AT411274B - Vorrichtung zum trocknen von papierbahnen, insbesondere tissuepapierbahnen - Google Patents

Description

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   Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Trocknen von Papierbahnen, insbesondere Tissue- papierbahnen, mit einem Trockenzylinder und einer Trockenhaube zur Aufblasung von Heissluft. 



   Derartige Anlagen werden auch Yankeezylinder und Yankeehaube genannt und seit langem im Bereich der Tissuepapiererzeugung eingesetzt. Zur Erzielung einer hohen Durchsatzleistung sowie einer guten Qualität werden hohe Ausblastemperaturen der Heissluft benötigt. Zur Zeit sind Trockenhauben mit Temperaturen bis zu ca. 500  C im Einsatz, wobei Beschränkungen vor allem durch das Material gegeben sind. Insbesondere treten auch Nachteile durch unterschiedliche Abstände zwischen Trockenzylinder und Trockenhaube während des Betriebes auf, die zu un- gleichmässiger Trocknung führen. So beschreibt die EP 0 905 311 A2 (ASEA BROWN BOVERI INC) eine Hochtemperaturhaube die für Temperaturen über 1000  F (ca. 538  C) vorgesehen ist. 



  Die einzelnen Ausblasdüsen sind hier von den Seitenwänden des Haubengestells entkuppelt. 



  Dadurch wird eine Ausdehnung quer zur Maschinenlaufrichtung ermöglicht. Die Ausdehnung entlang des Umfangschlingungswinkels um den Trockenzylinder kann auf diese Weise nicht be- herrscht werden. Es kommt daher zu unerwünschten Kontakten des Düsenkörpers mit dem Zylin- der an den Enden der Haube. Die US 5 410 819 (JOINER) beschreibt ebenfalls eine Ausführung für Düsenkästen bei einer Hochtemperaturhaube, wobei auch hier lediglich Ausdehnungen quer zur Maschinenlaufrichtung ausgeglichen werden können. Die Gefahr des unerwünschten Kontakts der Haubenenden mit dem Trockenzylinder können damit nicht gelöst werden. Die EP 0 708 202 A2 (ASEA BROWN BOVERI INC) beschreibt eine Vorrichtung bei der vor allem die Ausdehnungen und Deformationen am Umschlingungsumfang ausgeglichen werden sollen.

   Die Lösung besteht aber in einer relativ festen Verbindung des Düsenkörpers mit dem Haubengestell. 



  Ausserdem ist die Haube an drei Punkten (jeweils am Ende der Haube und am Drehpunkt) fixiert, wodurch immer wieder unerwünschte Deformationen auftreten. 



   Ziel der Erfindung ist es somit eine Vorrichtung zur effizienten, gleichmässigen Trocknung einer Papierbahn, insbesondere Tissuepapierbahn, bei hohen Temperaturen zu schaffen. 



   Dies erfolgt erfindungsgemäss dadurch, dass die Zuluftteile der Trockenhaube, wie Düsenkorb oder Zuluftkanal, vom Gehäuse bzw. Haubengestell entkoppelt sind, wobei der Düsenkorb in einem oberen Punkt im Gehäuse drehbar und in einem unteren Punkt im Haubengestell gleitend gelagert ist und somit Düsenkorb und Haubengestell frei gegeneinander bewegbar sind. Durch die Entkoppelung wird eine freie Bewegung der heissen Bauteile, wie Düsenkorb und Zuluftkanal möglich, wobei eine freie Bewegung des Düsenkorbes während der Aufheizung bzw Abkühlung möglich ist, ohne Spannungen zu erzeugen und immer ein gleichmässiger Abstand zwischen Zylin- der und Haube erzielt wird. 



   Wird der Düsenkorb im unteren Punkt im Haubengestell einstellbar gelagert, kann immer ein gleichmässiger einstellbarer Abstand zwischen Zylinder und Haube erzielt werden. 



   Wenn vorteilhafterweise das Gehäuse und der Düsenkorb an unterschiedlichen Seiten (Trieb- seite bzw. Führerseite) quer zur Papierbahn fixiert sind, kann die Ausdehnung quer zur Papierbahn minimiert werden. 



   Soll zusätzlich eine Verstellmöglichkeit des Abstandes zwischen Trockenzylinder und Trocken- haube während des Betriebes erreicht werden, werden erfindungsgemäss eine Antriebseinheit und ein Abstandsensor vorgesehen. 



   Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Abstand zwischen Trockenhaube und Trockenzylinder im Betrieb bei hohen Ausblastemperaturen, insbesondere über 550  C, beispielsweise bis zu 700 C, im wesentlichen überall gleich gross ist. 



   Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnungen beispielhaft beschrieben, wobei Fig. 1 sche- matisch den Aufbau eines Trockners mit Trockenzylinder und Trockenhaube, Fig. 2 eine Hauben- hälfte im kalten Zustand, Fig. 3 eine Haubenhälfte analog Fig. 2, jedoch mit warmen Düsenkorb, Fig. 4 eine analoge Ansicht mit warmen Düsenkorb und warmen Haubengestell, Fig. 5 den Bereich eines Auflagers der Haube und Fig. 6 den Bereich eines weiteren Auflagers der Haube darstellt. 



   Fig. 1 zeigt den schematischen Aufbau einer Trocknungsanlage für Papier, insbesondere Tis- suepapier. Die Papierbahn wird um einen Trockenzylinder 1 geführt, der von einer ersten Hauben- hälfte 2 und einer zweiten Haubenhälfte 3 umschlungen wird. Auf das Papier wird Heissluft aus einer Leitung 4,4' geblasen. Die abgekühlte Luft wird über eine Leitung 5,5' abgeführt. Die Heiss- lufttemperaturen bewegen sich heute bei etwa 300  C bis 500  C wodurch sich eine Wasserver- dampfung von ca. 90 kg m2h bzw. 160 kgwm2hergibt. Ziel ist es aber, die Ausblastemperatur auf 

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 600  C bzw. 700  C zu erhöhen, wodurch sich Wasserverdampfungsraten von über 200   kgw/m2h   ergeben. Bei diesen hohen Temperaturen jedoch kommt es durch die Wärmeausdehnung der Haube zu ungewollten geometrischen Verhältnissen.

   So verändert sich der Spalt zwischen Tro-   ckenzylinder   1 und Haube 2,3 derart, dass am unteren Ende grössere Spalte entstehen, während am oberen Ende die Haubenteile 2,3 an Zylinder 1 schleifen können und somit sowohl Papierbahn als auch den Zylinder 1 beschädigen können. Die Frischluft wird bei 6,6' angesaugt und in einem Mischer 7, 7' mit der Abluft 5,5' gemischt. Ein Teil der Abluft wird über die Leitung 8 aus dem Luftkreislauf abgeführt. 



   In Fig. 2 ist die zweite Haubenhälfte 3 einer Trocknungsanlage dargestellt. Man erkennt die Heissluftzufuhr 4 und die Abluftleitung 5. Die Heissluftleitung 4 mündet in den Düsenkorb 9 und strömt über eine Reihe von Düsen auf das am Trockenzylinder 1 laufende Papier. Um den Düsen- korb 9 herum befindet sich das Haubengestell 10. Im kalten Zustand von Düsenkorb 9 und Hau- bengestell 10 ergibt sich am Haubenscheitel 11 ein geringerer Abstand als am Haubenende 12, um bei Betriebszustand den bestmöglichen Haubenabstand vom Zylinder zu erzielen. 



   Die Wärmeausdehnung wird in Fig. 3 dargestellt, wobei hier im Anfahrvorgang erst der Düsen- korb 9 auf ca. 600 - 700  C aufgeheizt wird. Als obere Grenze sind hier lediglich die Materialeigen- schaften der verwendeten Bleche anzusehen. Um eine gefahrlose Ausdehnung zu ermöglichen und um Wärmespannungen weitestgehend zu vermeiden, werden erfindungsgemäss Düsenkorb 9 und Haubengestell 10 voneinander entkoppelt. Der Düsenkorb 9 wird nunmehr im Bereich des Scheitels in einem Lager 13 drehbar am Hauptträger des Haubengestells 10 gelagert. Im unteren Haubenbereich liegt der Düsenkorb 9 auf einem weiteren Träger 14 gleitbar auf. Damit bewegt sich der Düsenkörper bei Erwärmung in Richtung der Pfeile 15 (gleitet auf Träger 14 entlang), Pfeil 16 am unteren Ende 12 in Richtung vom Zylinder 1 weg und Pfeil 17 am oberen Ende 11 leicht auf den Zylinder 1 zu. 



   Fig. 4 zeigt nun den Zustand, in dem sich auch das Haubengestell 10 erwärmt. Das obere Lager 13 wird in Richtung des Pfeiles 18, d. h. zur anderen Haubenhälfte hin verschoben. Damit wird der Abstand zwischen Haube und Zylinder wieder vergrössert. Im unteren Bereich 12 wird die gesamte Haubenhälfte 3 in Richtung 18' verschoben, so dass der Abstand hier wieder zurückgeht. 



  Um den Abstand zwischen Haube und Zylinder optimal einzustellen, ist das Gleitlager 14 in einem Schlitz 19 verschieb- und einstellbar angeordnet. Wenn hier ein Antrieb vorgesehen wird, kann der Abstand auch bei Betrieb der Anlage immer optimal eingestellt werden. 



   In Fig. 5 ist die Einstellmöglichkeit detaillierter dargestellt, wobei unterschiedliche Positionen, die sich insbesondere durch die Wärmeausdehnung ergeben, eingezeichnet sind. Die ausgezoge- nen Linien stellen den Zustand bei Betriebstemperatur und die strichlierten Linien im kalten Zu- stand dar. Besonders gut erkennt man in dieser Figur das untere Auflager 14 des Düsenkorbes 9, das gleitend ausgeführt ist, wobei die Lagerstelle im Haubengestell 9 in einem Schlitz 19 ver- schieb- bzw. einstellbar ausgeführt ist. 



   Fig. 6 zeigt die Verschiebung des oberen Lagers 13 durch die Ausdehnung des Haubenge- stells 10 und Verschiebung in Richtung Zylindermitte. Über das drehbare Gelenk 13 zieht das Haubengestell 10 dann den Düsenkorb 9 mit. Durch diese Konstruktion werden die beiden entge- gengesetzt wirkenden Ausdehnungen kompensiert. 



   Als Material für das Gestell wird üblicherweise rostfreier Stahl (1. 4571) oder Corten A verwen- det. Für den Düsenkorb wird ein Material eingesetzt, das auch bei den hohen Temperaturen aus- reichende Festigkeiten aufweist, wie z. B. 1.4835. 



   Um die Ausdehnungen quer zur Papierbahn zu minimieren, wird das Haubengestell 10 auf der Triebseite der Papiermaschine und der Düsenkorb 9 auf der Führerseite der Maschine fixiert. Auch hier wird die Ausdehnung durch die unterschiedlichen Orte der Fixierung minimiert. 

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Claims (6)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Vorrichtung zum Trocknen von Papierbahnen, insbesondere Tissuepapierbahnen, mit einem Trockenzylinder und einer Trockenhaube zur Aufblasung von Heissluft, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Zuluftteile der Trockenhaube, wie Düsenkorb (9) oder Zuluftkanal (4), vom Gehäuse (10) bzw. Haubengestell entkoppelt sind, wobei der Düsenkorb (9) in <Desc/Clms Page number 3> einem oberen Punkt (13) im Gehäuse drehbar und in einem unteren Punkt (14) im Hau- bengestell (10) gleitend gelagert ist und somit Düsenkorb (9) und Haubengestell (10) frei gegeneinander bewegbar sind.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der untere (Auflage-) Punkt (14) einstellbar ist.
3. 3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Gehäuse (10) und Düsenkorb (9) an unterschiedlichen Seiten (Triebseite bzw. Führerseite) quer zur Papierbahn fixiert sind.
4. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine An- tnebseinheit und ein Abstandsensor zur Verstellung des Abstandes zwischen Trocken- zylinder (1) und Trockenhaube (2, 3) während des Betriebes vorgesehen sind.
5. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Ab- stand zwischen Trockenhaube (2,3) und Trockenzylinder (1) im Betrieb bei hohen Aus- blastemperaturen, insbesondere über 550 C, beispielsweise bis zu 700 C, im wesentli- chen überall gleich gross ist.

   HIEZU
6. 6 BLATT ZEICHNUNGEN