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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Trocknung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Karton-, Papier- oder Tissuebahn. Die Vorrichtung umfasst eine Saugvorrichtung und einen Zylinder, sowie einen durch den Zylinder und einem an den Zylinder anpressbaren Gegenelement gebildeten, der Saugvorrichtung zu- oder nachgeordneten Pressnip, wobei die Faserstoffbahn auf einem permeablen Band liegend, über die Saugvorrichtung und durch den Pressnip führbar ist. Die Faserstoffbahn wird im Pressnip an den Zylinder übergeben und wobei der Saugvorrichtung eine Einrichtung zur direkten Beaufschlagung der Faserstoffbahn mit einem heißen Fluid zugeordnet ist, und die Einrichtung einen Abstand zum Pressnip aufweist.
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Vorrichtungen dieser Art sind beispielsweise aus dem Dokument
DE2802156 bekannt.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die bekannten Vorrichtungen hinsichtlich der Trocknungseffizienz und des Produktionswirkungsgrades zu verbessern.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Abstand der Einrichtung zum Pressnip kleiner oder gleich als 1,8 m, insbesondere kleiner oder gleich als 1,5 m beträgt und die Einrichtung schwenk- und/oder verschiebbar ausgeführt ist.
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Durch diese Maßnahmen wird zum einen erreicht, dass die durch das heiße Fluid erwärmte Faserstoffbahn auf der Strecke zwischen dem Ende der Einrichtung zum Auftragen des heißen Fluides bis zum Pressnip wesentlich weniger auskühlt und somit eine bessere Trocknungseffizienz erreicht wird.
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Dies gilt besonders bei hohen Geschwindigkeiten der Faserstoffbahn von über 600 m/min, insbesondere von mehr als 1200 m/min und ganz besonders von über 1700 m/min. Gleichzeitig wird durch die erfindungsgemäße, in Kombination vorgesehene Maßnahme, die Einrichtung über vorgesehene Bewegungseinrichtungen aus der Betriebsposition wegzufahren, der Produktionswirkungsgrad verbessert. Im Falle einer Betriebsstörung, wie beispielsweise eines Abrisses der Faserstoffbahn, können Verstopfungen und Ansammlungen von Resten der Faserstoffbahn im Bereich der Trocknungsvorrichtung dadurch schnell vom Bedienungspersonal entfernt werden. Diese Maßnahme erlaubt auch während des Betriebes eine Kontrolle auf Verschmutzung vorzunehmen und diese gegebenenfalls zu beseitigen. Betriebsunterbrechungen können dadurch vermieden beziehungsweise die Stillstandszeiten verkürzt und der Produktionsausfall minimiert werden.
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Es ist von Vorteil, wenn die Temperatur des heißen Fluids mehr als 90°C, vorzugsweise mehr als 100°C, insbesondere mehr als 130°C, vorteilhafterweise mehr als 150°C über der Faserstoffbahntemperatur liegt.
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In einer praktischen Ausgestaltung beträgt der Abstand gleich oder weniger als 1 m, insbesondere weniger als 0,5 m, vorzugsweise gleich oder weniger als 0,3 m.
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Für die kleinen Abstände ist die Geometrie der Einrichtung zum Auftragen des heißen Fluids besonders schlank gestaltet, um tief in den Zwickel zwischen Zylinder und Gegenelement zu reichen.
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In einer zweckmäßigen Ausführungsform wird die Saugvorrichtung durch eine Walze mit gebohrtem Mantel gebildet. Eine solche Walze wird als Saugwalze oder Saugpresswalze bezeichnet. Dies fördert eine gute Runability der Faserstoffbahn. Die Saugwalze oder Saugpresswalze ist mit einer oder mehreren Saugzonen ausgestattet.
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Es ist von Vorteil, wenn die als Walze ausgebildete Saugvorrichtung das Gegenelement zum Zylinder bildet, wodurch der Pressnip gebildet wird.
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In einer praktischen Ausgestaltung ist, in Laufrichtung der Faserstoffbahn gesehen, vor der Saugvorrichtung mindestens eine weitere Saugvorrichtung auf der der Faserstoffbahn gegenüberliegenden Seite des permeablen Bandes vorgesehen. Dieser mindestens einen weiteren Saugvorrichtung kann ebenfalls jeweils eine Haube zur direkten Beaufschlagung der Faserstoffbahn mit einem heißen Fluid, zugeordnet sein.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist das permeable Band durch ein Filzband gebildet. Dies ist besonders von Vorteil, wenn die Trocknungsvorrichtung Teil eines Crescent-Formers ist. Der Crescent-Former zeichnet sich durch einen sehr einfachen Aufbau aus und ist für eine hohe Produktion geeignet. Die Faserstoffbahn wird zwischen diesem Filz und einem Außensieb im Bereich der Formierwalze im Formierbereich gebildet und auf dem Filz liegend durch die Trocknungsvorrichtung geführt.
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In einer weiteren Ausführungsform wird das permeable Band durch ein strukturiertes Band gebildet, sodass dadurch eine dreidimensionale Struktur in der Oberfläche der Faserstoffbahn erzeugt wird. Dies ist besonders bei der Herstellung von voluminösen Tissue-Papieren von Vorteil. Die dabei zum Einsatz kommende Tissuemaschine mit der erfindungsgemäßen Trocknungsvorrichtung kann eine Crescent-Tissuemaschine, bei der der Filz durch ein strukturiertes, Band, das in der Oberfläche der Faserstoffbahn eine Struktur erzeugt, ersetzt ist, oder die Tissuemaschine kann eine Doppelsieb-Tisssuemaschine sein.
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Bevorzugt wird die Einrichtung zur direkten Beaufschlagung der Faserstoffbahn mit einem heißen Fluid durch eine Haube und/oder durch Blasrohre gebildet.
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Zweckmäßigerweise besteht das heiße Fluid aus Dampf, insbesondere aus überhitztem Dampf oder trockener oder feuchter Luft. Trockene Luft hat gegenüber feuchter Luft den Vorteil, dass neben der Aufheizung der Faserstoffbahn noch eine zusätzliche Teiltrocknung stattfindet.
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In einer praktischen Ausführungsform ist der Zylinder als Presswalze oder als Glättzylinder oder als innenbeheizbarer Trockenzylinder, insbesondere als innenbeheizbarer Yankee-Trockenzylinder ausgebildet. Yankee-Trockenzylinder zeichnen sich durch einen großen Durchmesser von 2,5 m bis 6 m aus. Bildet ein innenbeheizbarer Trockenzylinder den Zylinder, so ist die Saugvorrichtung, insbesondere die Saugwalze oder Saugpresswalze mit einem temperaturbeständigen oder temperaturunempfindlichen Belag ausgestattet.
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Zweckmäßigerweise ist dem Trockenzylinder eine Trockenhaube mit Zuluft- und Abluftleitungen zur Trocknung der Faserstoffbahn nach dem Prallströmungsprinzip zugeordnet.
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Vorteilhafterweise ist die Einrichtung durch Leitungen mit den Zuluft- und/oder Abluftleitungen der Trockenhaube und/oder mit den Abluftleitungen einer zur Unterdruckerzeugung eingesetzten Turbine, zur zumindest teilweisen Versorgung mit heißem Fluid, verbunden. Dadurch wird eine besonders energiesparende Trocknung erreicht.
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In einer weiteren Ausgestaltung besteht das heiße Fluid, zumindest teilweise, aus in einem Wärmetauscher durch die Abluft der Trockenhaube oder der Abluft einer zur Unterdruckerzeugung eingesetzten Turbine, erhitzten Frischluft. Die erhitzte Frischluft ist trockener als die Abluft. Somit kann ein Trocknungseffekt erreicht werden.
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Die Erfindung bezieht sich in einem weiteren Aspekt auf eine Maschine zur Herstellung von leichtgewichtigen Faserstoffbahnen, insbesondere von Tissue, umfassend einen Stoffauflauf, einen Formierbereich, sowie eine Vorrichtung zur Trocknung einer Faserstoffbahn mit den Merkmalen nach Anspruch 1.
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Die Erfindung wirkt sich besonders vorteilhaft aus, wenn die leichtgewichtigen Faserstoffbahnen eine flächenbezogener Masse von weniger als 35 g/m2, insbesondere weniger als 30 g/m2, vorteilhafterweise von weniger als 25 g/m2, aufweisen.
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Zweckmäßigerweise ist die Maschine als Crescent-Maschine oder als Doppelsieb-Maschine oder als TAD-Maschine oder als Schrägsiebmaschine oder als Langsieb ausgeführt.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten praktischen Ausführungsform ist die Einrichtung zur direkten Beaufschlagung der Faserstoffbahn mit einem heißen Fluid quer zur Laufrichtung der Faserstoffbahn in einzelne Abschnitte unterteilt, sodass das die Beaufschlagung der Faserstoffbahn sektional unterschiedlich sein kann. Diese Ausführung ermöglicht eine Profilierung von Querprofilen von Qualitätsparametern, wie beispielsweise der Feuchte.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung.
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Es zeigen
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1 eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Trocknungsvorrichtung in einer Tissuemaschine
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2 eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Trocknungsvorrichtung in einer Tissuemaschine mit Wärmetauscher zur Aufheizung von Frischluft
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Die 1 zeigt beispielhaft die Vorrichtung 1 zur Trocknung von Faserstoffbahnen als Ausschnitt einer Tissuemaschine zur Herstellung von Tissue-Papieren. Die Trocknungsvorrichtung 1 umfasst eine Saugpresswalze 3 und einen Yankee-Trockenzylinder 5 mit einer Trockenhaube 11 mit einer Zuluftleitung 12 und einer Abluftleitung 13. Der Yankee-Trockenzylinder 5 und die Saugpresswalze 3 bilden zusammen einen Pressnip 6. Dabei ist die Saugpresswalze 3 über nicht dargestellte Hebel an den Yankee-Trockenzylinder 5 anpressbar. Die leichtgewichtige Faserstoffbahn 2 besitzt eine flächenbezogene Masse von gleich oder weniger als 35 g/m2, insbesondere weniger als 30 g/m2, vorteilhafterweise von weniger als 25 g/m2, und wird auf dem Filz 8 liegend über die Saugwalze 3 und durch den Pressnip 6 geführt. Der Saugpresswalze 3 ist eine als Haube ausgeführte Einrichtung 9 zur direkten Beaufschlagung der Faserstoffbahn 2 mit einem heißen Fluid so zugeordnet, dass das heiße Fluid in den Wirkungsbereich der Saugwirkung der Saugpresswalze 3 kommt. Die Saugpresswalze 3 weist eine oder mehrere Saugzonen 4 auf, welche an eine nicht dargestellte Vakuumquelle angeschlossen ist. Wird das Vakuum durch eine Turbine erzeugt, so kann die Abluft der Turbine zumindest teilweise als Zuluft für die Haube 9 verwendet werden. Der Unterdruck in der Saugzone 4 stabilisiert zum einen den Lauf der Faserstoffbahn 2 im Bereich der Umlenkung um die Saugpresswalze 3 und zum andern bewirkt er eine Strömung des heißen Fluids, in diesem Beispiel von feuchter, heißer Luft, durch die Faserstoffbahn 2 hindurch. Es entsteht so ein sehr guter Wärmeübergang von der heißen, feuchten Luft zur Faserstoffbahn 2. Im Pressnip 6 wird die Faserstoffbahn 2 vom Filz 8 an die heiße Oberfläche des Yankee-Trockenzylinders 5 übergeben. Von dort wird sie durch einen Kreppschaber 16 abgenommen und zu einer nicht dargestellten Aufrollung geführt. Die Haube 9 zur direkten Beaufschlagung der Faserstoffbahn 2 mit einem heißen Fluid weist, in Laufrichtung der Faserstoffbahn 2 gesehen, zum Pressnip einen Abstand 10 auf. Er beträgt dabei weniger als 1,5 m. Die Haube 9 ist auf einer Schiene 15 verschiebbar gelagert. Dadurch kann die Haube 9 im Falle einer Störung schnell von der Betriebsposition in die Wartungsposition 9' zur Reinigung oder Beseitigung von Papierresten verfahren werden. Dies geschieht vorzugsweise automatisch durch eine Regelung oder Steuerung. Alternativ kann die Haube 9 auch in die Wartungsposition 9' geschwenkt oder in einer kombinierten Bewegung geschwenkt und verfahren werden. Die Haube 6 ist über Leitungen 14 mit der Abluftleitung 13 der Trockenhaube 11 zur Versorgung mit heißer Luft verbunden. Zusätzlich ist eine Beimischung von Zuluft 12' vorgesehen. Dadurch kann beispielsweise die Temperatur und/oder der Feuchtegehalt der heißen Luft beeinflusst werden.
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Die 2 zeigt eine alternative Ausführungsvariante der Versorgung der Haube 9 mit heißer Luft. Die heiße Luft besteht zumindest zum Teil aus Frischluft, welche über einen Wärmetauscher 17 durch mindestens einen Teilstrom 13' der Abluft aufgeheizt wird. Durch diese Ausführung wird der Feuchtigkeitsgehalt der heißen Luft reduziert und ein Trocknungseffekt erzielt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Vorrichtung
- 2
- Faserstoffbahn
- 3
- Saugvorrichtung, Saugpresswalze
- 4
- Saugzone
- 5
- Zylinder
- 6
- Pressnip
- 8
- permeables Band
- 9
- Einrichtung, Haube
- 9'
- Wartungsposition der Einrichtung, Haube
- 10
- Abstand
- 11
- Trockenhaube
- 12
- Zuluftleitung
- 12'
- Zuluftleitung
- 13
- Abluftleitung
- 13'
- Abluftleitung
- 14
- Leitung
- 14'
- Leitung
- 15
- Schiene
- 16
- Schaber
- 17
- Wärmetauscher
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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