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Verfahren und Vorrichtung zum Trocknen einer Materialbahn
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Trocknen einer Materialbahn, z. B. einer Papierbahn. Es ist bekannt, zum Trocknen einer nassen Papierbahn diese über beheizte Trockenzylinder zuführen und in denjenigen Bereichen, in welchen die Papierbahn am Trockenzylinder anliegt, mittels Trockenhauben mit trockenen heissen Gasen anzublasen. Hiebei wurde bereits vorgeschlagen, die Papierbahn über ihre gesamte Breite am einen Ende (Aufblasende) der Trockenhaube anzublasen, wobei das Trockengas entlang der Oberfläche der Materialbahn bis zum andern Ende (Absaugende) der Trockenhaube geführt und dort wieder von der Materialbahn abgeführt wird.
Um dieses Verfahren wirtschaftlicher zu gestalten, wird ein Teil dieses Gases, gegebenenfalls nach einer Nachwärmung, wieder auf die Materialbahn aufgeblasen.
Gemäss einem andern bekannten Verfahren erfolgt die Anblasung der Papierbahn radial durch im Trockenhaubenboden angeordnete Schlitze, wobei jeweils zwischen zwei benachbarten Schlitzen eine Absaugung des Trockengases stattfindet.
Beide erwähnten Verfahren sind mit Nachteilen behaftet. Das erstgenannte Verfahren hat den Nachteil, dass die Papierbahn erfahrungsgemäss über ihre Breite ungleichmässig trocknet, so dass sich sogenannte feuchte Zonen bzw. Streifen ergeben, die eine spezifisch höhere Feuchtigkeit als die übrige Bahnfläche aufweisen. Wohl ist es möglich, diese feuchten Zonen der Papierbahn durch Wärmestrahlung od. dgl. auszutrocknen, jedoch bedingt dies einen wesentlichen zusätzlichen Aufwand, welcher die Betriebskosten des Verfahrens nachteilig beeinflusst.
Das zweitgenannte Verfahren hat den Nachteil, dass durch die Absaugung des Trockengases zwischen den senkrecht auf die Papierbahn aufgeblasenen Gasstrahlen die Adhäsion der Papierbahn auf der Trockenzylinderfläche wesentlich verringert wird, wodurch die Materialbahn auf der Zylinderfläche nur locker aufliegt und zum "Schwimmen" neigt. Es sind daher gesonderte Anpressrollen am bahneintrittsbzw. bahnaustrittsseitigen Ende der Trockenhaube erforderlich, um die Bahn an den Zylinder anzupressen. Da dieses Verfahren ebenso wie das erstgenannte Verfahren ohne Verwendung von Trockenfilzen arbeitet, ist aber eine genügende Adhäsion der Papierbahn am Trockenzylinder für die Mitnahme der Papierbahn wesentlich.
Ausserdem hat dieses zweitgenannte Verfahren den Nachteil, dass das Trocknungsgas nur sehr kurze Zeit mit der nassen Papierbahn in Berührung steht, so dass das Verfahren unwirtschaftlich arbeitet, auch wenn ein Teil des Trocknungsgases nach der Absaugung im Kreislauf geführt wird.
Die Erfindung setzt sich nun zur Aufgabe, ein Verfahren zu schaffen, welches den Vorteil der beiden bekannten Verfahren, nämlich die Vermeidung von die Schrumpfung der Papierbahn behindernden Trockenfilzen, aufrecht erhält, hingegen die Nachteile der bekannten Verfahren vermeidet. Das erfindungsgemässe Verfahren geht hiebei aus von dem erstgenannten der beiden obigen bekannten Verfahren und besteht im wesentlichen darin, dass die feuchte Materialbahn vom Aufblasende bis zum Absaugende der Haube einem exzentrisch zum Trockenzylinder verlaufenden, im Druck stetig abnehmenden dynamischen Gaspolster ausgesetzt wird, dessen statische Druckkomponente auf die auf dem Trockenzylinder aufliegende Bahn radial einwirkt und am Haubenaufblasende ihren höchsten Wert, beispielsweise 80 mm WS, und am Haubenabsaugende ihren niedrigsten Wert, beispielsweise 10 mm WS hat,
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wobei das Gas vom Aufblasende zum Absaugende mit stetig zunehmender Geschwindigkeit strömt, und dass die Materialbahn in Bereichen spezifisch höherer Feuchtigkeit, insbesondere in der Bahnmitte bzw. an den Bahnrändern zusätzlich mit in an sich bekannter Weise radial auf diese Bereichegerichteten heissen Gasstrahlen hoher Geschwindigkeit, von beispielsweise 1300C und 70 m/sec angeblasen wird, wobei die gesamte mit Feuchtigkeit beladene Gasmenge nach Durchlaufen der Trockenstrecke mit hoher Geschwindigkeit am Absaugende der Trockenhaube von der Materialbahn abgeführt wird, und dass gegebenenfalls am Absaugende der Haube zusätzlich ein, zweckmässig keilförmiger Gasstrahl, auf die Materialbahn geblasen wird.
Durch das kontinuierlich aufrecht erhaltene dynamische Gaspolster wird nun einerseits eine sichere Anpressung der Materialbahn an die Trockenzylinderoberfläche gesichert, so dass die Materialbahn einwandfrei durch den Trockenzylinder mitgenommen wird. Anderseits bringt das dynamische Gaspolster den Vorteil, dass es in den Bereichen hohen Druckes eine verhältnismässig geringe Geschwindigkeit aufweist, und daher in diesen Bereichen relativ lange mit der Materialbahn in Kontakt bleibt. Daher wird dort die Feuchtigkeitsaufnahme besonders intensiv gestaltet, was dem Umstand entgegenkommt, dass dort das Gas noch verhältnismässig trocken ist. Je feuchter das Gas wird, desto rascher wird es über die Materialbahn bewegt und schliesslich mit entsprechend rascher Geschwindigkeit abgeführt.
In den Bereichen hohen Druckes weist das Gas eine geringere Geschwindigkeit auf, wobei der Anpressdruck den Kontakt zwischen Materialbahn und heisser Zylinderoberfläche erhöht, was einen besseren Wärmeübergang vom Zylinder zur Materialbahn bewirkt, insbesondere am Bahneintrittsende, wo die Bahn am feuchtesten ist. Durch die radial gerichteten Gasstrahlen können nun aber auch bestimmte Materialbahnbereiche bevorzugt behandelt werden, so dass dem Entstehen der eingangs erwähnten feuchten Zonen entgegengewirkt werden kann. Es lässt sich dadurch eine gleichmässigere Trocknung des Papieres schon unter der Trockenhaube erzielen, so dass die bei bekannten Konstruktionen der Trockenhaube nachgeschalteten Strahler od. dgl. eingespart werden können.
Die erfindungsgemässe Verfahrensweise hat nun zur Folge, dass an der Absaugestelle des Trocknungsgases aus der Haube der Druck des dynamischen Gaspolsters auf einen Minimalwert absinkt, welcher häufig vom Nullwert nicht stark abweicht. Dadurch könnte an der Absaugestelle ein Flattern der Materialbahn auf dem Trockenzylinder eintreten, da ja dort die Materialbahn nur mehr mit einem sehr geringen Druck auf den Trockenzylinder niedergepresst wird. Um ein solches Flattern zu verhindern, wird gemäss der bevorzugten Vorgangsweise am Absaugende der Haube zusätzlich ein zweckmässig keilförmiger Gasstrahl auf die Materialbahn geblasen. Dadurch kann ein Flattern der Materialbahn am Haubenaustrittsende auch bei wechselnder Beschaffenheit der über die Zylinder geführten Materialbahn vermieden werden.
Ausserdem spielt der am Absaugende der Haube eingeblasene Gasstrahl die Rolle eines Sperrstrahles, welcher verhindert, dass Teile des entlang der Materialbahn strömenden Trocknungsgases durch den zwischen Materialbahn und Haubenende bestehenden Spalt austreten. Dadurch gelingt es, die bei der eingangs beschriebenen bekannten Konstruktion nötige Abschlusswalze zu vermeiden.
Gemäss einer Weiterbildung des erfindungsgemässen Verfahrens wird die Temperatur und die Menge des an der Papierbahneintrittsseite der Trockenhaube zur Bildung des dynamischen Gaspolsters eingeblasenen Gases in Abhängigkeit des hier eingehenden Trockengehaltes der Bahn von beispielsweise 45 bis 500/0 atro geregelt, wobei dieser Gasstrahl etwa tangential zum Trockenzylinder in die Trockenhaube eingeblasen wird. Durch diese Regelung lässt sich die Trocknung der Papierbahn den am Haubeneintrittsende einlaufenden Trocknungsverhältnissen anpassen, so dass den jeweils vorliegenden Gegebenheiten Rechnung getragen werden kann.
Die tangentiale Einblasung des Gasstrahles in den zwischen dem Boden der Trockenhaube und der Materialbahn liegenden Trockenraum bewirkt einerseits die Ausbildung eines Sperrstrahles, der ein Ausweichen der Heissluft aus der Haube an der Aufblasestelle verhindert. Dadurch ist es möglich, auch an der Aufblasestelle ohne Abschlusswalze auszukommen, wodurch der konstruktive Aufwand verringert wird. Ausserdem bringt die tangentiale Einblasung den Vorteil der grössten Reichweite des Einblasestrahles und ein gutes Anliegen des dynamischen Gaspolsters an der Materialbahn. Es empfiehlt sich jedoch, die Einblasung in geringem Abstand oberhalb der Materialbahn vorzunehmen, wobei jedoch die tangentiale Einblaserichtung gewahrt bleibt, um zu verhindern, dass der eingeblasene Gasstrom von der Materialbahn sofort gegen den Haubenboden zu reflektiert wird.
Vor allem aber wird es durch das erfindungsgemässe Verfahren ermöglicht, Druck und bzw. oder Menge und bzw. oder Aufblasdauer des radial aufgeblasenen heissen Gases entsprechend den Trocknungsverhältnissen der Materialbahn über die Breite derselben verschieden einzuregeln, wobei der Druck der radialen Gasstrahlen z. B. 600 mm WS beträgt. Dadurch lässt sich der Einfluss der die Rolle von
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Korrekturstrahlen bildenden radialen Gasstrahlen über die Papierbahnbreite regeln, so dass einzelne Breitenbereiche der Papierbahn, welche eine spezifisch höhere Feuchtigkeit aufweisen, insbesondere die Bahnmitte bzw. die Bahnränder, bevorzugt behandelt werden können. Hiebei kommen verhältnismässig hohe Drücke zur Anwendung, wobei der Wert von 600 mm WS bei Karton und starken Papieren erreicht wird.
Diese höheren Drücke der radialen Gasstrahlen sind notwendig, um das dynamische, mit hoher Geschwindigkeit an der Papierbahn entlang strömende Gaspolster mit einem erheblichen Energieüberschuss zu durchdringen, damit auf der Materialbahn noch ein Trocknungseffekt erzielt werden kann.
Dadurch gelingt es, den Einfluss der radialen Korrekturstrahlen auch in dem dem Absaugende der Haube benachbarten Trockenbereich, in welchem die Geschwindigkeit des dynamischen Gaspolsters sehr hoch ist, wirksam zu gestalten. Hiebei hat es sich erwiesen, dass durch diese radialen Korrekturstrahlen keine Abhebung der Papierbahn vom Trockenzylinder stattfindet, insbesondere dann nicht, wenn der statische Druck des exzentrischen dynamischen Gaspolsters erfindungsgemäss zwischen 80 und 50 mm WS gehalten wird.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens geht aus von einer Konstruktion, welche zumindest eine hohle Trockenhaube aufweist, welche an eine Zufuhrleitung für heisses Trocknungsgas angeschlossen ist und deren dem Trockenzylinder zugewendeter Boden als Leitfläche für das am Aufblasende der Trockenhaube mittels einer vorzugsweise über die ganze Materialbahnbreite reichenden Schlitzdüse eingeblasene Trockengas dient.
Die Erfindung besteht hiebei im wesentlichen darin, dass der Boden der Trockenhaube exzentrisch zur Trockenzylinderoberfläche verläuft, wobei der zwischen dem Boden und dem Trockenzylinder liegende Spalt am Aufblasende der Trockenhaube breiter ist als am Absaugende derselben, dass im Boden der Trockenhaube in an sich bekannter Weise radial gegen die Trockenzylinderoberfläche gerichtete Öffnungen vorgesehen sind, welche an die Zufuhrleitung für heisses Trocknungsgas angeschlossen sind, und dass am Absaugende der Trockenhaube die Abfuhr der mit Feuchtigkeit beladenen Gasmenge vorzugsweise durch eine, in den zwischen Trockenhaubenboden und Materialbahn befindlichen Spalt Trocknungsgas einblasende Gegenblasdüse unterstützt wird. Dadurch kann das erfindungsgemässe Verfahren in einfacher und wenig konstruktiven Aufwand erfordernder Weise durchgeführt werden.
Die allmählich gegen das Absaugeende der Trockenhaube abnehmende Stärke der Grundform des Trockenraumes gewährleistet automatisch die Ausbildung des dynamischen Gaspolsters, soferne nur die Einblasewerte entsprechend gewählt werden.
Um zu verhindern, dass durch die Druckabnahme des dynamischen Gaspolsters am Absaugeende der Trockenhaube ein Flattern bzw. Einreissen des Papieres eintritt, kann die Gegenblasdüse angeordnet werden, welche nicht nur die Abführung der vereinten Gaspolster- und Korrekturluft unterstützt, sondern auch durch die Stosswirkung des Sperrstrahles in der Absaugzone eine Anpressung der Papierbahn an den Trockenzylinder bewirkt.
Gemäss einer Weiterbildung der Erfindung ist die Trockenhaube in ihrem Inneren durch mehrere quer zur Trockenzylinderachse verlaufende Zwischenwände in mehrere, vorzugsweise untereinander gleiche Abteile unterteilt, welche an die allen Abteilen gemeinsame Zufuhrleitung für heisses Trocknungsgas über Ventile angeschlossen sind, welche Ventile zweckmässig unabhängig voneinander von die Feuchtigkeit der Materialbahn messenden Fühlern ferngesteuert sind. Dadurch wird konstruktiv die Aufgabe, die Korrekturluftführung in einzelnen Bereichen der Breite der Materialbahn voneinander unabhängig zu gestalten, in einfacher Weise gelöst. Durch die Fernsteuerung der Korrekturluft zu den einzelnen Abteilen der Trockenhaube lässt sich eine Anpassung der Korrekturluftanlieferung an die über die Breite der Papierbahn variierenden Trocknungsverhältnisse erzielen.
Zweckmässig ist hiebei die Anordnung erfindungsgemäss so getroffen, dass die Abteile als Kreisringsektoren mit Rechtecksquerschnitt ausgebildet sind, welche in Horizontalrichtung exzentrisch zum Trockenzylinder angeordnet und von einem Mantel abgedeckt sind, wobei zwischen den Kreisringsektoren und dem Mantel ein Kanal gebildet wird, durch welchen das am Absaugende der Trockenhaube abgeführte Gas in an sich bekannter Weise über einen Nachheizkörper, einem Ventilator zugeführt wird, an dessen Druckseite den Mantel durchsetzende, zur Schlitzdüse, zur Anspeisungsleitung für die im Boden der Trockenhaube angeordneten Öffnungen und vorzugsweise auch zur am Mantel befestigten Gegenblasdüse führende Leitungen angeschlossen sind.
Dies ergibt eine wärmeökonomisch besonders günstige Konstruktion, da die Abluftführung über die einzelnen Abteile eine Art Wärmedämmungsmantel für dieselben ergibt. Ausserdem kann an Leistung eingespart, sowie eine gedrängte Konstruktion erzielt werden.
Um die Konstruktion auch verschiedenen Papierbahnstärken bzw. -qualitäten anpassen zu können, welche verschiedene Druckverhältnisse des dynamischen Gaspolsters erfordern, ist zweckmässig im Rahmen der Erfindung der Anblaswinkel der Gegenblasdüse verstellbar. Dadurch kann in jedem einzelnen
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Fall die günstigste Ableitung bzw. Abdrängung der Nassluft von der Papierbahn sichergestellt werden.
Vorzugsweise sind erfindungsgemäss die radial zum Trockenzylinder gerichteten Öffnungen an den Scheiteln von gegen den Trockenzylinder gerichteten, an sich bekannten, in ihrer Gesamtheit einen etwa wellenförmigen Verlauf des Bodens der Trockenhaube bildenden Vorsprüngen angeordnet. Diese Vorsprünge dienen in an sich bekannter Weise zur Erzielung einer Turbulenz des entlang der Papierbahn strömenden Gases, so dass das dynamische Gaspolster in innigen Kontakt mit der feuchten Papierbahn gebracht wird. Diese Vorsprünge kommen hiebei der Ausbildung von radialen Düsen, welche die Korrekturstrahlen gegen die Papierbahn richten, entgegen.
Gemäss einer Weiterbildung der Erfindung kann die Anordnung so getroffen sein, dass die den Trockenzylinder in an sich bekannter Weise um mehr als 1800 umschliessende Trockenhaube samt ihrem Mantel an einer der Haubenkanten, insbesondere der materialbahneintrittsseitigen Haubenkante, ortsfest angelenkt ist und um die Achse dieser Anlenkung als eine Einheit mittels Schwenkorganen, z. B. pneumatischen Hubzylindern, vom Trockenzylinder wegschwenkbar ist, wobei die Gegenblasdüse am Mantel schwenkbar befestigt ist. Dadurch wird es möglich, die erfindungsgemässe Verfahrensweise auch bei sehr grossen Umschlingungswinkeln anzuwenden. Beim Schwenkvorgang wird hiebei zuerst die Gegenblasdüse weggeschwenkt und dann der ganze Haubenkörper abgehoben.
Eine solche Ausbildung ist für Reparaturen bzw. bei Bahnrissen, wenn die Haube abgehoben werden muss, sehr vorteilhaft.
In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes schematisch dargestellt.
Fig. 1 zeigt einen Vertikalschnitt durch eine über einem Trockenzylinder angeordnete Trockenhaube.
Fig. 2 zeigt perspektivisch drei kreisringsektorförmige Abteile der Trockenhaube in auseinandergezogenem Zustand. Fig. 3 zeigt in Draufsicht eine Gruppe zu einer Trockenhaube zusammengesetzter Abteile nach Fig. 2. Fig. 4 zeigt in Diagrammform den Verlauf des Druckes und der Geschwindigkeit des dynamischen Gaspolsters entlang seines Durchlaufes durch den Trockenraum. Fig. 5 zeigt in grösserem Massstab die Anordnung der Einblasdüse.
Bei der Vorrichtung nach Fig. 1 läuft die Papierbahn 41 von links über eine Leitwalze 43, von welcher sie im gewünschten Einlaufwinkel über den Trockenzylinder 1 geführt wird. Nach dem Trockenzylinder läuft die Papierbahn über eine weitere Leitwalze 43, von welcher sie in Richtung 42 weitergeleitet wird. Der Trockenzylinder 1 ist von einer Trockenhaube 2 abgedeckt, welche aus mehreren, in Achsrichtung des Trockenzylinders aneinandergereihten Abteilen besteht und den Trockenzylinder mit einem Winkel von etwa 2000 umschliesst. Die Trockenhaube 2 ist gegenüber dem Trockenzylinder 1 um den Mittelpunktsabstand e exzentrisch angeordnet.
Dadurch entsteht zwischen dem Trockenzylinder 1 mit dem Radius rZ und dem Haubenboden 3 mit dem Radius rH ein Trockenraum 26 ungleichmässiger Höhe, welcher seine grösste Höhe an der Eintrittsstelle (Aufblasende) A der Papierbahn und seine kleinste Höhe an der Austrittsstelle (Absaugende) B der Papierbahn hat. Der Boden der Trockenhaube ist mit im Querschnitt trapezförmigen Vorsprüngen 3 (Fig. 1, 5) ausgebildet, in denen radial zur Trockenzylinderachse gerichtete Düsen 4 vorgesehen sind, aus welchen die von einem Ventilator 12 durch eine Anspeisungsleitung 15 mit einem Druck von z. B. 600 mm WS und einer Temperatur von z. B. 1300C in eine Zufuhrleitung 16 geblasene Gasmenge 35 in radial zum Trockenzylinder 1 gerichteten Strahlen 64 mit einer Geschwindig- keit von z. B. 70 m/sec auf die Papierbahn 41 auftrifft.
Die Trockenhaube 2 ist von einem sie umfassenden Mantel 9 umgeben (Fig. 1), an welchem aussen Ventilatoren 12,18, Ventilsteller 8, eine Abluftklappe 55 mit einem Stellmotor 56 sowie an der Papierbahneintrittsseite eine im Querschnitt verstellbare Schlitzdüse 21 und an der Papierbahnaustrittsseite eine Gegenblasdüse 25 angeordnet sind. Die Schlitzdüse 21 bläst einen Trockengasstrom tangential zum Trockenzylinder 1 in den Trockenraum 26 ein. Die Gegenblasdüse 25 ist an einem wegklappbaren Teil 9a des Mantels 9 nahe der Zylinderoberfläche angeordnet und reicht, ebenso wie die Schlitzdüse 21 über die gesamte Papierbahnbreite. Im Inneren des Mantels 9 ist mindestens ein Nacherhitzer 65 eingebaut, welcher das aus dem Trcckenraum 26 abgesaugte Gas 36 nachwärmt.
Der Anstellwinkel der Gegenblasdüse 25 ist mittels eines Stellhebels 40 verstellbar, so dass der günstigste Anblasewinkel eingestellt werden kann, und derart eine sichere Absperrung des Trockenraumes 26 am Haubenabsaugeende B und dadurch eine sichere Ableitung des aus dem Trockenraum 26 abströmenden Trocknungsgases erzielt werden kann. Dadurch wird verhindert, dass mit Feuchtigkeit angereichertes Gas in die Maschinenhalle austritt. Ferner wird dadurch der Kreislauf des Gases innerhalb des Mantels 9 erleichtert, da das aus dem Trockenraum 26 der Trockenhaube 2 austretende Gas auf den keilförmigen, aus der Gegenblasdüse 25 mit hoher Geschwindigkeit aus-
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tretenden, relativ dünnen Sperrstrahl trifft, und durch diesen wie durch ein schräggestelltes Leitblech fast radial abgelenkt wird.
Sowohl die Aufblasdüse 21 als auch die Gegenblasdüse 25 werden von einem für beide Düsen gemeinsamen Ventilator 18 mit heissem Trockengas 34 beschickt, welches durch den Ventilator 18 einem Sammelraum 10, welcher durch den Mantel 9 gebildet wird, entnommen wird. Die Temperatur des Trockengases kann z. B. 1300C betragen, wobei der statische Druck des über die Leitungen 20 bzw. 23 zugeführten Trocknungsgases etwa 80 mm WS beträgt. Der Ausblasequerschnitt der Düse 21 ist mittels einer Verstellzunge 29 veränderbar. Diese Verstellung kann sowohl von Hand, z.
B. über ein Handrad 66, oder automatisch über ein Stellgestänge 30 eines von einem Bahnfeuchtefühler 52 über ein Relais 53 und eine Impulsleitung 54 gesteuerten Stellmotors 32 erfolgen, welcher somit eine Regelung der Aufblasmenge des Trocknungsgases in Abhängigkeit von der eingehenden Papierbahnfeuchtigkeit, z. B. 450/0 atro, bewirkt. Die Feuchtigkeit der vom Trockenzylinder 1 abgehenden Papierbahn 42 wird von Feuchtefühlern 44 über die gesamte Papierbahnbreite gemessen und die Messwerte auf einen Bandschreiber 45 übertragen. Das Band dieses Bandschreibers 45 ist in so viele Felder geteilt, als in der Trockenhaube 2 kreisringsektorförmige Abteile 2'vorhanden sind (Fig. 2, 3) ; im vorliegenden Falle sechs Felder.
Von diesen Feldern führen Leitungen 50 über Ventilstellungsanzeiger 47 zu Fernsteuerschaltern 46, mit denen die jedem Abteil 2'der Trockenhaube 2 zugeordneten Ventilsteller 8 im erforderlichen Ausmass über Steuerleitungen 51 betätigt werden. Die Amplituden 48 der auf dem Bandschreiber 45 ersichtlichen Feuchtigkeitswerte zeigen den Feuchtigkeitsgrad der Papierbahn 42 an, so dass bei Betätigung des dem entsprechenden Feld des Bandschreibers 45 zugeordneten Fernsteuerschalters 46 das zugehörige Ventil 7 geöffnet und heisses Trockengas 35 in das jeweilige kreisringsektorförmige Abteil der Trockenhaube 2 gedrückt wird. Von hier gelangt das Trockengas über die radialen Düsen 4 in den Trockenraum 26 in Form von Gasstrahlen 64 hoher Geschwindigkeit.
Da jedes Feld des Bandschreibers 45 einem Anteil 2'der Trockenhaube 2 entspricht, können die in der Materialbahn aufgetretenen Feuchtefelder durch Einblasen von Trockengas durch die jeweils über diesen Feuchtefeldern liegenden Düsen 4 des jeweils zugehörigen Abteils 2 (getrocknet werden. Der Erfolg bzw. der Grad der Trocknung kann an der Amplitudengrösse auf dem Bandschreiber 45 abgelesen und entsprechend den Erfordernissen gegebenenfalls nachgeregelt bzw. nach Wunsch beeinflusst werden.
Da das Trocknungsgas über die Ventilatoren 12,18 ständig im Kreislauf über die zu trocknende Papierbahn 41 und den Nachheizkörper 65 geführt wird, wird es nach und nach mit Feuchtigkeit aus der Papierbahn 41 angereichert. Bei Erreichung eines vorbestimmten Sättigungsgrades, z. B. 15 bis 201o relativer Feuchtigkeit, welcher durch einen Taupunktmessgeber 57 überwacht wird, wird ein Teil des zirkulierenden Trocknungsgases 34 über eine vom Taupunktmessgeber 57 bzw. einem hiezu geeigneten Regler über einen Stellmotor 56 gesteuerte Regelklappe 55 aus dem Kreislauf abgeführt und durch frisches trockenes Trocknungsgas ersetzt. Dieses frische Trocknungsgas kann z.
B. direkt der Umgebung des Trockenzylinders 1 (Unterluft) entnommen werden, wobei diese Unterluft zwischen Papierbahn 41 und Schlitzdüse 21 in den Trockenraum 26 der Haube 2 einströmt. Mit Hilfe des Taupunktmessgebers 57 wird somit das Klima des Trocknungsgases innerhalb des Mantels 9 bzw. im Trockenraum 26 auf dem voreingestellten Sollwert konstant gehalten. Ebenso wird durch entsprechende Regelorgane, die mit den Bahnfeuchtefühlern 44 verbunden sind, die Konstanthaltung der Feuchtigkeit der Bahn 41 über ihre ganze Breite auf Grund eines eingestellten Sollwertes automatisiert, wobei gegebenenfalls der Schreiber 45 lediglich aufzeichnende Funktion ausüben kann, d. h. parallel dazugeschaltet ist.
Tritt eine Verstopfung des Trockenraumes 26 mit Papier ein, z. B. infolge eines Risses der Papierbahn, oder soll der Trockenzylinder 1 und/oder die Trockenhaube 2 gereinigt werden, so wird die Trockenhaube 2 um eine ihrer Längskanten vom Zylinder 1 weggeschwenkt. Hiezu ist an der Einlaufseite der Papierbahn 41 eine Anlenkung 59 vorgesehen, um welche die Trockenhaube 2 in dem für die Reinigung erforderlichen Ausmass verschwenkbar gelagert ist. Die Verschwenkung kann durch ein hydraulisches oder pneumatisches Aggregat 61 erfolgen, welches einerseits an einer Lasche 62 des Mantels 9, anderseits an einem Fusslager 60 am Boden oder am Maschinengestell gelenkig gelagert ist. Damit die Gegenblasdüse 25 bei der Verschwenkung bzw.
Anhebung der Haube nicht an dem Trockenzylinder 1 zur Anlage kommt, ist die Gegenblasdüse 25 ihrerseits am Mantel 9 schwenkbar gelagert, so dass sie in die mit strichlierten Linien eingezeichnete Lage gebracht werden kann. In dieser Lage besteht zwischen dem Trockenzylinder 1 und der Gegenblasdüse 25 genügend Zwischenraum, um die Verschwenkung der Haube durchführen zu können.
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Fig. 2 zeigt nun die Zusammensetzung der Trockenhaube 2 aus mehreren kreisringsektorförmigen Abteilen 2'. Wie ersichtlich, ist jedes der Abteile 2'in sich abgeschlossen, wobei jedes Abteil eine Einlassöffnung 5 für das unter hohem Druck stehende Trocknungsgas 35 (Fig. l) aufweist, welche durch einen Ventilkegel 7 od. dgl. verschliessbar ist. In den Seitenwänden jedes Abteils 21 sind Durchlassöffnungen 6 vorgesehen, durch welche zum dichten Zusammenbau der Abteile 2' dienende Zugschrauben 69 od. dgl. durchgesteckt werden.
Die kreisringsektorförmigen Abteile 2' umschliessen den Trockenzylinder 1 mit einem Umschlingungswinkel von zumindest 1200 (im dargestellten Ausführungsbeispiel etwa 1800) und einer Exzentrizität e, so dass sich der zwischen dem Boden der Trockenhaube 2 und dem Trockenzylinder 1 liegende Spalt gegen das Absaugende B der Trockenhaube 2 verschmälert (Fig. 1).
Fig. 3 zeigt die zur Trockenhaube 2 mittels der Zugschrauben 69 miteinander verbundenen kreisringsektorförmigen Abteile 2'in Draufsicht.
Fig. 4 zeigt in Diagrammform in der strichlierten Kurve a den Verlauf des statischen Druckes im Trockenraum 26 zwischen Haube 2 und Trockenzylinder 1. Der statische Druck des dynamischen Gaspolsters beträgt im Punkt A, d. h. unter der Schlitzdüse 21 (Fig. 5) ungefähr 0 und steigt nach der Düsenmündung, etwa im Bereich des zweiten trapezförmigen Vorsprunges 3 auf ein Maximum, z. B. 80 mm WS (entspricht 80 kg/mZ) an und nimmt von hier bis zum gegenüberliegenden Haubenaustrittsende in Punkt E stetig bis auf z. B. 10 mm WS ab. Unter der Gegenblasdüse 25 sinkt der statische Druck im Punkt E auf den Nullwert ab.
Dieser statische Druck des dynamischen Gaspolsters bewirkt ein sattes Anpressen der Materialbahn 41 an den Trockenzylinder 1, so dass sie allein durch die Adhäsion vom Trockenzylinder 1 mitgenommen wird und somit keine Zugkraft in Laufrichtung der Bahn auf dieselbe für ihre Fortbewegung ausgeübt werden muss. Dadurch kann die Bahn auch in Längsrichtung frei schrumpfen, so dass sich ihre Querdehnungsfestigkeit erhöht.
Mit einer voll ausgezogenen Linie ist die Kurve b gezeichnet, welche den Verlauf der Strömungsgeschwindigkeit des Gases im Trockenraum 26 angibt. Da die Höhe des Trockenraumes 26 gegen das Haubenaustrittsende E stetig abnimmt, nimmt die Strömungsgeschwindigkeit des Gases im dynamischen Gaspolster mit abnehmendem statischen Druck stetig zu, so dass das Gas im Punkte B am Haubenabsaugeende bei einem statischen Druck von z. B. 10 mm WS seine maximale Geschwindigkeit, z. B. 40 m/sec aufweist. Sowohl der Druck als auch die Geschwindigkeit sind im Punkt E, also an der Stelle, an welcher die Bahn den Trockenzylinder unter der Gegenblasdüse 25 verlässt, gleich Null.
Da sich das dynamische Gaspolster im beschriebenen Kreislaufsystem ständig mit grosser Geschwindigkeit erneuert, wird die Trocknungsgeschwindigkeit und somit der Trocknungseffekt wesentlich erhöht, wobei gleichzeitig die feuchten Zonen der Bahn, die eine spezifisch höhere Feuchtigkeit als der übrige Teil der Bahn aufweisen, mittels der voneinander getrennten Abteile 2 t zusätzlich entsprechend den Erfordernissen behandelt werden können.
In Fig. 5 ist das Aufblasende der Trockenhaube 2 in grösserem Massstab dargestellt. Wie ersichtlich, ist die Schlitzdüse 21 so angeordnet, dass sie einen Gasstrahl 63 tangential zum Trockenzylinder 1 in geringem Abstand von der Papierbahn 41 in den Trockenraum 26 einbläst. Das sich hiebei bildende, in Bahntransportrichtung durch den Trockenraum 26 wandernde dynamische Gaspolsterwirddurchdiedurchdie radial gerichtetenDüsen 4 eingeblasenen Trocknungsgasstrahlen 64 hoher Geschwindigkeit (z. B. 70 m/sec) durchstossen, wobei diese Strahlen 64 auf die feuchten Zonen der Papierbahn 41 auftreffen, die Feuchtigkeit aus diesen Zonen aufnehmen und in das sich fortbewegende Gaspolster abgeben.
Unter ständiger Beobachtung des Feuchtigkeitsdiagramms des Bandschreibers 45 ist eine genaue Einregelung der Trocknungskorrektur mittels der durch die Düsen 4 eingeblasenen Gasstrahlen 64 durchführbar, falls nicht eine automatisch gesteuerte Regelung vorgezogen wird.
Die Laufrichtung der Papierbahn im Trockenraum 26 kann sowohl in Strömungsrichtung des Gaspolsters als auch hiezu entgegengesetzt gewählt werden. Der statische Druck des dynamischen Gaspolsters hängt ab von der Stärke des zu trocknenden Papieres und bzw. oder seiner physikalischen Beschaffenheit, z. B. Grammgewicht, Feuchtigkeit usw.
Da die Trockenhaube 2 aus einer Mehrzahl kreisringsektorförmiger Abteile 2, zusammen- gesetzt werden kann, besteht die Möglichkeit, Hauben praktisch für alle Trockenzylinderlängen baukastenartig zusammen zu bauen.