DE102009026846A1

DE102009026846A1 - Verfahren zur Steuerung des Trockengehaltes einer Materialbahn, insbesondere Faserstoffbahn in einer Pressenvorrichtung und Pressenvorrichtung

Info

Publication number: DE102009026846A1
Application number: DE200910026846
Authority: DE
Inventors: Thomas Dr. rer. nat. Walther; Sören Dr. Köster
Original assignee: Voith Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2009-06-09
Filing date: 2009-06-09
Publication date: 2010-12-16

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung des Trockengehaltes (TG) einer Materialbahn, insbesondere Faserstoffbahn (F) in einer Pressenvorrichtung (1), umfassend zumindest eine Presseneinrichtung (4, 4.1, 4.2, 4.3) zur mechanischen Entwässerung, bei welchem die Materialbahn innerhalb der Pressenvorrichtung (1) mit zumindest einem Dampfstrom (D) beaufschlagt wird. Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass die Materialbahn gleichzeitig mit wenigstens einem Fluidstrom (F) und dem Dampfstrom (D) unter Ausbildung eines zumindest an der Oberfläche (FO) der Materialbahn auftreffenden Fluid/Dampfgemisches (FDG) zur Befeuchtung beaufschlagt wird. Die Erfindung betrifft ferner eine Presssenvorrichtung (1) mit einer Einrichtung (3) zum Aufbringen eines Fluid/Dampfgemisches (FDG).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung des Trockengehaltes einer Materialbahn, insbesondere Faserstoffbahn in einer Pressenvorrichtung, umfassend zumindest eine Presseneinrichtung zur mechanischen Entwässerung, bei welchem die Materialbahn innerhalb der Pressenvorrichtung mit zumindest einem Dampfstrom beaufschlagt wird. Die Erfindung betrifft ferner eine Pressenvorrichtung.
Unter einer Materialbahn, insbesondere Faserstoffbahn wird dabei eine endlose Bahn in Form einer Papier- oder Kartonbahn verstanden.
Zur Verbesserung des mechanischen Entwässerungsverhaltens in einer Pressenvorrichtung ist es bekannt, den Trockengehalt der Materialbahn nach einer Presseneinrichtung zu steigern und somit Einfluss auf das Feuchtegehaltquerprofil, das heißt die Feuchtigkeitsverteilung in Maschinenquerrichtung in dieser zu nehmen. Dazu wird in einer Vielzahl bekannter Anwendungen die Materialbahn vor dem letzten Pressspalt, vorzugsweise nach Durchlaufen des ersten Pressspaltes einer Pressenvorrichtung, zusätzlich durch einen an der von der Stützung durch eine Bespannung freien Materialbahnseite angeordneten Dampfblaskasten beaufschlagt und durch den an der Materialbahn wirkenden Dampf erwärmt. Die dadurch erzielbare höhere Temperatur der Materialbahn ermöglicht, dass sich die Viskosität des in dieser enthaltenen Fluides, insbesondere Wasser, verringert und so in den nachfolgenden Entwässerungseinrichtungen eine Verbesserung der mechanischen Entwässerung erzielt werden kann. Bei einer Beaufschlagung mit Dampf ist jedoch die theoretisch mögliche Wärmeübertragung durch Kondensation sehr stark begrenzt, insbesondere in einer Größenordnung von etwa 10 g/m² kondensiertes Wasser pro Quadratmeter, bedingt unter anderem durch die stark begrenzte Wärmeleitfähigkeit der Materialbahn. Es zeigt sich ferner, dass die sich ausbildende Luft-Dampf-Grenzschicht auf der Faserstoffbahn abgesaugt beziehungsweise erst durchdrungen werden muss, um überhaupt einen Wärmeübergang zu ermöglichen.
Die Wirksamkeit derartiger Dampfblaskästen kann erhöht werden, indem dieser vor einem einfachen befilzten Pressspalt derart positioniert wird, dass im Pressspalt die aufgeheizte Seite der Materialbahn an einer undurchlässigen Oberfläche zum Anliegen kommt. Dabei wird das heiße, leichter bewegliche Medium in die Materialbahn hineingepresst und kühleres Fluid innerhalb der Bahn verdrängt, wodurch der erreichbare Trockengehalt verglichen mit derselben Situation ohne Aufheizung zwar gesteigert werden kann, sich trotzdem jedoch konzeptbedingt beim Einsatz eines sogenannten Dampfblaskastens eine Vielzahl von Nachteilen ergeben, wie eine nur begrenzte Möglichkeit der Einstellung eines Feuchtegehaltquerprofils der Materialbahn in Maschinenquerrichtung CD, insbesondere eine Feuchtegehaltprofilregelung sowie die Möglichkeit einer Feuchtegehaltprofileinstellung nur in größeren, durch Längenskalen in Maschinenquerrichtung beschreibbaren Zonen. Die Begrenzung des möglichen Wärmeübertrages gestaltet sich dabei besonders nachteilig für Faserstoffbahnen mit einem sehr hohen Flächengewicht. Ferner muss der eingesetzte Dampf bereits in konditionierter Form bereitgestellt werden, insbesondere als unkondensionierter Sattdampf. Weist der Dampf dabei jedoch eine zu hohe Temperatur auf, findet keine Kondensation statt, sondern nur eine konvektive Aufheizung. Ist der Dampf zu kalt beziehungsweise zu feucht, wird eine unkontrollierte Kondensation, insbesondere Tropfenbildung hervorgerufen, die Bahn wird geschädigt und es kann zu Abrissen also Unterbrechungen im Herstellungsprozess kommen.
Zum Ausgleich der Nachteile der Verwendung eines Dampfblaskastens ist es häufig erforderlich, in nachfolgenden Funktionseinheiten, insbesondere einer Trockenvorrichtung oder einem Kalander eine Rückbefeuchtung durch über eine Feuchtegehaltquerprofileinstellung vorzunehmen. Dazu finden Dampffeuchter beziehungsweise Wasserfeuchter sowie Dampfwasserfeuchter Verwendung. So wird u. a. beim Glätten die Faserstoffbahn angefeuchtet, also von einem zu niedrigen Feuchteniveau angehoben, um eine bessere Glättbarkeit zu erreichen und negative Effekte des Glättprozesses wie etwa eine Schwarzsatinage vermeiden. Werden Dampfwasserfeuchter eingesetzt, wird der gleichzeitige Übertrag von Feuchte und Wärme durch die Mischung von zerstäubtem Wasser und Dampf in diesen Maschinenbereichen erreicht.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Pressenvorrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass die genannten Nachteile vermieden werden und eine bessere Wärmeübertragung auf die Materialbahn, insbesondere Faserstoffbahn mit einem erhöhtem Trockengehaltsgewinn auch bei hohen Flächengewichten erzielt wird. Dabei soll eine feinfühlige Profilierung des Trockengehaltes der Materialbahn in Maschinenquerrichtung auch über kleinere Zonen mit geringen Reaktionszeiten möglich sein und ein Einsatz aufwendiger Rückbefeuchtungseinrichtungen wie Dampffeuchter, Wasserfeuchter oder Dampfwasserfeuchter in der Pressenvorrichtung nachgeordneten Funktionseinheiten zum Ausgleich des Feuchtegehaltquerprofils nach Möglichkeit vermieden werden, wodurch Energie und kostspielige Ausrüstungen eingespart werden können.
Die erfindungsgemäße Lösung ist durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 21 charakterisiert. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Ein Verfahren zur Steuerung des Trockengehaltes einer Materialbahn, insbesondere Faserstoffbahn in einer Pressenvorrichtung, umfassend zumindest eine Presseneinrichtung zur mechanischen Entwässerung, bei welchem die Materialbahn innerhalb der Pressenvorrichtung mit zumindest einem Dampfstrom beaufschlagt wird, ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, dass die Materialbahn gleichzeitig mit wenigstens einem Fluidstrom und einem Dampfstrom unter Ausbildung eines zumindest an der Oberfläche der Materialbahn auftreffenden Fluid/Dampfgemisches zur Befeuchtung beaufschlagt wird. Dadurch erfolgt ein gleichzeitiger und entsprechend der Beaufschlagung im Beaufschlagungsbereich gleichmäßiger Übertrag von Feuchtigkeit und Wärme an die Materialbahn. Der Dampf kondensiert an der Oberfläche der Materialbahn und erhöht deren Temperatur. Die an der Oberfläche der Materialbahn bei Bewegung vorliegende Luftgrenzschicht und beim Applizieren von Dampf sich ausbildende Dampfgrenzschicht wird durch den mit dem Dampfstrom sich vermischenden und reagierenden Fluidstrom durchbrochen, was gegenüber der Beaufschlagung nur mit Dampf eine höhere und vorallem direkte Wärmeübertragung an die Materialbahn ermöglicht. Ferner wird durch das Zusammenwirken des Fluidstromes mit dem Dampf in Abhängigkeit der Prozessparameter eine Verdampfung unter Ausbildung von Fluidtröpfchen zum Durchdringen der Grenzschicht sowie zum direkten Befeuchten hervorgerufen.
Es wird somit immer ein Fluid/Dampfgemisch aufgetragen, was die Vorteile der Dampfbeaufschlagung mit denen eines Düsenfeuchters kombiniert.
In besonders vorteilhafter Weise erfolgt die Beaufschlagung der Materialbahn mit dem Fluid/Dampfgemisch innerhalb der Pressenvorrichtung vorzugsweise nach Durchlaufen des ersten Pressspaltes, um in den nachfolgenden Presseneinrichtungen eine Verbesserung der mechanischen Entwässerung durch Verringerung der Viskosität des in dieser enthaltenen Fluides zu erzielen.
Das Fluid/Dampfgemisch wird dabei aus zumindest zwei Medienströmen, einem Fluidstrom und einem Dampfstrom mit unterschiedlichen Temperaturen und/oder unterschiedlichen Drücken erzeugt. Die Erzeugung des an der Oberfläche der Materialbahn auftreffenden Fluid/Dampfgemisches in der diese befeuchtenden Form kann auf unterschiedliche Art und Weise realisiert werden. Dabei kann das Fluid bereits in zerstäubter Form als Fluid/Gasgemisch vorliegen.
In einer ersten Ausführung werden der zumindest eine Fluidstrom und/oder Fluid/Gasstrom und der Dampfstrom in einer Mischzone unter Ausbildung eines Fluid/Dampfgemisches vermischt und das Fluid/Dampfgemisch zumindest einer Düse zum Aufbringen auf die Materialbahn zugeführt.
Gemäß einer zweiten Ausführung werden zumindest jeweils ein einzelner Fluidstrom und/oder Fluid/Gasstrom und zumindest ein Dampfstrom in einer Düse zusammengeführt und die Materialbahn durch zumindest eine derartige Düse beaufschlagt. Konstruktiv ist dabei die Mischzone direkt in der Düse integriert Diese Lösung erlaubt eine besonders kompakte Ausführung der Einrichtung zum Aufbringen des Fluid/Dampfgemisches.
Gemäß einer weiteren Ausführung kann die Einrichtung derart aufgebaut und ausgeführt werden, dass der zumindest eine Fluidstrom und/oder Fluid/Gasstrom und der zumindest eine Dampfstrom nach dem Austritt aus der Einrichtung erst vor dem Auftreffen auf die Materialbahn vermischt werden. Dies erfolgt durch den Austrag von Dampf und Fluid oder Fluid/Gasgemisch aus jeweils eigenen Düsen.
Die Vermischung kann ferner durch Eindüsen zumindest eines Fluidstromes und/oder Fluid/Gasstromes in eine Dampfblaszone erfolgen, wobei in diesem Fall auf eine herkömmliche Dampfblaskastenkonfiguration zurückgegriffen werden kann.
In allen Fällen gemäß der erfindungsgemäßen Lösung erfolgt die Konditionierung des Dampfes erst beim gemeinsamen Versprühen des entstehenden Gemisches aus Fluid (Kondensat) und Dampf und nicht vorher in einer entsprechenden Bereitstellungseinheit für den Dampf. Dadurch kann in besonders vorteilhafter Weise auf die umständliche Konditionierung des Dampfes vor einem Dampfblaskasten verzichtet werden.
Der Anteil an Fluid, der durch Dampfzerstäubungselemente verteilt wird, kann bezogen auf den Dampfanteil im Bereich von 6 l Fluid pro m³ Dampf bis 1,5 l Fluid pro m³ Dampf, bevorzugt 4 l Fluid pro m³ Dampf bis 3 l Fluid pro m³ Dampf eingestellt werden, insbesondere da der Wärmeübertrag durch Kondensation denjenigen durch Mischung mit einem heißen Medium um ein Vielfaches übertrifft. Zusätzlich zum Dampf, der zur Zerstäubung des Fluids eingesetzt wird, kann Dampf ohne Fluid verteilt werden. Die Zugaben von Extra-Dampf außerhalb der Zerstäubung können zwischen 0 m³ und 10 m³ Dampf pro m³ Zerstäubungsdampf, bevorzugt zwischen 4 m³ Dampf und 7 m³ Dampf pro m³ Zerstäubungsdampf liegen.
Zur Einstellung der gewünschten Verhältnisses innerhalb des Fluid/Dampfgemisches beim Auftreffen auf die Materialbahn werden die Prozessparameter des einzelnen Fluidstromes und/oder des Dampfstromes vorzugsweise wie nachfolgend beschrieben eingestellt:

– Temperatur des bereitgestellten Fluidstromes im Bereich von 100°C bis 120°C, bevorzugt von 105°C bis 110°C
– Druck innerhalb des bereitgestellten Fluidstromes im Bereich von 1 bar bis 2 bar absolut, abhängig von der am Düsenaustritt technischen Ausführung der Düse
– Temperatur des bereitgestellten Dampfstromes abhängig vom Druckniveau des Dampfstromes, beispielsweise
– bei 1,2 bar höher als 120°C
– bei 1,3 bar höher 125°C
– bei 1,5 bar höher 140°C
– 1,7 bar höher 155°C
– Druck innerhalb des bereitgestellten Dampfstromes im Bereich von 1,2 bar bis 1,7 bar, bevorzugt 1,3 bar bis 1,5 bar.

Vorzugsweise wird gerade für Materialbahnen höherer Flächengewichte der Fluidstrom mit Temperaturen im Bereich des Siedepunktes, insbesondere zwischen 105°C bis 110°C, mit dem Dampfstrom in Wirkverbindung gebracht, um hier ein Volumen heißen, leicht beweglichen Mediums bereitzustellen, das im Pressspalt das kältere Fluid in der Materialbahn verdrängt und so schlussendlich den Trockengehalt steigern kann.
Der Trockengehalt der Materialbahn in Maschinenrichtung und/oder in Maschinenquerrichtung ist als Funktion des durch das Beaufschlagen der Oberfläche der Materialbahn mit einem Fluid/Dampfgemisch erzielbaren Feuchtegehaltlängsprofils und/oder des Feuchtegehaltquerprofils einstellbar. Dabei kann das durch das Beaufschlagen der Oberfläche der Materialbahn mit einem Fluid/Dampfgemisch erzielbare Feuchtegehaltlängsprofil und/oder des Feuchtegehaltquerprofils als Funktion zumindest einer der nachfolgend genannten Größen eingestellt werden:

– zumindest eine, die Eigenschaften und/oder Prozessparameter der einzelnen Medienströme – Fluidstrom und/oder Dampfstrom – wenigstens mittelbar beschreibende Größe;
– zumindest eine, den Aufbau und/oder die Funktion beziehungsweise Betriebsweise zumindest einer der einzelnen Medienströme – Fluidstrom und/oder Dampfstrom – ausbringenden Einrichtungen wenigstens mittelbar beschreibende Größe.

In einer besonders vorteilhaften Ausführung wird der Trockengehalt der Materialbahn in Maschinenrichtung und/oder in Maschinenquerrichtung über die Einstellung eines Feuchtegehaltlängs- und/oder Querprofils variabel eingestellt. Die Einstellung wird dabei zonal vorgenommen, wobei im einfachsten Fall die Einstellung in der jeweiligen Zone über die in dieser Zone aufbringbaren Medienströme erfolgt, da in diesem Fall keine konstruktiven Veränderungen, insbesondere Verstellung der Austritts- und/oder Strömungsquerschnitte erforderlich sind.
Vorrichtungsmäßig wird dazu gemäß Anspruch 21 anstatt eines einfachen Dampfblaskastens eine Einrichtung zum Aufbringen eines Fluid/Dampfgemisches auf die Oberfläche der Materialbahn, insbesondere Dampfwasserfeuchter eingesetzt, bei welchem es sich um Dampfwasserfeuchter der bekannten Art, wie beispielsweise in den Druckschriften WO 2008/145447 beschrieben, handeln kann. Dieser erlaubt eine bessere Wärmeübertragung in die Faserstoffbahn durch den Einsatz von fein verteiltem Fluid und Dampf. Die Anhebung der Faserstoffbahntemperatur kann von ca. 50°C kann um bis zu ca. 30°C gegenüber bekannten Lösungen, die mit weniger als 20°C arbeiten für eine gesteigerte Entwässerung sorgen. Ferner ist mit Hilfe des Dampfwasserfeuchters eine sehr genaue Befeuchtung der Faserstoffbahn möglich, da aufgrund des fein verteilten Fluidauftrages, insbesondere Wasser, bei welchem es sich um Frischwasser sowie Systemwasser aus anderen Bereichen handeln kann, keine unerwünschte Kondensation wie beim Einsatz des Dampfblaskastens auftritt, sondern diese gezielt, insbesondere durch die einzelnen Medienströme – Dampfstrom und Fluidstrom gesteuert werden kann.
In einer besonders vorteilhaften Ausführung ist der Auftrag des Fluid/Dampfgemisches in Maschinenquerrichtung profilierbar, das heißt, die Betriebsweise eines derartigen Dampfwasserfeuchters beschreibenden Parameter können variiert werden. Bei diesen handelt es sich um konstruktive, die Funktionsweise des Dampfwasserfeuchters beschreibende Parameter, wie beispielsweise die Dimensionierung und/oder Geometrie der Austrittsquerschnitte, der Abstand des Dampfwasserfeuchters beziehungsweise der Austrittsöffnung von der Materialbahnoberfläche sowie Prozessparameter wie Temperatur und Druck der bereitgestellten Medienströme, Fluidstrom und Dampfstrom.
In einer besonders vorteilhaften Weiterentwicklung ist es denkbar, sowohl einen Dampfwasserfeuchter als auch einen Dampfblaskasten nacheinander als auch kombiniert einzusetzen. Dabei besteht die Möglichkeit, Fluid in einen Dampfblaskasten einzudösen oder den Dampf in einen Düsenkasten einzubringen. Entscheidend ist, dass keine unerwünschte Kondensation auftritt, sondern das Fluid in Form von Wasser immer noch fein verteilt in Tröpfchenform auf die Faserstoffbahnoberfläche auftritt.
Durch eine Profilierung des Trockengehaltes innerhalb der Pressenpartie wird ein Übertrocknen in der Trockenpartie sowie eine erforderliche Rückbefeuchtung zur Feuchteprofilierung nach dieser bis zum Erreichen des für den nächsten Prozessschritt notwendigen Feuchtegehaltes überflüssig. Durch diese Maßnahmen lässt sich Trocknungskapazität gewinnen und Energie einsparen. Weiterhin wird der Gesamtprozess vereinfacht beziehungsweise es werden Möglichkeiten geschaffen, noch höhere Qualitäten der Faserstoffbahn und eine bessere Stabilität des Prozesses zu erreichen.
Bezüglich der konkreten Ausführungsform derartiger Dampfwasserfeuchter bestehen eine Vielzahl von Möglichkeiten. Diese sind jedoch dadurch charakterisiert, dass diese geeignet sind, zerstäubtes Fluid/Dampfgemisch auf die Faserstoffbahnoberfläche aufzutragen, wodurch vor dieser eine Verdampfungszone entsteht, so dass zwar eine Verdampfung erfolgt, jedoch immer noch Tröpfchen des Fluides die Faserstoffbahn treffen können.
Die Bereitstellungseinheit für Fluid wird vorzugsweise derart betrieben, dass die Flüssigkeit mit einer bestimmten vordefinierten Temperatur und einem bestimmten Druck, über den die Intensität der Tröpfchenbildung eingestellt werden kann, so dass keine Markierungen auf der Faserstoffbahn durch die Tropfen hervorgerufen werden, einer Mischzone, einer Düse oder Dampfzone zugeführt werden kann.
In besonders vorteilhafter Weise erfolgt der Auftrag über Düsen, wobei die Düsenanordnung in Maschinenrichtung versetzt zueinander erfolgt, um eine Streifenbildung auf der Bahn zu verhindern.
Bezüglich möglicher Einsatzorte der Einrichtungen zum Aufbringen eines Fluid/Dampfgemisches innerhalb der Pressenvorrichtung bestehen nur bedingt Einschränkungen. Entscheidend ist, dass diese vorzugsweise immer nach dem Durchlaufen des ersten Pressspaltes in einer Pressenvorrichtung eingesetzt werden, wodurch in den nachfolgenden Entwässerungseinrichtungen eine erhöhte Entwässerungsleistung erzielt wird.
Die erfindungsgemäße Lösung ist nachfolgend anhand von Figuren erläutert. Darin ist im Einzelnen Folgendes dargestellt:
1 verdeutlicht in schematisiert vereinfachter Darstellung die erfindungsgemäße Anordnung und die Funktionsweise einer Einrichtung zum Aufbringen eines Fluid/Dampfgemisches, insbesondere Dampfwasserfeuchters;
2a und 2b verdeutlichen in schematisiert vereinfachter Darstellung anhand einer Schnittdarstellung durch eine Einrichtung zum Aufbringen eines Fluid/Dampfgemisches, insbesondere Dampfwasserfeuchters im Austrittsbereich aus dieser zwei Grundausführungen;
3a bis 3d verdeutlichen in schematisiert vereinfachter Darstellung mögliche Konfigurationen zur Mischung eines Dampfstromes mit einem Fluidstrom;
4 verdeutlicht eine besonders vorteilhafte Ausführung einer Konfigurationen zur Mischung eines Dampfstromes mit einem Fluidstrom am Beispiel einer Einstoffdüse;
5a und 5b verdeutlichen mögliche Einsatzbeispiele einer Einrichtung zum Aufbringen eines Fluid/Dampfgemisches, insbesondere Dampfwasserfeuchters.
Die 1 verdeutlicht in schematisiert vereinfachter Darstellung anhand eines Ausschnittes aus einer Pressenvorrichtung 1 einer Maschine 2 zur Herstellung von Materialbahnen, insbesondere Faserstoffbahnen F in Form von Papier-, Karton- oder Tissuebahnen, die Funktionsweise und Anordnung einer erfindungsgemäß eingesetzten Einrichtung 3 zum Aufbringen eines Fluid/Dampfgemisches FDG auf die Materialbahn, insbesondere Faserstoffbahn F. Zur Verdeutlichtung der einzelnen Richtungen ist an die Pressenvorrichtung 1 ein Koordinatensystem angelegt, wobei die X-Richtung die Längsrichtung beschreibt, welche auch als Maschinenrichtung MD bezeichnet wird, die mit der Durchlaufrichtung der Faserstoffbahn F zusammenfällt. Die Y-Richtung beschreibt die Richtung quer zur Durchlaufrichtung der Faserstoffbahn, insbesondere Breitenrichtung, welche auch als Maschinenquerrichtung CD bezeichnet wird, während die Z-Richtung die Höhenrichtung charakterisiert.
Die Pressenvorrichtung 1 umfasst zumindest eine Presseneinrichtung 4, umfassend zumindest zwei Walzen 5.1 und 5.2, die einen Pressspalt 6 miteinander bilden, durch welchen die Faserstoffbahn F gestützt an zumindest einer Bespannung 7, insbesondere einem Pressfilz, geführt wird. in der 1 ist beispielhaft eine Pressenvorrichtung 4 dargestellt, wobei diese auf unterschiedliche Art und Weise aufgebaut sein kann. Die Pressenvorrichtung 4 dient lediglich zu Veranschaulichungszwecken und ist nicht auf die dargestellte Ausführung beschränkt. Dabei wird ein einfacher Pressspalt 6 erzeugt. Denkbar ist auch die Ausbildung eines verlängerten Pressspaltes je nach Ausführung der Pressenvorrichtung 4, insbesondere der einzelnen diese bildenden Walzen 5.1 und 5.2. Der Pressenvorrichtung 4 nachgeordnet ist zumindest eine Einrichtung 3 zum Aufbringen eines Fluid/Dampfgemisches FDG auf die Oberfläche FO der Faserstoffbahn F, insbesondere ein Dampfwasserfeuchter. Dieser wird an der Faserstoffbahn F an der von der Bespannung 7 weggerichten Oberfläche FO nach Durchlaufen einer Pressenvorrichtung 4, insbesondere des Pressspaltes 6 wirksam, um das Feuchtequerprofil an der Faserstoffbahn F und damit den Trockengehalt TG in Maschinenquerrichtung CD an dieser einzustellen. Durch den gleichzeitigen Übertrag von Feuchte und Wärme durch die Mischung eines Fluides, vorzugsweise Wasser in Form von Frischwasser oder Wasser aus einem anderen Kreislaufsystem einer Maschine 2 zur Herstellung einer Faserstoffbahn F unter vordefinierten Prozessbedingungen mit Dampf ist es möglich, eine bessere Wärmeübertragung auf die Faserstoffbahn F zu erhalten, wodurch ein höherer Trockengehaltsgewinn auch bei hohen Flächengewichten der Faserstoffbahn F erzielbar ist. Ferner besteht je nach Ausführung der Einrichtung 3 die Möglichkeit einer besseren örtlichen Profilierung des Trockengehaltes TG der Faserstoffbahn F mit geringeren Reaktionszeiten. Durch den Einsatz einer Behandlung mit einem Fluid/Dampfgemisch FDG kann ein Übertrocknen und Rückfeuchten zum Ausgleich des Feuchtequerprofils vermieden werden und ansonsten erforderliche Einrichtungen für diese Funktion eingespart werden.
Die Einrichtung 3 zum Aufbringen eines Fluid/Dampfgemisches FDG umfasst zumindest eine das Fluid/Dampfgemisch FSG ausbringende Austrittsöffnung 8, die mit der Hauptrichtungskomponente in Richtung der Faserstoffbahnoberfläche FO ausgerichtet ist, wobei vorzugsweise eine Ausrichtung senkrecht oder aber in Durchlaufrichtung der Faserstoffbahn F entgegengesetzt zu dieser erfolgt. Die Beaufschlagungsfläche an der Faserstoffbahn F bestimmt den Wirkbereich W₃, welcher je nach Ausführung und Führung der Bespannung 7 in diesem Bereich durch einen ebenen oder gekrümmten Flächenverlauf in Maschinenrichtung MD und/oder Maschinenquerrichtung CD charakterisiert sein kann. Die Austrittsöffnung 8 ist im Betrieb der Pressenvorrichtung 4 beabstandet zur Faserstoffbahn F gegenüber dieser angeordnet, vorrichtungsmäßig beabstandet zur die Faserstoffbahn F abstützenden Bespannung 7. Bei der Austrittsöffnung 8 kann es sich um eine maschinenbreite Austrittsöffnung handeln oder eine Mehrzahl von einzelnen, einzelne Zonen in Maschinenquerrichtung CD an der Faserstoffbahn F überdeckenden Austrittsöffnungen, die beispielhaft von einzelnen Düsen gebildet werden. Die Einrichtung 3 wird dabei immer der Seite der Bespannung 7, insbesondere 7O oder 7U in Form der Außenseite oder Innenseite, im dargestellten Fall der Außenseite 7O zugeordnet, an welcher die Faserstoffbahn F geführt wird.
Gemäß einer ersten Grundausführung ist die Einrichtung 3 unprofiliert, das heißt derart ausgeführt, dass in Maschinenquerrichtung CD, insbesondere zumindest über die Breite b der zu beaufschlagenden Faserstoffbahn F in Maschinenquerrichtung CD ein Fluid/Dampfgemisch FDG mit gleichen Eigenschaften aus- und aufgetragen wird. Diesbezüglich ist die Einrichtung 3 dadurch charakterisiert, dass hinsichtlich der Menge, der Art des Fluid/Dampfgemisches FDG, der Zusammensetzung sowie der Prozessparameter wie Druck, Temperatur der einzelnen Medienströme zur Ausbildung des Fluid/Dampfgemisches FDG und deren Strömungsgeschwindigkeit über die Breite der Faserstoffbahn F gleiche Verhältnisse herrschen. Dies wird im einfachsten Fall gemäß 2a dadurch gelöst, dass eine maschinenbreite Austrittsöffnung 8 oder aber eine Vielzahl einzelner hier nicht dargestellter Austrittsöffnungen 8.1 bis 8.n an der Einrichtung 3 vorgesehen sind, welche über die Breite b der Faserstoffbahn F gleichmäßig beaufschlagt werden.
Da eine gleichmäßig konstante Beaufschlagung bei starken Schwankungen des Feuchtegehaltes der Materialbahn in Maschinenquerrichtung im Applikationsbereich an der Oberfläche FO der Faserstoffbahn F auch stark unterschiedliche Trockengehalte TG in Maschinenquerrichtung CD an der Faserstoffbahn F nach Beaufschlagung mit der Einrichtung 3 bedingt, wird vorzugsweise die Einrichtung 3 gemäß 2b in Maschinenquerrichtung CD profilierbar zur Einstellung eines vordefinierten Feuchtegehaltquerprofils ausgebildet. Diese Profilierung kann auf unterschiedliche Art und Weise realisiert werden. Im einfachsten Fall werden an dieser Austrittsöffnungsbereiche 8.1 bis 8.n gebildet, die in Maschinenrichtung MD und quer zur Maschinenrichtung CD Zonen Z1 bis Zn beschreiben, in welchen das Fluid/Dampfgemisch FDG mit unterschiedlichen Eigenschaften über die Maschinenquerrichtung CD und/oder auch Maschinenlängsrichtung MD aufgebracht werden kann. Die einzelnen Zonen Z1 bis Zn sind dabei einzeln oder aber in Gruppen ansteuerbar. Konstruktiv kann dies auf unterschiedliche Art und Weise realisiert werden, wobei beispielhaft eine Vielzahl einzelner entsprechender Düsen vorgesehen werden, die Austrittsöffnungsbereiche 8.1 bis 8.n bilden, die einzeln oder aber gemeinsam beaufschlagbar sind, wobei bei gemeinsamer Beaufschlagung bei Düsen mit konstanter Austrittsquerschnittsgeometrie entsprechende Mittel zwischen den Düsen zur Steuerung der Beaufschlagung einer einzelnen Düse oder aber bei profilierbaren Düsen diesen Stelleinrichtungen zur Einstellung der erforderlichen Düsengeometrien zugeordnet sind, die separat ansteuerbar sind. Im erstgenannten Fall sind beispielhaft Mittel zur Steuerung der der einzelnen Medienströme zwischen den einzelnen Austrittsöffnungsteilbereichen 8.1 bis 8.n beziehungsweise Austrittszonen bildenden Düsen und einer zentralen Fluid/Dampfgemischbereitstellungseinheit angeordnet. Im zweitgenannten Fall sind diese Mittel zur Beeinflussung der Medienströme vorzugsweise direkt in den Düsen integriert.
Die Steuerung des Trockengehaltes TG der Faserstoffbahn F innerhalb der Pressenvorrichtung 1 erfolgt in Abhängigkeit der Beaufschlagung der von einer Bespannung freien Seite der Faserstoffbahn F mit einem Fluid/Dampfgemisch FDG in und/oder quer zur Faserstoffbahndurchlaufrichtung, insbesondere in Maschinenrichtung MD und/oder Maschinenquerrichtung CD. Der durch die Beaufschlagung mögliche Wärmeeintrag und die dabei erfolgende Befeuchtung zur Verbesserung der Entwässerung kann als Funktion

– der Eigenschaften der zur Erzeugung des Fluid/Dampfgemisches FDG eingesetzten Medien und/oder
– der Prozessparameter zur Erzeugung des an der Oberfläche der Faserstoffbahn auftreffenden Fluid/Dampfgemisches und/oder
– der die Einrichtung 3, insbesondere deren Funktionsweise zumindest mittelbar beschreibenden Größen

Im einzelnen können als diese angesehen werden:

– die Art des Fluides (chemische Zusammensetzung, Kennwerte, insbesondere Siedetemperatur, Verdampfungstemperatur, Kondensationstemperatur)
– die Temperatur und der Druck des Fluides, insbesondere bei Eintritt in den Reaktionsbereich mit dem Dampf
– die Temperatur und der Druck des Dampfes, insbesondere im Reaktionsbereich mit dem Fluid
– die einzelnen Volumenströme der Medien beschreibende Größen
– die konstruktiven, die Betriebsweise der Einrichtung 3 zum Aufbringen von Fluid/Dampfgemisch wenigstens mittelbar beschreibenden Größen, wie Ausführung der Austrittsöffnung usw.

Die 3a bis 3c verdeutlichen dabei grundlegende Möglichkeiten der Ausbildung des Fluid/Dampfgemisches FDG. Für alle Abbildungen gilt, dass das Gehäuse der Mischzone thermisch zu konditionieren ist auf eine Temperatur oberhalb der eingeleiteten Dampftemperatur zur Vermeidung von Kondensation. Dargestellt ist die Faserstoffbahn F abstützende Bespannung 7 und die Anordnung der Einrichtung 3 beabstandet zur Faserstoffbahn F mit Ausrichtung zumindest einer Austrittsöffnung 8 zu dieser Gemäß 3a erfolgt die Mischung eines einzelnen Dampfstromes D und Fluidstromes W in einer Mischzone 9, welche einer Düse 10 vorgeschaltet ist. Die Mischzone 9 ist dazu mit einer Bereitstellungseinheit 11 für das Fluid W, vorzugsweise in Form von Wasser und einer Bereitstellungseinheit 12 für den Dampf D verbunden, wobei die Bereitstellung des Dampfes D und des Fluides W mit vordefinierten Zustandsgrößen, wie einer vordefinierten Temperatur und einem vordefinierten Druck erfolgt, mit welchen diese in die Mischzone 9 eingebracht werden. Dabei betragen

– die Temperaturen des Dampfes D abhängig vom Druckniveau des Dampfstromes, beispielsweise
– bei 1,2 bar höher als 120°C
– bei 1,3 bar höher 125°C
– bei 1,5 bar höher 140°C
– 1,7 bar höher 155°C,
– der Druck des Dampfes D im Bereich von 1,2 bar bis 1,7 bar, bevorzugt 1,3 bar bis 1,5 bar sowie
– die Temperatur des Fluides im Bereich von 100°C bis 120°C, bevorzugt von 105°C bis 110°C,
– Druck des Fluides im Bereich von 1 bar bis 2 bar.

Das Fluid/Dampfgemisch FDG wird gemäß einer zweiten Ausführung in 3b direkt innerhalb zumindest einer, eine Austrittsöffnung 8 aufweisenden und die Mischzone 9 beinhaltenden Düse 10 gebildet. Dabei erfolgt die Zerstäubung des Fluides W durch Mischung mit dem Dampf D direkt innerhalb der Düse 10, welche zu diesem Zweck direkt mit den einzelnen Bereitstellungseinheiten 11, 12 für Fluid W, insbesondere Wasser und Dampf D gekoppelt ist. Der Eintrag des Fluides W, insbesondere Wasser erfolgt vorzugsweise mit einer Temperatur im Bereich von 100°C bis 120°C, bevorzugt 105°C bis 110°C. Der Druck des Fluides W, insbesondere von Wasser beträgt im Bereich von 1,2 bar bis 2 bar.
Ferner betragen die Temperaturen des Dampfes D abhängig vom Druckniveau des Dampfstromes, beispielsweise

– bei 1,2 bar höher als 120°C
– bei 1,3 bar höher 125°C
– bei 1,5 bar höher 140°C
– 1,7 bar höher 155°C,

Möglich ist es auch gemäß 3c ein bereits zerstäubtes Fluid/Gasgemisch WG, beispielsweise in Form eines Nebels mit Dampf D durch den Einsatz von Zerstäubungseinheiten beziehungsweise Aggregaten in einem sogenannten Dampfblaskasten DBK zu erzielen. Das gasförmige Medium G, insbesondere Luft wird über eine Bereitstellungseinheit 13 einer Zerstäubungseinheit 14 zugeführt, in die ebenfalls das Fluid W eingebracht wird. Das zerstäubte Fluid/Gasgemisch FG wird dann in eine Dampfzone 18, gebildet vom Dampfblaskasten DBK, eingebracht und mit dem Dampf D vermischt über die Austrittsöffnung 8 beziehungsweise Austrittsöffnungen auf die Faserstoffbahn F aufgebracht. Auch hier gelten die gleichen Parameter, wie für 3b genannt.
3d verdeutlicht eine Ausführung, bei welcher der Dampfstrom D und der Fluidstrom W jeweils über separate Düsen 10.1, 10.2 aufgebracht werden und die Vermischung von Dampfstrom D und Fluidstrom W erst nach dem Austreten aus den Düsen 10.1, 10.2 vor dem Aufreffen auf die Faserstoffbahn F erfolgt. Die Ströme werden dazu ineinandergerichtet.
In der 4 dargestellt ist eine besonders vorteilhafte Ausführung einer Einrichtung 3 zur Bereitstellung eines Fluid/Dampfgemisches FDG durch einzelne Düsen. Dargestellt ist auch hier die die Faserstoffbahn F abstützende Bespannung 7 und die Anordnung der Einrichtung 3 beabstandet zur Faserstoffbahn F mit Ausrichtung der Austrittsöffnung 8 zu dieser. Bei der dargestellten Ausführung ist eine sogenannte Ein-Stoff-Düse 15 vorgesehen, mit welcher ein Fluid W in eine Verdampfungszone 18 eingebracht wird. Dabei umfasst diese eine sogenannte Diffusorzone 16, in welcher überhitztes Fluid W mit einer vordefinierten Temperatur T, vorzugsweise im Bereich von 100°C bis 120°C, bevorzugt von 105°C bis 110°C eingebracht wird, wobei in dieser die Strömungsgeschwindigkeit unter Erhöhung des Druckes verlangsamt wird. Im Anschluss daran wird das Fluid W durch eine weitere Zwischenzone 17, welche mit überhitztem und leicht unter Überdruck stehenden Dampf D beaufschlagt ist, zur Austrittsöffnung 8 geführt. Überhitzter Dampf D entspricht Dampf mit einer Temperatur oberhalb der Siedetemperatur, vorzugsweise abhängig vom Druckniveau des Dampfstromes, beispielsweise

– bei 1,2 bar höher als 120°C
– bei 1,3 bar höher 125°C
– bei 1,5 bar höher 140°C
– 1,7 bar höher 155°C

Dabei werden Dampfdrücke im Bereich von 1,2 bar bis 1,7 bar, bevorzugt 1,3 bar bis 1,5 bar gewählt. Innerhalb der Zwischenzone 17 erfolgt keine Durchmischung von Dampf D und Fluid W sondern eine indirekte Beaufschlagung. Hinter der Austrittsöffnung 8 sollte ein Fluidstrahl vorliegen, der durch Kavitation und Diffusion bereits stark gestört ist und über eine große Oberfläche verfügt, aber noch nicht zerstäubt ist. Diese Zerstäubung erfolgt in der Verdampfungszone 19 außerhalb der Düse 15, wobei diese ebenfalls mit Dampf D beaufschlagt ist. Die Dampfatmosphäre in der Zwischenzone 17 wird dabei derart eingestellt, dass eine Verdampfung des Strahls so weit verhindert werden kann, dass noch Tröpfchen die Faserstoffbahn F treffen können. Der Druck innerhalb des Fluides W dient dazu, die optimale Intensität dieses Starkregens so einzustellen, dass insbesondere keine Markierungen auf die Faserstoffbahn F durch die Tropfen hervorgerufen werden. Zusätzlich stellt die Dampfatmosphäre die Kondensationswärme für die Faserstoffbahn F bereit. Die Anordnung der einzelnen Düsen 15 sollte bevorzugt versetzt erfolgen, so dass eine Streifenbildung auf der Bahn verhindert wird. Im vorderen Endbereich sollten dabei die Düsen besonders dicht angeordnet werden, um die Luftgrenzschicht abzustreifen. Die Strahlen sind gegen die Laufrichtung der Bahn gerichtet.
Die Einrichtung 3 ist mit einer Bereitstellungseinheit 11 für Fluid W, insbesondere eines Fluides mit bereits vordefinierten Eigenschaften wie Temperatur und Druck gekoppelt, ferner mit einer hier nicht dargestellten Bereitstellungseinheit 12 zur Bereitstellung von Dampf D unter vordefinierten Betriebsbedingungen, insbesondere Druck und Temperatur. Beide münden dabei in die Verdampfungszone 19, in welcher ein Durchmischen erfolgt.
Die 5a und 5b verdeutlichen in schematisiert vereinfachter Darstellung besonders vorteilhafte Anwendungen und Anordnungen einer erfindungsgemäßen Einrichtung 3 zum Aufbringen eines Fluid/Dampfgemisches FDG in einer Pressenvorrichtung 1. Die Ausführung gemäß 5a verdeutlicht die Ausführung einer Pressenvorrichtung 1 mit einer Mehrzahl von in Durchlaufrichtung der Materialbahn vorgesehenen Pressspalten 6.1 bis 6.3, die zum Teil von Schuhpresswalzen gebildet werden. Dabei ist eine erste Pressenvorrichtung 4.1 vorgesehen, umfassend eine sogenannte Zentralwalze 20, die mit einer Schuhpresswalze 21 einen ersten Pressspalt 6.1 bildet. Die Materialbahn, insbesondere Faserstoffbahn F, wird dabei durch diesen ersten Pressspalt 6.1 gestützt zwischen zwei Bespannungen, einer ersten Bespannung 7.1, die die Zentralwalze 20 in einem Teilbereich ihres Umlaufweges über einen Teilbereich ihres Außenumfanges umschlingt sowie eine zweite Bespannung 7.2, die die Schuhpresswalze 19 umschlingt, geführt. Die Faserstoffbahn F wird nach durch Durchlaufen des Pressspaltes 6.1 entlang der Zentralwalze 20 gestützt an der Bespannung 7.1 zum zweiten Pressspalt 6.2 geführt, der von der Zentralwalze 20 mit einer weiteren Walze 22 gebildet wird, die mit einer weiteren Schuhpresswalze 23 einen dritten Pressspalt 6.3 bildet. Dabei wird die Faserstoffbahn F nach Durchlaufen des zweiten Pressspaltes 6.2 entlang der Oberfläche der Walze 22 an dieser frei von einer Stützung durch eine Bespannung geführt und dann mit ihrer von der die Oberfläche der Walze 22 berührenden Seite entgegengerichteten Seite gestützt an einer weiteren Bespannung 7.3 durch den dritten Pressspalt 6.3, der von der Walze 22 und der Schuhpresswalze 23 gebildet wird, geführt. Nach Durchlaufen dieses wird die Faserstoffbahn F des Weiteren von der Bespannung 7.3 getrennt an der Oberfläche der Walze 22 geführt und über eine Abnahmesaugwalze 24 einer der Pressenvorrichtung 4 nachgeordneten Funktionseinheit 25 zugeführt.
Die Ausführung gemäß 5b verdeutlicht eine sogenannte Tandem-Nipcoflexanordnung, bei welcher zwei Schuhpressanordnungen in Durchlaufrichtung der Faserstoffbahn F nacheinander durchlaufen werden, wobei die Führung durch die einzelnen von den beiden Presseneinrichtungen 4.1 und 4.2 in Form der Schuhpressen jeweils beidseitig gestützt von Bespannungen 7.1, 7.2 für die Pressenvorrichtung 4.1 und 7.3 und 7.4 für die Pressenvorrichtung 4.2 erfolgt, das heißt die Faserstoffbahn F wird sandwichartig zwischen den Bespannungen durch die jeweiligen Pressspalte 6.1 und 6.2 geführt. Die Führung der Faserstoffbahn F erfolgt immer gestützt an einer Bespannung. Eine der Bespannungen der Pressenvorrichtungen 4.1, hier die Bespannung 7.1 in Form des sogenannten Unterfilzes fungiert dabei als übergebende Bespannung zur nachfolgenden Pressenvorrichtung 4.2. Die Abnahme an die übernehmende Bespannung, hier den sogenannte Oberfilz in Form der Bespannung 7.3 erfolgt mittels einer Abnahmesaugwalze, die in die Bespannung 7.1 eintaucht. Die Faserstoffbahn F wird dabei einseitig gestützt an der Bespannung 7.3 geführt. Die Führung durch den Pressspalt 6.2 erfolgt beidseitig gestützt an den Bespannungen 7.3 und 7.4.
Gemäß der 5a erfolgt die Anordnung der Einrichtung 3 dem in Durchlaufrichtung ersten Pressspalt 6.1 und damit der ersten Pressenvorrichtung 4.1 nachgeordnet. Dies gilt in Analogie auch für die Ausführung gemäß 5b, wobei hier vorzugsweise die Anordnung der Einrichtung 3 in einem Bereich erfolgt, in dem die Faserstoffbahn nur noch einseitig abgestützt wird, hier der Pressenvorrichtung 4.2 vorgeordnet in dem Bereich, in welchem die Faserstoffbahn F von der übernehmenden Bespannung 7.3 einseitig gestützt geführt wird. Denkbar wäre auch eine Zuordnung zur Bespannung 7.1.

1: Pressenpartie
2: Maschine zur Herstellung einer Materialbahn
3: Einrichtung zum Aufbringen eines Fluid/Dampfgemisches
4: Pressenvorrichtung
4.1, 4.2, 4.3: Pressenvorrichtung
5.1, 5.2: Walze
6, 6.1, 6.2, 6.3: Pressspalt
7: Bespannung
7O: Außenseite
7U: Innenseite
8, 8.1–8.n: Austrittsöffnung
9: Mischzone
10: Düse
11: Bereitstellungseinheit für Fluid
12: Bereitstellungseinheit für Dampf
13: Bereitstellungseinheit für Gas
14: Zerstäubungseinheit
15: Ein-Stoffdüse
16: Diffusorzone
17: Zwischenzone
18: Dampfzone
19: Verdampfungszone
20: Zentralwalze
21: Schuhpresswalze
22: Walze
23: Schuhpresswalze
24: Annahmesaugwalze
25: nachgeordnete Funktionseinheit
CD: Maschinenquerrichtung
D: Dampf
DBK: Dampfblaskasten
F: Faserstoffbahn
FO: Oberfläche der Faserstoffbahn
FDG: Fluid/Dampfgemisch
MD: Maschinenrichtung
W: Fluid
W₃: Wirkbereich
x, y, z: Koordinaten

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- WO 2008/145447 [0022]

Claims

Verfahren zur Steuerung des Trockengehaltes (TG) einer Materialbahn, insbesondere Faserstoffbahn (F) in einer Pressenvorrichtung (1), umfassend zumindest eine Presseneinrichtung (4, 4.1, 4.2, 4.3) zur mechanischen Entwässerung, bei welchem die Materialbahn innerhalb der Pressenvorrichtung (1) mit zumindest einem Dampfstrom (D) beaufschlagt wird; dadurch gekennzeichnet, dass die Materialbahn gleichzeitig mit wenigstens einem Fluidstrom (F) und dem Dampfstrom (D) unter Ausbildung eines zumindest an der Oberfläche (FO) der Materialbahn auftreffenden Fluid/Dampfgemisches (FDG) zur Befeuchtung beaufschlagt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialbahn nach Durchlauf durch den in Durchlaufrichtung ersten Pressspalt (6.1) der Pressenvorrichtung (1) mit dem Fluid/Dampfgemisch (FDG) beaufschlagt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluid/Dampfgemisch (FDG) aus zumindest zwei Medienströmen, einem Fluidstrom (F) und einem Dampfstrom (D), welche durch unterschiedliche Temperaturen und/oder unterschiedliche Drücke charakterisiert sind, erzeugt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluid/Dampfgemisch (FDG) aus einem Dampfstrom (D) und einem Fluid/Gasstrom (FG) gebildet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der einzelne Fluidstrom (F) und/oder Fluid/Gasstrom (FG) und der Dampfstrom (D) in einer Mischzone (9) vermischt werden und das Fluid/Dampfgemisch (FDG) aus dieser zumindest einer Düse (10) zum Aufbringen auf die Materialbahn zugeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der einzelne Fluidstrom (F) und/oder Fluid/Gasstrom (FG) und der Dampfstrom (D) in einer Düse (10) zusammengeführt werden und die Materialbahn durch zumindest eine derartige Düse beaufschlagt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der einzelne Fluidstrom (F) und/oder Fluid/Gasstrom (FG) und der Dampfstrom (D) aus einzelnen Düsen (10.1, 10.2) aufgebracht werden und nach dem Austritt aus den jeweiligen Düsen (10.1, 10.2) vor dem Auftreffen auf die Materialbahn miteinander vermischt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der einzelne Fluidstrom (F) und/oder Fluid/Gasstrom (FG) in eine Dampfzone (18) eingedüst wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der einzelne Fluidstrom (F) mit einer Temperatur im Bereich von 100°C bis 120°C, bevorzugt 105°C bis 110°C bereitgestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der einzelne Fluidstrom (F) mit einer Temperatur im Bereich seiner Siedetemperatur bereitgestellt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der einzelne Fluidstrom (F) mit einem Druck im Bereich von 1 bar bis 2 bar am Düsenaustritt bereitgestellt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdampfung des Fluidstromes (F) als Funktion der Menge und/oder der Zusammensetzung des Fluidstromes (F) und/oder der Prozessparameter des Fluidstromes (F) eingestellt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, – dass der Dampfstrom (D) in die Dampfzone (17) oder in die Mischzone (9) oder eine Düse (10, 10.2) abhängig vom Druckniveau mit einer Temperatur des Dampfstromes, beispielsweise – bei 1,2 bar höher als 120°C – bei 1,3 bar höher 125°C – bei 1,5 bar höher 140°C – 1,7 bar höher 155°C eingebracht wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Dampfstrom (D) in die Dampfzone (17) oder in die Mischzone (9) oder eine Düse (10, 10.2) mit einem Druck von 1,2 bar bis 1,7 bar, bevorzugt 1,3 bar bis 1,5 bar eingebracht wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil des auf die Oberfläche (FO) der Materialbahn auftreffenden Fluides des Fluid/Dampfgemisches (FDG) als Funktion der Prozessparameter des Dampfstromes (D) eingestellt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluid/Dampfgemisch (FDG) senkrecht oder in einem Winkel zur Oberfläche (FO) der Materialbahn aufgebracht wird, wobei die Strömungsrichtung vorzugsweise entgegengerichtet zur Materialbahn in Durchlaufrichtung erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Trockengehalt (TG) der Materialbahn in Maschinenrichtung (MD) und/oder in Maschinenquerrichtung (CD) als Funktion des durch das Beaufschlagen der Oberfläche (FO) der Materialbahn mit einem Fluid/Dampfgemisch (FDG) erzielbaren Feuchtegehaltlängsprofils und/oder des Feuchtegehaltquerprofils einstellbar ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das durch das Beaufschlagen der Oberfläche (FO) der Materialbahn mit einem Fluid/Dampfgemisch (FDG) erzielbare Feuchtegehaltslängsprofil und/oder Feuchtegehaltquerprofil als Funktion zumindest einer der nachfolgend genannten Größen einstellbar ist: – zumindest eine, die Eigenschaften und/oder Prozessparameter der einzelnen Medienströme – Fluidstrom (F) und/oder Dampfstrom (D) – wenigstens mittelbar beschreibende Größe; – zumindest eine, den Aufbau und/oder die Funktion beziehungsweise Betriebsweise zumindest einer der einzelnen Medienströme – Fluidstrom (F) und/oder Dampfstrom (D) – ausbringenden Einrichtungen (3, 10, 10.1, 10.2) wenigstens mittelbar beschreibende Größe.
Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Trockengehalt (TG) der Materialbahn in Maschinenrichtung (MD) und/oder in Maschinenquerrichtung (CD) variabel eingestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellung des Trockengehaltes (TG) in Maschinenquerrichtung (CD) zonal erfolgt, wobei die Einstellung in der jeweiligen Zone (Z1–Zn) über die in dieser Zone aufbringbaren Medienströme erfolgt.
Pressenvorrichtung (1) zur mechanischen Entwässerung einer Materialbahn, insbesondere Faserstoffbahn (F), umfassend zumindest eine, einen Pressenspalt (6, 6.1, 6.2, 6.3) bildende Presseneinrichtung (4, 4.1, 4.2, 4.3), mit zumindest einer Einrichtung zum Aufbringen von Dampf (D) auf die Oberfläche (FO) der Materialbahn vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung als Einrichtung (3) zum Aufbringen eines Fluid/Dampfgemisches (FDG) auf die Oberfläche (FO) der Materialbahn, insbesondere Dampfwasserfeuchter ausgeführt ist.
Pressenvorrichtung (1) nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (3) zum Aufbringen eines Fluid/Dampfgemisches (FDG) zumindest eine Zerstäubungseinheit (14) für Fluidströme (F) umfasst, welche mit einer Bereitstellungseinheit (11) für Fluidströme (F) verbunden ist.
Pressenvorrichtung (1) nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (3) zum Aufbringen eines Fluid/Dampfgemisches (FDG), insbesondere der Dampfwasserfeuchter zumindest eine Mischzone (9) aufweist, die mit Bereitstellungseinheiten (12, 12) für Dampfströme (D) und Fluidströme (F) oder der Zerstäubungseinheit (14) verbunden ist und zumindest eine oder eine Mehrzahl von gegen die Oberfläche (FO) der Materialbahn ausgerichteten Düsen (10) zum Austrag, des in der Mischzone (9) gebildeten Fluid/Dampfgemisches (FG).
Pressenvorrichtung (1) nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelne Mischzone (9) jeweils in der der oder den Düsen (10) integriert ist.
Pressenvorrichtung (1) nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (3) zum Aufbringen eines Fluid/Dampfgemisches (FDG), insbesondere der Dampfwasserfeuchter jeweils zur Oberfläche (FO) der Materialbahn ausgerichtete Düsen (10m 10.1, 10.2) für Dampfströme (D) und Fluidströme (F) oder Fluidnebel (FG) aufweist, wobei die Düsen (10.2) für die Dampfströme (D) mit zumindest einer Bereitstellungseinheit (12) für Dampf (D) und die Düsen (10.1) für Fluidströme (F) oder Fluidnebel (FG) mit zumindest einer Bereitstellungseinheit (11) für Fluidströme (F) oder einer Zerstäubungseinheit (14) verbunden sind.
Pressenvorrichtung (1) nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (3) zum Aufbringen eines Fluid/Dampfgemisches (FDG), insbesondere der Dampfwasserfeuchter einen Dampfblaskasten (DBK) umfasst, in welchen Düsen (10) für Fluidströme (F) oder Fluidnebel (FG) integriert sind.
Pressenvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 21 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (3) zum Aufbringen eines Fluid/Dampfgemisches (FDG), insbesondere Dampfwasserfeuchter in Maschinenquerrichtung und/oder Maschinenlängsrichtung profilierbar ist.
Pressenvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 21 bis 27, umfassend eine Mehrzahl von in Materialbahndurchlaufrichtung angeordneten und Pressspalte (6, 6.1, 6.2, 6.3) bildenden Presseneinrichtungen (4, 4.1, 4.2, 4.3); dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (3) zum Aufbringen eines Fluid/Dampfgemisches (FDG), insbesondere Dampfwasserfeuchter in Durchlaufrichtung der Materialbahn dem ersten Pressspalt (6, 6.1) nachgeordnet angeordnet ist.
Pressenvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 21 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (3) zum Aufbringen eines Fluid/Dampfgemisches (FDG), insbesondere Dampfwasserfeuchters einem Führungsbereich der Materialbahn mit nur einseitiger Stützung der Materialbahn durch eine Bespannung (7, 7.1, 7.3) zugeordnet ist, wobei die Einrichtung (3) auf der die Materialbahn stützenden Seite der Bespannung (7.3) angeordnet ist.