DE3508964C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Vermeidung des Flatterns einer Papierbahn im Bereich der Zweisiebführung in der Trockenpartie einer Papiermaschine mit Blasluftzuführungen in den Bereich zwischen Siebleitwalzen, Sieben und Trockenzylinder.

Gegenstand der Erfindung ist auch eine Vorrichtung zur Ausführung des genannten Verfahrens, wobei die Vorrichtung aus in den von Siebleitwalzen und Sieben gebildeten Taschen angeordneten, sich im wesentlichen über die ganze Breite der Bahn erstreckenden Blaskästen mit Düsenspalte besteht.

Die Maschinengeschwindigkeiten von Papiermaschinen sind in den letzten Jahren ständig gestiegen und nähern sich heute bereits der 1500 m/min-Grenze. Das Flattern der Bahn bildet dabei ein Problem, das die Laufeigenschaften der Papiermaschine beeinträchtigt. Die Überführung der Bahn der Pressenpartie zur Trockenpartie und das Stützen der Bahn im Bereich der Einsiebführung ist mit Verfahren und Vorrichtungen, die in früheren FI-Patenten und FI-Patentanmeldungen der Anmelderin beschrieben sind, zu beherrschen, aber im Bereich der Zweisiebführung, insbesondere in der 3. und 4. Betriebsgruppe, sind Schwierigkeiten bei hohen Geschwindigkeiten aufgetreten.

Unter Einsiebführung wird in dieser Anmeldung eine Art der Bahnführung verstanden, bei der die Bahn über beheizte Trockenzylinder geführt wird, wobei die Bahn gestützt vom Trockensieb von einer Zylinderreihe zur anderen läuft, derart, daß sich die Bahn in der einen Zylinderreihe zwischen dem Trockensieb und der Zylinderoberfläche befindet und die Bahn in der anderen Zylinderreihe außenliegt und sich das Trockensieb zwischen Zylinderoberfläche und Trockentuch befindet und die Bahn die Züge zwischen den Zylinderreihen durchläuft, indem sie vom Trockensieb unterstützt wird. Der Vorteil dieser Eintuchführung besteht darin, daß die Bahn die ganze Zeit vom Trockensieb gestützt wird und keine oder wenigstens keine wesentlich langen freien Züge hat, womit die Gefahr des Verknitterns und Reißens der Bahn verringert wird.

Unter Zweisiebfühung ist in der vorliegenden Anmeldung eine an sich bekannte Art der Bahnstützung und -führung an beheizten Trockenzylindern zu verstehen, bei der an den Oberzylindern ein Obersieb und an den Unterzylindern ein Untersieb verwendet wird, das von der Oberfläche der Trockenzylinder und in deren Zwischenräumen angeordneten Leitwalzen geführt wird, derart, daß die Bahn an der Oberzylinderreihe vom Obersieb in direkten Trockenkontakt mit der Oberfläche der Oberzylinder und dementsprechend vom Untersieb gegen die Oberfläche der Unterzylinder gepreßt wird.

Bei der Zweisiebführung hat die Bahn beim Laufen von einer Zylinderreihe zur anderen im allgemeinen wesentlich lange freie Züge gehabt. Diese freien Züge sind gegen Flattern und dadurch verursachtes Bahnreißen und Verknittern anfällig, welcher Nachteil in besonders gesteigerter Form im Anfangsteil der Trockenpartie aufgetreten ist, wo die Bahn noch relativ naß und deshalb schwach ist und ihre elastischen Eigenschaften das Flattern begünstigen.

Es wurde versucht, diesen Nachteil durch Verkürzung der genannten freien Züge der Bahn im Anfangsteil der Trockenpartie zu eliminieren, indem die gedachten, durch die Achsen der Ober- und Unterzylinderreihen gelegten Ebenen mit einem kürzeren Abstand als dies bisher gewohnt oder beispielsweise seitens der Trocknung optimal wäre zueinander angeordnet werden.

Auch wurde die 3. und 4. Trockengruppe auf Einsiebführung umgerüstet, aber dies war eine Notlösung, weil dies zur Senkung der Verdampfungsleistung und zur Erschwerung der Durchführung von Be- und Entlüftung führt.

Das Flattern der Papierbahn in einer Trockengruppe mit Zweisiebführung wurde versucht, durch Versetzen der Filzleitwalzen zu verringern, derart, daß die Papierbahn nur über eine kürzere Strecke ungestützt zu laufen braucht. Im US-Patent Nr. 37 53 298 ist eine Trockengruppe dieser Art beschrieben. Nach dem Zeitschriftenartikel "Engineering consideration for lighweight paper drying in high speed machines" (Paper Technology and Industry July/August 1978) wurde die Walzenanordnung nach US-Patent 37 53 298 in einer schwedischen Papiermaschine angewendet, mit der eine Geschwindigkeit von 853 m/min erreicht worden ist. Es traten aber weiterhin Schwierigkeiten durch das Flattern der Bahn auf.

Das Flattern der Papierbahn wurde in der Veröffentlichung "Paper in valmistus", übersetzt "Die Papierherstellung", (Lehr- und Handbuch III Teil I der Vereinigung der Papier- Ingenieure Finnlands) auf den Seiten 699-700 behandelt, wo festgestellt wird, daß das Flattern der Bahnräder im allgemeinen nicht durch Luftströmungen verursacht wird, wie dies oft angenommen wird. Somit läßt sich das Flattern der Bahn durch Lenkung der Luftströmungen in der Trockenpartie nicht wesentlich verhindern, was jedoch oft versucht worden ist.

In der älteren DE-OS 34 03 642 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung für eine Taschenventilation für einen Papiermaschinen- Mehrzylindertrockner beschrieben, wobei zur Erzeugung von Überdruck Blasluft aus der Düsenspalte in die sich schließende Spalte beigebracht wird.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Stützkontakt zwischen der Papierbahn und dem Sieb zu verbessern und auf diese Weise die Stabilität der Bahn im Bereich der Zweisiebführung zu erhöhen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst.

Eines der wesentlichen Merkmale der Erfindung und eines der Hauptunterschiede gegenüber dem bekannten Verfahren liegt darin, daß in völliger Umkehrung des bisherigen Prinzips die Blasluft auf der Seite des sich öffnenden Spaltes oder des Vielspaltes zwischen den Leitwalzen und den Sieben eingeblasen wird und zwar weg von dem Spalt. Aufgrund einer Ejektionswirkung wird damit ein Unterdruck in dem Spalt erzeugt, der die Papierbahn auf das Sieb saugt und auf diese Weise einen wesentlichen besseren Stützkontakt der Bahn mit dem Sieb bietet.

Zusätzlich werden in die von der freien Oberfläche der Siebleitwalzen und den Sieben begrenzten Taschen an dem Zug des Siebes, der ohne Bahn ist und der vom Zylinder zur Leitwalze verläuft, Luftstrahlen ausgeblasen und diese Luftstrahlen werden im wesentlichen im rechten Winkel gegen das dort befindliche Sieb gerichtet.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, wobei diese aus in den von Siebleitwalzen und Sieben gebildeten Taschen angeordneten, sich im wesentlichen über die ganze Breite der Bahn erstreckenden Blaskästen mit Düsenspalte besteht, kann darin bestehen, daß sich an dem Blaskasten wenigstens zwei in Querrichtung der Bahn verlaufende Düsenspalte befinden, von denen sich der erste Düsenspalt an der Seite des zwischen Leitwalze und Trockenzylinder verlaufenden, die Bahn stützenden Zuges und der zweite Düsenspalt an der Seite der freien Oberfläche der Siebleitwalze jeweils derart angeordnet ist, daß aufgrund Ejektorwirkung Unterdruck auf der Siebtaschenseite erzeugt wird, auf der das Sieb die Papierbahn stützt, und wobei sich am Blaskasten ein dritter in Querrichtung der Bahn verlaufender Düsenspalt an dem Zug des Siebes ohne Bahn (W) befindet, der vom Trockenzylinder zur Leitwalze verläuft.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und der Vorrichtung werden das Flattern der Papierbahn und sich daraus ergebende Nachteile wie Faltigkeit und Bahnrisse vermieden.

Im folgenden wird die Erfindung unter Hinweis auf die in der beigefügten Zeichnung dargestellten Figuren, auf deren Einzelheiten die Erfindung jedoch nicht beschränkt ist, ausführlich beschrieben.

Fig. 1 zeigt einen Teil einer mit Zweisiebführung ausgerüsteten Trockenpartie, in der das erfindungsgemäße Verfahren zum Abstützen der Bahn verwendet wird.

Fig. 2 zeigt eine von Sieb und Siebleitwalze begrenzte Tasche, in der eine erfindungsgemäße Blasvorrichtung angeordnet ist.

Fig. 3 und 4 zeigen Teile von mit Zweisiebführung ausgerüsteten Trockenpartien, in denen die Siebleitwalze zur Abstützung der Papierbahn über eine möglichst lange Strecke in Maschinenlängsrichtung versetzt ist.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, befindet sich die Papierbahn W in der Zweisiebführung sowohl an den Ober- als auch an den Unterzylindern 2, 6 unter dem Sieb 1, 5. Das Obersieb 1 verläuft knieförmig, wobei es von den Oberzylindern 2 und den Obersiebleitwalzen 4 geführt wird. Dementsprechend verläuft das Untersieb 5 geführt von den Unterzylindern 6 und den Untersiebleitwalzen 8.

In die vom Obersieb 1 und der Siebleitwalze 4 begrenzte, von oben her offene Tasche T₁ werden Luftstrahlen geblasen. An der Seite der Tasche T₁, an der Sieb 1 die Bahn W stützt, verläuft der Luftstrahl S₁ in derselben Richtung oder in entgegengesetzter Richtung zur Laufrichtung von Sieb 1. Die Richtung des an der Seite von Siebleitwalze 4 ausgeblasenen Luftstrahles S₂ ist im wesentlichen die gleiche wie die der Tangente von Walze 4. In beiden Fällen ist die Geschwindigkeit der Luftstrahlen S₁ und S₂ wesentlich größer als die der sich daran vorbeibewegenden Oberfläche.

Dementsprechend werden in die vom Untersieb 5 und der Siebleitwalze 8 begrenzte, unterseitige Tasche T₂ Luftstrahlen S₃ und S₄ geblasen, die in entsprechender Weise ausgerichtet sind wie die in die von Obersieb 1 begrenzte Tasche T₁ geblasenen Luftstrahlen S₁ und S₂ derart, daß der Luftstrahl S₃ in gleicher oder entgegengesetzter Richtung verläuft wie die Laufrichtung des dort befindlichen Siebes und der an der Seite der Siebleitwalze 8 ausgeblasene Luftstrahl S₄ in derselben Richtung verläuft wie die Tangente von Walze 8. Die Geschwindigkeiten der Luftstrahlen S₃ und S₄ sind auch in diesen Fällen wesentlich größer als die der sich daran vorbeibewegenden Oberfläche.

Außer den genannten Luftstrahlen S₁, S₂, S₃ und S₄ kann in die von der Leitwalze 4 des Obersiebes begrenzte Tasche T₁ an der Seite des frei laufenden Siebes 1 ein Luftstrahl S₅ und in die von Untersiebführungswalze 8 und Sieb 5 begrenzte Tasche T₂ ebenfalls zur Seite des frei laufenden Siebes 5 ein Luftstrahl S₆ geblasen werden. Mit den Luftstrahlen S₅ und S₆ wird der Stützkontakt von Sieb 1, 5 und Papierbahn W weiter verbessert.

Die Luftstrahlen S₁, S₂, S₃ und S₄ erzeugen mit ihrer Ejektorwirkung Unterdruck an der Siebtaschenseite, an der das Sieb 1, 5 die Papierbahn W stützt. Da das Siebgewebe 1, 5 luftdurchlässig ist und die Papierbahn im wesentlichen luftundurchlässig ist, verbessert der in genannter Weise entstehende Unterdruck den Stützkontakt von Sieb 1, 5 und Bahn W.

Die mit den Luftstrahlen S₁ bis S₆ geblasene Luft staut sich an der Seite der Siebtaschen T₁ und T₂ an, an der das Sieb 1, 5 allein läuft, an welcher Stelle somit in Nähe von Sieb 1, 5 ein Überdruckbereich erzielt wird. Auch die Pumpwirkung des sich bewegenden Siebes 1, 5 verursacht Überdruck im genannten Bereich. Die überdruckführende Luft strömt durch das Sieb 1, 5 hindurch in den Raum A, in dem sich auch Überdruck bildet, was wiederum den Stützkontakt von Sieb und Papierbahn verbessert.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist in Fig. 2 in vergrößertem Maßstab dargestellt. Die Vorrichtung besteht aus einem mit wenigstens zwei Düsenspalten 11, 12 ausgerüsteten Blaskasten 9, der zu beiden Seiten der Siebtasche T₁ bis dicht an die Siebleitwalze 4 und dicht an das Sieb 1 heranreicht. Die an der Seite der Leitwalze 4 verlaufende Seitenwand 10 des Blaskastens 9 paßt sich der Bogenform von Walze 4 an. Der an der Seite des die Bahn W stützenden Siebes befindliche Düsenspalt 11 liegt ungefähr in der Mitte des zwischen Walze 4 und Zylinder 2 verlaufenden Zuges von Sieb 1 und der an der Seite der Leitwalze 4 befindliche Düsenspalt 12 liegt in der Nähe des Grundes des von Leitwalze 4 und Sieb 1 gebildeten Mauls (keilförmigen Raumes). Beide Düsenspalte 11, 12 sind derart geformt, daß die Luftstrahlen S₁ und S₂ (Fig. 1) die im vorstehenden beschriebenen Ausgangsrichtungen erhalten.

Nach dem Düsenspalt 11 verläuft die Wand des Blaskastens 9 mit leichter Krümmung in Richtung des frei laufenden Siebes 1. Die gekrümmte Wand unterstützt die Umlenkung des Luftstrahles S₁ und das Anstauen der Luft an der Seite des allein laufenden Siebes 1 in der Siebtasche T₁.

In einigen Fällen kann es angebracht sein, auch zur Seite des frei laufenden Siebes einen Luftstahl zu blasen. Dabei wird der dritte Düsenspalt 13 möglichst weit von der Siebleitwalze 4 entfernt angeordnet. Der Düsenspalt 13 wird derart geformt, daß der Strahl S₅ (Fig. 1) im rechten oder annähernd rechten Winkel gegen das frei laufende Sieb 1 gerichtet ist.

Dementsprechend kann auch der in der Nähe der Untersiebleitwalze 8 und des Untersiebes 5 befindliche Blaskasten 9 mit einem dritten Düsenspalt 13 ausgerüstet sein. Dabei ist auch dieser Düsenspalt so weit entfernt wie möglich von der Siebleitwalze 8 angeordnet und derart geformt, daß der daraus ausgeblasene Luftstrahl S₆ im rechten oder annähernd rechten Winkel gegen das frei laufende Sieb 5 gerichtet ist.

Die im vorstehenden beschriebenen Blaskästen 9 erstrecken sich in Querrichtung der Papiermaschine über die gesamte Breite der Bahn W. Die Blaskästen 9 haben geschlossene Stirnseiten, wo sich entweder an einer oder beiden davon in an sich bekannter Weise Anschlußstutzen befinden, durch welche die Luft in das Innere der Blaskästen 9 aus an sich bekannten Blasvorrichtungen geleitet wird, zu denen bei Bedarf Vorrichtungen gehören, mit denen das Druckniveau der einzublasenden Luft geregelt werden kann.

Die im vorstehenden beschriebenen Taschen T₁ und T₂, in denen die Blaskästen 9 angeordnet werden, sind an den Oberzylindern 2 nach oben offen und an den Unterzylindern 6 nach unten offen. Wenn das Druckniveau der genannten Taschen T₁ erhöht werden soll, können die Taschen wenigstens teilweise mit Wänden oder anderen Einrichtungen geschlossen werden, die z. B. in den Räumen zwischen den Zylindern 2 und 6 in der Nähe des Bereichs einer durch die Zylinderachsen gelegten gedachten Ebene angeordnet werden können.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können in allen oder in einem Teil von den Trockenzylindergruppen, in denen Zweisiebführung verwendet wird genannte Luftstrahlen S₁ bis S₆ geblasen und die erfindungsgemäßen Blaskästen 9 eingesetzt werden. Wenn am hinteren Ende der Trockenpartie Zweisiebführung verwendet wird, kann die Erfindung vorteilhaft in nur einer oder in einigen von den ersten Zweisiebführungsgruppen angewendet werden. Besonders günstig wird die Erfindung in der dritten und vierten und möglicherweise in einer oder mehreren der auf diese folgenden Betriebsgruppen dann eingesetzt, wenn in der ersten und zweiten Betriebsgruppe der Trockenpartie Einsiebführung verwendet wird.

In der in Fig. 3 und 4 dargestellten Zweisiebführung sind die Siebleitwalzen in Längsrichtung der Maschine versetzt, damit die Papierbahn W über eine möglichst lange Strecke von den Sieben 1, 5 gestützt wird. Das erfindungsgemäße Verfahren und die Vorrichtung arbeiten in der Trockenpartie nach Fig. 3 und 4 noch effektiver als in der Trockenpartie nach Fig. 1, denn der den Stützkontakt von Sieb 1, 5 und Bahn W verbessernde Unterdruckbereich läßt sich in den Trockenpartien nach Fig. 3 und 4 sehr lang ausführen.

Bei dem Verfahren und der Vorrichtung nach Fig. 1 und 2 verbleiben für die Bahn W bei ihrer Fortbewegung von der Oberzylinderreihe zur Unterzylinderreihe und umgekehrt freie Züge. Diese freien Züge konnten jedoch durch die Anordung der Leitwalzen 4 und 8 wesentlich verkürzt werden und die Bahnführung konnte durch die erfindungsgemäßen Blasungen und Blaskästen sichergestellt werden.

In den Ausführungen nach Fig. 3 und 4 läuft die Bahn W von der Oberzylinderreihe 2 zur Unterzylinderreihe 6 und umgekehrt, wobei sie die ganze Zeit von den Trockensieben 1 und 5 gestützt wird derart, daß die Bahn von der Stützung des ersten Siebes 1 auf die Stützung des zweiten Siebes 5 und umgekehrt an den Leitwalzen 8, 4 in einem Bereich übertragen wird, der in Fig. 3 und 4 mit Bezugszeichen P bezeichnet ist.

Claims (5)

1. Verfahren zur Vermeidung des Flatterns einer Papierbahn (W) im Bereich der Zweisiebführung in der Trockenpartie einer Papiermaschine mit Blasluftzuführungen in den Bereichen zwischen Siebleitwalzen, Sieben und Trockenzylindern, dadurch gekennzeichnet, daß in die von Siebleitwalzen (4, 8) und Sieben (1, 5) begrenzten Taschen (T1, T2) Luftstrahlen (S1, S2, S3, S4) geblasen werden, die an der Seite der zwischen Trockenzylinder (2, 6) und Leitwalze (4, 8) verlaufenden, die Bahn (W) stützenden Züge der Siebe (1, 5) in Laufrichtung oder entgegengesetzt der Laufrichtung der Siebe (1, 5) und an der freien Seite der Siebleitwalzen (4, 8) im wesentlichen in Richtung der Tangente der Siebleitwalzen (4, 8) gerichtet sind, und zwar jeweils derart, daß durch die Einblasung der Luftstrahlen (S1, S2, S3, S4) aufgrund Ejektorwirkung Unterdruck auf der Siebtaschenseite erzeugt wird, auf der das Sieb (1, 5) die Papierbahn stützt, und daß in die von der freien Oberfläche der Siebleitwalzen (4, 8) und den Sieben (1, 5) begrenzten Taschen (T1, T2) an dem Zug des Siebes (1, 5), der ohne Bahn (W) ist und der vom Zylinder (2, 6) zur Leitwalze verläuft, Luftstrahlen (S5, S6) ausgeblasen werden und diese Luftstrahlen (S5, S6) im wesentlichen im rechten Winkel gegen das dort befindliche Sieb (1, 5) gerichtet werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bahn (W) über den wesentlichen Teil des Zuges der Bahn (W), den die Bahn zwischen den Reihen der Zylinder (2, 6) hat, vom Trockensieb (1, 5) getragen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, das in einer Trockenpartie angewendet wird, deren Anfangsteil, zweckmäßig in der ersten und zweiten Betriebsgruppe, Einsiebführung hat, dadurch gekennzeichnet, daß in einer oder mehreren dieser Zylindergruppen, zweckmäßig in den Betriebsgruppen, die in Laufrichtung der Bahn gesehen unmittelbar auf die Gruppen folgen, in denen Einsiebführung verwendet wird, ein Blasverfahren nach einem der vorangegangenen Patentansprüche angewendet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der ersten oder zweiten Betriebsgruppe der Trockenpartie Einsiebführung verwendet wird und daß in der dritten und vierten Betriebsgruppe und möglicherweise in einer oder mehreren darauffolgenden Betriebsgruppen ein Blasverfahren nach einem der vorangegangenen Patentansprüche angewendet wird.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, wobei die Vorrichtung aus in den von Siebleitwalzen (4, 8) und Sieben (1, 5) gebildeten Taschen angeordneten, sich im wesentlichen über die ganze Breite der Bahn (W) erstreckenden Blaskästen (9) mit Düsenspalte besteht, dadurch gekennzeichnet, daß sich an dem Blaskasten (9) wenigstens zwei in Querrichtung der Bahn (W) verlaufende Düsenspalte (11, 12) befinden, von denen sich der erste Düsenspalt (11) an der Seite des zwischen Leitwalze (4, 8) und Trockenzylinder (2, 6) verlaufenden, die Bahn (W) stützenden Zuges und der zweite Düsenspalt (12) an der Seite der freien Oberfläche der Siebleitwalze (4, 8) jeweils derart angeordnet ist, daß aufgrund Ejektorwirkung Unterdruck auf der Siebtaschenseite erzeugt wird, auf der das Sieb (1, 5) die Papierbahn stützt und daß sich am Blaskasten (9) ein dritter in Querrichtung der Bahn (W) verlaufender Düsenspalt (13) an dem Zug des Siebes (1, 5) ohne Bahn (W) befindet, der vom Trockenzylinder (2, 6) zur Leitwalze (4, 8) verläuft.