DE19946984A1 - Water extraction zone for a wet paper/cardboard web is divided into separate sections, with individual settings for the pressure gas directed at a membrane over the web to displace water from it into a lower blanket - Google Patents
Water extraction zone for a wet paper/cardboard web is divided into separate sections, with individual settings for the pressure gas directed at a membrane over the web to displace water from it into a lower blanketInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entwässerung einer Faserstoff bahn, insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn, bei dem die Faser stoffbahn durch eine Entwässerungszone geführt wird, in der sie zumin dest teilweise durch eine Beaufschlagung mit unter Druck stehendem Verdrängungsgas entwässert wird. Sie betrifft ferner eine Vorrichtung ge mäß dem Oberbegriff des Anspruchs 8.The invention relates to a method for dewatering a fibrous material web, in particular a paper or cardboard web, in which the fiber web is led through a drainage zone, in which it at least at least in part, by being pressurized Displacement gas is dewatered. It also relates to a device according to the preamble of claim 8.
Wasser kann durch die Anwendung eines Gasdifferenzdrucks aus einer Papierbahn entfernt werden. Dieses Verfahren wird Verdrängungsentwäs serung genannt. Hierbei wird das sich in den Poren zwischen den Fasern befindende Wasser aus dem Papiervlies herausgeblasen. Im Vergleich zum konventionellen Naßpressen in einem einfach oder doppelt befilzten Wal zenspalt hat das fertige Papier ein höheres spezifisches Volumen bei glei chem Trockengehalt wie nach der mechanischen Entwässerung. Mit Hilfe des Verdrängungsentwässerungsprozesses können auch andere wichtige Eigenschaften der fertigen Faserstoffbahn wie Biegesteifigkeit, Porosität und Opazität positiv beeinflußt werden (J.D. Lindsay: "Displacement de watering to maintain bulk", Paperi ja Puu Vol. 74/No. 3/1992). Es wurde auch bereits eine entsprechende apparative Anordnung für den Verdrän gungsentwässerungsprozeß vorgeschlagen (W. Kawka u.E. Szwarcztajn: "Some results of investigations on the equipment for intensive dewatering and drying of porous papers, EUCEPA-79 International Conference, Lon don, paper 31, S. 153).Water can be extracted from a gas by applying a differential gas pressure Paper web are removed. This process is known as displacement called. This will be in the pores between the fibers blown water out of the paper fleece. Compared to conventional wet presses in a single or double felted whale zenspalt the finished paper has a higher specific volume at the same chem dry content as after mechanical drainage. With help The extrusion drainage process can also do other important things Properties of the finished fibrous web such as bending stiffness, porosity and opacity are positively influenced (J.D. Lindsay: "Displacement de watering to maintain bulk ", Paperi ja Puu Vol. 74 / No. 3/1992). It was also a corresponding apparatus arrangement for the displacement drainage process proposed (W. Kawka and E. Szwarcztajn: "Some results of investigations on the equipment for intensive dewatering and drying of porous papers, EUCEPA-79 International Conference, Lon don, paper 31, p. 153).
Wird auf der Seite des Gasdruckes eine Membran über das Papier ge bracht, so erfolgt aufgrund des Druckabfalls in der Membran eine Kom pression des Papiers. Wasser wird aus den Fasern in die Poren zwischen den Fasern gepreßt. Dieses Wasser wird durch den Gasdifferenzdruck aus den Poren herausgeblasen. Bei der Verwendung einer Membran erhält man erfahrungsgemäß einen höheren Trockengehalt (Kari Räisänen: "High-Vacuum dewatering on a paper machine wire section - a literature review", Paperi ja Puu, Vo. 78, Nr. 3, 1996).Is a membrane on the side of the gas pressure ge over the paper brings, because of the pressure drop in the membrane, a com pression of the paper. Water is released from the fibers into the pores pressed the fibers. This water is made up of the gas differential pressure blown out the pores. Obtains when using a membrane experience has shown a higher dry content (Kari Räisänen: "High-Vacuum dewatering on a paper machine wire section - a literature review ", Paperi ja Puu, Vo. 78, No. 3, 1996).
Das Ausmaß dieser Kompression hängt von dem Verhältnis der Permeabi lität der Membran und des Faservlieses ab. Mit einer gezielten Kompressi on können Trockengehalt und spezifisches Volumen der fertigen Faser stoffbahn eingestellt werden. Die Kompression des Faservlieses läßt sich in der Verdrängungsentwässerungsanlage in der Praxis aber nur schwer steuern, da sich die Membranpermeabilität im Betrieb der Produktions anlage nur schwer ändern läßt. Somit ergibt sich bei im übrigen gleichen Prozeßbedingungen bei einem bestimmten Gasdruck ein bestimmter Troc kengehalt und ein bestimmtes spezifisches Volumen.The extent of this compression depends on the ratio of the permeabi lity of the membrane and the nonwoven. With a targeted compression on can dry matter content and specific volume of the finished fiber can be adjusted. The compression of the nonwoven can in the displacement drainage system in practice, however, only with difficulty control, since the membrane permeability in the operation of the production difficult to change plant. This results in the same for the rest Process conditions at a certain gas pressure a certain Troc content and a certain specific volume.
Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung der ein gangs genannten Art zu schaffen, mit denen das Ergebnis des Verdrän gungsentwässerungsprozesses in bezug auf den erreichten Trockengehalt und papiertechnische Eigenschaften der fertigen Faserstoffbahn wie ins besondere spezifisches Volumen, Porosität, Oberflächenrauhigkeit und/oder dergleichen gezielt steuerbar ist. The aim of the invention is to provide a method and an apparatus of the to create the kind mentioned above, with which the result of displacement dewatering process in relation to the achieved dry content and paper technology properties of the finished fibrous web as ins special specific volume, porosity, surface roughness and / or the like can be controlled in a targeted manner.
Bezüglich des Verfahrens wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Entwässerungszone in mehrere Sektionen unterteilt wird, in denen der angelegte Gasdruck individuell einstellbar ist. Dabei wird die Faserstoffbahn vorzugsweise zusammen mit einer Membran durch die Entwässerungszone geführt und durch diese Membran hindurch mit dem Verdrängungsgas beaufschlagt.With regard to the method, this object is achieved according to the invention solved that the drainage zone is divided into several sections, in which the applied gas pressure can be individually adjusted. The Fibrous web preferably together with a membrane through the Dewatering zone and through this membrane with the Displacement gas applied.
Aufgrund dieser Ausbildung sind das Ausmaß der Blattkompression und die Höhe des angelegten Gasdruckes getrennt steuerbar. Der Entwässe rungsprozeß kann somit direkt während des Betriebs eingestellt bzw. op timiert werden.Because of this training, the extent of leaf compression and the amount of gas pressure applied can be controlled separately. The drainage tion process can thus be set directly during operation or op be timed.
Bei einer zweckmäßigen praktischen Ausführungsform wird die Entwässe rungszone in mehrere in Bahnlaufrichtung hintereinander liegende Sek tionen unterteilt, in denen der angelegte Gasdruck individuell einstellbar ist.In an expedient practical embodiment, the drainage zone in several seconds in a row in the direction of web travel tion, in which the applied gas pressure can be individually adjusted is.
Vorzugsweise wird die von einer Seite her mit Verdrängungsgas beauf schlagte Faserstoffbahn zusammen mit wenigstens einem Sieb- oder Filz band durch die Entwässerungszone geführt, das auf der anderen Bahnseite angeordnet ist.The displacement gas is preferably applied from one side struck fibrous web together with at least one wire or felt tied through the drainage zone, that on the other Web side is arranged.
Insbesondere in dem Fall, daß die Anfangsentwässerung schonend bei ei nem niedrigen Gasdruck erfolgen soll, wird zweckmäßigerweise in einer in Bahnlaufrichtung betrachtet vorderen Sektion der Entwässerungszone ein geringerer Gasdruck angelegt als in einer in Bahnlaufrichtung betrachtet weiter hinten liegenden Sektion. Especially in the event that the initial drainage is gentle on egg nem low gas pressure is to be conveniently in an in The web running direction looks at the front section of the drainage zone lower gas pressure applied than viewed in the direction of web travel section further back.
Wird beispielsweise ein hoher Endtrockengehalt gefordert, so wird vorteil hafterweise in wenigstens einer in Bahnlaufrichtung betrachtet weiter hinten liegenden Sektion der Entwässerungszone ein höherer Gasdruck angelegt als in einer in Bahnlaufrichtung betrachtet vorderen Sektion.If, for example, a high final dry content is required, this is an advantage continues to be considered in at least one direction of web travel rear section of the drainage zone a higher gas pressure designed as viewed in a front section in the direction of web travel.
Dagegen kann zur Erzielung eines relativ hohen Volumens der fertigen Fa serstoffbahn in wenigstens einer in Bahnlaufrichtung betrachtet weiter hinten liegenden Sektion der Entwässerungszone ein entsprechender niedriger Gasdruck angelegt werden.In contrast, to achieve a relatively high volume of the finished company viewed in at least one in the web running direction a corresponding section of the drainage zone at the rear low gas pressure can be applied.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird die Aufgabe entsprechend dadurch gelöst, daß die Entwässerungszone in mehrere Sektionen unter teilt ist, in denen der angelegte Gasdruck individuell einstellbar ist.In the device according to the invention, the task becomes corresponding solved by dividing the drainage zone into several sections is divided, in which the applied gas pressure can be individually adjusted.
In den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung angegeben.In the dependent claims, further advantageous embodiments of the specified device according to the invention.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen un ter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; in dieser zeigen:The invention is un based on exemplary embodiments ter explained in more detail with reference to the drawing; in this show:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform einer Vorrichtung zur Entwässerung einer Faserstoffbahn und Fig. 1 is a schematic representation of a first embodiment of a device for dewatering a fibrous web and
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungs form einer Vorrichtung zur Entwässerung einer Faserstoff baten. Fig. 2 is a schematic representation of a further embodiment form of a device for dewatering a fibrous material.
Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung eine beispielhafte Ausfüh rungsform einer Vorrichtung 10 zur Entwässerung einer Faserstoffbahn 12. Bei der Faserstoffbahn 12 kann es sich insbesondere um eine Papier- oder Kartonbahn handeln. Fig. 1 shows a schematic representation of an exemplary embodiment of a device 10 for dewatering a fibrous web 12 . The fibrous web 12 can in particular be a paper or cardboard web.
Die Entwässerungsvorrichtung 10 umfaßt eine Entwässerungszone E, in der die Faserstoffbahn 13 zumindest teilweise durch eine Beaufschlagung mit unter Druck stehendem Verdrängungsgas 14 entwässert wird. Dabei wird die Faserstoffbahn 12 zusammen mit einer Membran 16 und einem Sieb- oder Filzband 18 durch die Entwässerungsvorrichtung 10 geführt, wobei die Faserstoffbahn 12 durch die Membran 16 hindurch mit dem Verdrängungsgas 14 beaufschlagt wird. Das Sieb- oder Filzband 18 liegt auf der gegenüberliegenden Seite der Faserstoffbahn 12. Die Faserstoff bahn 12 wird somit zwischen der mit Gasdruck beaufschlagten Membran 16 und dem Sieb- oder Filzband 18 durch die Entwässerungszone E ge führt.The dewatering device 10 comprises a dewatering zone E, in which the fibrous web 13 is at least partially dewatered by applying pressurized displacement gas 14 . The fibrous web 12 is guided together with a membrane 16 and a screen or felt belt 18 by the dewatering device 10, where the fibrous web 12 is acted upon by the diaphragm 16 through the displacement gas fourteenth The screen or felt belt 18 lies on the opposite side of the fibrous web 12 . The fibrous web 12 is thus between the gas pressure membrane 16 and the sieve or felt belt 18 through the dewatering zone E leads.
Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel umfaßt die Entwässerungszone E eine den Gasdruck liefernde Verdrängungsentwässerungseinheit 20, die mit ihrer Gasaustrittsseite 25 einer beispielsweise durch eine Walze gebil deten Gegenfläche 24 gegenüberliegt, um mit dieser einen in Bahnlauf richtung L verlängerten Spalt 26 zu bilden, durch den die Membran 16, das Sieb- oder Filzband 18 und die dazwischenliegende Faserstoffbahn 12 hindurchgeführt sind.In the present exemplary embodiment, the dewatering zone E comprises a displacement dewatering unit 20 which supplies the gas pressure and which, with its gas outlet side 25, lies opposite a counter surface 24 formed , for example, by a roller, in order to form a gap 26 which is elongated in the web running direction L and through which the membrane 16 , the sieve or felt belt 18 and the intermediate fibrous web 12 are passed through.
Wie anhand der Fig. 1 zu erkennen ist, ist die Entwässerungszone E in mehrere Sektionen unterteilt, in denen der angelegte Gasdruck individuell einstellbar ist. Im vorliegenden Fall sind z. B. drei solche Sektionen E1, E2 und E3 vorgesehen. Grundsätzlich ist auch eine beliebige andere Anzahl von Sektionen möglich. So sind insbesondere auch vier oder mehr Sektio nen denkbar. Die in den verschiedenen Sektionen E1, E2 und E3 vorherr schenden Drücke sind in der Fig. 1 mit p1, p2 und p3 gekennzeichnet.As can be seen from FIG. 1, the dewatering zone E is divided into several sections in which the gas pressure applied can be set individually. In the present case, for. B. three such sections E1, E2 and E3 are provided. In principle, any other number of sections is also possible. In particular, four or more sections are also conceivable. The prevailing pressures in the different sections E1, E2 and E3 are identified in FIG. 1 by p 1 , p 2 and p 3 .
Die verschiedenen Sektionen Ei, d. h. beim vorliegenden Ausführungsbei spiel die Sektionen E1, E2 und E3, können über die Breite sektioniert sein, d. h. es können über die Breite unterschiedliche Drücke vorgesehen sein.The different sections egg, d. H. in the present case play the sections E1, E2 and E3, can be sectioned across the width be d. H. different pressures can be provided across the width his.
Die Gegenfläche 24 kann geschlossen, offen (gerillt,. . .) oder durchlässig sein.The counter surface 24 can be closed, open (grooved, ...) or permeable.
Wie sich aus der Fig. 2 ergibt, kann in Entwässerungsrichtung betrach tet hinter der Gegenfläche 24 ein Kasten 28 angeordnet sein, der die Flüs sigkeit und/oder das Gas aufnimmt. Der Kasten 28 kann besaugt, d. h. als Saugkasten vorgesehen sein. Auch hier können in Bahnlaufrichtung L wieder mehrere Zonen Si vorgesehen sein, die mit unterschiedlichen Drücken (z. B. Überdrücken und/oder Unterdrücken) beaufschlagt werden können. Im vorliegenden Fall sind beispielsweise wieder drei Zonen S1, S2 und S3 vorgesehen. Grundsätzlich ist jedoch auch hier wieder jede belie bige andere Anzahl von Zonen möglich. An den Stellen 30 ist beispielswei se eine Abfuhr von Flüssigkeit oder Gas möglich.As can be seen from FIG. 2, in the drainage direction, a box 28 can be arranged behind the counter surface 24 , which absorbs the liquid and / or the gas. The box 28 can be vacuumed, ie provided as a suction box. Here, too, a plurality of zones Si can be provided in the web running direction L, which can be subjected to different pressures (eg overpressures and / or underpressures). In the present case, three zones S1, S2 and S3 are again provided, for example. In principle, however, any other number of zones is again possible. At points 30 , for example, liquid or gas can be removed.
Im übrigen besitzt die Ausführungsform gemäß Fig. 2 zumindest im we sentlichen wieder den gleichen Aufbau wie die der Fig. 1. Einander ent sprechenden Teilen sind gleiche Bezugszeichen zugeordnet. Otherwise, the embodiment according to FIG. 2, at least in essence, again has the same structure as that of FIG. 1. Corresponding parts are assigned the same reference numerals.
Mit diesen Entwässerungsvorrichtungen 10 kann das Ergebnis des Ver drängungsentwässerungsprozesses in bezug auf den endgültigen Trocken gehalt und papiertechnische Eigenschaften der fertigen Faserstoffbahn 12 wie beispielsweise das spezifische Volumen, die Porosität, die Oberflächen rauhigkeit und/oder dergleichen gezielt gesteuert werden. Zur Steuerung des Entwässerungsverdrängungsprozesses kann der angelegte Gasdruck längs der Entwässerungszone in der gewünschten Weise variiert werden. Somit kann der Entwässerungsprozeß direkt während des Betriebs einge stellt werden. Dabei kann beispielsweise eine schonende Anfangsentwäs serung bei einem niedrigen Gasdruck erfolgen. Wird ein hoher Endtroc kengehalt gefordert, so daß kann der Gasdruck in den hinteren Sektionen der Entwässerungszone E entsprechend erhöht werden. Wird dagegen ein hohes Volumen für die fertige Faserstoffbahn 12 gefordert, so kann der Gasdruck in den hinteren Sektionen der Entwässerungszone E entspre chend niedrig eingestellt werden. Es ist somit insbesondere auch ein je weiliges Druckprofil beispielsweise in Maschinenrichtung einstellbar. With these dewatering devices 10 , the result of the displacement displacement process with regard to the final dry content and paper-technical properties of the finished fibrous web 12, such as, for example, the specific volume, the porosity, the surface roughness and / or the like, can be controlled in a targeted manner. To control the dewatering displacement process, the gas pressure applied can be varied in the desired manner along the dewatering zone. Thus, the drainage process can be set directly during operation. In this case, for example, a gentle initial drainage can take place at a low gas pressure. If a high final drying content is required, the gas pressure in the rear sections of the drainage zone E can be increased accordingly. If, on the other hand, a high volume is required for the finished fibrous web 12 , the gas pressure in the rear sections of the dewatering zone E can be set accordingly low. In particular, a respective pressure profile can thus be set, for example in the machine direction.
1010th
Entwässerungsvorrichtung
Drainage device
1212th
Faserstoffbahn
Fibrous web
1414
Verdrängungsgas
Displacement gas
1616
Membran
membrane
1818th
Sieb- oder Filzband
Sieve or felt belt
2020th
Verdrängungsentwässerungseinheit
Displacement drainage unit
2222
Gasaustrittsseite
Gas outlet side
2424th
Gegenfläche
Counter surface
2626
verlängerter Spalt
extended gap
2828
Kasten
box
3030th
Stellen
L Bahnlaufrichtung
Put
L web running direction
Claims (14)
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: VOITH PATENT GMBH, 89522 HEIDENHEIM, DE |
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8131 | Rejection |