DE19903581A1 - Trocknungs- und Glättungseinheit - Google Patents
Trocknungs- und GlättungseinheitInfo
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- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und dazugehörige Vorrichtungen zur Trocknung und Glättung einer Faserstoffbahn (1), insbesondere einer Papierbahn in einer Maschine zur Herstellung und/oder Veredelung derselben, bestehend aus zumindest einer Trockenpartie, in der die Faserstoffbahn (1) über mehrere beheizte Zylinder (2) geführt wird und einem Kalander mit mehreren Glättspalten (3), wobei die Faserstoffbahn (1) vor dem Kalander ein- oder beidseitig befeuchtet wird. DOLLAR A Zur Gewährleistung einer guten Feuchteverteilung in der Faserstoffbahn (1) und damit eines guten Glättergebnisses insbesondere bei hohen Bahngeschwindigkeiten ist es wesentlich, daß das Eindringen der Feuchtigkeit in die Faserstoffbahn (1) über die Einwirkung von Druckkräften gefördert wird.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und dazugehörige Vorrichtungen zur Trocknung und
Glättung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Papierbahn in einer Maschine zur
Herstellung und/oder Veredelung derselben, bestehend aus zumindest einer
Trockenpartie, in der die Faserstoffbahn über mehrere beheizte Zylinder geführt wird
und einem Kalander mit mehreren Glättspalten, wobei die Faserstoffbahn vor dem
Kalander ein- oder beidseitig befeuchtet wird.
Um dabei ein möglichst gleichmäßiges Feuchtequerprofil zu erreichen, werden die
Faserstoffbahnen relativ stark ausgetrocknet und am Ende des Trocknungsvorganges
wieder befeuchtet. Herkömmliche SC-Papiere erreichen beispielsweise 97%-98%
Trockengehalt am Ende der Trockenpartie bei einem guten Feuchtequerprofil von
2Sigma von ca. 0,15% bis 0,3%. Durch die Befeuchtung am Ende der Trockenpartie
wird dabei der Trockengehalt auf 91% bis 93% gesenkt. Nach einer "Reifezeit" der
Papierrolle, in welcher sich auch ein Ausgleich des Feuchtegehaltes über die Dicke des
Papiers hin vollzieht, wird das Papier einem Kalander zugeführt.
Zur Effektivierung des Herstellungsprozesses besteht jedoch ein steigendes Interesse,
das Kalandrieren unmittelbar an den Trocknungsvorgang anzuschließen. Durch den
Wegfall der o. g. "Reifezeit" ergeben sich jedoch insbesondere bei hohen
Bahngeschwindigkeiten Probleme hinsichtlich einer ausreichenden Eindringtiefe der
Flüssigkeit und damit in Verbindung stehend auch einer möglichst gleichmäßigen
Feuchteverteilung insbesondere über die Dicke der Faserstoffbahn.
Die Aufgabe der Erfindung ist es daher Verfahren und Vorrichtungen zur Trocknung und
Glättung von Faserstoffbahnen derart weiterzuentwickeln, daß das Kalandrieren dem
Trocknungsvorgang insbesondere auch bei hohen Bahngeschwindigkeiten sowie bei
Gewährleistung einer möglichst guten Feuchteverteilung innerhalb der Faserstoffbahn
unmittelbar angeschlossen werden kann.
Erfindungsgemäß wurde die Aufgabe dadurch gelöst, daß hinsichtlich des Verfahrens,
das Eindringen der Feuchtigkeit in die Faserstoffbahn über die Einwirkung von
Druckkräften gefördert wird.
Dies erfolgt vorzugsweise in der Form, daß die Feuchtigkeit in die Faserstoffbahn
gedrückt wird und/oder über auf der gegenüberliegenden Seite anliegenden Unterdruck
in die Faserstoffbahn gesogen wird. Im Ergebnis kommt es schneller zu einer
ausgeglichenen Feuchteverteilung, insbesondere über die Dicke der Faserstoffbahn.
Jedoch sollte dabei gewährleistet sein, daß der Quotient der Faserstoffbahnlänge
zwischen der letzten Befeuchtung und dem ersten Glättspalt des folgenden Kalanders
dividiert durch die Geschwindigkeit der Faserstoffbahn mindestens eine Sekunde
beträgt. Hierdurch eignet sich das Verfahren insbesondere für Maschinen, in denen die
Faserstoffbahn die Trockenpartie sowie den Kalander mit einer Geschwindigkeit von
mehr als 1200 m/min. vorzugsweise von mehr als 1500 m/min durchläuft.
Dabei sollte zumindest die letzte Befeuchtung vor dem Glätten im letzten Drittel der
Trockenpartie oder zwischen der Trockenpartie und dem Kalander erfolgen.
Zur Gewährleistung eines möglichst ausgeglichenen Feuchtequerprofils - quer zur
Faserstoffbahn betrachtet - sollte die Intensität der Befeuchtung zonenweise über die
Breite der Faserstoffbahn einstellbar sein und vorzugsweise anhand einer der
Befeuchtung nachgeordneten Messung des Feuchtequerprofils der Faserstoffbahn
geregelt werden.
Gute Glättergebnisse werden insbesondere dann erreicht, wenn die Faserstoffbahn im
Kalander beheizt und über die Breite der Faserstoffbahn zonenweise steuerbar gepreßt
wird.
Außerdem kann es von Vorteil sein, die Faserstoffbahn zumindest vor der Befeuchtung,
aber eventuell auch während dieser und/oder danach zu kühlen. Dies verringert erstens
die Verdunstung von Feuchtigkeit aus der Faserstoffbahn, erhöht zweitens die
Feuchtigkeitsaufnahme beim Einsatz von Dampf durch vermehrte Kondensation und
verbessert drittens die Glättwirkung der beheizten Glättwalzen des Kalanders.
Infolge der Befeuchtung kann es zur Dehnung der Faserstoffbahn kommen. Um dem
entgegen wirken zu können, sollte die Faserstoffbahn zwischen mehreren
Befeuchtungen und/oder nach der Befeuchtung und vor der Glättung zumindest über
eine kurze Wegstrecke ungestützt verlaufen und zwischen dem davor und danach
angeordneten Stützelement der Faserstoffbahn eine Differenzgeschwindigkeit
einstellbar sein.
Bezüglich der Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens besteht einerseits die
Möglichkeit, daß die Faserstoffbahn über eine Saugwalze geführt ist, wobei zwischen
der Saugwalze und der Faserstoffbahn eine luftdurchlässiges Band verlaufen kann und
die Faserstoffbahn im Umschlingungsbereich der Saugwalze von außen mit heißem
Dampf beblasen wird und eine andere Möglichkeit darin, daß die Faserstoffbahn über
einen Zylinder mit befeuchteter Mantelfläche geführt und die Faserstoffbahn im
Umschlingungsbereich von einem Band auf den Zylinder gedrückt wird.
Beide Vorrichtungen können auch gemeinsamen innerhalb der Maschine realisiert sein,
beispielsweise zur mehrfachen Befeuchtung einer Seite und/oder zur beidseitigen
Befeuchtung der Faserstoffbahn.
Die Befeuchtung des Zylinders kann dabei durch Aufsprühen und/oder Auftragen mittels
Rakelstab oder Auftragswalze - bekannt aus dem Bereich des Streichens von Papieren
- und/oder Aufbringen mit Dampf erfolgen. Hierbei sind auch mehrere Möglichkeiten
miteinander kombinierbar, wobei der Zylinder insbesondere beim Einsatz von Dampf
gekühlt sein sollte.
Zur Entfernung der außerhalb der Faserstoffbahn auf dem Zylinder befindlichen
Flüssigkeit sollte der Zylinder nach der Befeuchtung der Faserstoffbahn im außerhalb
der Faserstoffbahn liegenden Randbereich beschabt und/oder besaugt sein.
Für beide Vorrichtungen ist es von Vorteil, wenn die Faserstoffbahn vor der
Befeuchtung über wenigstens einen Kühlzylinder geführt wird, welcher vorzugsweise
auf der zu befeuchtenden Seite der Faserstoffbahn angeordnet ist. Wie bereits
beschrieben, verringert sich dadurch u. a. die Verdunstung und verbessert sich das
Glättergebnis.
Zum Ausgleich der Längsdehnung der Faserstoffbahn infolge der Befeuchtung sollte
das stützende Band nach der Befeuchtung von der Faserstoffbahn weggeführt werden,
die Faserstoffbahn danach eine vorzugsweise kurze Wegstrecke ungestützt verlaufen
und das nachfolgende Stützelement für die Faserstoffbahn separat antreibbar sein.
Hiermit läßt sich eine positive Geschwindigkeitsdifferenz zwischen dem Ort der
betreffenden Befeuchtung und einer folgenden Einheit, was eine weitere Befeuchtung,
eine weitere Trockengruppe oder beispielsweise den Kalander darstellen kann,
herstellen.
Sollten beide Seiten der Faserstoffbahn befeuchtet werden, so ist es hinsichtlich der
Konstruktion von Vorteil, wenn die Faserstoffbahn vorzugsweise nacheinander auf
beiden Seiten befeuchtet wird.
Da die Faserstoffbahn eine bestimmte Zeit - mindestens eine Sekunde - benötigt, bis
sich eine etwa ausgeglichene Feuchteverteilung einstellt, kann die Faserstoffbahn zur
Platzeinsparung nach der Trockenpartie mäanderförmig über mehrere Leitwalzen zum
Kalander geführt werden. Es können der letzten Befeuchtung jedoch auch noch einige
Trockenzylinder folgen, so daß die Faserstoffbahn direkt zum Kalander geführt werden
kann.
Der Kalander besteht dabei vorzugsweise aus zumindest drei Glättwalzen, welche
paarweise jeweils einen Glättspalt bilden, wobei zumindest eine Glättwalze beheizt und
zumindest eine Glättwalze durchbiegungsgesteuert ausgeführt ist.
Falls zumindest vorwiegend nur eine Seite der Faserstoffbahn mit beheizten Zylindern
in Kontakt kommt, ist es von Vorteil, wenn zumindest überwiegend, vorzugsweise
ausschließlich, nur diese Seite der Faserstoffbahn befeuchtet wird.
Im anderen Fall, nämlich dann, wenn beide Seiten mit den Zylindern in Kontakt
kommen, sollten auch beide Seiten befeuchtet werden.
Für die Befeuchtung wird in der Regel Wasser oder Wasserdampf eingesetzt, wobei
jedoch auch Zusätze oder gänzlich andere Flüssigkeiten, beispielsweise zur
Beeinflussung der Oberflächeneigenschaften zur Anwendung kommen können.
Nachfolgend soll die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In
der beigefügten Zeichnung zeigt die Figur eine schematische Darstellung des Endes
einer Trockenpartie mit folgendem Kalander.
In den hier dargestellten letzten Trockengruppen der Trockenpartie wird die
Faserstoffbahn 1 gemeinsam mit einem luftdurchlässigen Band 6 in Form eines
Trockensiebes im wesentlichen abwechselnd über Zylinder 2, 2', 2" und besaugte
Leitwalzen 13 geführt, wobei das Band 6 auf den Leitwalzen 13 und die Faserstoffbahn
1 auf den Zylindern 2, 2', 2" aufliegt. Die Zylinder 2, 2', 2" und die besaugten Leitwalzen
13 befinden sich dabei in zwei verschiedenen horizontalen Ebenen, wobei jedoch
anstelle eines Zylinders 2 in der oberen Reihe zwischen den beiden Trockengruppen
eine Saugwalze 5 vorhanden ist.
Durch den Kontakt mit den beheizten Trockenzylindern 2 wird die Faserstoffbahn 1
aufgeheizt und getrocknet. Die Führung über die besaugten Leitwalzen 13 ermöglicht
ein Ausdampfen sowie das Halten der Faserstoffbahn 1 am Band 6 während der
Umlenkung.
In der Figur sind beide Möglichkeiten der Befeuchtung dargestellt. Gegenüber der
Saugwalze 5 in der oberen Reihe befindet sich ein Dampfblaskasten 12 zur
Befeuchtung der Oberseite der Faserstoffbahn 1. Der Unterdruck der Saugwalze 5
unterstützt dabei das Eindringen der Feuchtigkeit in die Faserstoffbahn 1.
Die besaugten Leitwalzen 13 und die Saugwalze 5 besitzen einen perforierten
Walzenmantel, dessen Innenraum mit einer Unterdruckquelle verbunden ist. Um eine
gleichmäßige Befeuchtung der Faserstoffbahn 1 zu erreichen, hat der Walzenmantel
der Saugwalze 5 möglichst viele kleine Sauglöcher, wobei die zunehmende
Verstopfungsgefahr der Sauglöcher ein Minimum für den Durchmesser vorgibt.
Nach der Saugwalze 5 schließt sich in dieser Reihe ein Kühlzylinder 2" zur Kühlung der
Faserstoffbahn 1 an, wobei die Kühlung desselben hier über Kühlwasser erfolgt. Die
Abkühlung der Faserstoffbahn 1 verringert die Verdunstung. Vor der Saugwalze 5 kann
dabei natürlich auch ein Kühlzylinder 2" angeordnet werden.
Dem Kühlzylinder 2" folgt eine von der Faserstoffbahn 1 und dem Band 6
umschlungene Leitwalze 13, welcher ebenfalls ein Dampfblaskasten 12 zur
Befeuchtung der Unterseite der Faserstoffbahn 1 zugeordnet ist.
In der, oberen Reihe schließt sich danach ein Zylinder 2' an, welcher vor dem Kontakt
mit der Faserstoffbahn 1 über ein Sprühgerät 11 befeuchtet wird. Das Andrücken der
Faserstoffbahn 1 über das Band 6 an diesen Zylinder 2' fördert auch hier das schnelle
Eindringen der Flüssigkeit in die Faserstoffbahn 1.
Nach dem Auftragen des Feuchtmittels auf den Zylinder 2' wird das überflüssige
Wasser im vorwiegend außerhalb der Faserstoffbahn 1 liegenden Randbereich des
Zylindermantels über einen Schaber 10 abgeführt, so daß eine Dosierung bis in den
Randbereich der Faserstoffbahn 1 beim Sprühgerät 11 möglich wird.
Je nach Auftragsmedium kann am Zylinder 2' nach dem Wegführen der Faserstoffbahn
1 ein weiterer Schaber 10' angeordnet sein.
Nach der Trockenpartie wird das Feuchtequerprofil von einem Feuchte-Meßgerät 9
erfaßt. Dieses Feuchte-Meßgerät 9 wirkt auf die quer zur Faserstoffbahn 1 zonenweise
steuerbaren Dampfblaskästen 12 sowie das Sprühgerät 11 ein.
Nach der Trockenpartie wird das Band 6 weggeführt und die Faserstoffbahn 1
mäanderförmig über mehrere Leitwalzen 7 zum ersten Glättspalt 3 des Kalanders
geführt. Diese Streckenführung schafft auf platzsparende Weise Zeit zum
Feuchteausgleich in der Faserstoffbahn 1. Die Faserstoffbahn 1 hat beispielhaft eine
Geschwindigkeit von ca. 1500 m/min. weshalb die Faserstoffbahnlänge zwischen der
letzten Befeuchtung und dem ersten Glättspalt 3 mindestens 25 m lang sein sollte.
Die Faserstoffbahn 1 wird hier nach der Befeuchtung zwischen den beiden
Stützelementen 4 in Form des Bandes 6 der benachbarten Trockengruppen sowie
zwischen den beiden Stützelementen 4 in Form des Bandes 6 und der Leitwalzen 7
übergeben. Zwischen diesen Stützelementen 4 verläuft es ungestützt, so daß eine
positive Geschwindigkeitsdifferenz zwischen den Stützelementen 4 zum Ausgleich der
Längsdehnung möglich ist.
Der Kalander besteht aus sechs Glättwalzen 8, welche paarweise jeweils einen
Glättspalt 3 bilden. Dabei ist pro Glättspalt 3 jeweils eine Glättwalze 8 beheizt und im
Kalander mindestens eine Glättwalze 3 in bekannter Weise durchbiegungsgesteuert
ausgeführt, was zu einem guten Glättergebnis führen sollte.
Claims (20)
1. Verfahren zur Trocknung und Glättung einer Faserstoffbahn (1), insbesondere einer
Papierbahn in einer Maschine zur Herstellung und/oder Veredelung derselben,
bestehend aus zumindest einer Trockenpartie, in der die Faserstoffbahn (1) über
mehrere beheizte Zylinder (2) geführt wird und einem Kalander mit mehreren
Glättspalten (3), wobei die Faserstoffbahn (1) vor dem Kalander ein- oder beidseitig
befeuchtet wird, dadurch gekennzeichnet, daß
das Eindringen der Feuchtigkeit in die Faserstoffbahn (1) über die Einwirkung von
Druckkräften gefördert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Feuchtigkeit in die Faserstoffbahn (1) gedrückt wird und/oder über auf der
gegenüberliegenden Seite anliegenden Unterdruck in die Faserstoffbahn (1)
gesogen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
zumindest die letzte Befeuchtung im letzten Drittel der Trockenpartie oder zwischen
der Trockenpartie und dem Kalander erfolgt.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß
die Intensität der Befeuchtung zonenweise über die Breite der Faserstoffbahn (1)
einstellbar ist und vorzugsweise von einer der Befeuchtung nachgeordneten
Messung des Feuchtequerprofils der Faserstoffbahn (1) beeinflußt wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß
die Faserstoffbahn (1) die Trockenpartie sowie den Kalander mit einer
Geschwindigkeit von mehr als 1200 m/min. vorzugsweise von mehr als 1500 m/min
durchläuft.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß
der Quotient der Faserstoffbahnlänge zwischen der letzten Befeuchtung und dem
ersten Glättspalt (3) des folgendem Kalanders dividiert durch die Geschwindigkeit
der Faserstoffbahn (1) mindestens eine Sekunde beträgt.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß
die Faserstoffbahn (1) im Kalander beheizt und über die Breite der Faserstoffbahn
(1) zonenweise steuerbar gepreßt wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß
die Faserstoffbahn (1) vor der Befeuchtung gekühlt wird.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß
die Faserstoffbahn (1) zwischen mehreren Befeuchtungen und/oder nach der
Befeuchtung und vor der Glättung zumindest über eine kurze Wegstrecke ungestützt
verläuft und zwischen dem davor und danach angeordneten Stützelement (4) der
Faserstoffbahn (1) eine Differenzgeschwindigkeit einstellbar ist.
10. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
die Faserstoffbahn (1) über eine Saugwalze (5) geführt ist und im
Umschlingungsbereich der Saugwalze (5) von außen mit heißem Dampf beblasen
wird.
11. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Faserstoffbahn (1) über einen Zylinder (2') mit befeuchteter Mantelfläche geführt
wird und die Faserstoffbahn (1) im Umschlingungsbereich von einem Band (6) auf
den Zylinder (2') gedrückt wird.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß
die Feuchtigkeit auf den Zylinder (2') gesprüht und/oder über einen Rakelstab oder
eine Auftragswalze aufgetragen und/oder mit Dampf aufgebracht wird.
13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß
der Zylinder (2') nach der Befeuchtung der Faserstoffbahn (1) zumindest im
außerhalb der Faserstoffbahn (1) liegenden Randbereich beschabt und/oder
besaugt ist.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß
die Faserstoffbahn (1) vor der Befeuchtung über wenigstens einen Kühlzylinder (2")
geführt wird, welcher vorzugsweise auf der zu befeuchtenden Seite der
Faserstoffbahn (1) angeordnet ist.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß
das stützende Band (6) nach der Befeuchtung von der Faserstoffbahn (1)
weggeführt wird, die Faserstoffbahn (1) danach eine vorzugsweise kurze
Wegstrecke ungestützt verläuft und das nachfolgende Stützelement (4) für die
Faserstoffbahn (1) separat antreibbar ist.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß
die Faserstoffbahn (1) vorzugsweise nacheinander auf beiden Seiten befeuchtet
wird.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß
die Faserstoffbahn (1) nach der Trockenpartie mäanderförmig über mehrere
Leitwalzen (7) zum Kalander geführt wird.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß
der Kalander aus zumindest drei Glättwalzen (8) besteht, welche paarweise jeweils
einen Glättspalt (3) bilden, wobei zumindest eine Glättwalze (8) beheizt und
zumindest eine Glättwalze (8) durchbiegungsgesteuert ausgeführt ist.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß
zumindest vorwiegend nur eine Seite der Faserstoffbahn (1) mit beheizten Zylindern
(2) in Kontakt kommt und zumindest überwiegend, vorzugsweise ausschließlich, nur
diese Seite der Faserstoffbahn (1) befeuchtet wird.
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß
beide Seiten der Faserstoffbahn (1) mit beheizten Zylindern (2) in Kontakt kommen
und beide Seiten befeuchtet werden.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE1999103581 DE19903581A1 (de) | 1999-01-29 | 1999-01-29 | Trocknungs- und Glättungseinheit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE1999103581 DE19903581A1 (de) | 1999-01-29 | 1999-01-29 | Trocknungs- und Glättungseinheit |
Publications (1)
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ID=7895814
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DE1999103581 Withdrawn DE19903581A1 (de) | 1999-01-29 | 1999-01-29 | Trocknungs- und Glättungseinheit |
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