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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Trocknen von Materialbahnen, insbesondere
Papierbahnen, mit einem drehbaren Zylinder, insbesondere Trockenzylinder, auf dem die zu trocknende Materialbahn geführt ist, und mit einer diesen Zylinder auf einem Teil seines Umfan- ges umschliessenden Trockenhaube, die eine Mehrzahl von im Abstand nebeneinander entlang des Umfanges des Zylinders angeordneten, sich im wesentlichen parallel zur Achse des Zylinders erstreckenden Düsenkästen umfasst, die mit einer Einrichtung zum Zuführen von heissem Medium, insbesondere Heissluft, verbunden sind und Öffnungen aufweisen, durch die das heisse Medium auf die zu trocknende Materialbahn aufblasbar ist, wobei zwischen den Düsenkästen Absaugöff- nungen vorgesehen sind, durch welche das heisse Medium mit einer Saugeinrichtung absaugbar ist,
wobei zumindest ein Teil der Öffnungen in den Düsenkästen einzeln oder gruppenweise, vorzugsweise jeweils unabhängig von den übrigen, mittels innerhalb der Düsenkästen angeordneter, vorzugsweise plattenförmiger, Schliesskörper wahlweise zumindest teilweise abdeckbar sind, die mit Öffnungen zum Durchtritt des heissem Mediums versehen sind, die gegebenenfalls in bezug auf die Öffnungen in den Düsenkästen versetzt angeordnet sind.
Die heute bei Papier- und Kartonmaschinen gefahrenen Geschwindigkeiten verlangen zunächst eine intensive und gleichzeitig schonende Trocknung. Diese Forderung erfüllen bekannte Vorrichtungen weitestgehend, die aus einer Kombination eines Trockenzylinders mit einer Düsenhaube bestehen.
Diese bekannten Vorrichtungen haben jedoch den Nachteil, dass die Papierbahn nicht über ihre gesamte Breite gleichmässig getrocknet wird. Es gibt vielmehr trockene und mehr oder minder feuchte Streifen. Diese Aufeinanderfolge von trockenen und feuchten Streifen wird in der Praxis als Feuchtequerprofil bezeichnet.
Nasse wie trockene Streifen erhöhen den spezifischen Energieverbrauch für das Trocknen der Papierbahn, verringern die mögliche Produktionsgeschwindigkeit und erhöhen die spezifische Rohstoffeintragsmenge.
Zur Vermeidung dieser Nachteile ist bereits vorgeschlagen worden, zumindest einen Teil der Öffnungen in den Düsenkästen einzeln oder gruppenweise, vorzugsweise jeweils unabhängig von den übrigen, mittels innerhalb der Düsenkästen angeordneter, vorzugsweise plattenförmiger, parallel zur Achse des Trockenzylinders verschiebbarer, Schliesskörper wahlweise zumindest teilweise abzudecken, die mit Öffnungen zum Durchtritt des heissen Mediums versehen sind, die gegebenenfalls in bezug auf die Öffnungen in den Düsenkästen versetzt angeordnet sind.
Mit dieser bekannten Vorrichtung ist es zwar möglich, durch wahlweises, zumindest teilweises Schliessen von einzelnen Blasöffnungen oder von Gruppen von Blasöffnungen, das Feuchtequerprofil zu korrigieren. In axialer Richtung zu bewegende Schieber sind jedoch nachteilig : sie neigen vor allem dazu, sich bei ihrer Axialbewegung im Düsenkasten zu verklemmen bzw. sich durch Reibung festzufressen.
Auch diese Nachteile werden gemäss der Erfindung dadurch vermieden, dass die mit Öffnungen versehenen Schliesskörper in radialer Richtung, bezüglich der Achse des Zylinders, gegen die Öffnungen in den Düsenkästen bewegbar sind, wobei jeder Schliesskörper gegen die Innenseite der dem Zylinder zugewendeten Wand des Düsenkastens zur Anlage bringbar ist. Bei dieser Ausbildung führt der Schliesskörper hinsichtlich der Öffnungen nur eine Hubbewegung aus. Dies vermeidet die vorerwähnten Nachteile von in axialer Richtung bewegten Schiebern.
Für die Ausführung der Hubbewegung des Schliesskörpers ist es vorteilhaft, wenn der Schliesskörper mit einer Nockenscheibe betätigbar ist, die mit einer, vorzugsweise parallel zur Achse des Zylinders verlaufenden, Welle drehfest verbunden ist.
Zum Rückführen des Schliesskörpers in die abgehobene Ausgangsstellung ist es zweckmässig, wenn der Schliesskörper mit wenigstens einer Feder, vorzugsweise einer gebogenen Drahtfeder, verbunden ist, die am Düsenkasten befestigt ist. Es ist auch möglich, dass der Schliesskörper mit einer Hubeinrichtung, vorzugsweise einem druckmittelbetätigbaren Arbeitszylinder, verbunden ist, mittels welcher der Schliesskörper gegen die Öffnungen in dem Düsenkasten zur Anlage bringbar ist, und von diesen Öffnungen in radialer Richtung bezüglich der Achse des Zylinders abhebbar ist.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnungen, in denen ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt ist, näher beschrieben. Es zeigen Fig. 1 eine schematische
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Darstellung einer erfindungsgemässen Vorrichtung, Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II in Fig. l, Fig. 3 eine schaubildliche Darstellung eines Teiles der erfindungsgemässen Vorrichtung, Fig. 4 einen Querschnitt durch einen Düsenkasten der erfindungsgemässen Vorrichtung im vergrösserten Massstab, Fig. 5 eine Variante zu Fig. 4, Fig. 6 einen Axialschnitt durch den erfindungsgemässen Düsenkasten gemäss Fig. 4 und Fig. 7 eine schematische Darstellung der Öffnungen in den Düsenkästen in abgewickelter Darstellung, zwecks Korrektur des Feuchtequerprofils.
Die in den Fig. l bis 3 schematisch dargestellte Vorrichtung zum Trocknen von Materialbahnen umfasst einen drehbaren Trockenzylinder --1--, auf dem die zu trocknende Materialbahn --2--, im vorliegenden Falle eine Papierbahn, aufliegt. Der Trockenzylinder --1-- kann ein vollwandiger, glatter Zylinder mit geschlossener Oberfläche sein, oder er kann ein perforierter Zylinder sein.
Der Trockenzylinder --1-- ist vorzugsweise beheizt. Der Trockenzylinder--l-ist von einer Trockenhaube --3-- teilweise umgeben, die den Trockenzylinder --1-- auf einen Teil seines Umfanges umschliesst. Die Trockenhaube --3-- um fasst eine Mehrzahl von im Abstand voneinander angeordneten, im wesentlichen parallel zur Achse des Trockenzylinders --1-- verlaufenden Düsenkä-
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die Heissluft auf die zu trocknende Materialbahn aufgeblasen wird. Zwischen den einzelnen Düsenkästen --4-- sind Absaugöffnungen --8-- vorgesehen, durch welche die Heissluft über eine Leitung --9-- mit einem Absauggebläse --10-- abgesaugt wird. Die Öffnungen --7-- sind hiebei
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beliebige Form haben.
Die Trockenhaube --3-- kann als indirekt beheizte Düsenhaube ausgebildet sein, bei der die Trocknungsluft über sattdampfbeheizte Wärmetauscher aufgeheizt und eine Blaslufttemperatur von zirka +180 C meist nicht überschritten wird.
Die Trockenhaube --3-- kann jedoch auch als direkt beheizte Düsenhaube ausgebildet sein, bei der die Trocknungsluft mit Gas- oder Ölbrenner erhitzt wird, und wobei Trocknungslufttemperaturen bis +450oC erreicht werden.
Fig. 4 zeigt einen Querschnitt durch einen Düsenkasten --4-- mit den Öffnungen zum Austritt der Heissluft auf die zu trocknende Materialbahn --2--, die auf dem Trockenzylinder-l- aufliegt. Innerhalb des Düsenkastens --4-- ist ein Schliesskörper --11-- in Form einer Platte mit Öffnungen --12-- bewegbar geführt, u. zw. derart, dass der Schliesskörper --11-- auf diejenige Innenseite des Düsenkastens --4--, in welcher die Öffnungen --7-- vorgesehen sind, anlegbar ist. In der linken Hälfte der Fig. 4 ist hiebei der Schliesskörper --11-- in abgehobener Stellung, und in der rechten Hälfte der Fig. 4 ist der Schliessköper --11-- in Schliessstellung dargestellt.
Zum Bewegen des Schliesskörpers --11-- ist eine etwa in der Mitte des Düsenkastens --4-- angeordnete Welle --13-- mit einer Nockenscheibe --14-- vorgesehen, die auf der den Öffnungen --7-abgewendeten Seite des Schliesskörpers --11-- anliegt. Durch Verdrehen der Welle --13-- mit der Nockenscheibe --14-- wird somit der Schliesskörper --11-- gegen die Öffnungen --7-- ge- drückt. An seinen seitlichen Rändern ist der Schliesskörper --11-- mit abstehenden Fortsätzen --15-- versehen, in die eine Feder --16-- in Form einer gebogenen Draht- oder Blattfeder eingreift. Feder --16-- ist an einer Leiste --17-- an der Innenwand des Düsenkastens --4-befestigt.
Wie Fig. 4 und 5 zeigen, ist der Schliesskörper --11--, vorzugsweise beidseitig, im seitlichen Abstand von den im wesentlichen in Radialebenen zur Achse des Zylinders --1-- verlaufenden Wänden des Düsenkastens --4-- angeordnet.
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--7-- inFig. 4 zeigt die Normaltrocknung, wobei in der linken Hälfte der Fig. 4 die Offenstellung, und in der rechten Hälfte der Fig. 4 die Schliessstellung des Schliesskörpers --11-- dargestellt ist. Mit dieser Ausführung erfolgt die Korrektur der trockenen Streifen.
Gemäss Fig. 5 weist der Düsenkasten --4-- eine normale Anzahl von grösseren Öffnun-
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gen --7-- mit einem Durchmesser von zirka 5 bis 7 mm auf. Der Schliesskörper --11-- weist eine grössere Anzahl von Öffnungen --12-- mit einem Durchmesser von zirka 4 bis 6 mm auf.
Das Verhältnis der Anzahl der Öffnungen --7-- zur Anzahl der Öffnungen --12-- ist unter 1, insbesondere beträgt es 1 : 2 bis 1 : 4.
Die Ausführung gemäss Fig. 5 zeigt hiebei die Korrektur der feuchten Streifen, wobei in der Stellung gemäss der rechten Hälfte der Fig. 5 eine normale Trocknung erzielt wird.
Fig. 6 zeigt einen Axialschnitt durch den Düsenkasten --4--, wobei die Lagerung --18-- der Welle --13-- ersichtlich ist. Wie Fig. 6 weiters zeigt, ist die Nockenscheibe --14-- etwa in der Längsmitte des Schliesskörpers --11-- angeordnet und mit einer Spannhülse --19-- mit der Welle --13-- drehfest verbunden. Die Anordnung ist hiebei derart, dass durch Verdrehen der Welle --13-- mit der Nockenscheibe --14-- der Schliesskörper --11-- im wesentlichen nur in radialer Richtung - bezogen auf die Achse des Trockenzylinders-l--gegen die Öffnun- gen --7-- in der dem Trockenzylinder zugewendeten Wand des Düsenkastens --4-- bewegt wird und gegen diese Wand zur Anlage gebracht wird.
Es findet somit nur eine Hubbewegung des Schliesskörpers --11-- in bezug auf die Öffnungen --7-- statt. Durch Weiterdrehen der Welle --13-- mit der Nockenscheibe --14-- wird der Schliesskörper --11-- von der Wand des Düsenkastens - abgehoben, wobei ihn die Federn --16-- wieder in die Ausgangslage, d. h. in die abgehobe- ne Stellung zurückführen.
Die Welle --13-- wird von ausserhalb des Düsenkastens --4-- betätigt. Sie kann manuell oder durch Fernbetätigungseinrichtung gesteuert werden.
An Stelle der beschriebenen Nockensteuerung könnte der Schliesskörper auch mit einem andern Hubelement, z. B. einem druckmittelbetätigten Arbeitszylinder, verbunden werden.
Fig. 7 zeigt die verschiedenen Trockenzonen in abgewickelter Darstellung. Die Zonen in
Radialrichtung sind hiebei mit X1-X12 und die Zonen in Axialrichtung sind mit Y1-Y6 bezeichnet.
Wie Fig. 7 zeigt, können in axialer Richtung des Düsenkastens --4--, d.h. parallel zur
Achse des Trockenzylinders --1--, zwei oder mehrere Schliesskörper --11-- im Abstand voneinander angeordnet sein, die vorzugsweise unabhängig voneinander betätigbar sind.
In Umfangsrichtung des Trockenzylinders nebeneinander liegende Schliesskörper benachbarter
Düsenkästen --4-- können gemeinsam betätigt werden, vgl. z. B. die Zonen X1-X4 im Bereich Yl.
Die nebeneinander liegenden Düsenkästen bzw. die Schliesskörper --11-- erstrecken sich über die gesamte Breite der Materialbahn.
Die Zahl der Sektionen ist nahezu unbegrenzt und auch nachträglich in bestehende Anlagen einbaubar.
Mit der Erfindung ist somit das Feuchtequerprofil von Materialbahnen besonders gut korri- gierbar.
Aus der Charakteristik des Feuchtequerprofils ergibt sich hiebei der mittlere Feuchtewert, mit dem die betreffende Papier-, Karton- bzw. Tissue-Maschine gefahren werden darf, um mit der vorhandenen Streubreite, d. h. mit der errechneten Abweichung, den vom Abnehmer vorgebe- nen Feuchtemaximalwert nicht zu überschreiten.
Man ist hiebei aus wirtschaftlichen Gründen bestrebt, die Differenz zwischen Feuchtemittelund Feuchtemaximalwert möglichst klein zu halten, damit nicht mit unnötig hohem Aufwand ein Trockengehalt erzeugt wird, der vom Betreiber der Vorrichtung bzw. vom Produkt gar nicht gefordert wird.
Die Höhe der möglichen Reduzierung des Trockengehaltes ist selbstverständlich von der Charakteristik des jeweils vorliegenden Feuchtequerprofils abhängig.
Ein bereits gleichmässiges Profil bietet ein geringeres Korrekturpotential als ein Profil mit ausgeprägten feuchten bzw. trockenen Zonen.
Durch Anwendung der Erfindung kann die Streubreite des Profils eingeengt werden ; die somit verbesserte (verkleinerte) Abweichung erlaubt das Anheben des Feuchtemittelwertes und damit das Reduzieren des Endtrockengehaltes. Der sich einstellende Maximalwert liegt danach wieder an der vorgegebenen Obergrenze.
Der gesamte Aufbau der erfindungsgemässen Vorrichtung gewährleistet, dass im Betrieb auftretende Temperaturunterschiede nur vernachlässigbare Wärmespannungen erzeugen. Die gleich-
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mässige Blasluftverteilung erfolgt durch symmetrische, strömungsgünstige Luftführung.
Die Erfindung ist insbesondere für Tissue-Maschinen, Maschinen mit Glättzylinder für einseitig glatte Papiere, Vor- und Trockenpartien von Mehrzylindermaschinen, und Streichanlagen anwendbar.
Die Erfindung ist z. B. auch zum Trocknen von Vliesbahnen geeignet.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zum Trocknen von Materialbahnen, insbesondere Papierbahnen, mit einem drehbaren Zylinder, insbesondere Trockenzylinder, auf dem die zu trocknende Materialbahn geführt ist, und mit einer diesen Zylinder auf einem Teil seines Umfanges umschliessenden Trockenhaube, die eine Mehrzahl von im Abstand nebeneinander entlang des Umfanges des Zylinders angeordneten, sich im wesentlichen parallel zur Achse des Zylinders erstreckenden Düsenkästen umfasst, die mit einer Einrichtung zum Zuführen von heissem Medium, insbesondere Heissluft, verbunden sind und Öffnungen aufweisen, durch die das heisse Medium auf die zu trocknende Materialbahn aufblasbar ist, wobei zwischen den Düsenkästen Absaugöffnungen vorgesehen sind, durch welche das heisse Medium mit einer Saugeinrichtung absaugbar ist,
wobei zumindest ein Teil der Öffnungen in den Düsenkästen einzeln oder gruppenweise, vorzugsweise jeweils unabhängig von den übrigen, mittels innerhalb der Düsenkästen angeordneter vorzugsweise plattenförmiger, Schliesskörper wahlweise zumindest teilweise abdeckbar sind, die mit Öffnungen zum Durchtritt des heissen Mediums versehen sind, die gegebenenfalls in bezug auf die Öffnungen in den Düsenkästen versetzt angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die mit den Öffnungen (12) versehenen Schliesskörper (11) in radialer Richtung, bezüglich der Achse des Zylinders (1), gegen die Öffnungen (7) in den Düsenkästen (4) bewegbar sind, wobei jeder Schliesskörper (11) gegen
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