzylinder oder Bälge 16. Der Oberkasten 18 der nächsten Entwässerungszone 17 ist mittels eines Gelenkes 19 mit dem Oberkasten 14 der Entwässerungszone 12 verbunden. Nach der Entwässerungszone 17 wird das Obersieb 8 wieder zum Einlauf der Entwässerungszone 10 zurückgeführt. Anschließend wird über eine Heißwasseraufgabe oder einen Dampfblaskasten 2 die Stoffbahn aufgewärmt, wobei das abgekühlte Wasser bzw. das Kondensat durch einen unterhalb der Bahn 20 in einem (oder mehreren) Saugkasten 21 abgeführt.
• 3 zeigt den Ausschnitt aus der Entwässerungsvorrichtung 1 mit den Entwässerungszonen 12 und 17. Die Zone 12 weist dabei einen Unterkasten 13 auf, der mit einer Lochplatte 23 ausgeführt ist. Alternativ können jedoch auch Querleisten eingesetzt werden. Der Oberkasten 14 weist Querleisten 24 auf, wobei sowohl Querleisten als auch Lochplatte aus Kunststoff oder Keramik sein können. Weiter weist der Oberkasten 14 einen Anschluß 25 für eine Vakuumeinrichtung auf. Wird die Entwässerungszone 12 mit Querleisten im Unterkasten 13 ausgeführt, so ergibt sich dadurch eine große freie Fläche zur Abfuhr des ausgepreßten Wassers.
• Der Oberkasten 18 der Entwässerungszone 17 besteht hier aus drei Kammern 26, an die über die Stutzen 27 ein Vakuum angelegt wird. Dieses Vakuum steigt von der ersten in Bahnlaufrichtung gesehenen Kammer 26 zur letzten an, wobei übliche Vakua 0.01 MPa, 0,02 MPa und 0.03 MPa für die einzelnen Kammern 26 sind. Durch einen Luftbalg 28 wird der Oberkasten 18 gegen den Unterkasten 22 angepreßt. Dabei greifen die Querleisten 24 des Oberkastens 18 in die Zwischenräume der Querleisten 29 des Unterkastens 22 ein, wodurch eine mehr oder weniger starke Umlenkung der zwei Siebe 8, 9 und der dazwischenliegenden Stoffbahn 20 erfolgt. Dies bewirkt eine weitere Entwässerung. Die Eintauchtiefe der oberen Querleisten 24 zwischen die unteren Querleisten 29 beträgt dabei am Ende der Entwässerungszone 17 ca. 20 mm, wobei der durch den Luftbalg 28 ausgeübte Preßdruck so groß gewählt wird, daß gerade noch keine Beschädigung der Bahn 20 eintritt.
• 4 stellt einen Querschnitt gemäß Linie IV-IV in 3 dar. Erkennbar ist hier der Unterkasten 22 mit den unteren Querleisten 29 sowie eine Kammer 26 des Oberkastens 18 und die Querleisten 24 dieses Kastens.

Claims (8)

1. Anlage zur Bahntrocknung mit einer Vorrichtung zum Entwässern einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Zellstoffbahn, wobei die Entwässerung zwischen zwei Siebbändern (8, 9) erfolgt, entlang denen eine erste Entwässerungszone (10) mit fest voreinstellbarem Flächendruck und eine zweite Entwässerungszone (12) mit regelbarem Flächendruck ausgebildet sind und jede Entwässerungszone (10, 12, 17) nach oben und unten je ein Entwässerungselement (11, 14, 18) mit einem Oberkasten bzw. einem Unterkasten aufweist, wobei die erste Entwässerungszone (10) als Keilzone mit voreinstellbarem Einlaufspalt und Auslaufspalt ausgebildet und der Oberkasten (14) der zweiten Entwässerungszone (12) mittels eines Gelenks (15) mit dem Oberkasten der ersten Entwässerungszone (10) schwenkbar verbunden ist und mittels Luftfederelementen (16) gegen den höhenverstellbaren Unterkasten (13) der zweiten Entwässerungszone anpreßbar ist und mit einer Vakuumeinrichtung (25) verbunden ist.
2. Anlage nach Anspruch 1, wobei die Entwässerungselemente in der Keilzone Lochplatten (11) oder Querleisten aufweisen.
3. Anlage nach Anspruch 1 oder 2, wobei der höhenverstellbare Unterkasten (13) der zweiten Entwässerungszone (12) Lochplatten (23) oder Querleisten aufweist.
4. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei entlang der Siebbänder (8, 9) an die zweite Entwässerungszone (12) eine dritte Entwässerungszone (7) mit einem Unterkasten (22) und einem Oberkasten (18) anschließt, der mittels eines Gelenks (19) mit dem Oberkasten (14) der zweiten Entwässerungszone (12) schwenkbar verbunden ist und mittels Luftfederelementen (28) gegen den Unterkasten (22) der dritten Entwässerungszone (17) anpreßbar ist und an eine Vakuumeinrichtung (27) angeschlossen ist, wobei die Entwässerungselemente (18) der dritten Entwässerungszone (17) am Oberkasten und am Unterkasten gegeneinander versetzte Querleisten (24, 29) aufweisen, so daß die Faserstoffbahn (20) eine mehrfache Umlenkung erfährt.
5. Anlage nach Anspruch 4, wobei der Oberkasten (18) der dritten Entwässerungszone (17) drei Kammern (26) mit in Sieblaufrichtung ansteigendem Vakuum aufweist.
6. Anlage zur Bahntrocknung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei den Entwässerungszonen eine Einrichtung zur Bahnaufwärmung, insbesondere ein Dampfblaskasten (2), nachgeordnet ist.
7. Anlage nach Anspruch 6, wobei der Einrichtung zur Bahnaufwärmung mindestens eine Presseneinheit (3, 4, 5) zur Erzeugung einer Linienkraft nachgeordnet ist.
8. Anlage nach Anspruch 7, wobei eine Walze der Presseneinheit (3) als Saugwalze ausgeführt ist.