DE102005026310A1

DE102005026310A1 - Papiermaschine

Info

Publication number: DE102005026310A1
Application number: DE200510026310
Authority: DE
Inventors: Roland Mayer; Torben Schlieckau
Original assignee: Voith Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2005-06-08
Filing date: 2005-06-08
Publication date: 2006-12-14
Also published as: EP1731666A1

Abstract

Eine Anordnung in einer Maschine zur Herstellung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn (1) mit mindestens einer Saugwalze (4, 5) in einer Trockenpartie, wobei ein externer Saugkasten (12, 14) an die Saugwalze (4, 5) angestellt ist und diese in ihrer äußeren Mantelfläche wenigstens einen ersten, Bohrungen zum Ansaugen der Faserstoffbahn aufweisenden Bereich umfasst, wobei der Saugwalze (4, 5) mindestens ein Prallströmungstrockner (6, 7) gegenüberliegt, ist dadurch gekennzeichnet, dass die Faserstoffbahn (1) am Umfang der Saugwalze (4, 5) von einem ersten Trockensieb (3) auf ein zweites Trockensieb (9) überführbar ist, das auf die Faserstoffbahn (1) eine stärkere Haftwirkung als das erste Trockensieb (3) ausübt.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung in einer Maschine zur Herstellung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn mit mindestens einer ersten Saugwalze in einer Trockenpartie, wobei ein externer oder interner Saugkasten an die Saugwalze angestellt ist und diese in ihrer äußeren Mantelfläche wenigstens bereichsweise Bohrungen zum Ansaugen der Faserstoffbahn umfasst, wobei insbesondere der ersten Saugwalze mindestens ein Prallströmungstrockner gegenüberliegend angeordnet sein kann.

In der DE 70 44 366 A1 wird eine Trockenwalze zum Trocknen einer Materialbahn beschrieben, die insbesondere zum Führen und Halten einer mittels eines Trocknungsgases beaufschlagten Papierbahn dient. Die Trockenwalze weist einen Mantel auf, über den die Materialbahn beim Betrieb der Walze, die Walze dabei teilweise umschlingend, geführt wird. In dem Mantel sind Gasdurchtrittsöffnungen vorhanden. Ferner sind Mittel zum Fördern von Gas durch den Walzenmantel vorgesehen. Im Innern des Walzenmantels ist ein zweiter, gasdichter Mantel vorhanden, der mit dem äußeren Walzenmantel einen Ringraum bildet. Der Ringraum ist gegenüber dem Inneren des Innenmantels gasdicht abgedichtet.

Bekannte Trockengruppen einer Trockenpartie in einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Papierbahn, bestehen aus dampfbeheizten Zylindern und Siebleitwalzen. Die Papierbahnübergabe zwischen zwei Trockengruppen erfolgt üblicherweise als „Lick-Up", d. h. das Trockensieb einer nachfolgenden Trockengruppe nimmt im Kontakt mit dem letzten Trockenzylinder der vorherigen Trockengruppe die Faserstoffbahn ab. Die Überführung durch die Trockenpartie erfolgt mittels eines Überführstreifens, der eine Breite zwischen 300 und 600 mm haben kann und sich gesondert besaugen lässt. Bekannt ist es auch, eine Trockenpartie mit Prallströmungshauben auszustatten, bei denen die Papierbahn ohne Kontakt zu einem Trockenzylinder nur auf Sieben geführt wird. Aus prozesstechnischen Gründen ist hierbei eine bahnbreite Überführung bis in den Bereich nach den Prallströmungstrocknern erforderlich.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Anordnung zu schaffen, bei der eine Faserstoffbahn sicher überführt wird.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Anordnung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die Faserstoffbahn am Umfang der ersten Saugwalze von einem ersten Trockensieb auf ein zweites Trockensieb überführbar ist, das auf die Faserstoffbahn eine stärkere Haftwirkung als das erste Trockensieb ausübt.

Durch die Erfindung wird die Übergabe einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Papierbahn, zwischen einzelnen Trockensieben unterstützt, indem die Haftkräfte zwischen dem jeweiligen Trockensieb und der Faserstoffbahn in Bahnlaufrichtung sukzessiv verstärkt werden. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.

Mit Vorteil lässt sich vorsehen, dass jedes in Bahnlaufrichtung der Faserstoffbahn auf ein vorhergehendes Trockensieb nachfolgende Trockensieb eine stärkere Haftwirkung auf die Faserstoffbahn ausübt als das vorhergehende Trockensieb.

In einer Ausgestaltung der Anordnung ist vorgesehen, dass das zweite oder das nachfolgende Trockensieb eine höhere Anzahl von Kontaktpunkten mit der Faserstoffbahn aufweist als das erste bzw. das vorhergehende Trockensieb mit der Faserstoffbahn.

Von Vorteil ist eine Ausführungsform, in der die Siebfäden des zweiten oder des nachfolgenden Trockensiebs eine größere Kontaktfläche mit der Faserstoffbahn bilden als die Siebfäden des ersten bzw. des vorhergehenden Trockensiebs.

In vorteilhafter Weise ist die Adhäsion des zweiten oder des nachfolgenden Trockensiebs mit der Faserstoffbahn größer ist als die Adhäsion des ersten bzw. des vorhergehenden Trockensiebs mit der Faserstoffbahn.

Die Haftung zwischen der Faserstoffbahn und dem Trockensieb lässt sich in Bahnlaufrichtung auch dadurch erhöhen, dass das Siebgarn des zweiten oder des nachfolgenden Trockensiebs einen geringeren Anteil fluorierten Polymers aufweist als das erste bzw. das vorhergehende Trockensieb. Konkret kann das das Siebgarn des zweiten oder des nachfolgenden Trockensiebs einen höheren Teflonanteil als das erste bzw. das vorhergehende Trockensieb haben.

Die Oberflächenspannung kann alternativ und/oder zusätzlich zur Materialauswahl durch geeignete chemische und/oder mechanische Verfahren wie Ätzen oder Oxidieren beeinflusst werden.

Beispielsweise können aufeinander folgende Siebe folgende Oberflächenspannungen haben:

1. Sieb: 17 bis 27mN/m
2. Sieb: 27mN/m bis 37mN/m
3. Sieb: mehr als 37mN/m.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung zur Erhöhung der Haftung der Faserstoffbahn an dem Trockensieb besteht darin, dass die Permeabilität des zweiten oder des nachfolgenden Trockensiebs höher ist als die des ersten bzw. des vorhergehenden Trockensiebs.

Im einzelnen lässt sich in vorteilhafter Weise vorsehen, dass die Permeabilität des ersten Trockensiebs zwischen 75 und 112 cfm liegt und insbesondere 95 cfm beträgt, dass die Permeabilität des zweiten Trockensiebs zwischen 95 und 125 cfm liegt und vorzugsweise 112 cfm beträgt und dass die Permeabilität eines dritten, auf das zweite Trockensieb folgenden Trockensiebs zwischen 112 und 155 cfm liegt und vorzugsweise 125 cfm beträgt.

Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren zum Herstellen einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn mit mindestens einer Saugwalze in einer Trockenpartie, wobei die Faserstoffbahn entlang einer Kontaktstrecke auf seiner einen Seite mit einem ersten Trockensieb und auf seiner dazu gegenüberliegenden Seite mit einem zweiten Trockensieb in Kontakt ist und hierbei, insbesondere durch Unterstützung einer Unterdruckwirkung der Saugwalze, von dem ersten Trockensieb auf das zweite Trockensieb überführt wird.

Erfindungsgemäß ist das Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass durch das zweite Trockensieb eine stärkere Haftwirkung auf die Faserstoffbahn ausgeübt wird als durch das erste Trockensieb.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist das Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass die Faserstoffbahn von einem vorhergehenden Trockensieb auf ein in Bahnlaufrichtung nachfolgendes Trockensieb überführt wird und dass durch das nachfolgende Trockensieb eine stärkere Haftwirkung auf die Faserstoffbahn ausgeübt wird als durch das vorhergehende Trockensieb.

In einer anderen Weiterbildung des Verfahren wird zumindest ein Trockensieb befeuchtet, wodurch das Überführen der Faserstoffbahn verbessert wird. Vorzugsweise werden mehrere der Trockensiebe befeuchtet, wobei das nachfolgende Trockensieb jeweils stärker befeuchtet wird als das vorhergehende.

Von Vorteil ist ebenso ein Verfahren, bei dem die von den Trockensieben mitgeschleppte Grenzluftschicht von dem jeweils vorhergehenden Trockensieb zu dem nachfolgenden Trockensieb reduziert wird.

Bei der Realisierung der Erfindung lässt sich auch eine Saugwalze mit mehreren Bereichen über den Umfang und/oder die Breite einsetzen, in denen während des Überführvorgangs mit einem Überführstreifen die Grenzluft zwischen dem Überführstreifen und der Saugwalze bzw. zwischen der Faserstoffbahn und einem auf der Saugwalze aufliegenden Trockensieb schnell abgeführt wird, damit die Faserstoffbahn als ganze sicher und über die gesamte Breite gehalten und überführt werden kann.

Die Erfindung ist besonders für schnelllaufende Papiermaschinen geeignet, in denen eine sichere Überführung und Bahnführung der Faserstoffbahn kritischer als bei mit geringeren Geschwindigkeiten laufenden Papiermaschinen ist. Vor dem Abschnitt der Prallströmtrocknung wird die Faserstoffbahn über Prozessabschnitte geführt, in denen sie ständig gestützt wird, beispielsweise durch einen Doppelsiebformer und anschließend durch eine Pressenpartie mit zwei hintereinander angeordneten Pressstellen, wie in einer Tandem-Nipcoflex-Presse.

Nachfolgend wird die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen
1: einen Abschnitt einer Trockenpartie mit zwei hintereinander angeordneten Saugwalzen in Verbindung mit jeweils zwei Prallströmungstrocknern und
2: eine Schnittansicht durch die erste der Saugwalzen gemäß 1 und den unterhalb der ersten Saugwalze angeordneten Saugkasten.
Üblicherweise werden in einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn 1, die in einer Pressenpartie von einem Band oder Filz 2 gestützt wird und von diesem auf ein erstes Trockensieb 3 überführt wird, am Anfang der Trockenpartie zwei hintereinander angeordnete Saugwalzen 4, 5 (1) eingesetzt, an die jeweils Prallströmungstrockner 6, 7 angestellt sind.
Die Faserstoffbahn 1 wird von dem Filz 2 mittels einer mit einer Saugzone ausgestatteten Walze 8 abgeführt, wobei über die Walze 8 zusätzlich das Trockensieb 3, auf dem Walzenmantel der Walze 8 aufliegend, geführt wird. Das Trockensieb 3 wird, nachdem es gemeinsam mit der Faserstoffbahn 1 um die Walze 8 herumgelaufen ist, anschließend nach oben herausgeführt.
Von der Walze 8 wird die Faserstoffbahn 1 auf die Saugwalze 4 überführt, während gleichzeitig ein zweites Trockensieb 9 von unten zwischen der Faserstoffbahn 1 und dem Mantel der Saugwalze 4 gemeinsam mit der Faserstoffbahn 1 um die Saugwalze 4 herumgeführt wird, so dass die Faserstoffbahn 1 im Sandwich zwischen den Trockensieben 3, 9 auf die Mantelfläche der Saugwalze 4 übergeben wird. Zwischen Walzen 10, 11 wird das Trockensieb 9 wieder nach unten zurückgeführt. Das Trockensieb 9 umschlingt somit einen großen Bereich des Umfangs der Saugwalze 4.
Ferner ist an der Unterseite der Saugwalze 4 ein Saugkasten 12 angeordnet, in dem der für die Saugwalze 4 erforderliche Unterdruck erzeugt wird. Auf der Oberseite der Saugwalze 4 ist der Prallströmungstrockner 6 angeordnet, der einen Bereich von etwa einem Drittel der Manteloberfläche der Saugwalze 4 überdeckt und die Faserstoffbahn 1 trocknet.
Von der Saugwalze 4 wird die Faserstoffbahn 1 auf ein drittes Trockensieb 13 und in Richtung zu der zweiten Saugwalze 5 angesaugt, wobei das Trockensieb 13 auf der Manteloberfläche der Saugwalze 5 aufliegt, während die Faserstoffbahn 1 um die Saugwalze 5 herumgeführt wird. Der Unterdruck der Saugwalze 5 wird in einem Saugkasten 14 erzeugt.
An die Saugwalze 5 ist der Prallströmungstrockner 7 im unteren bahnauslaufseitigen Quadranten an der Mantelfläche der Saugwalze 5 angeordnet, um die Faserstoffbahn 1 weiter zu trocknen.
Unmittelbar an die Saugwalze 5 schließt sich ein Trockenzylinder 15 eines einreihigen Trocknerbereiches an, in dem die Trocknung der Faserstoffbahn 1 fortgesetzt wird. Über diesen wird das Trockensieb 13 weitergeführt.
Die Saugwalze 4 umfasst auf ihrer Mantelfläche wenigstens einen ersten Bereich 16 (2), der sich über den größten Teil ihrer Breite erstreckt, und einen zweiten, in der Nähe einer ihrer Stirnseiten angeordneten Bereich 17, der zur Aufnahme des Überführstreifens dient.
Da während des Überführvorgangs entsprechend der Breite des Überführstreifens ausschließlich der Bereich 17 besaugt werden muss, ist in dem an die Saugwalze 4 angestellten Saugkasten 12 eine der Einteilung der Saugwalze 4 in Bereiche 16, 17 entsprechende Aufteilung in zwei Module 18, 19 vorgesehen. Während des Überführvorgangs wird nur das Modul 18 betrieben, d. h., nur im Bereich des Moduls 18 und somit auch ausschließlich in dem Bereich 17 der Saugwalze 1 wird ein Unterdruck erzeugt.
Durch eine zu einem gewünschten Zeitpunkt umstellbare Klappe 20 oder ein anderes Steuermittel wird dann, wenn sich die Breite der Faserstoffbahn 2 bis zur vollen Breite vergrößert, auch das Modul 18 zugeschaltet, so dass über die gesamte Breite der Faserstoffbahn 1 ein Unterdruck erzeugt wird. Es versteht sich, dass anstelle von nur zwei nebeneinander angeordneten Modulen 18, 19 eine Vielzahl von Modulen nebeneinander angeordnet sein kann, so dass diese je nach Breite der Faserstoffbahn 1 zu- oder abgeschaltet werden. Die Überführzone ist entweder, wie in 2 dargestellt, im Randbereich der Saugwalze 4 angeordnet; sie kann jedoch auch in der Mitte der Saugwalze 4 angeordnet sein.
Die durch die Anzahl und den Durchmesser der Bohrungen bestimmte offene Fläche in den Bereichen 16, 17 und die dadurch bestimmte Saugkraft je Flächeneinheit kann in jedem der Bereiche 16, 17 unterschiedlich sein. So lässt sich beispielsweise vorsehen, dass die offene Fläche in dem für den Überführstreifen vorgesehenen Bereich 17 größer ist als in dem Bereich 16.
Die Saugwalze 5 und der zugehörige Saugkasten 7 sind in entsprechender Weise wie die Saugwalze 4 und der Saugkasten 6 in Sektionen bzw. Module eingeteilt. Die Trockensiebe 3, 9, 13 haben nacheinander eine steigende Haftfähigkeit für die Faserstoffbahn 1, so dass diese sich leicht vom einen Trockensieb auf das jeweils nachfolgende überführen lässt.

Claims

Anordnung in einer Maschine zur Herstellung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn (1) mit mindestens einer Saugwalze (4, 5) in einer Trockenpartie, wobei ein externer und/oder interner Saugkasten (12, 14) an die Saugwalze (4, 5) angestellt ist und diese in ihrer äußeren Mantelfläche wenigstens bereichsweise Bohrungen zum Ansaugen der Faserstoffbahn umfasst, wobei der Saugwalze (4, 5) insbesondere mindestens ein Prallströmungstrockner (6, 7) gegenüberliegt, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserstoffbahn (1) am Umfang der Saugwalze (4, 5) von einem ersten Trockensieb (3) auf ein zweites Trockensieb (9) überführbar ist, das auf die Faserstoffbahn (1) eine stärkere Haftwirkung als das erste Trockensieb (3) ausübt.
Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jedes in Bahnlaufrichtung der Faserstoffbahn (1) auf ein vorhergehendes Trockensieb (3, 9) nachfolgende Trockensieb (9, 13) eine stärkere Haftwirkung auf die Faserstoffbahn (1) ausübt als das vorhergehende Trockensieb (3, 9).
Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite (9) oder das nachfolgende Trockensieb (13) eine höhere Anzahl von Kontaktpunkten mit der Faserstoffbahn (1) aufweist als das erste (3) bzw. das vorhergehende Trockensieb (9) mit der Faserstoffbahn (1).
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass Siebfäden des zweiten oder des nachfolgenden Trockensiebs (9, 13) eine größere Kontaktfläche mit der Faserstoffbahn (1) bilden als die Siebfäden des ersten bzw. des vorhergehenden Trockensiebs (3, 9).
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Adhäsion des zweiten (9) oder des nachfolgenden Trockensiebs (13) mit der Faserstoffbahn (1) größer ist als die Adhäsion des ersten (3) bzw. des vorhergehenden Trockensiebs (9) mit der Faserstoffbahn.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Siebgarn des zweiten (9) oder des nachfolgenden Trockensiebs (13) einen kleineren Anteil fluorierten Polymers aufweist als das erste (3) bzw. das vorhergehende Trockensieb (9).
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Permeabilität des zweiten (9) oder des nachfolgenden Trockensiebs (13) höher ist als die des ersten (3) bzw. des vorhergehenden Trockensiebs (9).
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Permeabilität des ersten Trockensiebs (3) zwischen 75 und 112 cfm liegt und insbesondere 95 cfm beträgt, dass die Permeabilität des zweiten Trockensiebs (9) zwischen 95 und 125 cfm liegt und vorzugsweise 112 cfm beträgt und dass die Permeabilität eines dritten, auf das zweite Trockensieb (9) folgenden Trockensiebs (13) zwischen 112 und 155 cfm liegt und vorzugsweise 125 cfm beträgt.
Verfahren zum Herstellen einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn (1) mit mindestens einer ersten Saugwalze (4, 5) in einer Trockenpartie, wobei die Faserstoffbahn (1) entlang einer Kontaktstrecke (21, 22) auf seiner einen Seite mit einem ersten Trockensieb (3) und auf seiner dazu gegenüberliegenden Seite mit einem zweiten Trockensieb (9) in Kontakt ist und hierbei von dem ersten Trockensieb (3) auf das zweite Trockensieb (9) überführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass durch das zweite Trockensieb (9) eine stärkere Haftwirkung auf die Faserstoffbahn (1) ausgeübt wird als durch das erste Trockensieb (3).
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserstoffbahn (1) von einem vorhergehenden Trockensieb (3, 9) auf ein in Bahnlaufrichtung nachfolgendes Trockensieb (9, 13) überführt wird und dass durch das nachfolgende Trockensieb (9, 13) eine stärkere Haftwirkung auf die Faserstoffbahn (1) ausgeübt wird als durch das vorhergehende Trockensieb (3, 9).
Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das nachfolgende Trockensieb (9, 13) jeweils stärker befeuchtet wird als das vorhergehende (3, 9).
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die von den Trockensieben (3, 9, 13) mitgeschleppte Grenzluftschicht von dem jeweils vorhergehenden Trockensieb (3, 9) zu dem nachfolgenden Trockensieb (9, 13) reduziert wird.