AT394870B

AT394870B - Trocknungsvorrichtung

Info

Publication number: AT394870B
Application number: AT258289A
Authority: AT
Inventors: Reinhard Dipl Ing Dr Pinter; Alfred Ing Luttenberger; Erwin Dipl Ing Brunnmair
Original assignee: Andritz Ag Maschf
Priority date: 1989-11-10
Filing date: 1989-11-10
Publication date: 1992-07-10
Also published as: NO904885L; ES2072956T3; ATA258289A; DE59009129D1; EP0427217B1; EP0427217A3; NO179263C; NO904885D0; EP0427217A2; NO179263B

Description

AT 394 870 B

Die Erfindung betrifft eine Trocknungsvorrichtung für mit hoher Geschwindigkeit bewegte Material-, insbesondere Papier- bzw. Faserstoffbahnen, die aus dampfbeheizten, insbesondere im wesentlichen auf derselben Horizontalebene befindlichen, Zylindern und aus unbeheizten etwa in Zwischenräumen dieser Zylinder befindlichen, insbesondere ebenfalls in einer entweder unterhalb oder oberhalb der vorerwähnten Horizontalebene angeordneten Horizontalebene gelagerten Umlenkwalzen besteht, deren Mantel perforiert, insbesondere gelocht, und deren Durchmesser kleiner als der der Zylinder ist, wobei der freie Innenraum dieser Umlenkwalzen mit einem Unterdruckbereich in Verbindung steht und wobei diese Zylinder und die Umlenkwalzen mit einer Einsiebbandbespannung ausgerüstet sind sowie die Materialbahn an den Zylindern zwischen deren Mantel und dem Siebband od. dgl. liegt, während an den Umlenkwalzen das Siebband auf dem Mantel der Walzen und die Materialbahn außen am Siebband zu liegen kommt und wobei in den Zwischenräumen zwischen den Mänteln der Zylinder und der (den) Umlenkwalze(n) an dem nicht vom Siebband berührten Teil des Mantels der Umlenk-walze(n) ein diesen Mantelteil weitgehend abdeckender kastenförmiger Einbau vorgesehen ist.

In Mehrzylindertrockenpartien schnellaufender Papiermaschinen werden üblicherweise sogenannte Einsieboder Slalombespannungen verwendet, wobei endlose Siebbänder und damit die Papierbahnen über dampfbeheizte obere Zylinder und über ebenfalls beheizte untere Zylinder geführt werden. Dies gilt insbesondere für die erste(n) Trockengruppe(n), in manchen Fällen jedoch auch für die gesamte Trockenpartie von Papiermaschinen. An den unten angeordneten Zylindern liegt die Papierbahn außerhalb des Siebbandes und ist somit nicht mehr in direktem Kontakt mit dem Mantel dieser Zylinder selbst, so daß der Beitrag der unteren Zylinder zur Papiertrocknung entsprechend verringert ist. Außerdem entstehen durch hohe Maschinengeschwindigkeiten starke Luftströmungen, die an mehreren Stellen die Papierbahn zum Abheben vom Siebband veranlassen, was zur Faltenbildung und zu Qualitätsnachteilen führt.

Bahnstabilisatoren bringen hier zwar eine Verbesserung; mit immer höher werdenden Maschinengeschwindig-keiten nehmen jedoch die Bahnführungsprobleme beachtlich zu. Auf Grund dieser Bahnführungsprobleme und der Tatsache der verminderten Trocknung an den vom Siebband umschlungenen unteren Zylindern wurden sehr schnell laufende Trockenpartien so ausgeführt, daß nur eine beheizte Zylinderreihe, z. B. die obere Zylindeneihe, vorhanden ist, während die unteren Zylinder durch unbeheizte Leitwalzen kleineren Durchmessers ersetzt wurden. Diese Leitwalzen sind gelocht und zum Teil mit Rillen versehen, so daß man durch Absaugen von Luft aus diesen Walzen ein Vakuum bzw. einen Unterdrück erzeugen kann. Dieses Vakuum hält die Papierbahn am Trockensieb fest, so daß es nicht zu dem gefürchteten Bahnabheben und der Bildung von Falten kommen kann.

Diese bekannte Bauart weist große Vorteile in bezug auf die Bahnführung auf, sie hat jedoch in bezug auf die Trocknungsleistung entscheidende Nachteile: Durch den Wegfall der Beheizung der unteren Zylinder kommt es insgesamt zu einer Reduzierung der Trocknungsleistung und damit zu einer Vergrößerung der Trockenpartie für eine vorgegebene Produktionsleistung, was insgesamt zu einem höheren Investitions- und Platzbedarf für die Trocknung führt.

Die DE-OS 38 28 743 zeigt eine Trockengruppe eines Papiermaschinen-Mehrzylindertrockners der eingangs beschriebenen Art, bei der sowohl Umlenkwalzen, die den vorerwähnten Leitwalzen entsprechen, als auch oberhalb der Umlenkwalzen angeordnete Blaskästen oder kombinierte Blas-Saug-Kästen vorgesehen sind, wobei letztere an einen Unterdruckerzeuger angeschlossen sind. Diese Kästen sind außerdem mit einem Druckerzeuger verbunden und haben Seitenflanken mit Düsenöffnungen, durch die Luft gegen die frei zwischen den Zylindern und den Umlenkwalzen geführten Siebband- und die Papierbahn-Trums bzw. -Züge unter Druck geblasen wird. Bei der Verwendung von Blas-Saug-Kästen wird zwar eine etwas verbesserte Trocknung durch das Trockensieb hindurch erreicht, weil insbesondere im Hinblick auf den innen am perforierten Mantel der Umlenkwalze angelegten Unterdrück die Feuchtigkeitsabfuhr verbessert wird. Diese Verbesserung entspricht jedoch noch nicht ausreichend den Forderungen der Praxis. Der Verlust an Trocknungsleistung durch den Wegfall einer gesamten beheizten Zylinderreihe kann dadurch bei weitem nicht ausgeglichen werden.

Demgegenüber sind bei der Trockenpartie für Papiermaschinen nach der AT-PS 363 779 den vorerwähnten Umlenkwalzen entsprechende Unterzylinder beheizt. Die Mäntel dieser Zylinder sind vollwandig bzw. ungelocht; sie sind mit Rillen, insbesondere Nuten, versehen, an die Vakuum bzw. Unterdrück angelegt wird. Eine Absaugung von Luft erfolgt somit aus diesen außen an diesen Zylindern vorgesehenen Rillen bzw. Nuten. Es geht dabei darum, zu verhindern, daß eine auf der Oberfläche des am Mantel dieser Unterzylinder befindlichen Siebbandes vorhandene Faserstoffbahn sich durch die Zentrifugalkraft von der Oberfläche des Siebbandes löst. Zur Erzeugung des Unterdrucks in den Rillen bzw. Nuten sind oberhalb dieser Unterzylinder als geschlossene Körper ausgebildete Unterdruckkammern vorgesehen, deren Innenraum nur mit den Rillen bzw. Nuten an der Außenfläche des Mantels des zugehörigen Zylinders in Verbindung steht. Dies bedeutet einerseits, daß die Sogwirkung über verhältnismäßig enge Kanäle, zum Teil über verhältnismäßig lange Strecken dieser engen Kanäle, zu den die Zylinder umschlingenden Materialbahnen gelangt. Dies erfordert - wenn man ein einigermaßen gutes Anliegen der Materialbahnen an diesen Zylindern bzw. den Siebbändem erreichen will - einen hohen Energieaufwand oder ergibt ein unbefriedigendes Anliegen der Bahnen an den Siebbändem bzw. den Zylindermänteln mit allen Produktnachteilen. Anderseits müssen im Bereich der Nuten die Seitenwände der Unterdruckkammern offen sein, damit die Sogwirkung zum Tragen kommt. Dies wirkt sich ebenfalls auf den Energieverbrauch, aber auch auf die Luftstrom- bzw. Materialbahnführung ungünstig aus.

Alle angeführten Nachteile werden gemäß der Erfindung vermieden, indem ausgehend von der eingangs ange- -2-

AT 394 870 B gebenen Trocknungsvorrichtung der kastenförmige Einbau als luftstrom- und materialbahnführender sowie in an sich bekannter Weise nur mit einem Unterdruckbereich in Verbindung stehender Strömungseinbau ausgebildet ist, der dem jeweils benachbarten Siebbandtrum zugewandte vollständig geschlossene Seitenflanken aufweist sowie einen ungeteilten, nur zum nicht vom Siebband berührten Teil des perforierten Mantels der zugehörigen unbeheizten Umlenkwalze(n) hin offenen Innenraum besitzt, wobei der ungeteilte Innenraum des Strömungseinbaues über die Öffnungen des perforierten Mantels der Umlenkwalze(n) unmittelbar mit dem freien Innenraum der Umlenkwalze(n) in Verbindung steht und wobei zwischen dem Strömungseinbau und dem perforierten Mantel der Umlenkwalze(n) das Eindringen von Luft zwischen diesen Mantel und den Strömungseinbau verhindernde Dichtungen an den Rändern des Strömungseinbaues an dessen dem Mantel der zugeordneten Umlenkwalze zugewandten Fläche vorgesehen sind. Gemäß der Erfindung wirkt einerseits der durch besondere Dichtungen abgesicherte Unterdrück im freien Innenraum der unbeheizten Umlenkwalzen über die Öffnungen des perforierten Mantels der Umlenkwalzen unmittelbar auf Siebband und Materialbahn. Damit wird die erfindungsgemäß angestrebte besondere Verbesserung der Gesamttrockenleistung möglich; dabei ist anderseits auch wichtig, daß der die Unterdruckwirkung nachteilig beeinflussende, gemäß der AT-PS 363 779 offene Bereich der Dichtungen an den Nuten bei der Erfindung nicht vorhanden ist; denn bei der Erfindung wirkt das Vakuum bzw. der Unterdrück direkt durch die große Anzahl von Öffnungen im perforierten Mantel der Umlenkwalzen, nach der AT-PS 363 779 dagegen nur über die in der Außenfläche des Mantels angeordneten Nuten, auf die das Vakuum nur durch die Durchlässe im Bereich der Dichtungen wirken kann. Es ist klar, daß bei der Anlage nach dieser AT-PS 363 779 wegen der Reduktion der Unterdruckwirkung in Nuten und wegen der Länge und Enge dieser Nuten keine ins Gewicht fallenden Trocknungseffekte Zustandekommen, so daß bei dieser vorbekannten Ausbildung bevorzugt eine Beheizung der Unteizylinder vorgesehen ist.

Dazu kommt vor allem die verbesserte Führung der Materialbahn gemäß der vorliegenden Erfindung. Zu diesem Zweck ist erfindungsgemäß der Strömungseinbau luftstrom- und materialbahnfiihrend mit vollständig geschlossenen Flanken ausgebildet; es sind also keine Spalte bzw. Öffnungen in bzw. an den fraglichen Einbauten im Sinne der DE-OS 38 28 743 - hier Spalt zwischen Einbau und Umlenkzylinder - bzw. der AT-PS 363 779 -hier im Nutenbereich an der Unterkante der Dichtungen - vorhanden. Dies bedeutet bei den vorbekannten Ausführungen unter Umständen eine verschlechterte bzw. eine unruhige Führung.

Erfindungsgemäß werden Trocknungsleistung und Führung zusätzlich dadurch verbessert, daß der Strömungs-einbau nur mit einem Unterdruckbereich, nicht aber wie nach der DE-OS 38 28 743 nur oder in erheblichem Ausmaß in Verbindung mit einem Blasebereich in Verbindung steht.

Es liegt also der Erfindung ein neues Konzept für eine schnellaufende Mehrzylindertiockenpartie zugrunde, das einerseits eine gute und sichere Führung der Material-, insbesondere Papierbahn gewährleistet und anderseits eine befriedigende Trocknungsleistung ergibt.

Die gesteckten Ziele werden gemäß der Erfindung u. a. erzielt, weil einerseits die Unterdruckwirkung über große Querschnitte, nämlich den Innenraum der Umlenkwalzen und die kurze Höhe der Mantelöffhungen der Umlenkwalzen fast unmittelbar zur umschlingenden Materialbahn gelangt und gleichzeitig anderseits die dem jeweils benachbarten Siebbandtrum zugewandten Seitenflanken des nur mit einem Unterdruckbereich in Verbindung stehenden Strömungseinbaus vollständig geschlossen ausgebildet sind, so daß eine sehr gute Luftstrom- und Materialbahnführung auch im fraglichen Bereich in den Zylinderzwischenräumen durch den Strömungseinbau'und ein beachtliches Unterdruck-Volumen gewährleistet wird, zumal der gesamte Innenraum des Strömungseinbaues für den Unterdruckaufbau zur Verfügung steht. Im übrigen müssen wegen der erforderlichen Nuten die Mäntel der Zylinder nach der AT-PS 363 779 solid und mit entsprechender Dicke ausgeführt werden, so daß diese Zylinder schwerer ausfallen als die Umlenkwalzen nach der Erfindung, deren Mäntel nur Öffnungen benötigen.

Der Strömungseinbau nach der Erfindung in Verbindung mit den angegebenen Dichtungen unter Vermeidung der Nuten nach der AT-PS 363 779 dient im wesentlichen zwei Zwecken: Einerseits wird - weil jener nur zum perforierten Mantel hin offen ist - dadurch ein erheblicher Teil des nicht materialbahn- bzw. papierberührten Umfanges der gelochten Umlenkwalze vollständiger abgedeckt, als dies nach der AT-PS 363 779 geschieht, und somit das Einsaugen von Falschluft in diesem Bereich verstärkt verhindert, wobei der ungeteilte Innenraum des Strömungseinbaues über die Öffnungen des perforierten Mantels der Umlenkwalze(n) unmittelbar mit dem freien Innenraum der Umlenkwalze(n) in Verbindung steht und wobei zwischen dem Strömungseinbau und dem perforierten Mantel der Umlenkwalze(n) das Eindringen von Luft zwischen diesen Mantel und den Strömungseinbau verhindernde Dichtungen an den Rändern des Strömungseinbaues an dessen dem Mantel der zugeordneten Umlenkwalze zugewandten Fläche vorgesehen sind. Dies hat den Vorteil, daß die eingesaugte Falschluftmenge stark reduziert wird und die Aufrechterhaltung des Vakuums bzw. Unterdrucks in den saugenden Umlenkwalzen bei kleineren Saugleistungen möglich ist, was insbesondere energetische Vorteile bringt Da* zweite Zweck dieses erfindungsgemäßen Strömungseinbaues betrifft anderseits die Beherrschung der Luftströmungen im Bereich der freien Material- bzw. Papier-Trums (Züge) und somit die Führung der Material-, insbesondere Papieibahn in diesem Bereich. Da erfindungsgemäß der gesamte ungeteilte Innenraum des Strömungseinbaues für die Saugleistung, also nicht mehr für Überdruckluft verwendet wird, wird erfindungsgemäß bei geringerem Aufwand - es wird ja keine Druckluftquelle für den Strömungseinbau benötigt - eine beachtliche zusätzliche Saugleistung bereitgestellt, die sich nicht nur auf die Gesamttrocknungsleistung, sondern auch auf die Führung von Material-und Siebband günstig auswirkt. -3-

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Die Unterdruckerzeugung kann in üblicher Art erfolgen: Dabei können bei der praktischen Ausgestaltung der Erfindung folgende zwei Lösungen getrennt oder kombiniert eingesetzt werden: Der einen ungeteilten, nur zum nicht vom Siebband berührten Teil des perforierten Mantels der zugehörigen unbeheizten Umlenkwalze(n) hin offenen Innenraum besitzende Strömungseinbau kann in an sich bekannter Weise direkt mit einem Unterdruckbereich verbunden werden. Außerdem kann es vorteilhaft sein, wenn der einen ungeteilten, nur zum nicht vom Siebband berührten Teil des perforierten Mantels der zugehörigen unbeheizten Umlenkwalze(n) hin offenen Innenraum besitzende Strömungseinbau am perforierten Mantel (einer) unbeheizten(r) Umlenkwalze(n) angeordnet ist, deren Innenraum direkt an einen Unterdruckbereich angeschlossen ist

Der Führungseffekt wird zusätzlich erfindungsgemäß verbessert, wenn der Abstand der Seitenflanken des Strömungseinbaues vom jeweils benachbarten Siebbandtrum in dessen Bewegungsrichtung gesehen, insbesondere stetig, zunimmt. Durch die damit zustandekommende diffusorartige Erweiterung des Luftstromes bzw. Zwischenraumes zwischen diesen Seitenflanken und den freien Materialbahn- bzw. Siebband-Trums im Bereich der freien Materialbahn- bzw. Siebband-Trums gelingt es, die Luftströmungen im Bereich der frei bewegten Trums bzw. der freien Züge des Siebbandes bzw. der Materialbahn zu beherrschen und eine gute Führung der Materialbahn in diesem Bereich zu gewährleisten, insbesondere deren Abhebung vom Siebband zusätzlich weitestgehend zu vermeiden. In gleichem Sinn kann eine weitere erfindungsgemäße Verbesserung wirken, die darin besteht, daß der Strömungseinbau einen kleineren Abstand vom auf die Umlenkwalze auflaufenden Siebbandtrum als vom von dieser Walze ablaufenden Siebbandmim hat.

Gemäß der Erfindung kann es zweckmäßig sein, die vom Siebband mitgeschleppte Luft zu begrenzen, um Überdruck und damit ein örtliches Abheben der Materialbahn zu vermeiden; dies kann dadurch erreicht werden, daß im Bereich des vom Mantel der zugeordneten Umlenkwalze abgewandten Rückens, insbesondere der Oberseite, des Strömungseinbaues eine in den Spalt zwischen Strömungseinbau und auf- und bzw. oder ablaufendem Siebbandtrum hineinreichende Luftabtrenneinrichtung bzw. Dichtung vorgesehen ist

Materialbahnführung bzw. Absaugwirkung und Trocknungseffekt können erfindungsgemäß zusätzlich günstiger gestaltet werden, wenn die Umlenkwalze(n) von der Symmetrieebene der Zwischenräume der Zylinder zum auf die Umlenkwalze(n) auflaufenden Siebbandtrum hin verschoben angeordnet ist bzw. sind.

Gemäß der weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird eine weitere Verbesserung der Trocknungsleistung sowie der Siebband-, insbesondere Materialbahnführung dadurch erreicht, daß auf der gegenüber dem Strömungseinbau befindlichen Seite der Umlenkwalzen eine Luftblaseeinrichtung angeordnet ist, die den in dem von der Zylindern abliegenden und vom Siebband od. dgl. berührten Mantel der Umlenkwalze mindestens im wesentlichen in dem das Siebband und die Materialbahn zum folgenden Zylinder führenden Teil mit Bewegungsspiel umschlingt Unter Bewegungsspiel wird dabei ein geringer Abstand der dem Mantel der Umlenkwalze zugewandten Ausblasfläche dieser Luftblaseeinrichtung verstanden, der gerade noch mit Sicherheit das Durchbewegen des Siebbandes und der in Frage kommenden Materialbahnen im Spalt zwischen der Luftblaseeinrichtung und der sich mitdem Siebband bewegenden Umlenkwalze gestattet. Die Luftblaseeinrichtung wird hiebei vorzugsweise mit einer Abhebevorrichtung versehen, damit es beim Aufführen der Papierbahn bzw. bei einem Abriß zu keiner Verstopfung des Zwischenraumes kommen kann. Dabei kann die Abhebevorrichtung die Luftblaseeinrichtung ein-oder beidseitig ganz oder teilweise von der Zylinderoberfläche abheben. Es soll also ein gerade noch ausreichender Spalt vorhanden sein, aber unnötiges Spiel bzw. ein zu großer Abstand vermieden werden, um die Blasleistung möglichst unvermindert auf die mit dem Siebband vorbeibewegte Materialbahn zur Wirkung zu bringen, um die Saugarbeit durch die Öffnungen bzw. in den Nuten der Umlenkwalze entsprechend zu unterstützen. Außerdem wird durch das Aufblasen heißer Luft direkt auf die Papierbahn ein starker Trocknungseffekt erzielt, durch den der Wegfall einer Zylinderreihe ganz oder teilweise kompensiert werden kann. Hiemit ergibt sich auch eine gute und sichere Führung der Materialbahn im Bereich der Umlwenkwalze.

Eine weitere Erhöhung der Trocknungsleistung läßt sich erreichen, wenn an den dampfbeheizten Zylindern mindestens eine weitere Luftblaseeinrichtung bzw. ein Blaskasten vorgesehen ist, die bzw. der sich im Zwischenraum zwischen benachbarten Zylindern auf der von der zugehörigen Umlenkwalze entfernten Seite nahe einem oder beiden Zylindern befindet und die bzw. der auch der Einbringung von Frischluft in die Trockenvorrichtung dient und vorteilhaft (eine) Lufteinblasöffnung(en) besitzt. In der Richtung Erhöhung der Trocknungsleistung wirkt auch die erfindungsgemäße Ausbildung der dampf beheizten Zylinder als Hochleistungsstahlzylinder.

In der Praxis können verschiedene Arten der Führung der Luft im System günstig sein: Erfindungsgemäß kann es zweckmäßig sein, wenn die Luftblaseeinrichtungen für die Umlenkwalzen an einem luftführenden Kreislauf-System angeschlossen sind, das vom übrigen Belüftungssystem der Trockenvorrichtung getrennt ist. Es kann in anderen Fällen auch besser sein, wenn erfindungsgemäß für die Trockenvorrichtung ein gemeinsames Belüftungssystem vorgesehen ist, wobei der bzw. die Innenräum(e) des (der) Strömungseinbaues(-bauten) und die Umlenkwalze(n) gemeinsam an (einen) Unterdruckerzeuger angeschlossen sind sowie wenn die Luftblaseeinrich-tung(en) sowie gegebenenfalls die weitere(n) Luftblaseeinrichtung(en) gemeinsam über eine Lufterhitzungseinrichtung gespeist sind.

Im vorliegenden Fall ist es vorteilhaft, wenn nach der Erfindung der Durchmesser der unbeheizten mit einem Unterdruckerzeuger verbundenen Umlenkwalzen kleiner als der Durchmesser der dampfbeheizten Zylinder ist, z. B. der Durchmesser der Umlenkwalzen etwa 1000 -1500 mm, der Durchmesser dieser Zylinder etwa 1800 mm beträgt -4-

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An Hand schematischer Zeichnungen werden im folgenden Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Fig. 1 zeigt eine Trockengruppe mit einer erfxndungsgemäßen Luftblaseeinrichtung und einem erfindungsgemäßen Strömungseinbau, wobei die dampfbeheizten Zylinder höher als die Umlenkwalzen angeordnet sind. Fig. 2 gibt eine ähnliche Trocknungsvorrichtung wieder, wobei jedoch die Anordnung der Zylinder und der Umlenkwalzen umgekehrt ist Hier wird auch eine Variante des Luftkreislaufes gezeigt. Fig. 3 veranschaulicht eine andere Ausführungsvariante mit einer zusätzlichen Luftblaseeinrichtung und einer weiteren Variante des Luftkreislaufes. Fig. 4 läßt eine Trockengruppe erkennen, bei der die Strömungseinbauten, jedoch nicht die Luftblaseeinrichtungen, vorgesehen sind. Die Fig. 5 und 6 zeigen in einem zu den vorerwähnten Figuren vergrößerten Maßstab Details im Bereich der Umlenkwalzen, u. zw. Fig. 5 in Stimansicht, Fig. 6 als Schnitt (A-A) gemäß Fig. 5.

Im vorliegenden Fall handelt es sich um eine, insbesondere erste, Trockengruppe der Trockenpartie einer Papiermaschine bzw. um einen Teil einer solchen Gruppe. Es geht um Einsiebbandführungsgruppen. Davor befindet sich bei praktischen Ausführungen die Pressenpartie der Papiermaschine. Die Material- bzw. Papierbahn wird zweckmäßig in geschlossener Führung von der Pressenpartie zur Trockenpartie befördert. Dahinter können bei Bedarf in der Trockenpartie eine oder mehrere Einsiebbandführungsgruppen - wie im folgenden dargestellt - vorgesehen sein, worauf bei Bedarf eine oder mehrere Zweisiebbandführungsgruppe(n) folgen können.

An Hand der Fig. 1 wird zunächst eine Trocknungsgruppe bzw. Trocknungsvorrichtung für mit hoher Geschwindigkeit bewegte Material-, insbesondere Papier- bzw. Faserstoffbahnen beschrieben, u. zw. mit einer Anordnung mit obenliegenden Trockenzylindern (3) und untenliegenden Umlenkwalzen (2); sie gilt in entsprechender Form jedoch auch für die umgekehrte Anordnung nach Fig. 2 mit unten angeordneten Trockenzylindern (3), wobei es zweckmäßig sein kann, innerhalb einer Trockenpartie einen Teil der Trocknungsgruppen mit obenliegenden Zylindern nach Fig. 1 und einen Teil mit untenliegenden Zylindern nach Fig. 2 auszuführen.

Der Aufbau der Trockenpartie ist am Beispiel einer Trocknungsgruppe in Fig. 1 bzw. Fig. 2 dargestellt. Daraus ersieht man die obenliegenden, mit Dampf beheizten, aus den Materialien Gußeisen oder Stahl hergestellten, Trockenzylinder (3), die entweder als Trockenzylinder normaler Bauart oder als Hochleistungstrockenzylinder ausgeführt sind. Hiernach weist ein mit einem Wärmeträgermedium, insbesondere Dampf, beheizter Zylinder für Papiermaschinen einen auf seiner Oberfläche mit einer Anzahl von, vorzugsweise zueinander parallel, und gegebenenfalls, insbesondere zum Teil, parallel zu seiner Achse verlaufenden, Nuten versehenen metallischen Kemzylinder auf und die Beheizung des Zylinders erfolgt durch Zufuhr des Wärmeträgermediums, insbesondere Dampf, in die Nuten. Die Nuten sind z. B. in die Oberfläche des Kemzylinders eingearbeitet und unmittelbar auf den Kemzylinder ist metallisch berührend ein metallischer zylindrischer Außenmantel unter Bildung von Druckräumen zwischen diesem und dem Kemzylinder aufgezogen, insbesondere aufgeschrumpft, der an seinen Rändern mit dem Kemzylinder verschweißt sein kann, und die Nuten weisen über zumindest einen Teil ihrer Länge einen sich stetig, vorzugsweise gleichmäßig, verändernden Querschnitt auf.

Die unteren Umlenkungen des Siebbandes (15) bzw. der Material- bzw. Papierbahn (14) werden nicht wie in der Regel üblich durch Trockenzylinder, sondern durch Umlenk- bzw. Leitwalzen (2) gebildet, deren Durchmesser etwas kleiner als der der Trockenzylinder (3) ausgeführt wird. Typische Abmessungen sind z. B. 1800 mm Durchmesser für den Trockenzylinder (3) und 1000 - 1500 mm Durchmesser für die untenliegenden Umlenkwalzen (2). Diese Umlenkwalzen sind mit einer Absaugung (12) versehen und weisen einen perforierten, vorzugsweise gelochten Mantel (13) auf, so daß im Inneren der Walze (2) ein Vakuum bzw. Unterdrück entsteht und somit die Material- bzw. Papierbahn (14) bei deren unterer Umschlingung (14') durch diesen Unterdrück an der Umlenkwalze festgehalten wird. Die Perforation der Umlenkwalzen (2) kann ungleichmäßig über deren Mantelfläche verteilt sein. Insbesondere kann im Bereich des Materialbahnrandes eine größere Anzahl von Perfora-tionsöffnungen bzw. Bohrungen als im Mittelbereich der Bahn bzw. des Walzenmantels vorhanden sein. Unterhalb dieser Umlenkwalzen ist eine Luftblaseinrichtung (1) angeordnet, die durch Aufblasen von heißer Luft auf die Material- bzw. Papierbahn (14,14') eine intensive Trocknung in diesem Bereich bewirkt. Dadurch wird die gegenüber einer konventionellen Trockenpartie - wegen der fehlenden Beheizung der Walzen (2) - reduzierte, Trocknungsleistung ausgeglichen bzw. es können sogar Steigerungen gegenüber einer konventionellen Trockenpartie erreicht werden. Die Materialbahn (14) wird im ganzen Bereich der Trocknungsgruppe durch das endlose, einzelne, in Schleifen hintereinander um die Zylinder (3) und die Umlenkwalzen (2) geleitete Siebband (15) geführt.

Der Verlust an Trocknungsleistung durch den Wegfall der sonst verwendeten dampfbeheizten unteren Zylinder könnte z. B. durch Erhöhung des Dampfdruckes in den Zylindern der oberen Reihe erreicht werden. Dies ist jedoch meist nicht möglich, da einerseits die Dampfdrücke von der Dampfversorgung her vorgegeben sind, und anderseits der Dampfdruck aus sicherheitstechnischen Gründen begrenzt ist. Eine Abhilfe kann hier die Verwendung eines speziellen Hochleistungszylinders bieten, der auch bei geringeren Dampfdrücken eine höhere Leistung erbringen kann. Daher ist die Kombination eines derartigen Hochleistungszylinders mit der erfindungsgemäßen Trocknungseinrichtung besonders vorteilhaft.

Durch das Festhalten der Material-, insbesondere Papierbähn (14) infolge des Vakuums bzw. Unterdrucks auch an den unteren Umlenkwalzen (2) wird die Schrumpfung der Materialbahn (14), auch ihres Teiles (14’), behindert und kann nur mehr in einem kleinen Teil, in den sogenannten freien Trums bzw. Zügen (14”, 14”') -5-

AT 394 870 B erfolgen. Dies bringt in bezug auf die Material- bzw. Papierqualität und auf deren Gleichmäßigkeit über die gesamte Breite der Maschine entscheidende Vorteile.

Das Schrumpfen der Material-, insbesondere Papierbahn (14) erfolgt verstärkt in jenem Teil, in dem das Ausdampfen des Wassers stattfindet. Dies gilt also insbesondere für jenen freien Zug (14"), der anschließend an einen Trockenzylinder (3) bis zum Auftreffen auf die nächste Umlenkwalze (2) durchlaufen wird. Um nun die Schrumpfung in diesem Bereich zu reduzieren, ist es günstig, diesen freien Zug (14") besonders kurz auszuführen, während der auf die Umlenkwalze (3) folgende freie Zug (14"') etwas länger sein kann.

Diese aus technologischen Gründen vorteilhafte Anordnung kann insofeme erreicht werden, als die Umlenkwalze (2) nicht symmetrisch zwischen den Trockenzylindem (3), sondern etwas verschoben entgegen der Maschinen- bzw. Materialbahnlaufrichtung (Pfeil (16)1) angeordnet wird.

Oberhalb der gelochten Umlenkwalzen (2) ist ein Strömungseinbau (4) vorgesehen, der im wesentlichen zwei Zwecken dient; Einerseits wird dadurch ein Teil des nicht materialbahn- bzw. papierberührten Umfanges der gelochten Umlenkwalze (2) abgedeckt und somit das verstärkte Einsaugen von Luft in diesem Bereich verhindert. Dies hat den Vorteil, daß die eingesaugte Luftmenge stark reduziert wird und die Aufrechterhaltung des Vakuums bzw. Unterdrucks in den saugenden Umlenkwalzen (2) bei kleineren abgesaugten Luftmengen möglich ist, was insbesondere energetische Vorteile bringt.

Zwischen dem erwähnten Strömungseinbau (4) und den saugenden Umlenkwalzen (2) sind außerdem Dichtungen (8,8') angeordnet, um verstärkt das Eindringen von Luft zu verhindern. Dies kann entweder durch schaberähnliche Dichtleisten, durch Bürsten oder ähnliche Dichteinrichtungen erfolgen.

Der zweite Zweck dieses erfindungsgemäßen Strömungseinbaues (4) betrifft anderseits die Beherrschung der Luftströmungen im Bereich der freien Material- bzw. Papier-Trums (14", 14'") (Züge) und somit die Führung der Material-, insbesondere Papierbahn (14) in diesem Bereich. Dazu sind vornehmlich einerseits die Abstände zwischen dem Strömungseinbau (4), d. h. zwischen dessen vollständig geschlossenen Seitenflanken (4‘, 4") und dem Siebband (15) an dem nach unten laufenden und an dem nach oben laufenden freien Trum bzw. Zug (15', 15") unterschiedlich groß gewählt. Außerdem muß der Strömungseinbau (4) nicht parallel zum Trockensieb (15 bzw. 15' bzw. 15") ausgeführt sein, sondern in einer schrägen Anordnung, so daß eine diffusorartige Erweiterung für den Luftstrom zustandekommt. An der Deckfläche (4'") des Strömungseinbaues (4) ist vorteilhaft für manche Einsatzfälle die Anordnung einer Abdichtung (9) gegen das Siebband (15') hin, z. B. in Form eines Bürstenbandes oder einer elastischen Abdichtung, vorgesehen. Durch diese Anordnung ist es möglich, die vom Siebband (15,15') mitgeschleppte Luft zu begrenzen, so daß sich in jenem Teil, wo das Siebband und die Materialbahn auf die untere Umlenkwalze (2) auflaufen, kein Überdruck ergibt; ein solcher Überdruck könnte sonst zu einem örtlichen Abheben der Materialbahn (14) führen. Jener günstige Effekt wird noch dadurch unterstützt, daß ein Teil der Luft in dem vom Siebband (15) bzw. der Materialbahn (14) frei verbleibenden Teil der Umlenkwalze (2) eingesaugt wird, so daß sich kein störender Überdruck aufbauen kann. Für jene Fälle, in denen die Absaugwirkung der Umlenkwalze (2) allein nicht ausreicht, ist eifindungsgemäß auch eine Absaugung (10) aus dem Inneren des Strömungseinbaues (4) vorgesehen. Zu diesem Zweck besitzt der Strömungseinbau einen ungeteilten Innenraum, der mit einem Unterdruckerzeuger, insbesondere einem Ventilator, verbunden ist. Damit kann auch die zwischen Strömungseinbau (4) und Umlenkwalze (2) hindurchtretende Falschluft mitabgeführt werden bzw. es ist eine einfachere Ausführung der Dichtungen (8,8') möglich, da entsprechende Leckluftmengen zugelassen werden können. In manchen Fällen wird man auf eine Abdichtung überhaupt verzichten können. Hier dient der gesamte Strömungseinbau (4) als Saugkasten.

Durch die Absaugung der Luft sowohl aus den Umlenkwalzen (2) als auch aus dem gesamten, ungeteilten Strömungseinbau (4) ist es praktisch möglich, die gesamte, aus der Trockenpartie zu entfernende Abluft abzuführen, und es sind somit keine zusätzlichen Absaugeeinrichtungen an der Dunsthaube der Papiermaschine bzw. Siebpresse od. dgl. erforderlich.

Zusammenfassend ist folgendes festzuhalten: Bevorzugt wird eine Kombination der Luftblaseeinrichtung (1) und des Strömungseinbaues (4) an der saugenden Umlenkwalze (2). Günstig ist die Anordnung der Walze (2) nicht unterhalb der Mitte des Zwischenraumes zwischen jeweils zwei Trockenzylindem (3) sondern exzentrisch bzw. verschoben dazu. Vorteilhaft erfolgt die Anordnung des Strömungseinbaues (4) mit unterschiedlichen Abständen zum auflaufenden (15') und ablaufenden (15") Trockensieb (15). Die Begrenzungswände (4', 4") des Strömungseinbaues (4) verlaufen nicht parallel, sondern leicht schräg zum Trockensieb (15', 15") in diesen Bereichen. Die Abdichtung (8,8') zwischen Strömungseinbau (4) und Umlenkwalze (2) ist zu empfehlen. Die Luftabtrenneinrichtung (9) an der Oberkante des Strömungseinbaues (4) begünstigt die Materialbahnführung. Eine zusätzliche Absaugung (10) von Luft aus dem Strömungseinbau (4) (siehe auch Fig. 3!) begünstigt den Trocknungseffekt und die Materialführung. Die Kombination mit einer Luftblaseinrichtung (11) an den Zylindern (3) ist ebenfalls zu empfehlen. Die Kombination von Hochleistungsstahlzylindem mit saugenden Umlenkwalzen (2) und lufttechnischen Einrichtungen (z. B. Blaskästen (11) (Fig. 3)) kann ebenfalls günstig sein. .Die Fig. 2 zeigt schematisch eine Trockengruppe, die im wesentlichen wie die in Fig. 1 dargestellte aufgebaut ist, allerdings mit einer um 180° gedrehten Anordnung, d. h. mit einer Zylinderreihe (3), deren Ebene unter der Ebene der Reihe der Umlenkwalzen (2) liegt. Die Strömungseinbauten (4) und die Luftblaseeinrichtungen (1) sind entsprechend in ihrer Lage vertauscht. Fig. 2 läßt zusätzlich den Luftkreislauf erkennen, wozu auf die mit Pfeilen endenden Linienzüge verwiesen wird, wodurch die Luftbewegungen angedeutet sind. Mit (19) ist -6-

Claims

AT 394 870 B noch ein Lufterhitzer, mit (20, 21, 23 und 24) sind Ventilatoren und mit (22) ein Wärmetauscher bezeichnet. Wie ersichtlich ist, sind die Luftblaseeinrichtungen (1) für die Umlenkwalzen (2) an einem luftführenden Kreislauf-System angeschlossen, das vom übrigen Belüftungssystem der Trockenvorrichtung getrennt ist. Die Fig. 3 zeigt eine weitere Variante, insbesondere hinsichtlich der Luftführung, deren Richtung wieder durch Pfeile verdeutlicht wurde. Eine zusätzliche Luftblaseeinrichtung (11) an einem dampfbeheizten Zylinder (3) ist hier vorgesehen. Ventilatoren (20, 23 und 24) sind wieder vorhanden, die je nach ihrer Aufgabe als Unter- bzw. Überdruckerzeuger ausgeführt sind. Hier ist für die Trockenvorrichtung ein gemeinsames Belüftungssystem vorgesehen, wobei der bzw. die Innenräum(e) des (der) Strömungseinbaues (-bauten) (4) und die Umlenkwalze(n) (2) gemeinsam an (einem) Unterdruckerzeuger (24) angeschlossen sind sowie die Luftblaseein-richtung(en) (1) sowie gegebenenfalls die weitere(n) Luftblaseeinrichtung(en) (11) gemeinsam über eine Lufterhitzungseinrichtung (19) gespeist sind. Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, die der Fig. 1 weitestgehend gleicht und wobei die gleichen Vorrichtungsteile mit gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 bezeichnet wurden. Allerdings sind dabei auf der gegenüber den Strömungseinbauten (4) befindlichen Seite der Umlenkwalzen (2) keine Luftblaseeinrichtungen angeordnet. Die übrigen in Fig. 1 gezeigten Elemente sind hingegen vollständig vorhanden. Fig. 5 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt aus der Trockenpartie. Man erkennt darin insbesondere die Führung der Papierbahn (14) und des Trockensiebes (15) sowie den Strömungseinbau (4) bzw. dessen Begrenzungswände (4’, 4" und 4"'). Außerdem sind beispielhaft die Abdichtung (9) gegen das Siebband und die Abdichtungen (8,8') gegen die Umlenkwalze (2) gezeigt. Fig. 6 veranschaulicht den Schnitt (A-A) gemäß Fig. 5. Darin ist neben der Umlenkwalze (2) vor allem der Strömungseinbau (4) mit der Absaugung (10) und den Abdichtungen (8') schematisch gezeigt. PATENTANSPRÜCHE 1. Trocknungsvorrichtung für mit hoher Geschwindigkeit bewegte Material-, insbesondere Papier- bzw. Faserstoffbahnen, die aus dampfbeheizten, insbesondere im wesentlichen auf derselben Horizontalebene befindlichen, Zylindern und aus unbeheizten etwa in Zwischenräumen dieser Zylinder befindlichen, insbesondere ebenfalls im wesentlichen in einer unterhalb oder oberhalb der vorerwähnten Horizontalebene angeordneten Horizontalebene gelagerten Umlenkwalzen besteht, deren Mantel perforiert, vorzugsweise gelocht, und deren Durchmesser kleiner als der der Zylinder ist, wobei der freie Innenraum dieser Umlenkwalzen mit einem Unteidruckbeieich in Verbindung steht und wobei diese Zylinder und die Umlenkwalzen mit einer Einsiebbandbespannung ausgerüstet sind sowie die Materialbahn an den Zylindern zwischen deren Mantel und dem Siebband od. dgl. liegt, während an den Umlenkwalzen das Siebband auf dem Mantel der Walzen und die Materialbahn außen am Siebband zu liegen kommt und wobei in den Zwischenräumen zwischen den Mänteln der Zylinder und der (den) Umlenkwalze(n) an dem nicht vom Siebband berührten Teil des Mantels der Umlenkwalze(n) ein diesen Mantelteil weitgehend abdeckender kastenförmiger Einbau vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Einbau als luftstrom- und materialbahnführender sowie in an sich bekannter Weise nur mit einem Unterdruckbereich in Verbindung stehender Strömungseinbau (4) ausgebildet ist, der dem jeweils benachbarten Siebbandtrum zugewandte vollständig geschlossene Seitenflanken (4', 4") aufweist sowie einen ungeteilten, nur zum nicht vom Siebband (15) berührten Teil des perforierten Mantels der zugehörigen unbeheizten Umlenkwalze(n) (2) hin offenen Innenraum besitzt, wobei der ungeteilte Innenraum des Strömungseinbaues (4) über die Öffnungen des perforierten Mantels der Umlenkwalze(n) (2) unmittelbar mit dem freien Innenraum der Umlenkwalze(n) (2) in Verbindung steht und wobei zwischen dem Strömungseinbau (4) und dem perforierten Mantel der Umlenkwalze(n) (2) das Eindringen von Luft zwischen diesen Mantel und den Strömungseinbau (4) verhindernde Dichtungen (8, 8') an den Rändern des Strömungseinbaues (4) an dessen dem Mantel der zugeordneten Umlenkwalze zugewandten Fläche vorgesehen sind.
2. Trocknungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der einen ungeteilten, nur zum nicht vom Siebband (15) berührten Teil des perforierten Mantels der zugehörigen unbeheizten Umlenkwalze(n) (2) hin offenen Innenraum besitzende Strömungseinbau (4) in an sich bekannter Weise direkt mit einem Unterdruckbereich verbunden ist.
3. Trocknungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der einen ungeteilten, nur zum nicht vom Siebband (15) berührten Teil des perforierten Mantels der zugehörigen unbeheizten Umlenkwalzein) (2) hin offenen Innenraum besitzende Strömungseinbau (4) am perforierten Mantel (einer) unbeheiz-ten(r) Umlenkwalze(n) (2) angeordnet ist, deren Innenraum direkt an einen Unterdrackbereich (12, 24) angeschlossen ist. -7- AT 394 870 B
4. Trocknungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Seitenflanken (4', 4") des Strömungseinbaues (4) vom jeweils benachbarten Siebbandtrum in dessen Bewegungsrichtung gesehen, insbesondere stetig, zunimmt.
5. Trocknungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungseinbau (4) einen kleineren Abstand vom auf die Umlenkwalze (2) auflaufenden Siebbandtrum (4') als vom von dieser Walze ablaufenden Siebbandtrum (4") hat.
6. Trocknungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des vom Mantel der zugeordneten Umlenkwalze (2) abgewandten Rückens (4'") insbesondere der Oberseite, des Strömungseinbaues (4) eine in den Spalt zwischen Strömungseinbau und auf- und bzw. oder ablaufendem Siebbandtrum hineinreichende Luftabtrenneinrichtung bzw. Dichtung (9) vorgesehen ist,
7. Trocknungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkwalzein) (2) von der Symmetrieebene der Zwischenräume der Zylinder (3) zum auf die Umlenkwalze(n) auflaufenden Siebbandtrum (15') hin verschoben angeordnet ist bzw. sind.
8. Trocknungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß auf der gegenüber dem Strömungseinbau (4) befindlichen Seite der Umlenkwalze(n) (2) eine Luftblaseeinrichtung (1) angeordnet ist, die den in dem von den Zylindern (3) abliegenden und vom Siebband (15) od. dgl. berührten Mantel der Umlenkwalze (2) mindestens im wesentlichen in dem das Siebband (15) und die Materialbahn (14) zum folgenden Zylinder führenden Teil mit Bewegungsspiel umschlingt.
9. Trocknungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß an den dampfbeheizten Zylindern (3) mindestens eine weitere Luftblaseeinrichtung (11) bzw. ein Blaskasten vorgesehen ist, die bzw. der sich im Zwischenraum zwischen benachbarten Zylindern (3) auf der von der zugehörigen Umlenkwalze (2) entfernten Seite nahe einem oder beiden Zylindern (3) befindet.
10. Trocknungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die dampfbeheizten Zylinder (3) als Hochleistungsstahlzylinder ausgeführt sind.
11. Trocknungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftblaseeinrichtungen (1) für die Umlenkwalzen (2) an einem luftführenden Kreislauf-System (19,20) angeschlossen sind, das vom übrigen Belüftungssystem der Trockenvorrichtung getrennt ist (Fig. 2).
12. Trocknungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß für die Trockenvorrichtung ein gemeinsames Belüftungssystem (22 bis 24) vorgesehen ist, wobei der bzw. die Innen-räum(e) des (der) Strömungseinbaues (-bauten) (4) und die Umlenkwalze(n) (2) gemeinsam an (einem) Unterdruckerzeuger (24) angeschlossen sind sowie daß die Luftblaseeinrichtung(en) (1) sowie gegebenenfalls die weitere(n) Luftblaseeinrichtung(en) (11) gemeinsam über eine Lufterhitzungseinrichtung (19) gespeist sind (Fig. 3).
13. Trocknungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftblaseeinrichtung (1) ein- oder beidseitig ganz oder teilweise von der Zylinderoberfläche abhebbar ist.
14. Trocknungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Umlenkwalzen (2) etwa 1000 bis 1500 mm, der Durchmesser der Zylinder (3) etwa 1800 mm beträgt. Hiezu 6 Blatt Zeichnungen -8-