DE102007035548A1

DE102007035548A1 - Pressanordnung

Info

Publication number: DE102007035548A1
Application number: DE200710035548
Authority: DE
Inventors: Daniel Gronych; Robert Koplin; Klaus Hermann; Georg Dr. Kleiser
Original assignee: Voith Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2007-07-28
Filing date: 2007-07-28
Publication date: 2009-01-29
Also published as: EP2022891A2; EP2022891A3

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Pressanordnung zur Entwässerung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn (1) in einer Maschine zur Herstellung und/oder Veredlung derselben mit zumindest zwei Pressspalten, von denen wenigstens der erste verlängert ausgeführt ist und eine Länge von wenigstens 100 mm hat, wobei der erste Pressspalt in Bahnlaufrichtung (14) länger als der letzte Pressspalt ausgebildet ist und die Faserstoffbahn (1) gemeinsam mit zumindest einem wasseraufnehmenden Entwässerungsband (2, 3, 4) durch die Pressspalte läuft. Dabei soll eine volumenschonende Entwässerung bei möglichst ebenen Feuchtequerprofil dadurch erreicht werden, dass die Linienlast im ersten Pressspalt höher als im letzten Pressspalt und der Spitzendruck im ersten Pressspalt geringer als im letzten Pressspalt ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Pressanordnung zur Entwässerung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn in einer Maschine zur Herstellung und/oder Veredlung derselben mit zumindest zwei Pressspalten, von denen wenigstens der erste verlängert ausgeführt ist und eine Länge von wenigstens 100 mm hat, wobei der erste Pressspalt in Bahnlaufrichtung länger als der letzte Pressspalt ausgebildet ist und die Faserstoffbahn gemeinsam mit zumindest einem wasseraufnehmenden Entwässerungsband durch die Pressspalte läuft.
Derartige Pressanordnungen sind seit längerem bekannt und ermöglichen eine intensive Entwässerung. Dabei sorgen die verlängerten Pressspalte auf Grund der längeren Verweilzeit der Faserstoffbahn im Pressspalt für eine intensive und dennoch volumenschonende Entwässerung.
Nachteilig bei den verlängerten Pressspalten ist jedoch, dass infolge des relativ geringen Spitzendrucks zwar ein hohes Volumen ermöglicht, aber ungleiche Feuchteverteilungen in der Faserstoffbahn nur unzureichend ausgeglichen werden. Lokal feuchte Stellen in der Faserstoffbahn weisen auch eine geringere Festigkeit auf. Diese geschwächten Bereiche stellen potenzielle Abrissstellen der Faserstoffbahn dar.
Die Aufgabe der Erfindung ist es daher eine volumenschonende Entwässerung der Faserstoffbahn bei möglichst ausgeglichenem Feuchtequerprofil zu ermöglichen.
Erfindungsgemäß wurde die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Linienkraft im ersten Pressspalt höher als im letzten Pressspalt und der Spitzendruck im ersten Pressspalt geringer als im letzten Pressspalt ist.
Basierend auf der Erkenntnis, dass das Volumen der Faserstoffbahn wesentlich von dem letzten Pressspalt beeinflusst wird, genügt es die Linienkraft im letzten Pressspalt im Interesse eines hohen Volumens der Faserstoffbahn relativ gering, zumindest geringer als im ersten Pressspalt einzustellen.
Die höhere Linienkraft im ersten Pressspalt sorgt in Verbindung mit der längeren Verweilzeit für eine intensive Entwässerung der Faserstoffbahn, ohne besondere Nachteile für das Volumen der Faserstoffbahn befürchten zu müssen.
Außerdem beeinflusst der letzte Pressspalt wesentlich den Trockengehalt und das Feuchtequerprofil der Faserstoffbahn. Durch einen relativ hohen Spitzendruck im letzten Pressspalt kann das Feuchtequerprofil der Faserstoffbahn beträchtlich verbessert, d. h. egalisiert werden.
Als Spitzendruck wird hier der maximal herrschende Druck im Pressspalt bezeichnet.
Dabei steigt der Druck im verlängerten Pressspalt in Bahnlaufrichtung schnell an und anschließend nach Erreichen des Spitzendrucks noch schneller wieder ab.
Um unter Ausnutzung einer relativ langen Verweilzeit eine intensive Entwässerung der Faserstoffbahn im ersten Pressspalt gewährleisten zu können, sollte die Länge des ersten Pressspaltes zwischen 120 und 800 mm, vorzugsweise zwischen 150 und 500 mm liegen.
Da der Anteil des letzten Pressspaltes an der gesamten Entwässerungsleistung relativ klein ist, genügt es, wenn die Länge des letzten Pressspaltes kleiner als 350 mm, vorzugsweise kleiner als 300 mm und insbesondere kleiner als 250 mm ist. Jedoch sollte die Länge des letzten Pressspaltes für eine ausreichende Egalisierung des Feuchtequerprofils der Faserstoffbahn mindestens 10 mm betragen.
Im Interesse einer hohen Entwässerungsleistung sollte die Linienkraft im ersten Pressspalt zwischen 100 und 3000 kN/m, vorzugsweise zwischen 150 und 2000 kN/m liegen.
Um das Volumen der Faserstoffbahn zu schonen, sollte die Linienkraft im letzten Pressspalt relativ niedrig sein, wobei die Höhe von der Verweilzeit der Faserstoffbahn in diesem Pressspalt abhängt.
Falls nicht nur der erste, sondern auch der letzte Pressspalt verlängert ausgeführt ist, so sollte die Linienkraft im letzten Pressspalt kleiner als 1500 kN/m, vorzugsweise kleiner als 1200 kN/m und insbesondere kleiner als 800 kN/m sein. Damit der letzte Pressspalt jedoch seine Wirkung auf die Entwässerung und Feuchtequerverteilung entfalten kann, sollte die Linienkraft im letzten Pressspalt mindestens 100 kN/m, vorzugsweise zumindest 200 kN/m und insbesondere wenigstens 300 kN/m betragen.
In Abhängigkeit von der Art und dem Feuchtegehalt der Faserstoffbahn sowie den Anforderungen an diese kann es aber auch genügen oder von Vorteil sein, wenn der letzte Pressspalt von zwei zylindrischen Presswalzen gebildet wird.
Dabei sollte die Linienkraft im letzten Pressspalt kleiner als 200 kN/m, vorzugsweise kleiner als 150 kN/m und insbesondere kleiner als 130 kN/m sein, jedoch mindestens 30 kN/m, vorzugsweise zumindest 40 kN/m und insbesondere wenigstens 50 kN/m betragen.
Da das Feuchtequerprofil der Faserstoffbahn besonders wirksam über den Spitzendruck im letzten Pressspalt beeinflusst bzw. egalisiert werden kann, genügt es, wenn der Spitzendruck im ersten Pressspalt kleiner als 8 MPa, vorzugsweise kleiner als 7 MPa und insbesondere kleiner als 6 MPa ist.
Im Gegensatz hierzu sollte der Spitzendruck im letzten Pressspalt größer als 5 MPa, vorzugsweise größer als 6 MPa und insbesondere größer als 7 MPa sein.
Um das Volumen der Faserstoffbahn nicht zu beeinträchtigen, sollte der Spitzendruck im letzten Pressspalt allerdings höchstens 18 MPa betragen.
Wegen des hohen Feuchtegehalts der Faserstoffbahn vor dem ersten Pressspalt und damit dem hohen Wasseranfall im ersten Pressspalt sollte die Faserstoffbahn gemeinsam mit beidseitig zumindest einem wasseraufnehmenden Entwässerungsband durch den ersten Pressspalt laufen. Dies sorgt für eine beidseitige Entwässerung und gewährleistet über das Wasseraufnahmevermögen der beiden Entwässerungsbänder auch die sichere Aufnahme und Abfuhr des aus der Faserstoffbahn gepressten Wassers.
Falls erforderlich kann die Faserstoffbahn auch durch den letzten Pressspalt gemeinsam mit beidseitig zumindest einem wasseraufnehmenden Entwässerungsband geführt werden.
Allerdings ist der Trockengehalt meistens bereits so hoch, dass es genügt, wenn im letzten Pressspalt nur eine Seite der Faserstoffbahn mit einem wasseraufnehmenden Entwässerungsband und die andere Seite der Faserstoffbahn mit einer Glättfläche in Kontakt kommt. Dies führt zu einer Entwässerung zum Entwässerungsband hin und einer Glättung der mit der Glättfläche in Kontakt kommenden Seite.
Oft ist diese einseitige Glättung, auch zum Ausgleich der Zweiseitigkeit der Faserstoffbahn gewünscht.
Dabei kann die die Glättfläche von der glatten Mantelfläche einer am Pressspalt beteiligten Presswalze oder aber von einem endlos um eine Presswalze des Pressspaltes laufenden, glatten Transferbandes gebildet werden.
In Abhängigkeit von den Anforderungen an die Pressanordnung, insbesondere hinsichtlich ihrer Entwässerungsleistung kann es erforderlich sein, dass diese mehr als zwei Pressspalte umfasst oder aber nur zwei Pressspalte besitzt.
Nachfolgend soll die Erfindung an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. In der beigefügten Zeichnung zeigen die 1 bis 6 unterschiedliche Pressanordnungen mit mehreren Pressspalten.
Gemeinsam ist diesen gemäß den obigen Ausführungen, dass die Linienkraft im ersten Pressspalt höher als im letzten Pressspalt und der Spitzendruck im ersten Pressspalt geringer als im letzten Pressspalt ist.
Außerdem ist der erste Pressspalt immer verlängert ausgeführt. Dies bedeutet, dass seine Länge in Bahnlaufrichtung 14 zumindest 100 mm beträgt.
In vorteilhafter Weise wird der verlängerte Pressspalt jeweils von einer zylindrischen Presswalze 8, 9, 11 und einer Schuhpresswalze 7, 10 gebildet. Schuhpresswalzen 7, 10 besitzen einen flexiblen Walzenmantel, der von einem Anpresselement mit konkaver Pressfläche zur gegenüber liegenden Presswalze 8, 9, 11 gedrückt wird. Dabei wird die Länge des verlängerten Pressspaltes von der Länge der konkaven Pressfläche bestimmt.
Es gibt aber auch Lösungen, bei denen zwei Bänder oder zwei Schuhpresswalzen 7, 10 zur Bildung eines verlängerten Pressspaltes gegeneinander gedrückt werden.
Wegen des hohen Wasseranfalls läuft die Faserstoffbahn 1 gemeinsam mit beidseitig je einem wasseraufnehmenden und luftdurchlässigen Entwässerungsband 2, 3 durch den ersten Pressspalt.
Dabei übernimmt das obere Entwässerungsband 2 die Faserstoffbahn 1 von einem Formiersieb 17 eines vorgelagerten Formers zur Blattbildung.
Bei den Ausführungen gemäß den 1 bis 4 wird die Faserstoffbahn 1 nach dem ersten Pressspalt gemeinsam von beiden Entwässerungsbändern 2, 3 über eine Transferstrecke geführt. Nach der Wegführung des oberen Entwässerungsbandes 2 übergibt das allein führende, untere Entwässerungsband 3 die Faserstoffbahn 1 an das obere Entwässerungsband 4 des zweiten und letzten Pressspaltes der Pressanordnung.
Bei den in 1 und 2 gezeigten Pressanordnungen ist auch der letzte Pressspalt verlängert ausgeführt. Hierzu wird dieser von einer oberen Schuhpresswalze 10 und einer zylindrischen Presswalze 11 gebildet.
Der Unterschied besteht jedoch darin, dass in 1 unter der Faserstoffbahn 1 ein glattes Transferband 6 und in 2 ein wasseraufnehmendes Entwässerungsband 5 durch den letzten Pressspalt läuft.
Im Gegensatz hierzu wird in 3 und 4 der letzte Pressspalt von zwei zylindrischen Presswalzen 11, 12 gebildet, weshalb er auch kürzer ist.
In entsprechender Weise läuft jedoch in 3 unter der Faserstoffbahn 1 ein glattes Transferband 6 und in 4 ein wasseraufnehmendes Entwässerungsband 5 durch den letzten Pressspalt.
Falls zwei Entwässerungsbänder 4,5 durch den letzten Pressspalt laufen, so führen diese die Faserstoffbahn 1 nach dem Pressspalt auch gemeinsam über eine Transferstrecke bis zur Wegführung des oberen Entwässerungsbandes 4 von der Faserstoffbahn 1.
Bei einem glatten Transferband 6 kann das obere Entwässerungsband 4 jedoch unmittelbar nach dem letzten Pressspalt von der Faserstoffbahn 1 weggeführt werden, was die Rückbefeuchtung vermindert.
Der Kontakt mit dem Transferband 6 führt insbesondere im letzten Pressspalt nicht nur zu einer Glättung der kontaktierten Seite der Faserstoffbahn 1, sondern auch zu einer verstärkten Haftung derselben am Transferband 6, was die Bahnführung insbesondere bei hohen Maschinengeschwindigkeiten erheblich verbessert.
Anschließend übergibt das allein führende, untere Entwässerungsband 5 bei den Anordnungen gemäß den 1 bis 4 die Faserstoffbahn 1 an ein Trockensieb 18 einer folgenden Trocknungsanordnung zur Trocknung der Faserstoffbahn 1.
Im Unterschied hierzu wird bei den Ausführungen gemäß den 5 und 6 der erste verlängerte Pressspalt von einer unteren Schuhpresswalze 7 und einer oberen, besaugten und zylindrischen Presswalze 9 gebildet.
Nach dem ersten Pressspalt läuft die Faserstoffbahn 1 dabei gemeinsam mit dem oberen Entwässerungsband 2 durch einen, von der besaugten Presswalze 9 und einer Presswalze 13 mit glatter Mantelfläche gebildeten zweiten Pressspalt. In diesem zweiten Pressspalt kommt es zu einer Glättung der mit der glatten Presswalze 13 in Kontakt kommenden Seite der Faserstoffbahn 1.
Wegen der glatten Mantelfläche haftet die Faserstoffbahn 1 besonders gut und kann an dieser entlang geführt werden.
Bei der in 6 gezeigten Ausführung besteht die Pressanordnung nur aus diesen beiden Pressspalten, so dass die Faserstoffbahn 1 anschließend von der glatten Presswalze 13 abgenommen werden kann.
Die Pressanordnung in 5 umfasst noch einen dritten Pressspalt, welcher von der glatten Presswalze 13 und einer von einem wasseraufnehmenden Entwässerungsband 4 umschlungenen, zylindrischen Presswalze 11 gebildet wird. Dabei kommt es im dritten Pressspalt zu einer weiteren Entwässerung und Glättung der Faserstoffbahn 1. Nach diesem letzten Pressspalt kann auch hier die Faserstoffbahn 1 von der glatten Presswalze 13 abgenommen werden.
In allen Ausführung sind die Entwässerungsbänder 2, 3, 4 als endlos umlaufende Pressfilze ausgebildet, die während ihres Umlaufs über Leitwalzen 15, 16 geführt werden.
Um die Übernahme der Faserstoffbahn 1 zu unterstützen können die Entwässerungsbänder 2, 3, 4 auch über besaugte Leitwalzen 15 geführt werden.
Die Transferbänder 6 weisen eine Permeabilität zwischen 0 und 50 cfm auf. Ihr Wasserspeichervermögen liegt zwischen 0 und 1000, vorzugsweise zwischen 0 und 500 ml/m².
Außerdem ist der Durchmesser der Schuhpresswalze 7 des ersten Pressspaltes kleiner als 2200 mm, vorzugsweise kleiner als 1500 mm und insbesondere kleiner als 1100 mm.
Die Pressanordnung eignet sich insbesondere für Pressanordnungen zur Entwässerung von holzfreien Papierbahnen.

Claims

Pressanordnung zur Entwässerung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn (1) in einer Maschine zur Herstellung und/oder Veredlung derselben mit zumindest zwei Pressspalten, von denen wenigstens der erste verlängert ausgeführt ist und eine Länge von wenigstens 100 mm hat, wobei der erste Pressspalt in Bahnlaufrichtung (14) länger als der letzte Pressspalt ausgebildet ist und die Faserstoffbahn (1) gemeinsam mit zumindest einem wasseraufnehmenden Entwässerungsband (2, 3, 4) durch die Pressspalte läuft, dadurch gekennzeichnet, dass die Linienkraft im ersten Pressspalt höher als im letzten Pressspalt und der Spitzendruck im ersten Pressspalt geringer als im letzten Pressspalt ist.
Pressanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge des ersten Pressspaltes zwischen 120 und 800 mm, vorzugsweise zwischen 150 und 500 mm liegt.
Pressanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge des letzten Pressspaltes kleiner als 350 mm, vorzugsweise kleiner als 300 mm und insbesondere kleiner als 250 mm ist.
Pressanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge des letzten Pressspaltes mindestens 10 mm beträgt.
Pressanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Linienkraft im ersten Pressspalt zwischen 100 und 3000 kN/m, vorzugsweise zwischen 150 und 2000 kN/m liegt.
Pressanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der letzte Pressspalt verlängert ausgeführt ist.
Pressanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Linienkraft im letzten Pressspalt kleiner als 1500 kN/m, vorzugsweise kleiner als 1200 kN/m und insbesondere kleiner als 800 kN/m ist.
Pressanordnung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Linienkraft im letzten Pressspalt mindestens 100 kN/m, vorzugsweise zumindest 200 kN/m und insbesondere wenigstens 300 kN/m beträgt.
Pressanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der letzte Pressspalt von zwei zylindrischen Presswalzen (11, 12, 13) gebildet wird.
Pressanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Linienkraft im letzten Pressspalt kleiner als 200 kN/m, vorzugsweise kleiner als 150 kN/m und insbesondere kleiner als 130 kN/m ist.
Pressanordnung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Linienkraft im letzten Pressspalt mindestens 30 kN/m, vorzugsweise zumindest 40 kN/m und insbesondere wenigstens 50 kN/m beträgt.
Pressanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Spitzendruck im ersten Pressspalt kleiner als 8 MPa, vorzugsweise kleiner als 7 MPa und insbesondere kleiner als 6 MPa ist.
Pressanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Spitzendruck im letzten Pressspalt größer als 5 MPa, vorzugsweise größer als 6 MPa und insbesondere größer als 7 MPa ist.
Pressanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Spitzendruck im letzten Pressspalt höchstens 18 MPa beträgt.
Pressanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserstoffbahn (1) gemeinsam mit beidseitig zumindest einem wasseraufnehmenden Entwässerungsband (2, 3) durch den ersten Pressspalt läuft.
Pressanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im letzten Pressspalt nur eine Seite der Faserstoffbahn (1) mit einem wasseraufnehmenden Entwässerungsband (2, 4) und die andere Seite der Faserstoffbahn mit einer Glättfläche in Kontakt kommt.
Pressanordnung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Glättfläche von der glatten Mantelfläche einer am Pressspalt beteiligten Presswalze (13) gebildet wird.
Pressanordnung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Glättfläche von einem endlos um eine Presswalze (11) des Pressspaltes laufenden, glatten Transferbandes (6) gebildet wird.
Pressanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diese mehr als zwei Pressspalte umfasst.
Pressanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass diese nur zwei Pressspalte besitzt.