Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Staubabtrennung von einer
laufenden Papierbahn, insbesondere Tissuebahn, wobei die mit der
Papierbahn mitgeführte und staubbeladene Luft aus der Grenzschicht
abgetrennt wird. Weiters betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur
Durchführung des Verfahrens mit einem quer zur Papierbahn verlaufenden
ersten Abtrennkasten.
Bei Erzeugung von Tissuepapier können je nach Rohstoff, Produkt,
Endtrockengehalt und Chemieeinsatz zwischen 1 bis 2% der Produktion als
Staub im Bereich der Kreppung anfallen. Dieser Staub führt einerseits zur
Beeinträchtigung der Produktion und stellt andererseits eine Gefahr für die
Gesundheit und Sicherheit der Mitarbeiter dar. Durch den Trend zu
weicheren Tissuepapieren und den Einsatz von mehr mechanischen
Faserstoffen wird das Staubproblem noch vergrößert. Der Staub besteht aus
Feinteilen und Fragmenten von Fasern, die von der Papierbahn primär beim
Kreppschaber abgetrennt werden. Ein Teil des Staubes fällt auf den Boden
des Maschinenraums und der Rest wird mit der Luftgrenzschicht an beiden
Seiten der Papierbahn befördert, während sie vom Kreppschaber zum Roller
transportiert wird. Ein weiterer Anteil von Staub verbleibt auf der Oberfläche
der Papierbahn, wodurch es bei der Weiterbearbeitung zu Problemen
kommen kann.
Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, bei
der der anfallende Staub auf einer sich schnell bewegenden Papierbahn,
insbesondere Tissuebahn, so entfernt wird, daß die zulässigen
Staubgrenzwerte eingehalten werden und dabei die Verfügbarkeit der
Papiermaschine, insbesondere Tissuemaschine, verbessert wird.
Die Erfindung ist daher dadurch gekennzeichnet, daß die Papierbahn auf die
gekrümmte Führungsfläche eines als Stabilisator ausgebildeten
Abtrennkastens tangential auf- und abläuft und die Luft aus der
Grenzschicht abgelenkt und durch den Abtrennkasten abgeführt wird. Durch
den als Stabilisator ausgebildeten Abtrennkasten wird eine exakte
Bahnführung erreicht, wobei das tangentiale Auf- und Ablaufen auf die
gekrümmte Führungsfläche die Rißanfälligkeit der Papierbahn wesentlich
herabsetzt. Dies wird weiters dadurch unterstützt, daß die Luft aus der
Grenzschicht abgelenkt und in den Abtrennkasten geleitet und von dort
weiter abgeführt wird. Die sonst üblichen Wirbel und Überdrücke, die
ebenfalls zu Bahnabrissen führen, werden dadurch vermieden.
Eine günstige Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß
die Luft aus der Grenzschicht abgesaugt wird. Dadurch wird die Gefahr des
Papierbahnabrisses durch einen Überdruck weiter herabgesetzt.
Eine günstige Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß
die Luft gleichmäßig über die Banhbreite abgeführt wird. Durch diese
Maßnahme kann auch ein örtlicher Überdruck verhindert werden, der
allenfalls bei sehr dünnen Papieren zu Abrissen führen könnte.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet,
daß zusätzlich die Luft von der Unterseite der Papierbahn abgetrennt und
abgeführt wird, wobei die von der Unterseite der Papierbahn abgetrennte
Luft abgesaugt werden kann. Durch das Abtrennen bzw. Absaugen der Luft
an der Unterseite wird auch der hier anhaftende Staub entfernt und
abgeführt. Damit wird ermöglicht, daß die geforderten Staubgrenzwerte
besser eingehalten werden können.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet,
daß nach Abtrennung der staubbeladenen Luft Umgebungsluft zugeführt
wird, um Wirbelbildung zu vermeiden. Um bei einer für die Staubentfernung
ausreichenden Absaugung der Luft eine allfällige Wirbelbildung und damit
verbundene Gefahr des Papierbahnabrisses zu vermeiden, wird an diesen
Stellen staubfreie Umgebungsluft zugeführt und damit wieder der
entsprechende Druck hergestellt.
Eine günstige Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß
die Papierbahn vor der Luftabtrennung stabilisiert wird, wobei
mitgeschleppte Luft vom Stabilisator abgeleitet werden kann. Die zusätzliche
Stabilisierung der Papierbahn vor der Luftabtrennung erleichtert die
Bahnführung und verringert dadurch ebenfalls die Gefahr von Bahnabrissen.
Wird mitgeschleppte Luft vom Stabilisator abgeleitet, kann bereits vor der
eigentlichen Luftabtrennung ein Teil des Staubes entfernt werden.
Weiters betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Staubabtrennung von
einer laufenden Papierbahn, insbesondere Tissuebahn, mit einem quer zur
Papierbahn verlaufenden ersten Abtrennkasten. Sie ist dadurch
gekennzeichnet, daß der erste Abtrennkasten als Stabilisator mit
gekrümmter Führungsfläche für die Papierbahn ausgebildet ist und eine
Einrichtung zur Umlenkung der Luftgrenzschicht in einen Sammelkanal des
Abtrennkastens aufweist. Durch die Form des Abtrennkastens als
Stabilisator mit gekrümmter Führungsfläche wird eine gute Bahnführung
erreicht und damit die Gefahr des Abrissses der Papierbahn verringert. Die
gleichzeitige Abfuhr der Luftgrenzschicht in einen Sammelkanal ermöglicht
eine gute Staubentfernung von der schnell laufenden Papierbahn.
Eine Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der
Sammelkanal einen sich zur Triebseite der Maschine erweiternden
Querschnitt aufweist. Dadurch wird erreicht, daß die Luft gleichmäßig über
die Bahnbreite abgeführt wird, und somit kein örtlicher Über- oder
Unterdruck entsteht, der zu Bahnabrissen führen kann.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet,
daß an der Papierauflaufseite des ersten Abtrennkastens ein Absaugschlitz
vorgesehen ist, der vorzugsweise einstellbar ausgeführt ist. Durch den
vorgesehenen Absaugschlitz kann die Luft mit dem Staub gezielt abgeführt
werden, wobei es die Einstellbarkeit ermöglicht die Menge entsprechend
dem Anfall abzutrennen bzw. abzusaugen.
Eine günstige Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß
der Abtrennkasten auf der gesamten Breite öffenbar ist. Durch diese
Ausführung wird eine günstige Reinigungsmöglichkeit geschaffen, die
speziell bei der staubbeladenen Luft in feuchter Umgebung von Bedeutung
ist.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet,
daß ein weiterer Abtrennkasten an der Papierbahnunterseite vorgesehen ist,
auf dem die Papierbahn mit einem sehr kleinen Winkel, vorzugsweise von
1° bis 5°, beispielsweise von 1° bis 2°, aufläuft. Durch einen weiteren
Abtrennkasten an der Papierunterseite wird eine zusätzliche
Staubentfernung ermöglicht, wobei das Auflaufen mit einem sehr kleinen
Winkel in einfacher Weise eine bessere Bahnführung ermöglicht und somit
zu weniger Abrissen an scharfen Kanten führt.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet,
daß der weitere Abtrennkasten ein Ablenkblech aufweist, das vorzugsweise
schwenkbar ausgeführt ist. Mit diesem Ablenkblech kann die Luft direkt in
den Abtrennkasten geleitet werden, wobei es die schwenkbare Ausführung
ermöglicht, die abzutrennende Luftmenge einzustellen.
Eine günstige Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß
der untere Abtrennkasten mindestens in zwei Kammern geteilt ist. Durch
diese Ausführung läßt sich die Luft vor und hinter dem Abtrennkasten
gesondert abführen und auch die Abführmenge gesondert einstellen, sodaß
eine stabile Bahnführung ohne Abrisse gewährleistet wird.
Eine günstige Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß
ein Stabilisator vor dem ersten Abtrennkasten vorgesehen ist, der eine
Breitstreckwirkung auf die Papierbahn ausübt, wobei der Stabilisator
schwenkbar ausgeführt sein kann. Durch diesen zusätzliche Stabilisator wird
eine noch stabilere Bahnführung erzielt, wobei zusätzlich eine Luftablenkung
und damit Staubreduzierung erfolgt. Durch die schwenkbare Ausführung ist
immer die ideale Bahnspannung gewährleistet und auch bei Bahnabrissen
kann dieser Stabilisator vor dem Aufführen der Papierbahn weggeklappt
werden.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet,
daß im Bereich des Schabers der Papiermaschine auf der Triebseite eine
trichterförmige Absaughaube vorgesehen ist. Durch eine derartige
Absaugmöglichkeit kann auch während eines Bahnabrisses und
Neuaufführen der Papierbahn der beim Schaber enstehende Staub sicher
abgeführt werden und damit die Staubbelastung reduziert werden.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet,
daß ein weiterer Abtrennkasten auf der Papieroberseite vorgesehen ist.
Durch diese Maßnahme können auch noch die letzten Reste des noch an
der Papierbahnoberseite anhaftenden Staubes entfernt werden, bevor die
Papierbahn aufgerollt wird.
Im folgenden wird nun die Erfindung anhand der Zeichnungen beispielhaft
beschrieben, wobei Fig. 1 das Schema eines Staubentfernungssystemes bei
einer Tissuemaschine, Fig. 2 eine detaillierte Darstellung der einzelnen
Systemelemente, Fig. 3 eine Ansicht eines oberen Abtrennkastens, Fig. 4a
und 4b Schnitte durch Fig. 3, Fig. 5 eine Ansicht eines unteren
Abtrennkastens und Fig. 6a und 6b Schnitte durch Fig. 5 zeigen.
Fig. 1 zeigt das Schema einer Staubentfernung von einer Papierbahn. Am
Ende des Papierherstellungsprozeßes befindet sich der Papiertrockner 1 mit
einem Trockenzylinder 2 und einer Trockenhaube 3, aus der heiße Luft auf
die um den Trockenzylinder 2 geführte Papierbahn 4 geblasen wird. Die
Papierbahn wird am Eintritt noch über Anpreßwalzen 5, 5' geführt. Nach
erfolgter Trocknung der Papierbahn 4 wird diese mittels eines Schabers 6
vom Trockenzylinder 2 abgeschabt. Dabei entsteht einerseits eine große
Menge an Staub, andererseits werden Fasern leicht von der
Papieroberfläche abgehoben. Um im Falle eines Papierbahnabrisses das
Papier zu sammeln und nochmals verwenden zu können befindet sich
unterhalb des Schabers 6 eine sogenannte Ausschußbütte 7. Zur besseren
Bahnführung ist nach dem Schaber 6 ein Stabilisator 8 vorgesehen. Ein Teil
der mitgeführten und mit Staub beladenen Luft prallt hier an den Stabilisator
und wird in die Ausschußbütte 7 geleitet, von wo diese Luft abgesaugt wird.
Im Fall eines Papierbahnabrisses läßt sich dieser Stabilisator 8 nach unten
klappen, sodaß nachher die Papierbahn wieder problemlos aufgeführt
werden kann. Im Anschluß an diesen Stabilisator 8 befindet sich an der
Papierbahnoberseite ein Luftabtrennkasten 9, der eine weitere Stabilisierung
der Bahn durchführt und Luft von der Papierbahnoberseite abtrennt. Daran
anschließend befindet sich ein weiterer Abtrennkasten 10 an der Unterseite
der Papierbahn in den die an der Unterseite mitgeführte und staubbeladene
Luft abgelenkt wird. Allein durch den Staudruck der mitgeführten Luft wird
diese bereits abgeführt und es ist kaum eine Absaugung erforderlich.
Anschließend an den unteren Abtrennkasten 10 befindet sich üblicherweise
ein traversierendes Meßgerät 11 zur Aufnahme der Papierbahneigenschaften.
Zu weiteren Staubabtrennung ist noch ein weiterer Abtrennkasten
12 an der Papierbahnoberseite vorgesehen, bevor die Papierbahn
über eine Arbeitswalze 13 auf den Tambour 14 aufgewickelt wird. Alle mit
Staub beladenen Luftströme werden über einen Abscheider 15 geführt, in
dem der Staub durch Eindüsen von Wasser abgeschieden wird. Die Luft
wird anschließend durch einen Ventilator 16 abgesaugt, wobei das mit Staub
beladene Wasser in einen Behälter 17 gelangt und von dort als Abwasser
abgeführt wird.
Fig. 2 zeigt nun den Teil der Staubabsaugung im Detail. Es ist hier der
Trockenzylinder 2 zu erkennen, von dem die Papierbahn 4 mittels des
Schabers 6 abgeschabt wird. Ein Teil der staubbladenen Luft wird dabei
durch den schwenkbar ausgeführten Stabilisator 8 nach unten in die
Ausschußbütte 7 abgelenkt. Daran anschließend wird das Papier zum
Abtrennkasten 9 geführt, der zur stabilen Papierbahnführung eine
gekrümmte Führungsfläche 18 aufweist. Die Papierbahn läuft hier am
Einlauf 18' tangential auf diesen Abtrennkasten 9 auf und verläßt den
Abtrennkasten am Auslauf 18" ebenfalls tangential. Durch diese gekrümmte
Führungsfläche 18 wird die erforderliche Bahnspannung erzeugt, sodaß
immer eine stabile Bahnführung gewährleistet wird. Am Einlauf 18' wird die
von der Papierbahn mitgeführte Luft umgelenkt und in einen Absaugschlitz
19 geführt. Die Wand 20 des Absaugschlitzes 19 ist gelenkig angebracht,
wodurch der Absaugschlitz 19 einstellbar ist. Zur Reinigung des
Abtrennkastens kann diese Wand 20 ganz nach oben geklappt und somit
der Absaugkanal 21 zur Reinigung freigegeben werden. Die Innenflächen
des Abtrennkastens sind glatt und weisen keine Kanten, Ecken oder
sonstige Stellen auf, an denen sich Staub ansammeln kann. Auch dadurch
wird eine Reinigung des Abtrennkastens erleichtert. Nach dem Ablaufen der
Papierbahn vom Auslauf 18" des Abtrennkastens 19 wird die Papierbahn 4
zu einem unteren Abtrennkasten 10 geführt. Hier trifft die Papierbahn unter
einem geringen Winkel, vorzugsweise von 1° bis 5°, beispielsweise hier von
1° bis 2°, auf, wodurch wiederum eine gute Bahnführung erreicht wird. Die
mitgeschleppte Luft wird hier über einen Absaugschlitz 22 in den Kasten 10
geführt. Dieser Absaugschlitz 22 weist ein Ablenkblech 23 auf, das zur
optimalen Luftabtrennung einstellbar ausgeführt ist. Am Auslauf der
Papierbahn vom Abtrennkasten 10 kann Luft zugeführt werden, um eine
Wirbelbildung und damit verbunden neuerliche Staubgeneration durch
Auftreten von Unterdruck zu vermeiden. Nach Durchgang der Papierbahn
durch ein traversierendes Meßgerät 11 wird die Bahn über einen weiteren
Abtrennkasten 12 geführt, der analog dem unteren Abtrennkasten 10
ausgeführt ist. Anschließend wird die Papierbahn 4 über Walzen 13 auf den
Tambour 14 aufgerollt.
Fig. 3 zeigt eine Ansicht eines oberen Abtrennkastens 9, wobei hier links die
Triebseite (gekennzeichnet mit TS) und rechts die sogenannte Führerseite
(gekennzeichnet mit FS) der Papiermaschine markiert ist. Die Luft wird über
ein Absaugrohr 25 auf der Triebseite aus dem Abtrennkasten 9 abgeführt.
Fig. 4a und 4b zeigen einen Querschnitt des Abtrennkastens 9 in der Nähe
der Führerseite gemäß Linie A-A bzw. in der Nähe der Triebseite gemäß
Linie B-B. Hier ist erkennbar, daß der Querschnitt des Absaugkanals 21 von
der Führerseite zur Triebseite hin zunimmt. Dadurch wird erreicht, daß die
Geschwindigkeiten in allen Punkten über die Bahnbreite annähernd konstant
sind. Somit treten keine örtlichen Unterschiede bei der Luftabsaugung auf
und die Gefahr von Bahnabrissen wird verringert. In den Figuren 4a und 4b
ist deutlich die Führung der Papierbahn 4 erkennbar, die über die
Führungsfläche 18 des Abtrennkastens 9 geführt wird. Am Eintritt 18' bzw.
Auslauf 18" läuft die Papierbahn 4 tangential ein bzw. ab und es wird durch
die Ausgestaltung des Einlaufes 18' bzw. des Auslaufes 18" sichergestellt,
daß es zu keiner weiteren Staubgenerierung durch die Umlenkung kommt.
Die Luft aus der Grenzschicht wird durch den Absaugschlitz 19 in den
Sammelkanal 21 geleitet. Die Kammerwand 20 ist schwenkbar ausgeführt,
sodaß einerseits der Absaugschlitz 19 eingestellt werden kann und des
weiteren auch der Abtrennkasten 9 zur Reinigung öffenbar ist.
Fig. 5 zeigt nun die Ansicht eines unteren Abtrennkastens 10, wiederum
links die Triebseite und rechts die Führerseite der Papiermaschine, wobei
die Absaugung über eine Leitung 26, 27 auf der Triebseite erfolgt.
Fig. 6a zeigt den Querschnitt des Abtrennkastens 10 auf der Führerseite
gemäß Linie C-C. Hier ist das nahezu ebene Auflaufen der Papierbahn 4 auf
den Abtrennkasten 10 gut erkennbar. Die Luft wird durch das Ablenkblech
23 in den Abtrennkasten 10 geleitet. Weitere Luft kann beim Ablaufen
der Papierbahn 4 vom Abtrennkasten 10 durch eine Öffnung 28 abgesaugt
werden. In Fig. 6b ist der Querschnitt des Abtrennkasten 10 auf der
Triebseite gemäß Linie D-D dargestellt. Hier sind zusätzlich die
Absaugquerschnitte 26 und 27 zu erkennen.
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsformen beschränkt.