DE4009287A1 - Taschenbelueftungsverfahren und -vorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Taschenbelüftungsverfahren in einem Papiermaschinen-Mehrzylindertrockner, bestehend aus zwei Reihen Trockenzylinder, in denen Zweisiebführung ange­ wendet wird, so daß die Papierbahn mit Trockensieben derart geführt wird, daß kurze offene Züge von einer Zylinderreihe zur anderen entstehen, in welchem Verfahren zum Führen der Trockensiebe Leitwalzen und zum Belüften der Taschen, die sich im Bereich zwischen den freien Flächen der Siebe und der Zylinder bilden, Blaskästen verwendet werden.

Außerdem betrifft die Erfindung eine Vorrichtung in einem Papiermaschinen-Mehrzylindertrockner, bestehend aus zwei übereinanderliegenden Reihen Trockenzylinder, in welchem Trockner Zweisiebführung angewendet wird derart, daß die Trockenpartie aus einem Obersieb, das von Leitwalzen geführt wird, und einem entsprechenden Untersieb besteht, das von Leitwalzen geführt wird, und der Mehrzylindertrockner aus Blaskästen zur Belüftung der Taschen besteht, die im Bereich zwischen den Sieben und den freien Flächen der Zylinder gebil­ det werden.

Die Maschinengeschwindigkeiten von Papiermaschinen sind in den letzten Jahren ständig gestiegen und nähern sich heute bereits der 1500 m/min -Grenze. Dabei bildet das Bahnflattern ein ernstes Problem, das die Laufeigenschaften der Papierma­ schine beeinträchtigt. Die Überführung der Bahn von der Pres­ senpartie zur Trockenpartie und das Stützen der Bahn im Be­ reich der Einsiebführung ist mit Verfahren und Vorrichtungen, die in früheren FI-Patenten und FI-Patentanmeldungen der An­ melderin beschrieben sind, zu beherrschen, aber im Bereich der Zweisiebführung, insbesondere in der 3. und 4. Betriebs­ gruppe, sind Schwierigkeiten bei hohen Geschwindigkeiten auf­ getreten.

Unter Einsiebführung wird in dieser Anmeldung eine Bahnführung verstanden, bei der die Bahn über beheizte Troc­ kenzylinder geführt wird, wobei sie vom Trockensieb gestützt von einer Zylinderreihe zur anderen läuft derart, daß sich die Bahn in der einen Zylinderreihe zwischen dem Trockensieb und der Zylinderoberfläche befindet und in der anderen Zylin­ derreihe außen liegt und sich das Trockensieb zwischen Zylin­ deroberfläche und Trockensieb befindet und die Bahn die Züge zwischen den Zylinderreihen durchläuft, indem sie vom Trocken­ sieb getragen wird. Der Vorteil dieser Einsiebführung besteht darin, daß die Bahn die ganze Zeit vom Trockensieb getragen wird und keine oder wenigstens keine wesentlich langen freien Züge hat, womit die Gefahr des Verknitterns und Reißens der Bahn verringert wird.

Unter einer Zweisiebführung 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 entsprechend ein Untersieb verwendet wird, welche Siebe von den Oberflächen der Trockenzylinder und in deren Zwischenräu­ men angeordneten Leitwalzen geführt werden derart, daß die Bahn an der Oberzylinderreihe vom Obersieb in direkten Trock­ nungskontakt mit der Oberfläche der Oberzylinder und dement­ sprechend vom Untersieb gegen die Oberfläche der Unterzylin­ der 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 Flat­ tern und dadurch verursachtes Bahnreißen und Verknittern anfällig gewesen, welcher Nachteil sich bei steigenden Maschi­ nengeschwindigkeiten verschlechterte und in besonders gestei­ gerter Form im Anfangsteil der Trockenpartie auftrat, wo die Bahn noch relativ naß und deshalb schwach ist und ihre ela­ stischen Eigenschaften das Flattern begünstigen. Es wurde ver­ sucht diesen Nachteil durch Verkürzung der genannten freien Bahnzüge im Anfangsteil der Trockenpartie zu eliminieren, indem man die gedachten, durch die Achsen der Ober- und Unter­ zylinderreihen gelegten Ebenen mit einem kürzeren Abstand zueinander anordnete als man dies bisher gewohnt war oder wie dies beispielsweise seitens der Trocknungsleistung optimal gewesen wäre.

Es wurde versucht, die durch die Erhöhung der Papierma­ schinengeschwindigkeit verursachten Probleme bei den Laufei­ genschaften dadurch zu lösen, daß man auf Einsiebführung über­ ging. Weil dies die Trocknungsleistung der Maschine beein­ trächtigt, sollte dieses Mittel nur dort angewendet werden, wo dies unbedingt notwendig ist, d.h. in der ersten und zwei­ ten Trocknungsgruppe. In den übrigen Gruppen der Trockenpar­ tie versucht man, mit Zweisiebführung zurechtzukommen, was seitens der Trocknungsleistung günstiger ist.

Einige bisher bekannte Ausführungen zur Lösung der Probleme sind z.B. in den US-Patenten Nr. 37 51 822 und 37 53 298 vorgestellt. In diesen bekannten Lösungen ist die Geometrie der Trockenpartie einer mit Zweisiebführung versehe­ nen Papiermaschine durch Gruppierung der gegenseitigen Stel­ lungen der Leitwalzen und Trockenzylinder zueinander derart geändert, daß die Bahn die ganze Zeit vom Sieb gestützt ohne freie Züge läuft. In den betreffenden Lösungen ist die Ta­ schenbelüftung derart ausgeführt, daß ein Teil der Leitwalzen mit Löchern versehen ist, durch welche Luft in die Taschen gepumpt wird.

Die Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Taschenbelüftung sowie die Laufeigenschaften einer mit Zweisiebführung versehenen Papiermaschinen-Pressenpartie derart zu verbessern, daß die von den Sieben verursachten Luftströmungen auch bei großen Papiermaschinengeschwindigkei­ ten von über 1000 m/min keine Probleme, wie z.B. Bahnflat­ tern, Verknittern, ungleichmäßige Trocknung oder sogar Bahn­ reißen sowie dadurch verursachte teure Maschinenstillstände herbeiführen.

Zur Erreichung der im vorstehenden genannten und weiter unten deutlich werdenden Ziele ist für das erfindungsgemäße Verfahren im wesentlichen charakteristisch, daß in dem Verfah­ ren zur Taschenbelüftung Ersatzluft als Luftströmungen durch die Lochung des Zylindermantels der Leitwalzen in die Taschen geblasen wird, und daß in dem Verfahren Luft durch die im Blaskasten befindlichen Düsen in die Taschen geblasen wird.

Weitere vorteilhafte Charakteristika des erfindungsge­ mäßen Verfahrens sind außerdem in den Patentansprüchen 2 bis 6 beschrieben.

Für die erfindungsgemäße Vorrichtung ist im wesentli­ chen charakteristisch, daß die Leitwalzen zum Blasen von Luftströmungen zwecks Belüftung der Taschen mit einem Loch­ bereich versehen sind, und daß die Blaskästen mit Düsen ver­ sehen sind, um die Taschen mit Luftströmungen zu belüften.

Weitere vorteilhafte Charakteristika der erfindungsge­ mäßen Vorrichtung sind in den Patentansprüchen 8 bis 10 be­ schrieben.

Durch die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens und dessen Vorrichtung wird die Taschenbelüftung effektiviert und die Laufeigenschaften werden besser.

Außerdem ist der Blaskasten der erfindungsgemäßen Vor­ richtung einfacher als der Blaskasten, der z.B. in der be­ kannten TWIN-RUN-Lösung eingesetzt wird.

Im folgenden wird die Erfindung und der betreffende Stand der Technik unter Hinweis auf die Abbildungen der bei­ gefügten Zeichnung ausführlich beschrieben.

Fig. A zeigt einen Teil einer mit zwei bekannten verschiedenen Zweisiebführungen versehenen Papiermaschinen-Trocknergruppe.

Fig. 1 zeigt schematisch eine Papiermaschinen-Troc­ kenpartie, die mit einer erfindungsgemäßen Zweisiebführung und Taschenbelüftungsanord­ nung ausgerüstet ist.

Fig. 2 zeigt einen Teil einer mit Zweisiebführung versehenen Papiermaschinen-Trocknergruppe, die zur Verbesserung der Laufeigenschaften mit Taschenbelüftungsanordnungen und Vor­ richtungen ausgerüstet ist, die das erfin­ dungsgemäße Verfahren ausführen.

Fig. 3 zeigt schematisch eine erfindungsgemäße schwenkbare Sperrplatte zur Segmentregelung.

Fig. 3A zeigt vergrößert das Detail A aus Fig. 3.

Fig. 4 zeigt schematisch die erfindungsgemäße Seg­ mentregelung an der Blaswalze.

Fig. 5 zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Belüftungsprofilregelung mit Sperrdüse.

In Fig. A sind zwei bekannte Lösungen vom Stand der Technik des erfindungsgemäßen Verfahrens und dessen Vorrich­ tung zur Taschenbelüftung und zur Führung des Siebes in der Zweisiebführung einer Papiermaschinen-Trockengruppe gezeigt. Das Obersieb F 1 läuft von Leitwalzen 12 geführt über die Ober­ zylinder 10 und das Untersieb F 2 von Leitwalzen 13 geführt über die Unterzylinder 11. Die Bahn W läuft vom Oberzylinder zum Unterzylinder 11, indem sie für einen Teil der Strecke vom Sieb F 1, F 2 geführt ist. Bei diesen bekannten Lösungen bleiben die freien Züge Wp der Bahn W jedoch relativ lang. In Fig. A sind zwei verschiedene bekannte Lösungen B und C dargestellt. Die Lösung B 1, B 2 besteht aus einer Leitwalze 12, 13, die eine Lochfläche 14, 15 hat, durch welche 14, 15 Luftströmungen P in die Tasche T 1, T 2 geblasen werden. In der anderen bekannten Lösung C 1, C 2 dienen die Leitwalzen 12, 13 nur als Leitwalzen der Siebe F 1, F 2 und die Belüftung erfolgt mit Hilfe eines Blaskastens 16, 17, womit Luftströmungen P zur Belüftung der Taschen T 1, T 2 erzeugt werden.

Die nach Lösung B 1, B 2 durch die Lochfläche 14, 15 der Leitwalze 12, 13 ausgeführte Belüftung der Tasche T 1, T 2 verursacht bei großen Maschinengeschwindigkeiten einen derart großen Anstieg der von den Sieben F 1, F 2 gepumpten Luftmenge, daß die durch die Leitwalze 12, 13 geblasene Luftmenge stark reduziert werden muß. Die Lösung C 1, C 2 ist eine normale bekannte TWIN-RUN-Anordnung, bei der die Belüftung der Ta­ schen T 1, T 2 recht schwach ist.

In Fig. 1 ist eine Papiermaschinen-Trockenpartie ge­ zeigt, in der im Bereich der Zweisiebführung das erfindungs­ gemäße Verfahren und dessen Vorrichtung D 1, D 2 angewendet werden. Das Obersieb F 1 läuft von Leitwalzen 12 geführt über die Oberzylinder 10. Das Untersieb F 2 läuft von Leitwalzen 13 geführt über die Unterzylinder 11. Die erfindungsgemäßen Leitwalzen 12, 13 sind Lochwalzen, wobei sich die Taschen­ belüftung mit diesen und Blaskästen 16, 17 durchführen läßt.

Die Taschen T 1, T 2 werden nach Fig. 1 im Bereich zwi­ schen den Sieben F 1, F 2 und den freien Flächen der Zylinder 10, 11 gebildet.

In Fig. 2 ist ein Teil der Papiermaschinen-Trockenpar­ tie dargestellt, in der das erfindungsgemäße Verfahren und dessen Vorrichtung in der Zweisiebführung und der Taschen­ belüftung angewendet wird. Die erfindungsgemäße Lösung D 1, D 2 besteht aus einer Lochwalze 12, 13 und einem Blaskasten 16, 17. Der Durchmesser d _s der Trockenzylinder 10, 11 liegt z.B. im Bereich 1500-2000 mm, wobei der Durchmesser d _j der Leit­ walze 12, 13 im Bereich 500-800 mm liegt. In der Leit- oder Lochwalze 12, 13 befinden sich Löcher in einem Sektor 14, 15 von ca. 150°-170°. Die Durchmesser der im Lochbereich 14, 15 befindlichen Löcher variieren zwischen 5 und 20 mm. Der pro­ zentuale Anteil der Löcher an der Fläche des Lochbereiches 14, 15 beträgt ca. 5%. Erfindungsgemäß erfolgt die Belüftung der Taschen T 1, T 2 mit der Leit- bzw. Lochwalze 12, 13 und dem Blaskasten 16, 17. Das Sieb F 1, F 2 und die Papierbahn W werden mit Hilfe der Leitwalzen geführt.

Nach Fig. 2 verbleiben für die Papierbahn W kurze offe­ ne Züge Wp zwischen den von den Sieben F 1, F 2 unterstützten Läufen.

Der Durchmesser d _j der Leit- oder Lochwalzen hängt an sich von der Breite, der verwendeten Maschinengeschwindig­ keit, Geometrie usw. der Papiermaschine ab.

In Fig. 3 ist die erfindungsgemäße Vorrichtung D 1 zur Taschenbelüftung und Siebführung in der Zweisiebführung einer Papiermaschinen-Trockenpartie detaillierter dargestellt. Die Belüftung der Tasche T 1 erfolgt mit Hilfe der Leit- oder Lochwalze 12, in deren Umfang Löcher 18 sind derart, daß ein Teil des Kreissektors eine Verschlußplatte 19 hat, die einen Teil der Löcher 18 schließt und ermöglicht, daß die Luftbla­ sungen P durch die gewünschten Löcher 18 in die Tasche T 1 gerichtet werden. Zur Luftblasung P wird Ersatzluft verwen­ det, die aus heißer und trockener Luft besteht, die die Ta­ schen belüftet. Die Ersatzluft wird von außerhalb des Trocken­ systems zugeführt und enthält somit keine beim Trocknen der Papierbahn W entzogene Feuchte.

In der erfindungsgemäßen Ausführungsform nach Fig. 3 und 3A hat der Blaskasten 16 eine mit dem Umluftraum 21 ver­ bundene Düse 22. Die Düse 22 besteht aus einer Sperrplatte 20, die an der Spitze der Düse 22 befestigt ist und mit der die Segmentregelung durchgeführt werden kann. Bei geöffneter Sperrplatte 20, d.h. in der Stellung 0, strömt die Luft gemäß dem Pfeil P aus der Düse 22 in den Raum zwischen Blaskasten 16 und Sieb F 1 entgegengesetzt zur Laufrichtung von Sieb F 1. Die Sperrplatte 20 ist in der Stellung E geschlossen, wobei der Lufteintritt in den Raum zwischen Blaskasten 16 und Sieb F 1 verhindert ist. Der Blaskasten 16 und die Leitwalze 12 sind in gewohnter Weise an der übrigen Konstruktion der Pa­ piermaschinen-Trockenpartie befestigt. Die Umluft ist die im Trockensystem zirkulierende Luft, deren Feuchtigkeitsgehalt mit dem Fortschreiten der Trocknung wächst. Damit der Feuch­ tigkeitsgehalt nicht zu groß wird, wobei die Trocknung nicht mehr fortschreitet, wird ein Teil der Umluft von Zeit zu Zeit durch Ersatzluft ersetzt, die trocken und häufig auch heiß ist.

In der Ausführungsform nach Fig. 4 wird aus dem Blas­ kasten 16 der erfindungsgemäßen Vorrichtung D 1 Umluft gemäß Pfeil P in den Raum zwischen Blaskasten 16 und Sieb F 1 gebla­ sen. Aus der Leit- bzw. Lochwalze 12 wird Luft P durch die Löcher 18 geblasen, und bei dieser Ausführungsform der Erfin­ dung befinden sich in der Lochwalze 12 Segmentregelungsele­ mente 23, mit denen die Löcher 18 bestimmt werden, durch welche die Luft ausgeblasen wird. Im übrigen ist die Vorrich­ tung der in Fig. 1-3A dargestellten ähnlich.

In der Ausführungsform der Erfindung nach Fig. 5 er­ folgt die Regelung des Belüftungsprofils mit einer Sperrdüse 24, die an der Düsenöffnung des Umluftraumes 21 des Blas­ kastens 16 befestigt ist. Im übrigen ist die Vorrichtung der in Fig. 1-3A dargestellten ähnlich.

Claims (10)

1. Taschenbelüftungsverfahren in einem Papiermaschinen- Mehrzylindertrockner, bestehend aus zwei Reihen Trockenzylin­ der (10, 11), in denen Zweisiebführung angewendet wird, so daß die Papierbahn (W) mit Trockensieben (F 1, F 2) derart geführt wird, daß kurze offene Züge (Wp) von einer Zylinder­ reihe zur anderen entstehen, in welchem Verfahren zum Führen der Trockensiebe F 1, F 2 Leitwalzen (12, 13) und zum Belüften der Taschen (T 1, T 2), die sich im Bereich zwischen den freien Flächen der Siebe (F 1, F 2) und der Zylinder (10, 11) bilden, Blaskästen (16, 17) verwendet werden, dadurch gekennzeichnet, daß zur Belüftung der Taschen (T 1, T 2) in dem Verfahren Er­ satzluft als Luftströmungen (P) durch die Lochung (18) des Zylindermantels der Leitwalzen (12, 13) in die Taschen (T 1, T 2) geblasen wird, und daß in dem Verfahren Luft durch die im Blaskasten (16, 17) befindlichen Düsen (22, 23) in die Taschen (T 1, T 2) geblasen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch die im Lochbereich (14, 15) der Leitwalze (12, 13) befindlichen Löcher (18) Ersatzluft geblasen wird, wobei die Löcher (18) nicht mit einer Verschlußplatte (19) geschlossen sind, wodurch mit Hilfe der Verschlußplatte (19) der gewünsch­ te Sektor für die Blasströmungen gebildet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeich­ net, daß aus dem Umwälzluftraum (21) des Blasluftkastens (16, 17) Umwälzluft durch eine Düse (22) geblasen wird und daß die Düse (22) aus einer Absperrplatte (20) besteht, um Segment­ regelung zu erzielen.

4. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeich­ net, daß in dem Verfahren Segmentregelung mit Hilfe der Seg­ mentregelungselemente (23) der Leitwalze (12, 13) durchge­ führt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Regelung in dem Verfahren mit einer Sperrdüse (24) des Blaskastens (16, 17) durchgeführt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeich­ net, daß die in dem Verfahren einzublasende Ersatzluft heiß und trocken ist.

7. Vorrichtung in einem Papiermaschinen-Mehrzylinder­ trockner zur Verwirklichung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 6, bestehend aus zwei übereinanderliegenden Reihen Troc­ kenzylinder (10, 11), in welchem Trockner Zweisiebführung angewendet wird derart, daß die Trockenpartie aus einem Ober­ sieb (F 1), das von Leitwalzen (12) geführt wird, und einem entsprechenden Untersieb besteht, das von Leitwalzen (13) geführt wird, und der Mehrzylindertrockner aus Blaskästen (16, 17) zur Belüftung der Taschen (T ₁, T₂) besteht, die im Bereich zwischen den Sieben (F 1, F 2) und den freien Flächen der Zylinder (10, 11) gebildet werden, dadurch gekennzeich­ net, daß die Leitwalzen (12, 13) zum Blasen von Luftströmun­ gen (P) zwecks Belüftung der Taschen (T 1, T 2) mit einem Loch­ bereich (14, 15) versehen sind, und daß die Blaskästen (16, 17) mit Düsen (22, 23) versehen sind, um die Taschen (T 1, T 2) mit Luftströmungen (P) zu belüften.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Blaskasten (16, 17) zur Erzielung der Segmentregelung mit einer Sperrplatte (20) versehen ist, die (20) sich an der Spitze der Düse (22) des Umwälzluftraumes (21) befindet.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Blaskasten (16, 17) mit einer Sperrdüse (24) zur Regelung des Belüftungsprofils versehen ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich­ net, daß die Leitwalze (12, 19) mit Segmentregelungselementen (23) versehen ist.