DE102004017810A1

DE102004017810A1 - Papermaking industry drying and processing arrangement with heated cylinder, includes outer pressure hood comprising assembly of cells with individually-controlled heating fluid connections

Info

Publication number: DE102004017810A1
Application number: DE200410017810
Authority: DE
Inventors: Antony Dr. Morton; Erich Brunnauer; Thomas Gruber-Nadlinger; Manfred Feichtinger; Dominik Mai; Manfred Gloser
Original assignee: Voith Paper Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2004-04-13
Filing date: 2004-04-13
Publication date: 2005-10-27

Abstract

The pressure hood (4) comprises individual cells (13). These extend along the run of the web and lie adjacently together. Each cell has individual connections for supply and return of fluid. The pressure and temperature of the fluid are used as control parameters for individual cells. Moisture, roughness, strength and/or shrinkage behavior of the fibrous web are controlled. There are supports (10, 11, 12) below the cylinder (3), comprising one or more support rollers (10, 11), a pressure shoe (12) and/or a support belt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Trockenanordnung mit einem beheizten Zylinder zur Trocknung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn in einer Maschine zur Herstellung und/oder Veredlung der Faserstoffbahn, oberhalb dessen eine Druckhaube angeordnet ist, der ein fluides Medium zugeführt wird.The The invention relates to a dry arrangement with a heated cylinder for drying a paper, cardboard, tissue or another Fiber web in a machine for production and / or finishing the fibrous web, above which a pressure hood is arranged, which supplied a fluid medium becomes.

Aus der EP 0 949 377 A2 ist eine Trockenanordnung zum kontinuierlichen Trocknen einer porösen Faserstoffbahn bekannt. Die Trockenanordnung umfasst einen Trockenzylinder, der von der Bahn über wenigstens zwei Drittel seiner Mantelfläche umschlungen wird. Auf der Oberseite des Zylinders sind neben Düsen zum Aufbringen eines Kühlmittels mehrere rotierende Walzen angeordnet, die in ihrem Inneren jeweils eine hydraulische Einheit zum Aufbringen eines Anpressdrucks gegen den Trockenzylinder aufweisen.From the EP 0 949 377 A2 For example, a drying arrangement for continuously drying a porous fibrous web is known. The drying arrangement comprises a drying cylinder, which is wrapped by the web over at least two thirds of its lateral surface. On the upper side of the cylinder, in addition to nozzles for applying a coolant, a plurality of rotating rollers are arranged, which each have in their interior a hydraulic unit for applying a contact pressure against the drying cylinder.

In der EP 0 559 628 B1 wird ein Trockner zum Trocknen einer Faserstoffbahn beschrieben, bei dem ein Durchflusszylinder in Verbindung mit einer Anblashaube zum Einsatz kommt. Diese ist mit einer Düsenanordnung versehen, mit deren Hilfe Trocknungsgasstrahlen auf die Außenfläche der zu trocknenden Faserstoffbahn aufgebracht werden, während diese über einen Sektor von 260° bis 320° um den beheizten Zylinder herumgeführt wird. Der Mantel des Zylinders ist mit einem System von Kanalleitungen versehen, in welches ein Kühlmittel von einer Kühlmittelquelle geleitet werden kann. Durch die Trocknungsgasstrahlen wird Wasser in der Faserstoffbahn nach außen verdampft und über Räume in der Anblashaube entfernt. Andererseits kondensiert Wasser aus der Faserstoffbahn auf der gekühlten Mantelfläche des Zylinders und wird über Perforationen im äußeren Mantel des Zylinders und einen im Inneren des Zylinders herrschenden Unterdruck abgesaugt. Der gesamte Innenraum des Zylinders steht zur Aufnahme des Kondensats zur Verfügung.In the EP 0 559 628 B1 a dryer for drying a fibrous web is described in which a flow cylinder is used in conjunction with a Anblasaube. This is provided with a nozzle arrangement, with the aid of which drying gas jets are applied to the outer surface of the fibrous web to be dried, while this is guided over a sector of 260 ° to 320 ° around the heated cylinder. The jacket of the cylinder is provided with a system of ductwork into which a coolant can be directed from a coolant source. Due to the drying gas jets, water in the fibrous web is vaporized to the outside and removed via spaces in the blowing head. On the other hand, water condenses from the fibrous web on the cooled lateral surface of the cylinder and is sucked through perforations in the outer shell of the cylinder and a pressure prevailing in the interior of the cylinder vacuum. The entire interior of the cylinder is available to receive the condensate.

Es sind Maschinen zur Herstellung von Faserstoffbahnen bekannt, in denen Eigenschaften der Faserstoffbahn zonenweise eingestellt werden, indem in quer zur Bahnlaufrichtung durch Pressanordnungen nebeneinander verschiedene Drücke auf die Faserstoffbahn ausgeübt wird. Eine andere Maßnahme besteht darin, dass die Faserstoffbahn durch in quer zur Bahnlaufrichtung nebeneinander angeordnete Sprühvorrichtungen mit Wassernebel besprüht wird, um die Bahneigenschaften zonenweise zu beeinflussen.It are known machines for producing fibrous webs, in which properties of the fibrous web are set in zones, by side by side in cross-machine direction by pressing arrangements different pressures exerted on the fibrous web becomes. Another measure is that the fibrous web through in transverse to the web running direction juxtaposed spray devices sprayed with water mist, to influence the web properties zone by zone.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Trockenanordnung zur Verfügung zu stellen, die eine bessere Beeinflussung der Eigenschaften der Faserstoffbahn ermöglicht als bekannte Trockenanordnungen.It the object of the invention is to provide a drying arrangement provide a better influence on the properties of the fibrous web allows as known drying arrangements.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Trockenanordnung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die Druckhaube aus einzelnen sich jeweils in Bahnlaufrichtung erstreckenden und in Bahnlaufrichtung hintereinanderliegenden Elementen besteht, die jeweils einzelne Anschlüsse für die Zu- und Abführung des Mediums haben.According to the invention this Task in a dry arrangement of the type mentioned by solved, that the pressure hood made of individual each in the web running direction extending and in the web running direction one behind the other elements consists of individual connections for the supply and discharge of the Have medium.

Alternativ oder zusätzlich zu dieser Maßnahme lässt sich gemäß der Erfindung vorsehen, dass die Druckhaube aus einzelnen sich jeweils in quer zur Bahnlaufrichtung erstreckenden, nebeneinanderliegenden Elementen besteht, die jeweils einzelne Anschlüsse für die Zu- und Abführung des Mediums haben.alternative or additionally to this measure let yourself according to the invention Provide that the pressure hood is made up of individual ones each in transverse to the web running direction extending, juxtaposed elements consists of individual connections for the supply and discharge of the Have medium.

Gemäß der Erfindung wird, während die Faserstoffbahn über den Zylinder geführt wird, Wasser aus der Faserstoffbahn verdampft und kondensiert in einem Gewebe, das oberhalb der Faserstoffbahn zwischen dieser und der Druckhaube mit der Faserstoffbahn mitgeführt wird. Dabei herrscht in der Druckhaube in jedem einzelnen Element individuell eine niedrigere Temperatur als an der äußeren Wand des Zylinders, der seine Wärme zu einem großen Teil an die Faserstoffbahn abgibt, um die Kondensation des Dampfes zu begünstigen.According to the invention will, while the fibrous web over guided the cylinder Water is evaporated from the fibrous web and condensed in one Tissue that is above the fibrous web between this and the Pressure hood with the fibrous web is carried. It prevails in the pressure hood in each individual element individually a lower one Temperature as on the outer wall of the Cylinder, its heat to a big one Part of the fibrous web gives off the condensation of the vapor to favor.

Über den Druck des Mediums oder der Medien in den nebeneinanderliegenden Elementen wird eingestellt, wie stark das undurchlässige Band, das oberhalb des Gewebes mit der Faserstoffbahn mitgeführt wird, gegen das Gewebe und damit auch gegen die Faserstoffbahn gedrückt wird, um auf diese Weise ebenfalls deren Eigenschaften einzustellen.On the Pressure of the medium or media in the juxtaposed Elements are set, how strong the impermeable band, which is carried above the fabric with the fibrous web, pressed against the fabric and thus also against the fibrous web, to adjust their properties in this way.

Somit lassen sich über die gesamte Breite der Faserstoffbahn individuell zonenweise Eigenschaften der Faserstoffbahn einstellen, um insgesamt ein möglichst gleichmäßiges Profil zu erzielen.Consequently can be over the entire width of the fibrous web individual zone-wise properties adjust the fibrous web to a total of possible uniform profile to achieve.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung.advantageous Further developments of the invention will become apparent from the dependent claims, the Description and the drawing.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind je Element der Druckhaube deren Parameter, insbesondere deren Druck oder Temperatur, als Stellgrößen einzeln steuerbar oder regelbar.In an advantageous embodiment of the invention are each element the pressure cap whose parameters, in particular their pressure or temperature, as Single manipulated variables controllable or controllable.

Gemäß der Erfindung lassen sich als Regelgrößen der Faserstoffbahn deren Feuchte, Rauhigkeit, Festigkeit und Schrumpfungsverhalten regeln.According to the invention can be as controlled variables of the fibrous web whose moisture, roughness regulate speed, strength and shrinkage behavior.

Mit Vorteil ist zusätzlich vorgesehen, dass unterhalb des Zylinders mindestens ein Stützelement angeordnet ist. Das Stützelement hat beispielsweise eine zylinderförmige Mantelfläche und liegt parallel zur Längsachse des Zylinders an diesem an.With Advantage is additional provided that arranged below the cylinder at least one support element is. The support element has, for example, a cylindrical lateral surface and lies parallel to the longitudinal axis of the cylinder at this.

Das Stützelement kann in verschiedener Weise ausgestaltet sein, insbesondere als Stützwalze, als ein Paar Stützwalzen, als eine Anzahl von über die Breite des Zylinders nebeneinander angeordneter Rollen, als Stützschuh oder Stützband. Es versteht sich, dass mehrere Formen von Stützelementen auch miteinander kombiniert werden können. Beispielsweise kann über die Stützwalzen zusätzlich ein Stützband laufen, das durch weitere Walzen abgestützt wird.The support element can be configured in various ways, in particular as Supporting roll, as a pair of back-up rolls, as a number of over the width of the cylinder juxtaposed rolls, as support shoe or support band. It is understood that several forms of support elements also with each other can be combined. For example can over the back-up rolls in addition support band run, which is supported by other rollers.

Nachstehend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher beschrieben. Die einzige Figur zeigt eine perspektivische Ansicht einer Trockeneinrichtung mit einer Druckhaube 4.The invention will be described in more detail with reference to an embodiment. The single figure shows a perspective view of a drying device with a pressure hood 4 ,

Eine Trockenanordnung 1 (Figur) in einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn 2 umfasst einen Trockenzylinder 3, der auf seiner Oberseite von einer Druckhaube 4 umgeben ist, in der Luft oder ein anderes Gas oder Gasgemisch oder eine Flüssigkeit wie z. B. Wasser, beispielsweise mit einem Überdruck von 1 bis 5 bar und mit hoher Temperatur, in Richtung von Pfeilen A auf den Trockenzylinder 3 strömt, um den Trocknungsvorgang der den Trockenzylinder 3 umschlingenden Faserstoffbahn 2 zu unterstützen. Das Gas drückt gegen ein auf der Oberseite von der Faserstoffbahn 2 von dieser mitgeführtes undurchlässiges Band 5 und übt über dieses Druck auf die Faserstoffbahn 2 aus.A dry arrangement 1 (Figure) in a machine for producing a fibrous web 2 includes a drying cylinder 3 standing on his top of a pressure hood 4 is surrounded in the air or another gas or gas mixture or a liquid such. As water, for example, with an overpressure of 1 to 5 bar and high temperature, in the direction of arrows A on the drying cylinder 3 flows to the drying process of the drying cylinder 3 looping fibrous web 2 to support. The gas presses against on the top of the fibrous web 2 from this entrained impermeable belt 5 and exerts on this pressure on the fibrous web 2 out.

Die Faserstoffbahn 2 wird zusammen mit Sieben 6, 7 über den Trockenzylinder 3 geführt. Diese nehmen dabei Feuchtigkeit aus der Faserstoffbahn 2 auf, die aufgrund der hohen Temperatur des Trockenzylinders 3 aus dieser verdampft und aufgrund der niedrigeren Temperatur des Gases in der Druckhaube 4 und somit auch des durch das Gas temperierten Bandes 5 wieder in den Sieben 6, 7 kondensiert.The fibrous web 2 becomes together with seven 6 . 7 over the drying cylinder 3 guided. These take moisture from the fibrous web 2 due to the high temperature of the drying cylinder 3 Evaporated from this and due to the lower temperature of the gas in the pressure hood 4 and thus also of the tempered by the gas band 5 back in the seven 6 . 7 condensed.

Um ein Entweichen des Gases oder der Flüssigkeit aus der Druckhaube 4 und um ein seitliches Entweichen von Feuchtigkeit aus der Faserstoffbahn 2 zu verhindern, ist die Druckhaube 4 über seitliche, quer zur Bahnlaufrichtung verlaufende Abdichtungen 8, 9 in und über (nicht dargestellte) Abdichtungen in Richtung zu den Längskanten der Faserstoffbahn 2 abgedichtet.To escape the gas or liquid from the pressure hood 4 and a lateral escape of moisture from the fibrous web 2 to prevent is the pressure hood 4 over lateral, transversely to the running direction running seals 8th . 9 into and over (not shown) seals in the direction of the longitudinal edges of the fibrous web 2 sealed.

Unterhalb des Zylinders 3 sind jeweils unter gleichem Abstand zur senkrechten Mittelachse B des Zylinders 2 zwei Stützwalzen 10, 11 angebracht, die eine Führungsfunktion für die Faserstoffbahn 2, die Siebe 5, 6 und das Band 7 haben, indem diese um die Stützwalzen 10, 11 herumgeführt werden, wodurch auch der Einwirkungsbereich des Trockenzylinders 3 auf die Faserstoffbahn 2 vergrößert und dadurch der Wirkungsgrad des Trocknungsprozesses verbessert wird.Below the cylinder 3 are each at the same distance to the vertical center axis B of the cylinder 2 two back-up rolls 10 . 11 attached, which is a guiding function for the fibrous web 2 , the sieves 5 . 6 and the band 7 by putting these around the back-up rollers 10 . 11 be guided around, whereby the area of action of the drying cylinder 3 on the fibrous web 2 increases and thereby the efficiency of the drying process is improved.

Die Stützwalzen 10, 11 sind vorzugsweise über ihre Lagerzapfen und ihre Lagerungen mittels (hier nicht dargestellter) pneumatischer oder hydraulischer Zylinder gelagert. Durch die Einstellung der Anpresskraft lässt sich die Flächenpressung der Faserstoffbahn 2 einstellen und auf diese Weise deren Qualität beeinflussen.The back-up rolls 10 . 11 are preferably mounted on their journal and their bearings by means (not shown here) pneumatic or hydraulic cylinder. By adjusting the contact force, the surface pressure of the fibrous web can be 2 and influence their quality in this way.

Zusätzlich oder alternativ ist zwischen den Stützwalzen 10, 11 ein Stützschuh 12 mittig unterhalb des Zylinders 3 angeordnet; auch die Anpresskraft des Stützschuhs 12 kann vorzugsweise eingestellt werden. Vorzugsweise lässt sich bei allen abstützenden Elementen der Stützdruck variabel einstellen, um ihn dem jeweiligen Betriebszustand, beispielsweise der Qualität der zu trocknenden Faserstoffbahn 2, anzupassen.Additionally or alternatively, between the backup rolls 10 . 11 a support shoe 12 centered below the cylinder 3 arranged; also the contact pressure of the support shoe 12 can preferably be adjusted. Preferably, in all supporting elements of the support pressure can be variably adjusted to him the respective operating condition, for example, the quality of the fibrous web to be dried 2 to adapt.

Anstelle des Stützschuhs 12 und/oder der Stützwalzen 10, 11 lassen sich auch Rollen einsetzen, von denen mehrere, über die Breite des Zylinders 3 verteilt, nebeneinander den Zylinder 3 abstützen. Insbesondere durch die Rollen lässt sich die Abstützung des Zylinders 3 über bestimmte Bereiche seiner Breite individuell einstellen, um beispielsweise auch die Oberflächenstruktur der Faserstoffbahn 2 zu beeinflussen.Instead of the support shoe 12 and / or the backup rolls 10 . 11 Rollers can also be used, several of them across the width of the cylinder 3 distributed, side by side the cylinder 3 support. In particular, by the rollers can be the support of the cylinder 3 individually set over certain areas of its width, for example, the surface structure of the fibrous web 2 to influence.

Die Druckhaube 4 ist in Bahnlaufrichtung und quer zur Bahnlaufrichtung in einzelne Zellen 13 aufgeteilt, die jeweils einzeln gegenüber dem Band 5 durch Dichtelemente nach Art der Abdichtungen 8, 9 abgedichtet sind, um einen Druckausgleich zwischen den Zellen 13 zu verhindern. Ferner ist jede Zelle 13 über eine Leitung 14 mit einem Druckbehälter verbunden, um individuell in jeder der Zellen 13 den Druck einzustellen. (Aus Gründen der Vereinfachung ist in der Figur nur eine einzige Leitung 14 dargestellt.) Die Temperierung der einzelnen Zellen 13 wird individuell durch einzelne, jeweils innerhalb der Zellen 13 angeordnete Heizeinrichtungen durchgeführt. Alternativ sind statt einer einzigen Leitung 14 zwei Leitungen vorgesehen, wobei in der einen ein temperiertes Medium, beispielsweise eine Flüssigkeit, insbesondere Wasser, zugeführt und über die andere abgeführt wird, nachdem das Medium durch eine Labyrinthanordnung oder dergleichen innerhalb der Zelle 13 so geführt worden ist, dass ein optimaler Wärmeübergang oder eine optimale Kühlung zwischen der Zelle 13 und dem Band 5 stattfindet.The pressure hood 4 is in the web running direction and across the web running direction into individual cells 13 split, each one against the band 5 by sealing elements on the type of seals 8th . 9 are sealed to a pressure equalization between the cells 13 to prevent. Further, every cell is 13 over a line 14 connected to a pressure vessel to individually in each of the cells 13 to adjust the pressure. (For simplicity's sake, there is only one lead in the figure 14 shown.) The temperature of the individual cells 13 is individually by individual, each within the cells 13 arranged heaters performed. Alternatively, instead of a single line 14 two lines provided, wherein in the one a tempered medium, for example a liquid, in particular water, supplied and discharged through the other, after the medium through a labyrinth arrangement or the like within the cell 13 has been designed so that optimum heat transfer or optimal cooling between the cell 13 and the band 5 takes place.

Die je Zelle 13 unabhängige Einstellung des Drucks und/oder der Temperatur lässt sich insbesondere in Abhängigkeit von einmalig oder kontinuierlich während des Herstellungsprozesses durchgeführten Messungen an der Faserstoffbahn 2 realisieren. In Bahnlaufrichtung der Faserstoffbahn 2 sind über und/oder unter dieser Sensoren 15 angebracht, beispielsweise Infrarot-Sensoren, die die Feuchte der Faserstoffbahn 2 oder andere Eigenschaften wie die Rauhigkeit, die Lichtdurchlässigkeit, die Festigkeit usw. als Regelgrößen messen. Die Messung findet in Bahnlaufrichtung entweder vor und/oder hinter der Druckhaube 4 statt. Die Sensoren 15 sind vorzugsweise entsprechend der Anzahl der quer zur Bahnlaufrichtung nebeneinanderliegenden Zellen 13 vorhanden. Die von den Sensoren 15 gemessenen Messgrößen werden als Signalgrößen einem Regler zugeführt, der aus der Abweichung zwischen vorgegebenen Führungsgrößen und den Signalgrößen, d. h. den Regeldifferenzen, neue Signalgrößen gewinnt, die er den jeweiligen, als Stellgliedern wirkenden Druckbehältern und den Heizeinrichtungen für die Zellen 13 zuführt, um in diesen individuell Temperatur und/oder Druck entsprechend den geforderten Eigenschaften der Faserstoffbahn 2 einzustellen.The per cell 13 Independent adjustment of the pressure and / or the temperature can be in particular depending on measurements carried out once or continuously during the production process on the fibrous web 2 realize. In the web running direction of the fibrous web 2 are above and / or below these sensors 15 attached, for example, infrared sensors, the humidity of the fibrous web 2 or measure other properties such as roughness, light transmission, strength, etc. as controlled variables. The measurement takes place in the web running direction either before and / or behind the pressure hood 4 instead of. The sensors 15 are preferably according to the number of transverse to the web direction adjacent cells 13 available. The ones from the sensors 15 Measured variables measured are fed as signal variables to a controller which gains new signal quantities from the deviation between predetermined reference variables and the signal variables, ie the control differences, the respective pressure vessels acting as actuators and the heating devices for the cells 13 supplies in order to individually in this temperature and / or pressure according to the required properties of the fibrous web 2 adjust.

Claims

Dry arrangement ( 1 ) with a heated cylinder ( 3 ) for drying a paper, board, tissue or other fibrous web ( 2 ) in a machine for producing and / or finishing the fibrous web ( 2 ) above which a pressure hood ( 4 ), to which a fluid medium is supplied, characterized in that the pressure hood ( 4 ) of individual elements or cells each extending in the direction of web travel ( 13 ), each individual connections ( 14 ) for the supply and / or discharge of the medium.

Dry arrangement ( 1 ) with a heated cylinder ( 3 ) for drying a paper, board, tissue or other fibrous web ( 2 ) in a machine for producing and / or finishing the fibrous web ( 2 ) above which a pressure hood ( 4 ), to which a fluid medium is supplied, in particular according to claim 1, characterized in that the pressure hood ( 4 ) of individual, in each case in transverse to the web running direction adjacent elements or cells ( 13 ), each individual connections ( 14 ) for the supply and / or discharge of the medium.

Dry arrangement ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized in that parameters, in particular pressure or temperature, of the medium as manipulated variables per element or cell ( 13 ) are individually controllable or controllable.

Dry arrangement ( 1 ) according to one of claims 1 to 3, characterized in that as controlled variables of the fibrous web ( 2 ) whose moisture, roughness, strength and shrinkage behavior can be regulated.

Drying arrangement ( 1 ) according to one of claims 1 to 4, characterized in that below the cylinder ( 3 ) at least one support element ( 10 . 11 . 12 ) is arranged.

Dry arrangement ( 1 ) according to claim 5, characterized in that the supporting element is a supporting roller ( 10 . 11 ), a pair of back-up rolls ( 10 . 11 ), a number of across the width of the cylinder ( 3 ) juxtaposed rollers, a support shoe ( 12 ) or a support band is.