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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reinigung einer umlaufenden
Gewebebahn nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie eine
Vorrichtung zur Reinigung einer umlaufenden Gewebebahn nach dem
Oberbegriff des Patentanspruchs 4.
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In
Papier- oder Kartonmaschinen werden zahlreiche umlaufende Gewebebahnen
eingesetzt. So finden beispielsweise in der Siebpartie einer Papiermaschine
Siebbänder Verwendung, in der Pressenpartie sind es Filze
und in der Trockenpartie sogenannte Trockensiebe. Im Laufe des Betriebes
setzen sich die Maschen oder Poren dieser Bahnen zu, insbesondere
mit anhaftenden Papierfasern, klebrigen Stoffen oder sonstigen Füllstoffpartikeln.
Um die einwandfreie Funktion des Gewebebandes sicherzustellen, ist
eine sorgfältige Reinigung erforderlich. Zur Entfernung
einiger Verunreinigungen können z. B. Bürsten
eingesetzt werden. Andere Verfahren bzw. Vorrichtungen verwenden
Strahlen bzw. Düsen und unterschiedliche Medien, wie etwa
Wasser oder Druckluft. Nachteil dieser Verfahren bzw. Vorrichtungen
ist es jedoch, dass damit nur ein Teil der Verunreinigungen, speziell
während des Betriebes der Anlage, entfernt werden kann.
Für eine vollständige Reinigung sind immer wieder
längere Stillstände erforderlich, was zu Produktionseinbußen
führt.
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In
der
DE 44 19 540 A1 wird
ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Reinigung einer umlaufenden
Gewebebahn im laufenden Betrieb beschrieben, bei der gleichzeitig
mindestens zwei unterschiedliche Medien auf die Gewebebahn aufgetragen
werden. Als Reinigungsmedium kommen dabei in unterschiedlichen Kombinationen
Druckluft, Wasser, Dampf oder Reinigungschemikalien, wie Ätznatron, zum
Einsatz. Nachteilig bei diesem Gegenstand ist, dass die Reinigung,
insbesondere mit Wasser, Dampf oder den Reinigungschemikalien, mit
einer erheblichen Kontamination des anfallenden Abwassers verbunden
ist, mit der Folge einer aufwändigen Reinigung bzw. Entsorgung.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung zur Reinigung
einer umlaufenden Sieb- oder Filzbahn anzugeben, mittels dem bzw.
der eine gründliche Reinigung im laufenden Betreib erzielt
wird und bei dem die Kontamination des Abwassers reduziert wird.
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Gelöst
ist dieser Aufgabe durch ein Verfahren zur Reinigung von Gewebebahnen
mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren zur Reinigung einer
umlaufenden Gewebebahn, insbesondere in einer Papier- oder Kartonmaschine,
mit einem Reinigungsmedium, bei der ein aus wenigstens einer Reinigungsdüse
austretender Mediumsstrahl auf die Gewebebahn gerichtet wird, ist
also dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Reinigungsmedium um
Kohlendioxid handelt, das im flüssigen Zustand herangeführt
und im Bereich der Reinigungsdüsen unter Bildung von Trockeneisteilchen
entspannt wird.
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Erfindungsgemäß kommen
als Reinigungsmedium somit feste Kohlendioxid-Schneepartikel (Trockeneisteilchen)
zum Einsatz, die bei der Entspannung von flüssigem Kohlendioxid
entstehen und in einem Gasstrahl in Richtung auf die Gewebebahn ausgetragen
werden. Der Gasstrahl besteht entweder aus dem bei der Entspannung
des flüssigen Kohlendioxids gleichzeitig mit den Kohlendioxid-Schneepartikeln
entstehenden Kohlendioxidgas oder aus einem separat zugeleiteten
Druckgas, beispielsweise Druckluft, oder einer Mischung aus beidem.
Die auf die Oberfläche der Gewebebahn mit einer Temperatur
von ca. 216,5 K auftreffenden Trockeneisteilchen verspröden
durch ihre tiefe Temperatur die an der Oberfläche anhaftenden
Schmutzpartikel und entfernen diese zugleich durch ihren hohen Impuls
abrasiv. Der Temperatureffekt wirkt sich insbesondere bei Kleberresten
aus, da die Klebeeigenschaften bei tiefen Temperaturen weitgehend
beseitigt werden. Nach dem Auftreffen auf die Gewebebahn sublimieren
die Trockeneisteilchen rückstandslos; die entfernten Schmutzpartikel
können problemlos aufgefangen und entsorgt werden. Im Gegensatz
zu Wasser als Reinigungsmedium fällt also kein zusätzliches,
aufwändig zu reinigendes Abwasser an. Zugleich ist die
Reinigung mit Trockeneisteilchen wesentlich effektiver als die Reinigung
mit Druckluftteilchen. Obwohl die Reinigung von Oberflächen
mittels Kohlendioxid-Schneestrahlen an sich bekannt ist, wurden
sie trotz des seit langem bestehenden Bedürfnisses zur
Reinigung von Gewebebändern bislang noch nicht zu diesem
Zweck eingesetzt.
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Insbesondere
beim Einsatz in der Papier- und Kartonherstellung erweist es sich
als günstig, dass das bei der Entspannung des flüssigen
Kohlendioxids und/oder das bei der Sublimation des festen Kohlendioxids
entstehende gasförmige Kohlendioxid zumindest teilweise
aufgefangen und anschließend weiteren Kohlendioxid – verarbeitenden
Prozessen zugeführt wird. Kohlendioxid findet in der Papierherstellung
in verschiedenen Prozessen Verwendung, beispielsweise bei der pH-Einstellung
und Entwässerung der Fasersuspension, bei der in der
DE 2006 042 429 A1 beschriebenen
Reduzierung von Kleberresten (Stickies) in der Fasersuspension oder
bei der synthetischen Herstellung von Kalziumkarbonat (CaCO
3).
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Die
Aufgabe der Erfindung wird auch mit einer Vorrichtung zum Reinigen
von Gewebebahnen mit den Merkmalen des Patentanspruchs 4 gelöst.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung zur Reinigung einer
umlaufenden Gewebebahn, insbesondere in einer Papier- oder Kartonmaschine,
zeichnet sich durch wenigstens eine Zuführung für
flüssiges Kohlendioxid aus, die an einer auf die Gewebebahn gerichteten,
als Entspannungsdüse für das flüssige Kohlendioxid
fungierenden Reinigungsdüse ausmündet. Mit der
erfindungsgemäßen Vorrichtung ist eine effiziente
Reinigung, bei einem minimalen Anfall von zu entsorgenden Abfallstoffen,
möglich.
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Eine
weiterführende Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass
die Reinigungsdüse schwenkbar gelagert ist und der Mediumsstrahl
in Abhängigkeit von der Verschwenkung der Reinigungsdüse
auf unterschiedliche Teile der Gewebebahn auftrifft. Es können
auch mehrere Reinigungsdüsen quer zur Gewebebahn angeordnet
sein, die auch schwenkbar gelagert sein können.
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Alternativ
oder ergänzend zur vorgenannten Anordnung sieht eine andere
Ausgestaltung der Erfindung vor, die Reinigungsdüse quer
zur Laufrichtung der Gewebebahn auf einer Traversiervorrichtung
anzuordnen, mittels der die Gewebebahn in zumindest einem wesentlichen
Teil ihrer Breite mit einem aus der Reinigungsdüse austretenden
Mediumsstrahl beaufschlagt werden kann.
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Zweckmäßigerweise
ist der Reinigungsdüse eine Absaugeinrichtung zugeordnet,
mittels der das entstehende gasförmige Kohlendioxid zumindest weitgehend
aufgefangen werden kann. Das aufgefangene Kohlendioxid kann in verschiedenen
Prozessen, insbesondere in verschiedenen Teilprozessen der der Papierproduktion,
vorteilhaft eingesetzt werden.
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Die
Aufgabe der Erfindung wird schließlich auch gelöst
durch die Verwendung von Kohlendioxid-Schneestrahlen zur Reinigung
von in der Papierherstellung eingesetzten Gewebebahnen während deren
laufendem Betrieb.
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Anhand
der Zeichnung soll ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
näher erläutert werden.
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Die
einzige Zeichnung (1) zeigt schematisch den Ausschnitt
einer Trockengruppe einer Papiermaschine im Bereich der Siebstufe
mit einer erfindungsgemäßen Einrichtung zur Reinigung
einer Gewebebahn.
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Bei
der dargestellten Trockengruppe einer Papiermaschine 1 steht
ein rundum laufendes Trockensieb 2 an mehreren Trockenzylindern 3,
von denen in der Zeichnung nur eine dargestellt ist, in Kontakt
mit einer Papierbahn 4. Über mehrere Umlenkwalzen 6, 6', 6'', 6''' wird
das Trockensieb 2 – in Richtung des Pfeils 7 – an
den Anfang der Trockengruppe zurückgeführt. Im
Bereich der Umlenkwalze 6 ist eine Reinigungseinrichtung 8 angeordnet.
Die Reinigungseinrichtung 8 umfasst eine Einhausung 11,
die im Bereich des Eingangs 9 und des Ausgangs 10 des Trockensiebes 2 geöffnet
ist. Innerhalb der Einhausung 11 sind mehrere Reinigungsdüsen 13, 14 vorgesehen,
die das Trockensieb 2 von beiden Seiten mit einem Reinigungsmedium
beaufschlagen. Während die Reinigungsdüse 13 auf
der „Papierseite” des Trockensiebs 2 angeordnet
ist, also der Seite, die beim Betreib mit der Papierbahn 4 in
direkten Kontakt kommt, befindet sich die Reinigungsdüse 14 auf
der von der Papierseite entgegen gesetzten Seite. Die Reinigungsdüsen 13, 14 sind
an einer Druckleitung 16 für flüssiges
Kohlendioxid angeschlossen; die Reinigungsdüsen 13, 14 selbst
fungieren zugleich als Entspannungsdüsen für Kohlendioxid.
Beim Betrieb wird über die Druckleitung 16 flüssiges
Kohlendioxid aus einem hier nicht gezeigten Tank mit Umgebungstemperatur
herangeführt und in die Reinigungsdüsen 13, 14 geleitet.
Beim Austritt aus den Reinigungsdüsen 13, 14 entspannt
das flüssige Kühlendioxid unter starker Abkühlung
und geht in ein Gemisch aus Kohlendioxidgas und Kohlendioxidschnee über.
Um die Ausbeute an festem Kohlendioxid zu erhöhen ist es auch
möglich, den Druck des flüssigen Kohlendioxids zu
erhöhen und/oder die Temperatur des herangeführten
flüssigen Kohlendioxids herabzusetzen, beispielsweise durch
Wärmekontakt mit flüssigem Stickstoff. Der entstehende
Kohlendioxidschnee wird in einem Trägergasstrom als Schneestrahl
in Richtung auf das Trockensieb 2 ausgetragen. Als Trägergasstrom
dient beispielsweise ein über eine Zuleitung 17, 18 zur
jeweiligen Reinigungsdüse 13, 14 herangeführtes
Trägergas, beispielsweise Druckluft oder Stickstoff. Das
Trägergas kann auch in Form eines Mantelstrahls eingesetzt
werden, um das Gemisch aus gasförmigem Kohlendioxid und
Kohlendioxidschnee fokussiert auf die Oberfläche des Trockensiebs 2 aufzutragen.
Als Trägergas kann auch das bei der Entspannung des flüssigen
Kohlendioxids entstehende Kohlendioxidgas zum Einsatz kommen.
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Die
Reinigungsdüsen 13, 14 sind in hier nicht gezeigter
Weise auf einer Traversiervorrichtung angeordnet und können
quer zum Trockensieb 2 verfahren werden, sodass mit einer
Reinigungsdüse 13, 14 im wesentlichen
die gesamte Breite des Trockensiebs 2 mit dem Schneestrahl
beaufschlagt wird. Alternativ dazu können auf jeder Seite
auch mehrere, jeweils quer zum Trockensieb 2 beabstandet
voneinander angeordnete Reinigungsdüsen zum Einsatz kommen,
die gleichzeitig Schneestrahlen abstrahlen und so ebenfalls die
im Wesentlichen gesamte Breite des Trockensiebs 2 beaufschlagen.
Innerhalb der Einhausung 11 ist eine Absaugeinrichtung 20 vorgesehen,
mittels der das entstehende Kohlendioxid aufgefangen und über
eine Ableitung 21 weiteren Kohlendioxid – verbrauchenden
Prozessen in der Papierherstellung zugeführt werden kann.
Bei diesen Prozessen handelt es sich beispielsweise um Prozesse zur
Aufarbeitung des Papierrohstoffes, beispielsweise der Entwässerung,
der Beseitigung von Kleberresten (Stickyreduzierung) oder der pH-Regulierung in
der Fasersuspension oder zur Herstellung von synthetischem Kalziumkarbonat.
Auf diese Weise werden weitere Kosten im Papierherstellungsprozess eingespart.
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Im Übrigen
kann die Zuführung des flüssigen Kohlendioxids
an die Reinigungsdüsen 13, 14 mithilfe
von Ventilen 22, 23 gesteuert und beispielsweise nach
einem vorgegebenen Programm oder in Abhängigkeit von auf
dem Trockensieb 2 detektierten Verunreinigungen geregelt
werden.
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Durch
den Einsatz der erfindungsgemäßen Vorrichtung
wird das Trockensieb 2 sehr effizient auch bei laufendem
Betreib gereinigt. Stillstände aufgrund von Reinigungsarbeiten
am Trockensieb 2 können somit auf ein Minimum
reduziert werden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung
kann auch zur Reinigung anderer umlaufender Gewebebänder
eingesetzt werden, beispielsweise Filzbänder in der Pressenpartie
einer Papiermaschine.
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- 1
- Papiermaschine
- 2
- Trockensieb
- 3
- Trockenzylinder
- 4
- Papierbahn
- 5
-
- 6,
6', 6'',6'''
- Umlenkwalze
- 7
- Pfeil
- 8
- Reinigungseinrichtung
- 9
- Eingang
- 10
- Ausgang
- 11
- Einhausung
- 12
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- 13
- Reinigungsdüse
- 14
- Reinigungsdüse
- 15
-
- 16
- Druckleitung
- 17
- Zuleitung
(für Trägergas)
- 18
- Zuleitung
(für Trägergas)
- 19
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- 20
- Absaugvorrichtung
- 21
- Ableitung
- 22
- Ventil
- 23
- Ventil
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 4419540
A1 [0003]
- - DE 2006042429 A1 [0008]