DE10083529B4

DE10083529B4 - Vorrichtung zur Entwässerung einer Faserstoffbahn

Info

Publication number: DE10083529B4
Application number: DE10083529T
Authority: DE
Inventors: Edgar Brogyanyi; Karl Hornhofer; Wilhelm Mausser; Franz Petschauer; Johann Sbaschnigg
Original assignee: Andritz AG
Current assignee: Andritz AG
Priority date: 1999-11-17
Filing date: 2000-11-09
Publication date: 2007-03-08
Anticipated expiration: 2020-11-10
Also published as: WO2001036746A1; FI20011549A; US6616810B1; DE10083529D2; SE0102512D0; AT408461B; FI117638B; AU1855901A; CA2358741A1; CA2358741C; BR0007574B1; SE0102512L; SE518127C2; BR0007574A; ATA194299A

Abstract

Vorrichtung zur Entwässerung einer Faserstoffbahn, mit einem Entwässerungsteil bestehend aus Ober- und Untersieb, wobei eine erste keilförmige Entwässerungszone vorgesehen ist, die an ihrem Ende ein stellbar und/oder anpreßbar ausgeführt sein kann, und einem am Ende des Untersiebes angeordneten Preßwalzenpaar, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Walze (8) dieses Preßwalzenpaares eine Schuhpreßwalze ist und daß die untere Walze (10) einen mit Löchern (32) versehenen Außenmantel (31) und einen mit Längsnuten (30) ausgestatteten inneren Walzenmantel (29) aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Entwässerung einer Faserstoffbahn, mit einem Entwässerungsteil bestehend aus Ober- und Untersieb, wobei eine erste keilförmige Entwässerungszone vorgesehen ist, die an ihrem Ende einsteilbar und/oder anpreßbar ausgeführt sein kann, und einem am Ende des Untersiebes angeordneten Preßwalzenpaar. Eine derartige Vorrichtung ist zum Beispiel aus der AT 405 538 B bekannt. Hier wird bereits eine Vorrichtung mit einer keilförmigen Entwässerungzone beschrieben, die an ihrem Ende einstellbar ausgeführt ist Es wird hier eine Faserstoffsuspension mit einer Konsistenz von beispielsweise ca. 1-1,5% eingebracht, wobei am Ende des Keils die Faserstoffbahn einen Trockengehalt im Bereich von ca. 12-14% T.S. (Trockensubstanz) aufweist. Durch weitere Maßnahmen, insbesondere das Nachschalten einer Hochdruckpresse, wird versucht einen möglichst hohen Trockengehalt der Faserstoffbahn zu erreichen. Dies ist speziell wichtig für eine nachfolgende thermische Trocknung, die durch höhere Trockengehalte am Eintritt einen geringeren Energieeinsatz benötigt. Die Anforderungen an die Entwässerungsaggregate steigen kontinuierlich hinsichtlich des Durchsatzes sowie der Entwässerungsleistung, um auch die spezifischen Kosten zu minimieren.

Aus der DE 696 20 788 T2 ist eine weitere Vorrichtung zum Entwässern einer Faserbahn bekannt, bei der die Bahn an einem Übertragungssieb läuft und zu einer Walzen aufweisenden Vorpreßzone tritt, deren obere Walze eine Schuhpreßwalze ist und deren untere Walze als Siebsaugwalze ausgebildet ist.

Ferner ist aus der DE 197 02 574 eine Vorrichtung zum Entwässern einer Faserstoffbahn bekannt, bei der die auf einem Siebband gebildete Faserstoffbahn zu einem ersten Preßspalt geführt wird, der von einer oberen Schuhpreßwalze und einer unteren offenen Walze gebildet ist, welche eine gerillte und/oder blindgebohrte Oberfläche besitzt.

Ziel der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung zu schaffen, die für die verschiedensten Produkte einsetzbar ist und dabei jeweils höchstmögliche Trockengehalte erzielt.

Die Erfindung ist daher dadurch gekennzeichnet, daß die obere Walze des Preßwalzenpaares am Ende des Untersiebes eine Schuhpreßwalze ist und daß die untere Walze einen mit Löchern versehenen Außenmantel und einen mit Längsnuten ausgestatteten inneren Walzenmantel aufweist. Durch die Verwendung einer Schuhpreßwalze können an dieser Stelle höhere Preßdrücke für eine längere Preßzeit aufgebracht werden, wodurch sich eine entsprechende Trockengehaltssteigerung ergibt. Ferner sind bei dieser Ausgestaltung eine besonders gute Abfuhr des Wassers von der Preßzone und damit eine wesentlich bessere Auspressung möglich.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß ein Filz über die Schuhpreßwalze geführt wird. Damit kann noch mehr Wasser aus der Preßzone abtransportiert werden.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß an den Stirnflächen der unteren Preßwalze Absaugkästen angeordnet sind. Damit läßt sich eine noch schnellere und bessere Abfuhr der Flüssigkeit von der Preßzone erreichen.

Eine günstige Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die untere Preßwalze des am Ende des Untersiebes angeordneten Preßwalzenpaares mit Biegungsausgleichselementen über die Walzenlänge ausgeführt ist. Dadurch wird die Aufbringung höherer Linienkräfte (bis zu 1500 N/m Arbeitsbreite) durch die Schuhwalze, insbesondere bei großen Arbeitsbreiten, ermöglicht und damit ein höherer Trockengehalt als bei einer konventionellen Rollenpresse erzielt.

Eine günstige Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß nach der keilförmigen Entwässerungszone mindestens ein werteres Preßwalzenpaar vorgesehen ist. Durch die Anordnung von einem, zwei oder beispielsweise drei zusätzlichen Preßwalzenpaaren nach der Keilzone kann bereits hier ein höherer Trockengehalt erreicht werden, der die Entwässerung in weiterer Folge begünstigt. Eine günstige Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Preßwalzen glatt ausgeführt sind, wobei sie alternativ auch gerillt ausgeführt sein können.

Eine günstige Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß vor der Schuhpreßwalze eine Bahnaufwärmeinrichtung, beispielsweise eine Dampfblaskasten, vorgesehen ist. Durch die Anordnung einer Bahnaufwärmeinrichtung wird die Viskosität des in der Bahn enthaltenen Wassers herabgesetzt und damit das Auspressen in der nachfolgenden Schuhpresse erleichtert, was wiederum zu höheren Trockengehalten führt.

Eine günstige Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß nach der Schuhpreßwalze eine geschlossene Bahnüberführung mittels Saugwalze in eine zweite Schuhpresse vorgesehen ist, wobei ein Filz um die Schuhwalze und ein Filz um die Biegungsausgleichwalze der zweiten Schuhpresse geführt werden kann.

Vorzugsweise ist die gesamte Vorrichtung cantileverbar ausgeführt. Durch die vollständige Cantileverung der Maschine werden ein Sieb- bzw. ein Filzwechsel in einfacher Weise ermöglicht.

Im Folgenden wird die Erfindung nun anhand der Zeichnungen beispielhaft beschrieben, wobei 1 eine Variante der Erfindung, 2 eine weitere Variante der Erfindung, 3 einen Schnitt gemäß Linie III-III in 1, 4 einen Schnitt gemäß Linie IV-IV in 3, 5 ein Detail zu 3 sowie 6 die Möglichkeit der Cantileverung darstellen.
Die Faserstoffsuspension, wie z.B. Zellstoffsuspension, TMP-Suspension oder Altpapiersuspension wird einem ersten Entwässerungsteil 1 über einen Stoffauflauf 2 zwischen einem Obersieb 3 und einem Untersieb 4 zugeführt.
Der Stoffauflauf 2 kann dabei wahlweise mit oder ohne einer Flächengewichtsquerprofilregelung ausgestattet sein. In der ersten Entwässerungszone verlaufen das Obersieb 3 und das Untersieb 4 im Bereich 5 keilförmig zueinander. Am Ende dieser Zone ist ein einstellbarer und anpreßbarer Bereich 6 vorgesehen. Durch diese Einstellbarkeit und Anpressbarkeit des Auslaufspaltes kann die Produktion und somit die Bahndicke angepaßt werden, wobei Bahngeschwindigkeiten von bis zu 350 m/min erreicht werden. Anschließend daran liegt die Stoffbahn nur mehr auf dem Untersieb und wird zu einer Aufwärmstrecke, die entweder aus einer Heißwasseraufgabe oder einem Dampfblaskasten 7 über der Faserstoffbahn sowie einem zugehörenden Absaugkasten unter dem darunterliegenden Sieb besteht, geführt. Durch die Bahnaufwärmung wird die Viskosität des in der Faserstoffbahn enthaltenen Wassers herabgesetzt und somit die Entwässerung in der nachfolgenden Presse begünstigt. Am Ende des Untersiebs 4 ist eine Schuhpresswalze 8 vorgesehen, über die ein Filz 9 läuft. Durch die Schuhpresse ergibt sich eine breitere Auflagefläche zur Kraftübertragung zur Entwässerung. Somit können wesentlich höhere Linienkräfte, z.B. 1500 N/mm Arbeitsbreite aufgebracht werden, als bei herkömmlichen Preßwalzen (max. 350 N/mm Arbeitsbreite). Durch den mitlaufenden Filz wird das ausgepreßte Wasser in den Filz aufgenommen und kann dadurch besser von der Faserstoffbahn abtransportiert werden. Als Gegenwalze im Untersieb 4 ist eine spezielle Entwässerungswalze 10 vorgesehen, die mit Biegungsausgleichselementen über die Walzenlänge ausgestattet ist und bei der die Wasserabführung durch einen gelochten Edelstahlmantel in einen Walzenmantel stattfindet, der deshalb mit Längsnuten ausgestattet ist. Zur besseren Entwässerung sind hier an den Stirnflächen dieser Entwässerungswalze 10 Absaugkästen (hier nicht dargestellt) angebracht. Anschließend daran ist eine Schuhpreßeinheit 11 vorgesehen, die aus einer Schuhwalze 12 und aus einer Biegungsausgleichswalze 13 besteht. Auch hier ist ein Oberfilz 14 und ein Unterfilz 15 vorgesehen, der über die jeweiligen Walzen geführt ist. Damit kann auch hier das ausgepreßte Wasser sehr gut abgeführt werden. Die Überführung der Faserstoffbahn 16 vom Untersieb 4 erfolgt durch eine geschlossene Bahnüberführung, d.h. ohne freien Zug, mittels Saugwalze 17 in die nächste Schuhpreßeinheit 11. Beim Stand der Technik wurden bei einer Suspensionskonzentration von 1,5% nach der ersten Keilzone ca. 16% Trockengehalt erzielt. Am Ende des Untersiebes nach einer üblichen Presse konnte ein Trockengehalt von ca. 30% erreicht werden. Durch nachgeschaltete konventionelle Pressen (Kombipressen) und eine abschließende Hochdruckpresse wurde abhängig vom Produkt ein Trockengehalt zwischen 45% und 48% erreicht. Diese Daten gelten für eine Produktion von 2500 Tonnen pro Tag und eine Arbeitsbreite von 8,2 m. Bei Verwendung einer Schuhpreßwalze und einer entsprechenden Gegenwalze am Ende des Untersiebes des ersten Entwässerungteils gemäß der Erfindung kann hier bereits ein Trockengehalt von ca. 40% erreicht werden, sodaß die bisher notwendigen konventionellen Preßeinrichtungen entfallen können und Trockengehalte nach der zweiten Presse von etwa 50% erreicht werden.
Eine weitere Steigerung des Endtrockengehaltes wird durch eine Vorrichtung gemäß 2 ermöglicht. Hier werden anschließend an das einstellbare Ende 6 der Keilzone Preßwalzenpaare 17, 17' vorgesehen, um eine bessere Entwässerungsleistung zu erzielen. Je nach Erfordernis können hier ein, zwei oder drei Preßwalzenpaare vorgesehen werden. Entsprechend der Produktion können diese Preßwalzen mit glatter oder gerillter Oberfläche ausgestaltet sein. Durch jedes dieser Preßwalzenpaare läßt sich eine Trockengehaltssteigerung von etwa 4% erreichen, sodaß nach der erfindungsgemäßen Schuhpreßwalzenkombination am Ende des Untersiebes ein Trockengehalt von etwa 44% erreicht wird. Dies führt in weiterer Folge zu Trockengehalten von etwa 53 bis 55% nach der weiteren Schuhpreßeinheit 11. Mit diesem Trockengehalt wird die Bahn 16 dann in den Trockner 18 geführt. Durch diesen höheren Trockengehalt vor den Eintritt in den Trockner 18 ist eine wesentliche Energieeinsparung möglich. Des weiteren kann bei bestehenden Trocknern die Produktion entsprechend erhöht werden.
3 zeigt die untere Walze 10 am Ende des Untersiebes 4. Man sieht hier das feststehende Joch 27, in der Hydraulikstempel 28 über die Walzenlänge verteilt sind. Diese werden durch ein Hydrauliköl mit Druck beaufschlagt und können gegebenenfalls auch einzeln gesteuert werden. Damit kann die durch die Krafteinwirkung entstehende Biegung der unteren Walze 10 ausgeglichen werden. Über den Hydraulikstempeln 28 ist ein rotierender Walzenmantel 29 angeordnet, der mit Längsnuten 30 versehen ist. Um eine gleichmäßige Geschwindigkeitsverteilung in den Längsnuten 30 zu erreichen, können diese auch einen von der Mitte zum Rand hin erweiternden Querschnitt aufweisen. Über diesem Walzenmantel 29 befindet sich ein Walzenmantel 31, z.B. aus Edelstahl, der mit Löchern 32 versehen ist. An den Stirnflächen der Walze 10 befinden sich Absaugkanäle 33, durch die das Wasser aus den Kanälen 30 gesaugt wird. Der rotierende Walzenmantel 29 stützt sich über Lagerungen 34 auf dem feststehenden Joch 27 ab und wird über eine mit einem Zahnrad versehene Welle 35 angetrieben.
4 zeigt einen Schnitt gemäß Linie IV-IV in 3. Man erkennt hier gut die einzelnen Längsnuten 30 im rotierenden Walzenmantel 29. Weiters erkennt man, daß jeweils mehrere Löcher 32 des äußeren Walzenmantels 31 in eine Längsnut 30 münden.
5 zeigt den Ausschnitt einer Seitenansicht in 3. Hier ist wiederum die rotierende Walze 29 mit den einzelnen Längsnuten 30, sowie der äußere Walzenmantel 31 mit den Löchern 32 zu erkennen. Weiters sieht man einen an der Stirnseite der Walze 10 angebrachten Absaugkanal 33. Dieser Kanal 33 reicht im wesentlichen über alle Enden der Längsnuten 30, die sich im Bereich des Preßschuhs der darüber angeordneten Schuhwalze 8 befinden. Somit deckt der Absaugkanal 33 den Bereich ab, in dem die Hauptentwässerung stattfindet. Durch Anlegen eines Vakuums wird die Absaugung des Wassers aus der Faserstoffbahn und durch das Sieb hindurch, weiters durch die Längsnuten 30 und in weiterer Folge die Löcher 32 wesentlich verbessert, wobei zur Erzielung einer gleichmäßigen Geschwindigkeit über die Längsnuten 30, diese einen zum Rand hin erweiternden Querschnitt aufweisen können. Zur besseren Anpassung an den Preßschuh der Gegenwalze kann der Absaugkanal 33 auch in seiner Größe und seinem Ort verstellbar ausgeführt werden.
6 zeigt nun eine Anlage gemäß 2, wobei hier die Cantileverung der um die Schuhpreßwalzen geführten Filze dargestellt ist. Man erkennt, daß der als Endlosband ausgeführte Filz 9, der um die obere Schuhpreßwalze 8 am Ende des Untersiebes 4 geführt wird, durch Demontage von Zwischenstücken 20, 21 und Anheben der Schuhpreßwalze 8 problemlos seitlich aus der Maschine genommen und somit in einfacher Weise getauscht werden kann. Analoges gilt für den oberen Filz 14 der zweiten Schuhpreßwalzeneinheit 11. Hier wird durch Demontage der Zwischenstücke 22, 23, 23' und Anheben der oberen Schuhpreßwalze 12 die seitliche Demontage und das Einführen eines neuen Filzes in einfacher Weise ermöglicht. Gleichzeitig kann auch der untere Filz 15 entsprechend ersetzt werden. Durch diese Ausführung der Cantileverbarkeit wird ein rascher und einfacher Austausch der Filze ermöglicht. In analoger Weise läßt sich das obere Sieb 3 des ersten Entwässerungteils 1 durch Demontage der Zwischenstücke 25, 25' und das Untersieb 4 durch Demontage der Zwischenstücke 26, 26', 26'' bewerkstelligen. Damit ist eine vollständige Cantileverung der Maschine gegeben.

Claims

Vorrichtung zur Entwässerung einer Faserstoffbahn, mit einem Entwässerungsteil bestehend aus Ober- und Untersieb, wobei eine erste keilförmige Entwässerungszone vorgesehen ist, die an ihrem Ende ein stellbar und/oder anpreßbar ausgeführt sein kann, und einem am Ende des Untersiebes angeordneten Preßwalzenpaar, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Walze (8) dieses Preßwalzenpaares eine Schuhpreßwalze ist und daß die untere Walze (10) einen mit Löchern (32) versehenen Außenmantel (31) und einen mit Längsnuten (30) ausgestatteten inneren Walzenmantel (29) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Filz (9) über die Schuhpreßwalze (8) geführt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an den Stirnflächen der unteren Walze (10) Absaugkästen (33) angeordnet sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Preßwalze (10) des am Ende des Untersiebs (4) angeordneten Preßwalzenpaares mit Biegungsausgleichs elementen (28) über die Walzenlänge ausgeführt ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß nach der keilförmigen Entwässerungszone (5, 6) mindestens einweiteres Preßwalzenpaar (19, 19') vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßwalzen glatt ausgeführt sind.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßwalzen gerillt ausgeführt sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Schuhpreßwalze (8) eine Bahnaufwärmeinrichtung (7), beispielsweise ein Dampfblaskasten, vorgesehen ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Schuhpreßwalze (9) eine geschlossene Bahnüberführung mittels Saugwalze (17) in eine zweite Schuhpresse (11) vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Filz (14) um die Schuhwalze (12) und ein Filz (15) um die Biegungsausgleichswalze (13) der zweiten Schuhpresse (11) geführt wird.