DE102006019829A1

DE102006019829A1 - Pressanordnung

Info

Publication number: DE102006019829A1
Application number: DE200610019829
Authority: DE
Inventors: Joachim Henssler; David Appleton Beck
Original assignee: Voith Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2006-04-28
Filing date: 2006-04-28
Publication date: 2007-10-31

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Entwässerung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn (1) in einer Maschine zur Herstellung und/oder Veredlung derselben, bei dem die Faserstoffbahn (1) durch wenigstens eine Entwässerungszone (8) geführt wird, in der sie zumindest teilweise durch eine Beaufschlagung mit unter Druck stehendem Verdrängungsfluid, insbesondere Verdrängungsgas, entwässert wird, wobei die Faserstoffbahn (1) zusammen mit einer porösen Membran (2) durch die Entwässerungszone (8) geführt wird und durch die Membran (2) hindurch mit dem Verdrängungsfluid beaufschlagt wird.
Dabei sollen die Festigkeit und die Oberflächeneigenschaften der Faserstoffbahn (1) dadurch verbessert werden, dass die Faserstoffbahn (1) nach dieser Entwässerungszone (8) durch zumindest einen Pressspalt geführt wird, in dem ein Pressdruck von mindestens 1 MPa herrscht.

Description

Die Erfindung betrifft eine Verfahren zur Entwässerung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn in einer Maschine zur Herstellung und/oder Veredlung derselben, bei dem die Faserstoffbahn durch wenigstens eine Entwässerungszone geführt wird, in der sie zumindest teilweise durch eine Beaufschlagung mit unter Druck stehendem Verdrängungsfluid, insbesondere Verdrängungsgas, entwässert wird, wobei die Faserstoffbahn zusammen mit einer porösen Membran durch die Entwässerungszone geführt wird und durch die Membran hindurch mit dem Verdrängungsfluid beaufschlagt wird.
Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Entwässerung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn in einer Maschine zur Herstellung und/oder Veredlung derselben, mit wenigstens einer Verdrängungs-Entwässerungszone, in der sie zumindest teilweise durch eine Beaufschlagung mit unter Druck stehendem Verdrängungsfluid, insbesondere Verdrängungsgas, entwässert wird.
Derartige Verdrängungs-Entwässerungszonen werden beispielsweise in der EP 1 318 231 beschrieben.
Dabei können jedoch oft die erreichte Festigkeit sowie die Oberflächeneigenschaften der Faserstoffbahn, wie Glanz und Glätte noch nicht befriedigen.
Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, zumindest die Festigkeit der Faserstoffbahn zu verbessern.
Erfindungsgemäß wurde die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Faserstoffbahn nach dieser Verdrängungs-Entwässerungszone durch zumindest einen Pressspalt geführt wird, in dem ein Pressdruck von mindestens 1 MPa herrscht.
Im zusätzlichen Pressspalt kommt es zu einer höheren Verdichtung der Faserstoffbahn, was deren Festigkeit erheblich steigert.
Außerdem kann über diesen Pressspalt auch der Trockengehalt der Faserstoffbahn infolge zusätzlicher Entwässerung erhöht werden.
Bei weniger volumenkritischen Faserstoffbahnen, wie Silikonrohpapier, Verpackungspapiere, dazu gehören beispielsweise Kraftliner, Testliner, Juteliner, Fluting und Wellenstoff, sollte der Pressdruck im folgenden Pressspalt über 1,5 MPa, vorzugsweise über 3 MPa liegen.
Insbesondere bei volumenkritischen Faserstoffbahnen, dazu gehören die meisten graphischen Papiere wie Kohlepapier und Streichrohpapier sowie inline gestrichene Papiere, sollte der Pressdruck zum weitgehenden Volumenerhalt jedoch unter 15 MPa, vorzugsweise unter 8 MPa liegen.
Für eine effektive und über die Fläche betrachtet gleichmäßige Entwässerung ist es vorteilhaft, wenn die Faserstoffbahn zusammen mit einer porösen Membran durch die Verdrängungs-Entwässerungszone geführt wird und durch diese Membran hindurch mit dem Verdrängungsfluid beaufschlagt wird.
Eine derartige Membran wird beispielsweise in der EP 1 088 933 beschrieben.
Zur Führung der Faserstoffbahn, insbesondere auch vor und nach der Entwässerungszone kann es von Vorteil sein, wenn die Faserstoffbahn gemeinsam mit einem wasseraufnehmenden Entwässerungsband durch die Verdrängungs-Entwässerungszone läuft, welches auf der, der Membran gegenüberliegenden Seite der Faserstoffbahn angeordnet ist.
Im Interesse eines einfachen Aufbaus sollte die Verdrängungs-Entwässerungszone von einem, durch wenigstens 4 parallel angeordnete Walzen und axial durch Abdichtungselemente begrenzten Druckraum gebildet werden, in den das Verdrängungsfluid einleitbar und durch den die Faserstoffbahn hindurchleitbar ist.
Für viele Fälle dürfte es genügen, wenn der folgende Pressspalt von einer Walzenpresse mit zylindrischen Presswalzen gebildet wird.
Zur Bildung eines verlängerten Pressspaltes ist es jedoch von Vorteil, wenn der folgende Pressspalt von einer Schuhpresse gebildet wird.
Verlängerte Pressspalte ermöglichen wegen der längeren Verweilzeit eine intensive, aber schonende Behandlung.
Falls in einem folgenden Pressspalt eine zusätzliche Entwässerung erfolgen soll, so ist es vorteilhaft, wenn die Faserstoffbahn mit zumindest einem oder beidseitig zumindest je einem wasseraufnehmenden Entwässerungsband durch den folgenden Pressspalt läuft.
Ist es allerdings das Ziel, in einem folgenden Pressspalt die Glätte zu verbessern, so sollte zumindest die zu glättende Seite der Faserstoffbahn im Pressspalt mit einer glatten Pressfläche in Kontakt kommen.
Die glatte Pressfläche kann dabei von der Presswalze oder einem glatten Band gebildet werden.
Besonders einfach gestaltet sich die Glättvorrichtung zur beidseitigen Glättung, wenn die Faserstoffbahn allein durch den folgenden Pressspalt läuft.
Je nach Art, Flächengewicht und Feuchtegehalt der Faserstoffbahn kann es auch von Vorteil sein, wenn der Verdrängungs-Entwässerungszone mehrere Pressspalte folgen und/oder mehrere Verdrängungs-Entwässerungszonen vorhanden sind.
Bei Vorhandensein von mehreren Pressspalten mit je einer glatten Pressfläche können so auch beide Seiten der Faserstoffbahn geglättet werden, sofern die glatten Pressflächen auf unterschiedlichen Seiten der Faserstoffbahn abgeordnet sind.
Falls mehrere Verdrängungs-Entwässerungszonen vorhanden sind, so kann es vorteilhaft sein, wenn zwischen diesen ein oder mehrere Pressspalte angeordnet sind. Bei Bedarf können auch vor und/oder nach Verdrängungs-Entwässerungszonen Pressspalte angeordnet werden.
Nachfolgend soll die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der beigefügten Zeichnung zeigt die Figur einen schematischen Querschnitt durch eine Verdrängungs-Entwässerungszone 8 mit zwei folgenden Pressspalten.
In der Verdrängungs-Entwässerungszone 8 kommt es zur Entwässerung der Faserstoffbahn 1 durch Austreiben von Wasser mittels Gasdruck.
Hierzu wirkt ein unter Druck stehendes Verdrängungsgas, beispielsweise Druckluft in einem Druckraum der Entwässerungszone 8 auf die Faserstoffbahn 1 ein.
Dieser Druckraum wird radial von vier parallel angeordneten Walzen 4, 5, 6, 7 und axial durch seitliche Abdichtungen begrenzt. Dabei sollten jeweils benachbarte Walzen 4, 5, 6, 7 gegeneinander gedrückt werden, um den Druckraum auch radial abzudichten.
Zum Ausgleich von Durchbiegungen können die Walzen 4, 5, 6, 7 bombiert und/oder durchbiegungsgesteuert ausgebildet sein.
Die Faserstoffbahn 1 wird von einem wasseraufnehmenden Entwässerungsband 3 z. B. in Form eines Pressfilzes durch die Entwässerungszone 8 geführt, wobei das Entwässerungsband 3 gemeinsam mit der außen liegenden Faserstoffbahn 1 eine Walze 5 des Druckraumes umschlingt.
Auf der dem Entwässerungsband 3 abgewandten Seite der Faserstoffbahn 1 läuft eine poröse Membran 2 in Form eines permeablen oder semipermeablen, endlosen Bandes gemeinsam mit der Faserstoffbahn 1 durch die Entwässerungszone 8.
Der Gasdruck in dem Druckraum wirkt so über die Membran 2 auf die Faserstoffbahn 1 ein. Durch die sich dadurch ergebende Kompression der Faserstoffbahn 1 wird Wasser aus den Fasern in die Poren zwischen den Fasern gepresst.
Dieses Wasser wird durch den Gasdifferenzdruck aus den Poren in das Entwässerungsband 3 geblasen.
Dabei ergibt sich eine relativ voluminöse Faserstoffbahn 1 mit geringer Festigkeit.
Um die Festigkeit zu steigern, wird die Faserstoffbahn 1 nach der Verdrängungs-Entwässerungszone 8 hier beispielhaft durch zwei Pressspalte geführt.
In den Pressspalten herrscht ein Pressdruck von mehr als 3 MPa, was zu einer relativ großen Verdichtung und damit zu einer erheblichen Steigerung der Festigkeit der Faserstoffbahn 1 führt.
Dabei wird die Faserstoffbahn 1 vom Entwässerungsband 3 der Entwässerungszone 8 zum in Bahnlaufrichtung 14 folgenden, ersten Pressspalt geführt.
Dieser Pressspalt ist verlängert ausgeführt und wird von einer oberen Schuhpresswalze 10 und einer unteren zylindrischen Presswalze 9 gebildet.
Während das Entwässerungsband 3 die Schuhpresswalze 10 umschlingt, läuft ein weiteres wasseraufnehmendes Entwässerungsband 13 um die Presswalze 9.
Da die Faserstoffbahn 1 mit beidseitig je einem Entwässerungsband 3, 13 durch den Pressspalt läuft, kann das bei der Pressung ausgepresste Wasser umfassend über die Entwässerungsbänder 3, 13 aus dem Pressspalt abgeführt werden.
Zur Verbesserung der Oberflächeneigenschaften, wie Glanz und Glätte läuft die Faserstoffbahn 1 anschließend allein durch einen zweiten Pressspalt zwischen zwei glatten, zylindrischen Presswalzen 11, 12.
Es kann aber beispielsweise auch von Vorteil sein, die Faserstoffbahn 1 nach dem ersten Pressspalt durch eine weitere Entwässerungszone 8 zu führen.

Claims

Verfahren zur Entwässerung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn (1) in einer Maschine zur Herstellung und/oder Veredlung derselben, bei dem die Faserstoffbahn (1) durch wenigstens eine Entwässerungszone (8) geführt wird, in der sie zumindest teilweise durch eine Beaufschlagung mit unter Druck stehendem Verdrängungsfluid, insbesondere Verdrängungsgas, entwässert wird, wobei die Faserstoffbahn (1) zusammen mit einer porösen Membran (2) durch die Entwässerungszone (8) geführt wird und durch die Membran (2) hindurch mit dem Verdrängungsfluid beaufschlagt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserstoffbahn (1) nach dieser Entwässerungszone (8) durch zumindest einen Pressspalt geführt wird, in dem ein Pressdruck von mindestens 1 MPa herrscht.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Pressdruck im folgenden Pressspalt über 1,5 MPa, vorzugsweise über 3 MPa liegt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Pressdruck unter 15 MPa, vorzugsweise unter 8 MPa liegt.
Vorrichtung zur Entwässerung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn (1) in einer Maschine zur Herstellung und/oder Veredlung derselben, mit wenigstens einer Verdrängungs-Entwässerungszone (8), in der sie zumindest teilweise durch eine Beaufschlagung mit unter Druck stehendem Verdrängungsfluid, insbesondere Verdrängungsgas, entwässert wird, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserstoffbahn (1) nach dieser Verdrängungs-Entwässerungszone (8) durch zumindest einen Pressspalt geführt wird, in dem ein Pressdruck von mindestens 1 MPa herrscht.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Pressdruck im folgenden Pressspalt über 1,5 MPa, vorzugsweise über 3 MPa liegt.
Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Pressdruck unter 15 MPa, vorzugsweise unter 8 MPa liegt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserstoffbahn (1) zusammen mit einer porösen Membran (2) durch die Verdrängungs-Entwässerungszone (8) geführt wird und durch diese Membran (2) hindurch mit dem Verdrängungsfluid beaufschlagt ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserstoffbahn (1) gemeinsam mit einem wasseraufnehmenden Entwässerungsband (3) durch die Verdrängungs-Entwässerungszone (8) geführt läuft, welches auf der, der Membran (2) gegenüberliegenden Seite der Faserstoffbahn (1) angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdrängungs-Entwässerungszone (8) von einem, durch wenigstens 4 parallel angeordnete Walzen (4, 5, 6, 7) und axial durch Abdichtungselemente begrenzten Druckraum gebildet wird, in den das Verdrängungsfluid einleitbar und durch den die Faserstoffbahn (1) hindurchleitbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der folgende Pressspalt von einer Walzenpresse gebildet wird.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der folgende Pressspalt von einer Schuhpresse gebildet wird.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserstoffbahn (1) mit einem wasseraufnehmenden Entwässerungsband (3, 13) durch den folgenden Pressspalt läuft.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserstoffbahn (1) mit beidseitig je einem wasseraufnehmenden Entwässerungsband (3, 13) durch den folgenden Pressspalt läuft.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserstoffbahn (1) allein durch den folgenden Pressspalt läuft.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdrängungs-Entwässerungszone (8) mehrere Pressspalte folgen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Verdrängungs-Entwässerungszonen (8) vorhanden sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserstoffbahn in wenigstens einem Pressspalt mit einer glatten Pressfläche, welche vorzugsweise von einer Presswalze oder einem glatten Band gebildet wird, in Kontakt kommt.