DE2529671C2 - Vorrichtung zum Erwärmen einer Faserstoffbahn - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erwärmen einer auf einem Sieb oder Filz gleichförmig fortbewegten feuchten Faserstoffbahn durch Einwirkung von Wasserdampf an Maschinen zum Herstellen von Faserstoffbahnen.

Derartige Vorrichtungen werden bei Papiermaschinen sowie bei Maschinen zur Herstellung von Zellstoff, Karton und Vliesstoffen verwendet. Der im folgenden ausschließlich benutzte Begriff Faserstoffbahnen ist hinsichtlich des absoluten Trockengehaltes weit auszulegen und umfaßt auch sehr nasse Faserstoffbahnen, die eher als wäßrige Faserstoffsuspensionen bezeichnet werden müßten.

Man weiß seit langem, daß sich Faserstoffbahnen auf mechanischem Wege, d, h. durch Siebsaugpressen und Naßpressen umso besser entwässern lassen, je wärmer sie sind. Dies liegt daran, daß Wasser bei höherer Temperatur dünnflüssiger ist und somit auch das im Stoff enthaltene Wasser leichter und schneller abfließt. Man erreicht also mit gleicher maschineller Einrichtung und unter sonst gleichen Bedingungen einen höheren Trockengehalt, wenn der Faserstoff wärmer ist

Der Grad der Entwässerung von Faserstoffbahnen nimmt andererseits mit zunehmender Maschinengeschwindigkeit ab. Dieser nachteilige Effekt kann durch Anwärmen des Stoffes ausgeglichen werden. Die Stoffanwärmung bewirkt also eine höhere Produktion.

Aus der DE-PS 6 78 826 ist es bei einer Vorrichtung der einleitend bezeichneten Gattung bekannt, unmittelbcr vor einer Naßpresse einen Dampfkasten mit ebenem Boden in einem Abstand über der Faserstoffbahn anzuordnen und aus diesem Kasten Dampf auf die Stoffbahn zu blasen, der dann zwischen dem Boden und der Faserstoffbahn über diese hinwegstreicht Zusätzliche Platten oder Hauben sollen ein längeres Einwirken des Dampfes auf die Stoffbahn fördern.

Da jedoch der Raum unter dem Dampfkasten bzw. den anderen Abdeckelementen am Rand offen ist, entweicht ein großer Teil des zugeführten Dampfes, so daß der Dampfverbrauch groß und der Anwärmeffekt gering ist Der ausströmende Dampf führt zu einer starken Sichtbehinderang bei der Pressenüberwachung und birgt die Gefahr von Verbrühungen des Personals in sich. Außerdem stört eine derart starr eingebaute Vorrichtung vor den Preßwalzen das Überführen der Stoffbahn beim Anlauf der Maschine.

Bei einer aus der GB-PS 2 57 44S bekannten Entfeuchtungsvorrichtung wird ausdrücklich auf die Verwendung überhitzten Dampfes abgestellt. Dieser wird aus mehreren parallelen, quer über die Faserstoffbahn geführten Dampfrohren, die mit mehrreihig angeordneten Austrittsöffnungen versehen sind, in einem Winkel auf die Stoffbahnoberfläche geblasen. Dabei verdampft ein Teil d?r Feuchtigkeit in der Stoffbahn. Der Brüden wird aus einer die Sprührohre abdeckenden, mit ihrem Rand möglichst nahe an die Faserstoffbahn herangebrachten Haube abgesaugt. Aus dieser Schrift ist es auch bekannt, die Sprührohre mit perforierten, lose umlaufenden Rohrhülsen zu umgeben, die auf die Faserstoffbahn aufgelegt und von dieser angetrieben werden. Auf diese Weise können die Sprührohre näher an die Stoffbahnoberfläche herangebracht werden.

Diese Vorrichtung eignet sich jedoch nicht für den Einsatz im Naßbereich der Faserstoffproduktion, denn solange der Stoffwasseranteil noch hoch ist, muß eine Entwässerung durch Verdampfen schon wegen des ungleich höheren Energieverbrauchs im Vergleich zur mechanischen Entwässerung außer Betracht bleiben. Eine Verwendung nur zur Stoffbahnerwärmung verspricht aber keinen Erfolg, weil der Dampf nur kurz mit der Stoffbahnoberfläche in Berührung kommt und dann sofort wieder abgesaugt wird.

Schließlich ist aus der DE-OS 2132 713 eine Egoutteureinrichtung für Papiermaschinen bekannt mit einem über zwei Leitwalzen geführten endlosen Umlaufsieb, dessen unterer Spannabschnitt in einem spitzen Winkel in die Faserstoffbahn eintaucht. Innerhalb des Umlaufsiebes entlang der Linie, an der sich das Sieb von der Stoffbahn abhebt, ist ein Dampfsprührohr angeordnet, dessen Dampfstrahlen das Sieb durchdringen und gegen die in einem Abstand darunter

verlaufende Stoffbahn gerichtet sind.

Dieses Dampfsprührohr soll jedoch nur einem an dieser Stelle entstehenden Unterdruck entgegenwirken, um zu vermeiden, daß die Faserstoffbahn vom Langsieb abgesaugt und hochgerissen wird. Wegen des großen Abstandes zur Stoffbahn und der geringen zugeführten Dampfmenge tritt eine nennenswerte Erwärmung der Stoffbahn nicht ein. Größere Dampfmengen kommen aber nicht in Frage, weil der Dampf frei abströmen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der einleitend bezeichneten Gattung vorzuschlagen, die wenig Dampf verbraucht, die Faserstoffbahn wirkungsvoll und gleichmäßig erwärmt, einfach zu bedienen, betriebssicher und an praktisch jeder Stelle der Maschinenanlage vom Langsieb bis zur letzten Naßpresse einzubauen ist

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein über Leitwalzen geführtes, in Bahnlaufrichtung antreibbares mit seinem unteren Spannabschnitt auf die Faserstoffbahn auflegbares endloses Umlaufsieb vorgesehen ist, daß ferner ein sich quer zur Bahnlaufrichtung erstreckender Dampfverteiler mit einer eb'. nflächig ausgebildeten Bodenpartie und einer sich in der Längsmittellinie der Bodenpartie erstreckenden länglichen Dampfaustrittszone vorgesehen ist, und daß der Dampfverteiler innerhalb des Umlaufsiebes so angeordnet ist, daß seine Bodenpartie an dem unteren Spannabschnitt des Umlaufsiebes anliegt

Diese Vorrichtung wird nach dem Anfahren der Maschine sanft auf die Stoffbahn abgesenkt, wobei der Dampf durch das Umlaufsieb hindurch mit der Stoffbahnoberfläche in Berührung kommt. Das Umlaufsieb und die an ihm anliegende Fläche der Bodenpartie verhindert ein seitliches Entweichen des Dampfes, was zur Folge hat, daß der Dampf in den Faserstoff eindringt und dort kondensiert. Dabei wird die Faserstoffbahn nachhaltig erwärmt. Der Dampfverbrauch ist verhältnismäßig gering, da fast die gesamte Dampfwärme von der Stoffbahn aufgenommen wird. Die Vorrichtung gewährleistet luch die nötige Arbeitssicherheit, da kein Dampf austreten kann und somit die Gefahr von Verbrühungen oder von Unfällen infolge Sichtbehinderung vermieden ist.

In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß ein bewegliches Lagergestell die Leitwalzen und den Dampfvsrteiler trägt und der Dampfverteiler an beiden Stirnseiten über flexible Leitungen an das Dampfversorgungsnetz angeschlossen ist Auf fliese Weise läßt sich die Vorrichtung insgesamt bewegen, was die genaue Einstellung im Betrieb und ihre Entfernung bei Betriebsunterbrechungen erleichtert. Der Dampfverteiler dieiit zur Beruhigung der Dampfströmung. Die Dampfzuführung von zwei Seiten her vergleichmäßigt den Druck im Behälter und den Dampfaustritt über die Schlitzlänge und damit die Erwärmung der Stoffbahn.

Die Dampfaustrittszone ist vorzugsweise ein durchgehender Dampfauslaßschlitz, der etwa so lang sein sollte, wie die Faserstoffbahn breit ist. Um zur genauen Anpassung den Schlitz wahlweise verlängern oder verkürzen zu können, wird weiter vorgeschlagen, daß an beiden Schlitzenden eng aneinanderliegende, durch Stopfen venichließbare Dampfauslaßöffnungen vorgesehen sind. Die ebenflächig ausgebildete Bodenpartie des Dampfverteilers, welche an dem Umlaufsieb gleitet, sollte aus einem verschleißfesten, reibungsarmen und temperaturbeständigen Werkstoff bestehen. Das Umlaufsieb ist zweckmäßige.·/Veise etwas schmäler als die erwähnte Bodenpartie lang, aber breiter als die Stoffbahn,

In der einfachsten Form wird das Umlaufsieb infolge seiner Anlage an der Faiserstoffbahn angetrieben. Sofern der Trockengehalt der Stoffbahn jedoch noch gering ist, reicht diese Schubkraft nicht aus, der Stoff würde sich vielmehr aufstauen oder zumindest würde die Stoffbahn in ihrem Gefüge bzw. an der Oberfläche Schaden nehmen. Daher wird in Weiterbildung der Erfindung vorgeschlagen, daß das Umlaufsieb einen auf wenigstens eine seiner Leitwalzen, möglichst die ziehende Leitwalze, wirkenden Antrieb aufweist, der es auf gleicher Geschwindigkeit wie die Stoffbahn hält. Dies kann ein eigener Elektroantrieb sein, der selbsttätig auf exakt gleiche Geschwindigkeit wie die Stoffbahn geregelt wird, oder ein Koppelantrieb von einer Saug-, Pressen- oder Maschinenleitwalze aus.

Die notwendige Beweglichkeit des Lagergestells erreicht man nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung am einfachsten dadurch, daß es mittels eines Parallelgeslänges derart schwenkbar aufgehängt ist, daß der Spar.nabschnitt des Umlauraiebes parallel zu sich selbst und zur Stoffbahn bewegbai und daß der Abstand zwischen dem Umlaufsieb und dem die Stoffbahn tragenden Maschinensieb oder -filz ^enau einstellbar ist Insbesondere kann das Parallelgestänge aus zwei Laschen und zwei zweiarmigen Hebeln bestehen, wobei die freien Arme dieser Hebel als Betätigungsorgane dienen und zur Erhöhung der Einstellgenauigkeit besonders lang ausgebildet werden können. Die Verstellung kann von Hand mittels eines Exzenters oder mit Hilfe von Arbeitskolben und gegebenenfalls Fernsteuereinrichtungen hierfür erfolgen.

Die Flächenpressung des Umlaufsiebes auf die Stoffbahn hängt vom Gewicht der gesamten erfindungsgemäßen Vorrichtung, also des Lagergestells mit allen daran angebauten Teilen, ab. Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß diese Flächenpressung durch Gegengewichte, die wahlweise an die freien Hebelarme angehängt werden oder auf sonstige Weise an dem Parallelgestänge angreifen, einfach einstellbar ist. Die Gegengewichte können auch durch eine andere Kraftquelle ersetzt werden.

Die praktische Brauchbarkeit einer Vorrichtung zur unmittelbaren Erwärmung einer feuchten Faserstoffbahn durch Dampf hängt entscheidend davon ab, ob es möglich ist, sie nachträglich ohne große Umstände an der geeigneten Stelle der Maschinenanlage einzubauen. Alle bisherigen Vorschläge sind nicht zuletzt deshalb in der Praxis gescheitert, weil die betreffende Vorrichtung bei der ursprünglichen Konzeption der Maschinenanlage nicht eingeplant war und auch gar nicht vorausgeplant werden konnte. Die erfindungsgemäße Vorrichtung bietet dagegen die Möglichkeit des nachträglichen Einbaues in besonderem Maße. Sie ist verhältnismäßig klein, kann auch bei geneigter Stoffbnhn eingesetzt werden und ist, da ohnehin flexible Dampfschläuche verwendet werden müssen, überall leicht anzuschließen.

Weiterhin muß die Vorrichtung danach beurteilt werden, ob sie das Anfahren der Maschinenanlage sowie Reparaturen oder Überholungsarbeiten, beispielsweise das Auswechseln von Sieben Filzen oder Walzen, stört oder doch erschwert. Die erfindungsgemäße Vorrichtung tut dies durchaus nicht. Die Maschine kann vielmehr be· hochgeschwenkter Vorrichtung angefahren werden und dann erst wird das Umlaufsieb, gegebenenfalls mit eingeschaltetem Antrieb sanft auf

die Stoffbahn abgelassen und dann wird die Flächenpressung auf den vorgesehenen, dem Trockengehalt der Stoffbahn angemessenen Wert erhöht. Andererseits kann die Vorrichtung jederzeit ganz aus dem Stoffbahnbereich ausgeschwenkt werden, so daß sie bei den erwähnten, gewöhnlich sehr rasch durchzuführenden Arbeiten, nicht stört.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Im einzelnen zeigt

Fig. I eine Seitenansicht der innerhalb der Pressenpartie eingebauten Vorrichtung.

F ι g. 2 eine Draufsicht auf die Vorrichtung und zwar senkrecht zur Stoffbahn.

F i g. 3 eine Ansicht des Dampfverteilers in Richtung der Stoffbahn.

Fig. 4 ein Bruchstück der Schlitzplatte des Dampfverteilers von unten gesehen.

F i g. 5 einen Querschnitt der Vorrichtung und

t ig. υ CtPiC vjCii'TirtHMCtti OCf r OrriClliüng in cificT

anderen Einbauart und in kleinerem Maßstab.

Die Vorrichtung nach den Fig. 1 bis 5 weist ein Lagergestell auf. das im wesentlichen aus zwei Trägern 1 besteht, die durch die Achsen 2 zweier Leitwalzen 3 miteinander verbunden sind. Dieses Lagergestell ist mit Hilfe von zwei Laschen 4 und zwei zweiarmigen Hebeln 5 an einem Ausleger 6 des Maschinengestells 7 aufgehängt. Die zur Aufhängung dienenden Hebelarme 5a sind gleich lang wie die Laschen 4. An den freien Enden der beiden anderen Flebelarme 56 sind Druckplatten 8 angebracht. Auf diese drücken die stößeiförmigen Enden der Kolbenstangen 9 zweier an dem Ausleger 6 fest angebrachter Druckluftzylinder 10.

An den Trägern I des Lagergestells ist ferner mit Hilfe zweier Schraubenbolzen 11 und 12 ein rnhrförmiger Dampfkasten 13 befestigt. Er hat an beiden Stirnenden Anschlußflansche 14 und ist über zwei nach unten weisende Krümmer 15 und zwei flexible Hochdruckschläuche 16 sowie zwei Dampfmengen-Regelorgane 17 mit dem druckgeregelten Dampfleitungsnetz verbunden. Um dem Dampfkasten 13 eine Ausdehnungsmöglichkeit zu geben, ist der eine Schraubenbolzen 11 fest angezogen, während der andere 12 durch ein Langloch 18 des einen Trägers greift und entsprechenden Spielraum hat.

An der Unterseite des Dampfkastens ist eine ebene Schlitzplatte 19 angebracht, die aus einem im Handel befindlichen Sinterkunststoff besteht. Nach Angabe des Herstellers enthält dieser Kunststoff mehrere hochmolekulare Komponenten der Olefin-Klasse sowie eine Legierung von Molybdän-Disulfid. Die Schlitzplatte ist wesentlich länger als die breiteste zu erwartende Stoffbahn und das Maschinensieb oder der Filz breit sind. In der Längsmittellinie der Schlitzplatte verläuft ein 2 cm breiter Schlitz 20, durch den der Dampf austreten kann. Die Schlitzlänge entspricht im wesentlichen der Stcffbahnbreite. jedoch sind zur genauen Anpassung an beiden Schlitzenden vier Öffnungen 21 angebracht, deren Mittelpunkt in Schlitzrichtung gegeneinander versetzt sind. Diese Öffnungen können durch Einsetzen oder Herausnehmen von Stopfen wahlweise ab- oder zugeschaltet werden (F i g. 4).

Wie schon erwähnt, laufen auf den Achsen 2 zwei Leitwalzen 3, die einen etwas größeren Durchmesser haben, als der Dampfkasten 13 samt Schlitzplatte 19 hoch ist. Diese Leitwalzen 3 sind von einem Umlaufsieb 22 umspannt und tangieren die Ebene, in der die 5 Oberfläche der Schlitzplatte 19 liegt. Somit gleitet das Umlaufsieb 22 mit wenig Reibung über die Schlitzplatte und deckt den Schlitz 20 ab. Auch das Urnlaufsieb ist breiter als die Stoffbahn. Zum Spannen des Umlaufsiebes kann die eine Leitwalzenachse mit einer geeigneten

ίο Spannvorrichtung (nicht gezeigt) ausgestattet sein.

Unter der beschriebenen Vorrichtung läuft ein Pressenfilz 23 vorbei, der eine Faserstoffbahn trägt. Letztere ist in I i g. I nicht eigens bezeichnet. In dem Schnittbild nach F i g. 5 jedoch ist die Stoffbahn 24 der Deuchtlichkeit halber übertrieben dick dargestellt. Beide Bahnen laufen schräg nach oben und durch die Walzen 25 und 26 einer Naßpresse.

Die Vorrichtung arbeitet wie folgt: Nachdem die Maschine angefahren worden ist und die Stoffbahn 24

Lagergestell 1, 2 mit dem Umlaufsieb 22 und dem Dampfkasten 13 aus der in F i g. 1 strichpunktierten gezeichneten oberen Stellung mit nicht näher gezeigten Antriebsmitteln so weit abgesenkt, daß die Druckplatten 8 auf den zunächst voll ausgefahrenen Kolbenstangen 9 aufliegen. Die weitere Absenkbewegung erfolgt dann durch Herabsetzung des Luftdruckes in den Zylindern 10, bis schließlich das Umlaufsieb 22 sanft auf der S offbahn 24 aufliegt, wobei die Flächenpressung mit Hilfe des restlichen Luftdruckes in den Zylindern 10 einstell- bzw. regelbar ist. Damit der Pressenfilz nicht nachgeben kann, sind in dem Bereich, in dem das Umlaufsieb auf der Stoffbahn aufliegt, einige Stützwalzen 27 unter dem Pressenfilz angeordnet. Der von beiden Seiten in den Dampfkasten 13 einströmende Dampf tritt durch den Schlitz 20 sowie die freigegebenen Öffnungen 21 und dringt durch das synchron mit der Stoffbahn und dem Pressenfilz sich bewegende Umlaufsieb in die Stoffbahn 24 ein und erwärmt diese.

Nötigenfalls kann das Umlaufsieb 22 mit Hilfe eines strichpunktiert dargestellten Elektromotors 28 im Gleichlauf mit dem Pressenfilz 23 angetrieben werden. Der erwünschte Erwärmungsgrad kann gegebenenfalls an den Dampfregelorganen eingestellt werden. Die maximale mit dieser Vorrichtung erreichbare Stoffbahntemperatur kann bis ca. 80"C betragen.

F i g. 6 zeigt eine Anordnung der im wesentlichen gleichen Vorrichtung über den Flachsaugern 29 der Langsiebpartie einer Zellstoff-Entwässerungsmaschine.

so Hierbei ist eine Handverstellung mit Hilfe von zwei Exzentern 30 vorgesehen, die an dem Maschinengestell 31 gelagert sind und mit Handgriffen 32 gedreru herden können. Diese Exzenter bilden einen Anschlag, der den Abstand des Umlaufsiebes vom Maschinensieb nach unten begrenzt

Die freien Hebelarme 33, auf welche die Exzenter 30 wirken, sind gegenüber dem Beispiel nach F i g. 1 langer ausgeführt Die Einstellung der Flächenpressung erfolgt hier mit unterschiedlichen oder wahlweise mehreren Gewichten 34, die an den Hebelarmen 33 angehängt werden können.

Anstelle eines einzigen Schlitzes 20 könnten mehrere Schlitze in Laufrichtung hintereinander angeordnet sein.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Erwärmen einer auf einem Sieb oder Filz gleichförmig fortbewegten feuchten Faserstoffbahn durch Einwirkung von Wasserdampf an Maschinen zum Herstellen von Faserstoffbahnen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ober Leitwalzen (3) geführtes, in Bahnlaufrichtung antreibbares, mit seinem unteren Spannabschnitt auf die Faserstoffbahn auflegbares endloses Umlaufsieb

(22) vorgesehen ist, daß ferner ein sich quer zur Bahnlaufrichtung erstreckender Dampfverteiler (13) mit einer ebenflächig ausgebildeten Bodenpartie (19) und einer sich in der Längsmittellinie der Bodenpartie erstreckenden länglichen Dampfaustrittszone (20, 21) vorgesehen ist, und daß der Dampfverteiler innerhalb des Umlaufsiebes (22) so angeordnet ist, daß seine Bodenpartie an dem unteren Spannabschnitt des Umlaufsiebes anliegt

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eji bewegliches Lagergestell (1, 2) die Leitwalzen (3) und den Dampfverteiler (!3) trägt und der Dampfverteiler an beiden Stirnseiten über flexible Leitungen (16) an das Dampfversorgungsnetz angeschlossen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dampfaustrittszone ein durchgehender Dampfauslaßschlitz (20) ist, und daß an beiden Schlitzenden eng aneinanderliegende, durch Stopfen verschließbare Dampfauslaßöffnungen (21) vorgesehen sind.

4. Vorrichtung siach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Umlaufsieb (22) einen auf wenigstens eine seiner Leitwaizen (3) wirkenden Antrieb (28) aufweist, der es Ruf glricher Geschwindigkeit wie die Stoffbahn (24) hält.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Lagergestell (1, 2) mittels eines Parallelgestänges (4, Sa) derart schwenkbar aufgehängt ist, daß der mit der Stoffbahn in Berührung kommende Spannabschnitt des Umlaufsiebes (22) parallel zu sich selbst und zur Stoffbahn (24) bewegbar und daß der Abstand zwischen dem Umlaufsieb und dem Maschinensieb oder Pressenfilz

(23) einstellbar ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Flächenpressung des Umlaufsiebes (22) auf die Stoffbahn (24) mit Hilfe einer zusätzlichen Kraftquelle, die an dem Lagergestell oder dem Parallelgestänge angreift, einstellbar ist.