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Die Erfindung betrifft Vorrichtung zur Trocknung einer Faserstoffbahn, wie Papier-, Karton-, Tissuebahn einer Maschine zur Herstellung oder Veredlung derselben, eine solche Maschine sowie die Verwendung einer solchen Vorrichtung in einer solchen Maschine, im Einzelnen gemäß den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche.
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Derartige Vorrichtungen zur Trocknung werden beispielsweise in der Trockenpartie von Papiermaschinen eingesetzt. Diese Trockenpartien bestehen meist aus einer Anzahl von Trockenzylindern und Saugwalzen, die jeweils in einer Reihe angeordnet sind. Die zu trocknende Faserstoffbahn verläuft dabei mäanderförmig gestützt von einem luftdurchlässigen Stützband von einem ersten Trockenzylinder zu einer Leitwalze (Saugwalze), um die die Faserstoffbahn mit Hilfe von Unterdruck herumgeführt wird, zu einem weiteren Trockenzylinder. Die Faserstoffbahn muss dabei in den Bereichen zwischen den Trockenzylindern und den Leitwalzen überführt werden. Diese Überführung geschieht mit speziellen Bahnüberführungseinrichtungen. So gibt es Bahnüberführungskästen mit einer Abnahmezone und einer Stabilisierungszone. In der Abnahmezone werden die Faserstoffbahn und das Stützband mit Hilfe von Unterdruck vom Trockenzylinder abgenommen und in der direkt nachfolgenden Stabilisierungszone werden die Materialbahn und das Stützband mit Hilfe von Unterdruck stabilisiert. Die beiden Unterdrücke in der Abnahmezone und der Stabilisierungszone sind dabei getrennt einstellbar und regelbar, wobei in der Praxis meist der Unterdruck in der Abnahmezone stärker ist als in der Stabilisierungszone.
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Die vorliegende Erfindung betrifft die eingangs genannten gattungsgemäßen Vorrichtungen, betrifft jedoch im Speziellen eine Abnahmevorrichtung, die in der Abnahmezone eines solchen Trockenzylinders angeordnet ist.
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Die zur Erzeugung von Unterdruck erforderliche Energie ist bei diesen Vorrichtungen relativ hoch, weshalb es Bestrebungen zur Minimierung gibt. Problematisch an derartigen Vorrichtungen war es bisher auch, dass durch das Anlegen des Unterdrucks das Stützband hin zu der Vorrichtung ausgelenkt wurde. Dadurch kam es sogar zu einem unerwünschten Schleifen der Dichtungen der Abnahmevorrichtung an dem Stützband und damit zu einem vorzeitigen Verschleiß beider Elemente. Die Ursachen hierfür waren zunächst nicht bekannt.
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Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, den Energieverbrauch im Hinblick auf den Unterdruck zu vermindern und einen vorzeitigen Verschleiß von Stützband und Dichtungen der Abnahmevorrichtung zu verringern.
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Die Erfinder haben erkannt, dass durch besonders günstige Anordnung der Dichtungen, bezogen auf einen theoretischen Soll-Abnahmepunkt der Faserstoffbahn vom Trockenzylinder die Vorteile des Standes der Technik vermieden werden können. Insbesondere kann hierdurch der Energieverbrauch einer solchen Vorrichtung und ein vorzeitigen Verschleiß von Dichtungen und Stützband verringert werden. Dies ist nämlich dann der Fall, wenn die erste Dichtung in Laufrichtung der Faserstoffbahn gesehen maximal 15 mm vor oder hinter einem theoretischen Soll-Abnahmepunkt vom Trockenzylinder angeordnet ist und die zweite Dichtung, die der ersten Dichtung in Laufrichtung der Faserstoffbahn gesehen vorgeschaltet ist, vor dem genannten theoretischen Soll-Abnahmepunkt liegt. Beide Dichtungen sind dann zwischen 65 und 90 mm voneinander beabstandet angeordnet. Durch diese Anordnung wird eben vermieden, dass das Stützband zu sehr ausgelenkt wird, was zu einem höheren Verschleiß von Stützband und Dichtungen führt.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird unter einem theoretischen Soll-Abnahmepunkt jener Abnahmepunkt verstanden, der sich einstellt, sobald der Unterdruckraum der Abnahmevorrichtung frei von einem an ihn anliegenden Unterdruck ist. Anders ausgedrückt ist dies jener Punkt, an dem in einer Draufsicht auf die Drehachse des Trockenzylinders gesehen, sich die Faserstoffbahn von der Mantelfläche des Trockenzylinders ablöst, wenn die Abnahmevorrichtung abgeschaltet ist, also kein Unterdruck an den Unterdruckraum angelegt ist und dort somit Umgebungsdruck herrscht.
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Die Erfindung betrifft auch die Verwendung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Trocknung einer Faserstoffbahn, wie Papier-, Karton-, Tissuebahn in einer Maschine zur Herstellung oder Veredlung derselben.
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Ferner betrifft die Erfindung auch eine Maschine zur Herstellung oder Veredlung einer Faserstoffbahn, wie Papier-, Karton-, Tissuebahn umfassend eine solche erfindungsgemäße Vorrichtung.
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Anhand von Ausführungsbeispielen werden weitere vorteilhafte Ausprägungen der Erfindung erläutert unter Bezugnahme auf die Zeichnungen. Die genannten Merkmale können nicht nur in der dargestellten Kombination vorteilhaft umgesetzt werden, sondern auch einzeln untereinander kombiniert werden. Die Figuren zeigen im Einzelnen:
- 1 einen schematischen Teilquerschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung;
- 2 eine Detailansicht der 1.
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Die 1 zeigt einen Teil einer Trockenpartie in einem schematischen Querschnitt senkrecht zur Drehachse eines Trockenzylinders 3 der erfindungsgemäßen Vorrichtung. In einer Trockenpartie einer Papiermaschine wird die Faserstoffbahn 1, wie in 1 gezeigt, mäanderförmig abwechselnd über beheizte Trockenzylinder 3 und jeweils zwischen diesen angeordnete, besaugte Leitwalzen 4 geführt. Im dargestellten Fall ist nur eine Leitwalze 4 dargestellt. Dabei wird die Faserstoffbahn 1 von einem luftdurchlässigen Stützband 2, hier in Form eines Trockensiebes, gestützt. Die Laufrichtung der Faserstoffbahn 1 ist in 1 mit dem Bezugszeichen 14 angedeutet.
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Das Stützband 2 steht unter Spannung und drückt die Faserstoffbahn 1 zur Trocknung gegen einen Teil der heißen Mantelfläche des jeweiligen Trockenzylinders 3. Bevorzugt kann die Spannung des Stützbandes 2 zwischen 3,5 und 4 kN/m betragen. Damit die Faserstoffbahn 1 während der Umschlingung der Leitwalzen 4 am Stützband 2 haften bleibt, können die Leitwalzen 4 besaugt sein.
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Die besaugten Leitwalzen 4 besitzen einen perforierten Walzenmantel, dessen Innenraum mit einer nicht gezeigten Unterdruckquelle verbunden ist. Dieser Unterdruck wirkt durch das Stützband 2 auf die Faserstoffbahn 1 ein.
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Ferner ist zumindest einem Trockenzylinder 3 eine Abnahmeeinrichtung 5 zugeordnet. Die Abnahmeeinrichtung 5 kann, wie in 1 gezeigt, in einer jeweils zwischen zwei Trockenzylindern 3 und der Leitwalze 4 gebildeten Tasche angeordnet sein.
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Die Abnahmeeinrichtung 5 umfasst zwei sich über die Breite der Faserstoffbahn 2 erstreckende Dichtungen 8, 9 auf. Beide Dichtungen 8, 9 sind in Laufrichtung der Faserstoffbahn 1 gesehen zueinander beabstandet angeordnet, z.B. parallel zueinander angeordnet. Ihre Längsachsen verlaufen senkrecht zur Laufrichtung 14 der Faserstoffbahn 2 bzw. parallel zur Drehachse des Trockenzylinders 3. Zusammen mit dem Stützband 2 begrenzen die Dichtungen 8, 9 einen Unterdruckraum 6 der Abnahmeeinrichtung 5. Dieser ist mit einer nicht dargestellten Unterdruckquelle verbunden bzw. unter Unterdruck setzbar.
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Da die Haftung am Trockenzylinder 3 sehr ausgeprägt sein kann, sollte der Unterdruck im Unterdruckraum 6 zwischen 600 und 2000 Pa liegen.
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Die 2 zeigt eine Detailansicht der Abnahmeeinrichtung 5 aus 1. Dort ist nochmals der Unterdruckraum 6, der von den Dichtungen 8, 9 und dem Stützband 2 begrenzt wird, gezeigt.
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Die Dichtungen 8, 9 können als Labyrinthdichtungen ausgeführt sein. Sie können mehrere schleifende, flexible Dichtleisten 10 umfassen. Es können jedoch auch andere Dichtungsarten zum Einsatz kommen, beispielsweise berührungslose Luftdichtungen oder stabile Klingen.
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Der Unterdruck im Unterdruckraum 6 wirkt durch das Stützband 2 auf die Faserstoffbahn 1 und bewirkt so das Ablösen vom Trockenzylinder 3 und die Weiterführung am Stützband 2.
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Dabei ist die Abnahmeeinrichtung 5 so in Bezug auf einen theoretischen Soll-Abnahmepunkt A hin angeordnet, dass sich folgender Zusammenhang ergibt: Die Länge L des Unterdruckraumes 6 in Laufrichtung 14 der Faserstoffbahn 1 gesehen, also die Länge der Unterdruck-Abnahmezone ist so eingerichtet, dass sie zwischen 65 und 90 mm beträgt. Mit der Länge L ist damit die lichte Weite des Unterdruckraumes 6 gemeint, also der kleinste Abstand der einander gegenüberstehenden Innenoberflächen (der Dichtleisten) der Dichtungen 8, 9 gemeint. Die Innenoberflächen sind jene Oberflächen, die die Wandung des Unterdruckraums 6 begrenzen.
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Dabei ist die erste Dichtung 9 in Laufrichtung 14 der Faserstoffbahn gesehen maximal 15 mm vor oder hinter dem theoretischen Soll-Abnahmepunkt A angeordnet. In dem gezeigten Fall befindet sich die Innenoberfläche der Dichtung 9 in einer Entfernung B von z.B. 10 mm in Laufrichtung 14 der Faserstoffbahn 1 gesehen hinter dem theoretischen Soll-Abnahmepunkt A. In der Darstellung in gestrichelten Linien ist angedeutet, dass die erste Dichtung 9 sich auch in Laufrichtung 14 der Faserstoffbahn 1 gesehen vor dem theoretischen Soll-Abnahmepunkt A befinden könnte. So könnte die Dichtung 9 z.B. in einer Entfernung B' von 5 mm vor dem theoretischen Soll-Abnahmepunkt A angeordnet sein, ebenfalls bezogen auf die Innenoberfläche der Dichtung 9.
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Die zweite Dichtung 8 ist der ersten Dichtung 9 in Laufrichtung 14 der Faserstoffbahn 1 gesehen vorgeschaltet, liegt also entgegen der Laufrichtung 14 der Faserstoffbahn 1 gesehen deutlich vor dem theoretischen Soll-Abnahmepunkt A. Letzterer ergibt sich dann, wenn im Betrieb der Vorrichtung der Unterdruckraum 6 frei von einem an ihn anliegenden Unterdruck ist.
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Durch diese Anordnung wird die Unterdruck-Abnahmezone gegenüber aus dem Stand der Technik bekannten Trockenvorrichtungen in Laufrichtung 14 der Faserstoffbahn 1 verkleinert. Damit wird das Stützband nur vergleichsweise sehr wenig ausgelenkt, wodurch ein erhöhter Verschleiß von Stützband und Dichtungen vermindert wird.
