AT13382U1 - Vorrichtung zum Befeuchten der Oberflächenschicht einer Faserstoffbahn - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Befeuchten einer Faserstoffbahn (10), insbesondere einer Papier-, Tissue- oder Kartonbahn, die vor einem einen Walzenspalt bildenden Walzenpaar angeordnet ist, mit einer Dampfblaskammer (6) die in einer Dampfkammer (4) mit einem Arbeitsdampfanschluss (8) angeordnet ist und die über mindestens ein Dampfventil (3) mit Dampf versorgbar ist, wobei die Dampfblaskammer (6) in der Dampfkammer (4) derart angeordnet ist, dass zumindest ein Teil einer mit Dampfaustrittsöffnungen (11) versehene Außenwand (15) der Dampfblaskammer (6) nicht von der Dampfkammer (4) umschlossen ist, wobei die Außenwand (15) neben den Dampfaustrittsöffnungen (11) mit einer Heizeinrichtung (7) unabhängig beheizbar ist.

Description

österreichisches Patentamt AT13 382U1 2013-11-15

Beschreibung

VORRICHTUNG ZUM BEFEUCHTEN DER OBERFLÄCHENSCHICHT EINER FASERSTOFFBAHN

[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Befeuchten einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Papier-, Tissue- oder Kartonbahn, die vor einem einen Walzenspalt bildenden Walzenpaar angeordnet ist. Die Vorrichtung besteht aus einer Dampfblaskammer, die in einer Dampfkammer mit einem Dampfanschluss angeordnet ist. Die Dampfblaskammer kann über die Dampfkammer und mindestens ein Dampfventil mit Dampf versorgt werden.

[0002] Derartige Befeuchtungseinrichtungen dienen dazu, vorbeilaufende Materialbahnen mit Dampf zu beaufschlagen, um deren Feuchtigkeit und Temperatur zu erhöhen. Ein weitverbreiteter Anwendungsbereich ist hierbei die Herstellung oder Bearbeitung von Papierbahnen, bei denen derartige Dampfbefeuchtungseinrichtungen in Verbindung mit Kalandern oder anderen Walzenanordnungen verwendet werden. Die Papierbahn wird hier vor dem Durchlaufen eines Walzenspaltes mit Dampf beaufschlagt, um den Glanz oder die Glätte zu verbessern, den Bulk, die Dicke oder die Dichte zu verändern oder die Feuchtigkeit zu erhöhen. Weiterhin kann über eine Querprofilregelung das Querprofil verbessert werden.

[0003] Das Aussehen einer Papierbahn, das vor allem auch durch den Glanz und die Glätte bzw. Rauhigkeit seiner Oberfläche bestimmt wird, ist in der heutigen Zeit eine wichtige Kenngröße der Papierbahn. Die Oberflächenbeschaffenheit beeinflusst nicht nur ihr Aussehen, sondern auch ihre weitere Verarbeitbarkeit. Für bestimmte Anwendungen sind hohe Glanz- und oder Glättewerte erwünscht, die auch möglichst gleichmäßig reproduzierbar sein sollten.

[0004] Zur Erhöhung von Glanz und/oder Glätte wird die Papierbahn durch mindestens einen Walzenspalt geführt und unter hohem Druck geglättet. Ohne zusätzliche Vorbehandlung würde die Papierbahn hierbei insgesamt stark komprimiert und somit einen Volumenverlust erleidet. Außerdem kommt es zu einer verstärkten Schwarzsatinage und zu einer Verschlechterung der Papierbahneigenschaften.

[0005] Aus dem Stand der Technik sind einige Bauformen von Dampfblaskästen bekannt, so wird z.B. in der DE 43 01 023 A1 ein Dampfblaskasten offenbart, der eine zwischen zwei Arbeitsdampfkanälen positionierte Dampfblaskammer aufweißt, bei der die freie Gehäusewand über einen Heizkanal beheizt wird. Der Heizdampf für den Heizkanal wird nach dem durchströmen des ersten Arbeitsdampfkanals von dem Arbeitsdampfstrom abgezweigt. Dadurch ist keine separate Beheizung des Heizkanals möglich und in den Arbeitsdampfkanälen herrscht eine relativ hohe Strömungsgeschwindigkeit.

[0006] Eine weitere Befeuchtungseinrichtung ist aus der DE 41 25 062 A1 bekannt. Der Dampfblaskasten ist hier ähnlich aufgebaut wie der aus der DE 43 01 023 A1, mit dem Unterschied, dass die Dampfblaskammer in Zonen aufgeteilt ist. Die Zonentrennwände sind mit zusätzlichen Heizkanälen ausgestattet, so dass jede Dampfblaskammer allseitig beheizbar ist. Dieser Aufbau ist sehr aufwendig und bringt bei der Beheizung der freien Gehäusewand keinen Vorteil.

[0007] Die DE 195 00 752 A1 offenbart eine Dampfbefeuchtungseinrichtung die eine Heizdampfverteilerkammer umfasst, über den die Dampfblaskammer mit Arbeitsdampf versorgbar ist. Die gleichmäßige Verteilung wird durch die Versorgungsleitungen erreicht. Es erfolgt keine Beheizung der freien Aussenwand.

[0008] Aufgabe der Erfindung ist es eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Befeuchten einer Materialbahn bereitzustellen, die/das die oben genannten Nachteile nicht aufweist und zudem kostengünstiger aufgebaut ist.

[0009] Die Aufgabe wird mittels einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 1 sowie dem Verfahren nach Anspruch 14 gelöst. 1 /8 österreichisches Patentamt AT 13 382 U1 2013-11-15 [0010] Erfindungsgemäß wird eine Vorrichtung der Eingangs genannten Art vorgeschlagen, bei der die Dampfblaskammer in der Dampfkammer derart angeordnet ist, dass zumindest ein Teil einer mit Dampfaustrittsöffnungen versehene Außenwand der Dampfblaskammer nicht von der Dampfkammer umschlossen ist, wobei die Außenwand neben den Dampfaustrittsöffnungen mit einer Heizeinrichtung unabhängig beheizbar ist.

[0011] Dadurch wird erreicht, dass die Außenwand mit den Dampfaustrittsöffnungen immer ausreichend beheizt ist, so dass sichergestellt ist, dass es insbesondere beim Wideranfahren der Anlage nach einem Stillstand nicht zur Kondensatbildung im Bedampfungsraum kommt.

[0012] Die Heizeinrichtung wird vorzugsweise durch einen Heizkanal gebildet der von außen mit der Außenwand verbunden ist und der unabhängig mit Dampf beheizbar ist.

[0013] Alternativ ist eine elektrische Heizeinrichtung denkbar, die besonders vorteilhaft regelbar ist.

[0014] Des Weiteren ist es vorteilhaft den Heizkanal mit separat zugeführtem Dampf zu beheizen, um sicherzustellen, dass ausreichend Dampf durch den Heizkanal geleitet wird.

[0015] In einer weiteren Ausführung der Vorrichtung ist für den Heizkanal ein Heizdampfanschluss vorhanden, der auf der gegenüberliegenden Seite vom Arbeitsdampfanschluss angeordnet ist. Das hat den Vorteil, dass der Heizkanal im Gegenstromverfahren mit Heizdampf durchströmt wird, wodurch besonders vorteilhaft eine gleichmäßige Erwärmung der Außenwand erfolgt.

[0016] Wird die Vorrichtung zur Querprofilregelung verwendet, ist es erforderlich den Dampfblaskasten in Querrichtung zur verlaufenden Faserstoffbahn in mehrere Zonen zu unterteilen, wobei die Dampfkammer über die gesamte Breite durchgängig ausgeführt ist. Dabei ist jede Zone über ein Dampfventil mit Dampf aus der Dampfkammer versorgbar.

[0017] Jedes Dampfventil ist vorzugsweise auf der Dampfkammer positioniert, und zwar so, dass die Dampfkammer über das Dampfventil und ein Verbindungskanal mit der Dampfblaskammer verbunden werden kann. Durch die Verwendung eines regelbaren Ventils, das z.B. mittels eines pneumatischen oder elektrischen Antriebs angetrieben wird, ist die Dampfmenge zudem noch über eine Qualitätsreglung regelbar. Des Weiteren werden nur die Komponenten des Dampfventils der Dampfhitze ausgesetzt, die mit der Dampfkammer in Kontakt stehen. Der Antrieb und empfindliche elektrische Komponenten können gegen die Hitze geschützt oder sogar gekühlt werden.

[0018] Das Dampfventil kann aus mehreren Einzelventilen bestehen, die den Dampfstrom kaskadenartig regeln. Vorzugsweise wird aber ein Ventil verwendet, mit dem sich der Dampfstrom linear regeln lässt.

[0019] Bevorzugterweise herrscht zwischen den beiden Enden der Dampfkammer ein Differenzdruck. Dies bewirkt eine gleichmäßige Dampfströmung durch die Dampfkammer.

[0020] Des Weiteren weisen die Dampfkammer und der Heizkanal mindestens einen Ausgang auf, aus dem Dampf und/oder kondensiertes Wasser ausgelassen werden kann.

[0021] Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist das Verfahren, mit einer Vorrichtung der Eingangs genannten Art, dass sich dadurch auszeichnet, dass die Dampfblaskammer in der Dampfkammer derart angeordnet ist, dass zumindest ein Teil einer mit Dampfaustrittsöffnungen versehene Außenwand der Dampfblaskammer nicht von der Dampfkammer umschlossen ist, wobei die Außenwand neben den Dampfaustrittsöffnungen mit einer Heizeinrichtung unabhängig beheizt wird.

[0022] In einer erweiterten Ausführung des Verfahrens ist vorgesehen, dass bevor mit der Befeuchtung der Faserstoffbahn begonnen wird, nur die Dampfkammer und/oder die Heizeinrichtung zur Aufheizung der Vorrichtung mit Dampf versorgt werden. Dadurch kann die Vorrichtung und/oder die Außenwand schnell und gezielt auf Betriebstemperatur gebracht oder gehalten werden, ohne dass die Gefahr von Kondensatbildung in der Bedampfungszone beim Anfah- 2/8 österreichisches Patentamt AT13 382U1 2013-11-15 ren der Anlage besteht.

[0023] Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Skizzen näher erläutert. In diesen zeigen: [0024] Figur 1 einen Querschnitt der erfindungsgemäßen Vorrichtung [0025] Figur 2 einen Längsschnitt durch die Vorrichtung [0026] Figur 1 zeigt einen Querschnitt durch die erfindungsgemäße Vorrichtung. Die hier gezeigte Vorrichtung wird allgemein als Dampfblaskasten 1 bezeichnet. Der Dampfblaskasten besteht aus einer Dampfkammer 4, in der eine Dampfblaskammer 6 untergebracht ist. Die Dampfblaskammer 6 ist aber nicht komplett von der Dampfkammer 4 umschlossen, sondern eine Außenwand 15, in der die Dampfaustrittsöffnungen 11 positioniert sind, ist zumindest teilweise nicht von der Dampfkammer 4 umschlossen und kann damit auch nicht vom Arbeitsdampf beheizt werden.

[0027] Der Arbeitsdampf wird durch den Arbeitsdampfanschluss 8 in die Dampfkammer 4 eingeleitet und beheizt damit alle innen liegenden Wände der Dampfblaskammer 6.

[0028] Die Außenwand 15 weist neben den Dampfaustrittsöffnungen 11 einen Heizkanal 7 auf, der so ausgelegt ist, dass er möglichst nahe an die Dampfaustrittsöffnungen 11 heranreicht, so dass möglichst die gesamte Außenwand beheizt werden kann.

[0029] Die Dampfblaskammer 6 kann, wie in Fig. 2 dargestellt, in mehrere Zonen 13 unterteilt sein, wobei dann jeder Zone 13 ein Dampfventil 3 zugeordnet ist.

[0030] Über den Arbeitsdampfanschluss 8 wird in die Dampfkammer 4 Dampf zugeführt. Der zugeführte Dampf gelangt dann über die Dampfventile 3 und den Verbindungskanälen 5 in die Dampfblaskammern 6 und von dort durch die Düsenaustrittsöffnungen 11 in den Bedampfungsraum 16 und damit auf die Faserstoffbahn 10.

[0031] Das Dampfventil 3 ist auf der Dampfkammer 4 befestigt, also außerhalb der Dampfkammer und damit in einem nicht beheizten Bereich. So kommt nur der Ventilblock 17 mit der beheizten Dampfkammer 4 in Berührung. Der Dampf gelangt über eine Austrittsöffnung in der Dampfkammer 4 durch den Ventilblock 17, den Verbindungskanal in die Dampfblaskammer 6.

[0032] Der Stellmotor des Dampfventils 3 ist auf dem Ventilblock 17 angebracht und kommt somit nicht direkt mit der Dampfhitze in Berührung und ist zudem sehr einfach zu warten und zu montieren.

[0033] Der Heizkanal 7 ist an einen separaten Heizdampfanschluss 9 angeschlossen, der separat regelbar ist.

[0034] In Figur 2 ist ein Längsschnitt durch die Vorrichtung gezeigt. Aus dieser Darstellung kann entnommen werden, dass die Dampfkammer 4 von einem Heizdampfanschluss 8 versorgt wird und der Heizkanal 7 von einem Heizdampfanschluss 9, die gegenüberliegend an den Dampfblaskasten 1 angeschlossen sind.

[0035] Zur Regelung der Dampfzufuhr 8,9 ist in jeder Zuleitung ein Dampfregelventil 18 eingebaut, so dass der benötigte Dampf regelbar der Dampfkammer und dem Heizkanal zugeführt werden kann.

[0036] Zum Auslass des nicht nötigten Dampfes bzw. des kondensierten Wassers weißt die Dampfkammer 4 wie auch der Heizkanal 7 einen Dampf- und Kondensatausgang 14 auf. 3/8 österreichisches Patentamt AT 13 382 Ul 2013-11-15

BEZUGSZEICHENLISTE 1 Dampfblaskasten 2 Dampfeinlass 3 Dampfventil 4 Dampfkammer 5 Verbindungskanal 6 Dampfblaskammer 7 Heizkanal 8 Arbeitsdampfanschluss 9 Heizdampfanschluss 10 Faserstoffbahn 11 Dampfaustrittsöffnung 12 Dampfblaskammerzone 13 Antrieb 14 Dampf-und Kondensatausgang 15 Außenwand 16 Bedampfungsraum 17 Ventilblock 18 Dampfregelventil 4/8

Claims (15)

1. österreichisches Patentamt AT13 382U1 2013-11-15 Ansprüche 1. Vorrichtung zum Befeuchten einer Faserstoffbahn (10), insbesondere einer Papier-, Tissue- oder Kartonbahn, die vor einem einen Walzenspalt bildenden Walzenpaar angeordnet ist, mit einer Dampfblaskammer (6) die in einer Dampfkammer (4) mit einem Arbeitsdampfanschluss (8) angeordnet ist und die über mindestens ein Dampfventil (3) mit Dampf versorgbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Dampfblaskammer (6) in der Dampfkammer (4) derart angeordnet ist, dass zumindest ein Teil einer mit Dampfaustrittsöffnungen (11) versehene Außenwand (15) der Dampfblaskammer (6) nicht von der Dampfkammer (4) umschlossen ist, wobei die Außenwand (15) neben den Dampfaustrittsöffnungen (11) mit einer Heizeinrichtung (7) unabhängig beheizbar ist.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinrichtung (7) ein Heizkanal ist, der mit Dampf beheizbar ist.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinrichtung (7) eine elektrische Heizeinrichtung ist.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinrichtung (7) ein Heizkanal ist, der mit separat zugeführtem Dampf beheizbar ist.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinrichtung (7) ein Heizkanal ist, der über einen Heizdampfanschluss (9) mit Dampf beheizbar ist, der auf der gegenüberliegenden Seite des Arbeitsdampfanschlusses (8) angeordnet ist.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Dampfblaskammer (6) in mehreren Zonen (12) in Querrichtung zur laufenden Faserstoffbahn (10) unterteilt ist und die Dampfkammer (4) über die gesamte Breite durchgängig ist.
7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass jede Zone (12) über ein Dampfventil (3) mit Dampf aus der Dampfkammer (4) versorgbar ist.
8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass das Dampfventil (3) auf der Dampfkammer (4) positioniert ist, so dass die Dampfkammer (4) über das Dampfventil (3) und ein Verbindungskanal (5) mit der Dampfblaskammer (6) verbunden werden kann.
9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass das Dampfventil (3) ein regelbares Ventil ist.
10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass das Dampfventil (3) einen regelbaren pneumatischen Antrieb (13) aufweist.
11. 11. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass das Dampfventil (3) einen regelbaren elektrischen Antrieb (13) aufweißt. 5/8 österreichisches Patentamt AT 13 382 Ul 2013-11-15
12. 12. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass zwischen beiden Enden der Dampfkammer (4) eine Dampfdruckdifferenz erzeugbar ist.
13. 13. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Dampfkammer (4) und der Heizkanal (7) mindestens einen Ausgang (14) aufweisen, aus dem Dampf und/oder kondensiertes Wasser ausgelassen werden kann.
14. 14. Verfahren zum Befeuchten einer Faserstoffbahn (10), insbesondere einer Papier-, Tissue-oder Kartonbahn, die vor einem einen Walzenspalt bildenden Walzenpaar angeordnet ist, mit einer Dampfblaskammer (6) die in einer Dampfkammer (4) mit einem Arbeitsdampfanschluss (8) angeordnet ist und die über mindestens ein Dampfventil (3) mit Dampf versorgt wird dadurch gekennzeichnet, dass die Dampfblaskammer (6) in der Dampfkammer (4) derart angeordnet ist, dass zumindest ein Teil einer mit Dampfaustrittsöffnungen (11) versehene Außenwand (15) der Dampfblaskammer (6) nicht von der Dampfkammer (4) umschlossen ist, wobei die Außenwand (15) neben den Dampfaustrittsöffnungen (11) mit einer Heizeinrichtung (7) unabhängig beheizt wird.
15. 15. Verfahren nach Anspruch 13 dadurch gekennzeichnet, dass, bevor mit der Befeuchtung der Faserstoffbahn (10) begonnen wird, nur die Dampfkammer (4) und/oder die Heizeinrichtung (7) zur Aufheizung der Vorrichtung mit Dampf versorgt werden. Hierzu 2 Blatt Zeichnungen 6/8