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Gegenstand
dieser Erfindung ist eine für
eine Materialbahn-Herstellungsmaschine bestimmte Trockenpartie,
welche eine Bespannung, eine Bespannungs-Behandlungsvorrichtung,
Trockenzylinder und Walzen zum Stützen der Bespannung zu einer
Bespannungsschlaufe sowie eine die Trockenzylinder umgebende Dunsthaube,
im Folgenden kurz Haube genannt, umfasst. Weiter ist auch eine Materialbahn-Herstellungsmaschine
Gegenstand dieser Erfindung.
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Die
dem Stand der Technik entsprechenden Maschinen zur Herstellung einer
Materialbahn haben eine Trockenpartie. Die Trockenpartie hat als
Bespannung ein Sieb, das mit Hilfe von Trockenzylindern und Walzen
zu einer Schlaufe abgestützt
ist. Die Trockenzylinder, Walzen, Bespannungs-Behandlungsvorrichtungen
und die Bespannungsschlaufe sind von einer Haube umgeben. Dadurch
wird gewährleistet,
dass die den Trockenzylindern zuzuführende Wärmeenergie nicht die Fabrikhalle
heizt, sondern vielmehr zum Aufheizen der Trockenzylinder, der Bespannung
und der zu trocknenden Materialbahn genutzt wird. Beim Aufheizen
der Materialbahn verdampft aus dieser Wasser, und sie trocknet.
In den Trockenzylindern kommen Drücke bis zu 6 bar zur Anwendung,
wobei die Temperatur in der Haube bis zu über 135°C betragen kann. Außerdem wird man
in Zukunft noch höhere
Drücke
fahren, so dass in der Haube u. U. Temperaturen von über 155°C herrschen
werden. Bei so hohen Temperaturen wird die Widerstandsfähigkeit
vieler Komponenten der Bespannungs-Behandlungsvorrichtungen in Frage gestellt.
Die Konstruktionen der Bespannungs-Behandlungsvorrichtungen, zum Beispiel
des Sieblaufreglers, der Siebwaschvorrichtung und des Siebspanners,
müssen
deshalb unter Berücksichtigung der
hohen Temperaturen geplant und bemessen werden. Für hohe Temperaturen
ausgelegte Bespannungs-Behandlungsvorrichtungen sind jedoch teuer. Verstärkt wird
die Wirkung der Temperatur noch durch den hohen Feuchtegehalt, der
infolge des Verdampfens von Wasser aus der Materialbahn in der Trockenpartie
der Materialbahn-Herstellungsmaschine
herrscht. Selbst die für
hohe Temperaturen ausgelegten Bespannungs- Behandlungsvorrichtungen halten solchen
Bedingungen nicht unbedingt stand. Außerdem sind Behandlungsvorrichtungen,
die solche Temperaturen vertragen, teuer.
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Dieser
Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine neuartige Trockenpartie
für eine
Materialbahn-Herstellungsmaschine
zu schaffen. Die erfindungsgemäße Trockenpartie
ermöglicht
eine längere Einsatzdauer
der wärmeempfindlichen
Bespannungs-Behandlungsvorrichtungen als bisher. Die kennzeichnenden
Merkmale der Erfindung gehen aus Patentanspruch 1 hervor. Weiter
soll mit dieser Erfindung eine neuartige Materialbahn-Herstellungsmaschine
geschaffen werden, deren kennzeichnenden Merkmale aus Patentanspruch
10 hervorgehen. In der erfindungsgemäßen Trockenpartie und Materialbahn-Herstellungsmaschine
befindet sich die Bespannungsschlaufe teilweise außerhalb
der die Trockenzylinder umgebenden Haube, wobei die wärmeempfindliche
Komponenten enthaltenden Bespannungs-Behandlungsvorrichtungen an
diesem Teil der Bespannungsschlaufe angeordnet werden können.
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Unter
Materialbahn-Herstellungsmaschinen sind in diesem Zusammenhang Papier-,
Karton-, Tissue- und Zellstoffmaschinen zu verstehen. Die Materialbahn-Herstellungsmaschine
umfasst eine Sieb-, eine Pressen- und
eine Trockenpartie. Die Blattbildung geschieht in der Siebpartie,
anschließend
erfolgt in der Pressenpartie Wasserentzug. Hinter der Pressenpartie
hat die Materialbahn einen Trockengehalt von mehreren Dutzend Prozent.
Das endgültige Trocknen
der Materialbahn erfolgt in der Trockenpartie durch Verdampfen des
restlichen Wassers. In der Trockenpartie wird die Bahn von einer
Bespannung, d. h. einem Trockensieb gestützt und geleitet. Die zum Verdampfen
des Wassers erforderliche Energie wird der Trockenpartie in Form
von Dampf zugeführt, den
man in den Trockenzylindern kondensieren lässt. Die Trockenzylinder befinden
sich innerhalb einer Haube, damit die Wärme nicht in die Maschinenhalle entweicht,
sondern im gewünschten
Bereich bleibt und dort zum Trocknen der Materialbahn dient. Neben
den Trockenzylindern hat die Trockenpartie auch Walzen, mit denen
die Bespannung zu einer Schlaufe abgestützt wird. Weiter hat die Trockenpartie
Vorrichtungen zur Behandlung – zum
Beispiel zum Waschen, Regulieren oder Spannen – der Bespannung. Abweichend
von der bisherigen Praxis verläuft
nun wenigstens eine der Bespannungsschlaufen der Trockenpartie teilweise
außerhalb
der die Trockenzylinder umgebenden Haube, und auf diesem außerhalb der
Haube befindlichen Abschnitt befindet sich auch eine/die zur Behandlung
der Bespannung dienende Vorrichtung. Dadurch, dass die Bespannungsschlaufe
teilweise außerhalb
der Haube verläuft,
können
die wärmeempfindliche
Komponenten enthaltenden Vorrichtungen zur Behandlung der Bespannung
außerhalb
der Haube angeordnet werden. Solche Bespannungs-Behandlungsvorrichtungen, die wärmeempfindliche
Komponenten enthalten, sind zum Beispiel der Sieblaufreg ler, der
Siebspanner und die Siebwaschvorrichtung. Auch die Haube selbst
der erfindungsgemäßen Trockenpartie
lässt sich
auf vorteilhaftere Weise als bisher verwirklichen. Außerdem kann
der Bespannungswechsel, befindet sich die Bespannung teilweise außerhalb
der die Trockenzylinder umgebenden Haube, nun von außerhalb
der besagten Haube aus durchgeführt
werden. Dies bedeutet einen beschleunigten Bespannungswechsel, weil ja
nicht mehr die Abkühlung
der die Trockenzylinder umgebenden Haube abgewartet zu werden braucht. Das
Auswechseln der Bespannung kann so also beträchtlich schneller und unter
günstigeren
Arbeitsbedingungen erfolgen als bei der Lösung nach dem Stand der Technik,
bei der der Bespannungswechsel ja innerhalb der die Trockenzylinder
umgebenden Haube vorgenommen werden muss.
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Im
Folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen,
in denen einige Ausgestaltungen der Erfindung dargestellt sind,
im Einzelnen beschrieben.
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Es
zeigen:
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1 zwei
zu der erfindungsgemäßen Trockenpartie
gehörende
Bespannungsschlaufen, die sich teilweise außerhalb der die Trockenzylinder
umgebenden Haube befinden;
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2 eine
erfindungsgemäße Trockenpartie,
bei welcher der außerhalb
der die Trockenzylinder umgebenden Haube befindliche Teil der Bespannung
von einer oberen Haube abgedeckt wird.
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1 zeigt
zwei Bespannungsschlaufen 12 der erfindungsgemäßen Trockenpartie 10.
Die einzelne Bespannungsschlaufe 12 besteht aus einer Bespannung 14,
die durch Trockenzylinder 16 und Walzen 18 zu
einer Schlaufe 12 abgestützt, d. h. geformt ist. Da
es sich um eine Trockenpartie handelt, bestehen die Bespannungen
genauer gesagt aus Trockensieben. Zur Behandlung der Bespannung 14 – zum Beispiel
zum Regulieren, Spannen oder Reinigen derselben – hat die Trockenpartie Bespannungs-Behandlungsvorrichtungen 34.
Die Trockenzylinder 16 sind von einer Haube 20 umgeben,
die aus der gezeigten Dachkonstruktion und (nicht dargestellten)
Wandkonstruktionen besteht. Die Bespannungsschlaufen 12 befinden
sich teilweise außerhalb
der die Trockenzylinder 16 umgebenden Haube 20,
und auf diesem außerhalb
der Haube befindlichen Abschnitt ist auch die Bespannungs-Behandlungsvorrichtung 34 angeordnet.
Für die
Nutzung der Erfindung genügt
es, wenn sich wenigstens eine Bespannungsschlaufe teilweise außerhalb
der die Trockenzylinder umgebenden Haube befindet, wobei dann wenigstens
eine Bespannungs-Behandlungsvorrichtung außerhalb der die Trockenzylinder umgebenden
Haube angeordnet werden kann.
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Bei
der in 1 gezeigten erfindungsgemäßen Trockenpartie 10 hat
die die Trockenzylinder 16 umgebende Haube 20 Öffnungen 22,
durch die hindurch die Bespannung 14 läuft. Bei passender Gestaltung
der Bespannungsschlaufe mit Hilfe von Walzen in Maschinenquerrichtung
betrachtet kann die Bespannung auch durch eine einzige Öffnung hinein- und
herausgeführt
werden, jedoch gestaltet sich eine mit mehreren Öffnungen 22 versehene
die Trockenzylinder 16 umgebende Haube 20 vorteilhaft,
weil sie eine freiere Konfiguration der Bespannungsschlaufe 12 erlaubt.
An den Öffnungen 22 der
die Trockenzylinder 16 umgebenden Haube 20 sind
Strömungssperrmittel 24 zur
Verringerung der Luftströmung durch
diese Öffnungen 22 hindurch
vorhanden. Dadurch strömt
aus der Haube weniger Luft in den umgebenden Raum und entsprechend
auch aus dem umgebenden Raum in die Haube hinein. Die Öffnungen 22 sind
bevorzugt im Dachteil der die Trockenzylinder 16 umgebenden
Haube 20 abgeordnet, wobei dann die Bespannungsschlaufe
teilweise oberhalb der Haube verläuft. Dies ist von Vorteil,
denn ein Anordnen der Walzen unterhalb der Trockenzylinder würde zum
Beispiel beim Abführen
der Materialbahn in den Pulper zu Problemen führen.
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In
der in 1 gezeigten erfindungsgemäßen Trockenpartie 10 sind
in der die Trockenzylinder 16 umgebenden Haube 20 Öffnungen 22 vorhanden, an
denen Strömungssperrmittel 24 angeordnet
sind. Wenigstens ein Teil dieser Strömungssperrmittel 24 besteht
aus Luftblasdüsen 26,
aus denen Luft gegen die Bewegungsrichtung der Bespannung geblasen wird.
Auf diese Weise wird eine berührungslose
Luftströmungssperre
erzielt. Luftblasdüsen
werden bevorzugt dann eingesetzt, wenn durch die betreffende Öffnung nur
eine Bespannung läuft
oder die durch die Öffnung
laufenden Bespannungen die gleiche Bewegungsrichtung haben.
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In
der in 1 gezeigten erfindungsgemäßen Trockenpartie 10 sind
in der die Trockenzylinder 16 umgebenden Haube 20 Öffnungen 22 vorhanden, an
denen Strömungssperrmittel 24 angeordnet
sind. Wenigstens ein Teil dieser Strömungssperrmittel 24 besteht
aus Dichtungsmitteln 30, die eine Abdichtung zwischen der
Bespannung und der Haube bewirken. Diese Dichtungsmittel können aus
irgendeinem inerten Werkstoff, zum Beispiel Gummi bestehen. Bevorzugt
bestehen diese Dichtungsmittel jedoch aus Teflon, denn Teflon ist
erstens ein inerter Werkstoff und ergibt zweitens zusammen mit der
Bespannung eine geringe Reibung.
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In
der in 1 gezeigten erfindungsgemäßen Trockenpartie 10 sind
in der die Trockenzylinder 16 umgebenden Haube 20 Öffnungen 22 vorhanden, an
denen Strömungssperrmittel 24 angeordnet
sind. Ein Teil dieser Strömungssperrmittel
besteht aus Schabern 32, mit denen die Oberfläche der
Walze 18 geschabt wird. Beim Schaben der Walzenfläche mit dem
Schaber wird eine zwischen Walze und Haube erfolgende Strömung verhindert.
Außerdem
wird durch das Schaben die zusammen mit der Walze rotierende Luftmenge
verringert. Das Schaben von Walzen erfolgt bekanntlich zur Reinigung
derselben. In der erfindungsgemäßen Trockenpartie
wird durch Schaben der Walzenfläche
die Luftströmung
unterbunden, und natürlich
kann die Walze dabei gleichzeitig gereinigt werden. Beim Schaben
der Walzenfläche
mit einem Schaber, der gleichzeitig als Strömungssperrmittel dient, ergibt
sich eine sehr vorteilhafte Ausführungsform.
Es erübrigt
sich dann ein eigentliches separates Strömungssperrmittel, denn als Strömungssperrmittel
dienen nun der Schaber und die Walze, die an der Öffnung 22 angeordnet
sind. Außerdem
können,
wenn nur eine Bespannung durch die Öffnung läuft, an dieser Öffnung zwei
Walzen einschließlich
Schaber so angeordnet werden, dass die Walzen die Bespannung zwischen
sich einschließen.
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2 zeigt
zwei Bespannungsschlaufen 12 der erfindungsgemäßen Trockenpartie 10,
die sich teilweise außerhalb
der die Trockenzylinder 16 umgebenden Haube 20 befinden.
Weiter hat die Trockenpartie 10 eine zweite Haube 28,
in der jener Teil der Bespannungsschlaufe 12, der sich
außerhalb
der die Trockenzylinder 16 umgebenden Haube 20 befindet,
angeordnet ist. Die zweite Haube befindet sich typisch oberhalb
der die Trockenzylinder 16 umgebenden Haube 20.
Die zweite Haube ermöglicht
eine Reduzierung des Wärmeübergangs
von der Bespannung in die Maschinenhalle im Vergleich zu der Situation,
in der die Bespannung teilweise in einem nicht von der Maschinenhalle
getrennten Raum umläuft. Außerdem erfolgt
keine stärkere
Abkühlung
der Bespannung, wenn sich ihr außerhalb der die Trockenzylinder
umgebenden Haube liegende Teil innerhalb der zweiten Haube befindet.
Die Temperatur in der ersten Haube beträgt im typischen Fall 120–160°C. In der
zweiten Haube herrscht eine Temperatur von 70–120°C, bevorzugt von 80–110°C. Die Temperatur in
der zweiten Haube liegt um 20–60°C, bevorzugt um
30–50°C niedriger
als die Temperatur in der die Trockenzylinder umgebenden Haube.
Es können auch
mehr als zwei Hauben sowohl übereinander
als auch in Maschinenrichtung vorhanden sein, so dass zum einen
die Temperaturen in Abstimmung auf die Widerstandsfähigkeit
der einzelnen Komponenten passend optimiert werden können, zum
anderen die Bespannung möglichst
warm gehalten werden kann. Bei übereinander
angeordneten Hauben lässt
sich die Luftströmung
von der wärmeren
unteren Haube in die obere Haube unter Kontrolle halten indem man den
Druck in der oberen Haube auf einem Wert hält, bei dem zwischen den beiden
Hauben ein Gleichgewichtszustand herrscht. Dabei sind dann nicht
unbedingt andere Strömungssperrmittel
erforderlich. Die Hauben können
auch von der Seite aus betrachtet ineinander angeordnet sein (nicht
dargestellt).
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Die
in 2 dargestellte erfindungsgemäße Trockenpartie hat eine die
Trockenzylinder 16 umgebende Haube 20 sowie eine
oberhalb derselben befindliche zweite Haube 28. Die Bespannungsschlaufen 12 befinden
sich zu etwa 30% ihrer Länge
in der zweiten Haube 28 und zu etwa 70% in der die Trockenzylinder
umgebenden Haube 20. Allgemeiner gesagt befindet sich die
Bespannung 14 wenigstens einer Bespannungsschlaufe 12 mit
10–50%,
bevorzugt mit 20–45%
ihrer Länge
außerhalb
der die Trockenzylinder 16 umgebenden Haube 20.
Die Größe dieses
Anteils kann stark variieren, denn eine Bespannung kann zum Beispiel
entweder nur über
einen Zylinder oder über
sechs Zylinder laufen, wobei im erstgenannten Fall etwa die Hälfte der
Länge der Bespannung
außerhalb
der Haube liegen kann. Der Hauptteil der Bespannung befindet sich
in der die Trockenzylinder umgebenden Haube. Dennoch befindet sich
ein beträchtlicher
Teil der Bespannung außerhalb
dieser Haube, und an diesem Teil können die wärmeempfindlichsten Bespannungs-Behandlungsvorrichtungen 34 angeordnet
werden. Befinden sich mehr als 10% der Bespannung außerhalb
der die Trockenzylinder umgebenden Haube, so kann zumindest der
Siebspanner 36 außerhalb
der Haube angeordnet werden. Die Laufwege der Bespannung in gespanntem
Zustand sind in übertriebenem
Maßstab
durch gestrichelte Linien dargestellt. Befinden sich mehr als 25%
der Bespannung außerhalb
der die Trockenzylinder umgebenden Haube, kann neben dem Siebspanner 36 auch
der Sieblaufregler 38 außerhalb der die Trockenzylin der
umgebenden Haube 20 angeordnet werden. Mit anderen Worten: Es
müssen
sich wenigstens 10% der Sieblänge
außerhalb
der die Trockenzylinder umgebenden Haube befinden, damit außerhalb
der die Trockenzylinder umgebenden Haube irgendeine wärmeempfindliche Bespannungs-Behandlungsvorrichtung
angeordnet werden kann. Befindet sich ein größerer Teil der Bespannung außerhalb
der Haube, so kann die Zahl der außerhalb der Haube anzuordnenden
Komponenten erhöht
werden. Die Bespannungs-Konditioniervorrichtung 40 wird
bevorzugt außerhalb
der die Trockenzylinder umgebenden Haube 20 angeordnet, denn
diese Vorrichtung 40 enthält zahlreiche Komponenten,
die bei hohen Temperaturen Schaden nahmen können.
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Die
in 1 und 2 gezeigte erfindungsgemäße Trockenpartie
ist in Verbindung mit Einsiebführung
dargestellt; sie kann jedoch auch in Verbindung mit Doppelsiebführung zum
Einsatz gebracht werden. Im letzteren Fall eignet sie sich besonders zur
Anwendung in Verbindung mit dem oberen Sieb der Doppelsiebführung.