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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Überführen einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn in einer Maschine zur Herstellung und/oder Veredlung derselben von einem endlos umlaufenden, luftdurchlässigen Formerband eines Formers zur Blattbildung an ein endlos umlaufendes, luftdurchlässiges Entwässerungsband einer in Bahnlaufrichtung folgenden Pressenpartie zur Entwässerung der Faserstoffbahn.
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Die Erfindung betrifft ebenso ein Verfahren zur Beeinflussung der Entwässerung der Faserstoffbahn mittels dieser Vorrichtung.
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Dabei wird das Entwässerungsband in der Regel über eine besaugte Leitwalze geführt. Um die Saugeinheit an den genauen Lauf und die Breite der Faserstoffbahn im Interesse einer Minimierung der Energie für die Bereitstellung des Unterdrucks anpassen zu können, sind die Begrenzungen der Saugeinheit über Formatschieber o.ä. axial verschiebbar. Die Ränder sind bei der ungeschnittenen Faserstoffbahn im Allgemeinen sehr dünn und unregelmäßig ausgebildet. Dies erschwert die saubere Übergabe der Faserstoffbahn vom Formerband an eine folgende Einheit, insbesondere bei hohen Maschinengeschwindigkeiten.
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Außerdem gestaltet sich die Übergabe bei dünnen Faserstoffbahnen mit zunehmenden Maschinengeschwindigkeiten immer problematischer.
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Darüber hinaus ist es ein ständiges Bestreben, die Effizienz der Entwässerung der Faserstoffbahn im Former sowie in der Pressenpartie zu verbessern, was jedoch oft mit einem relativ hohen Aufwand verbunden ist.
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Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, die Übergabe der Faserstoffbahn in diesem Bereich einfach und sicher zu gestalten und dabei auch die Entwässerung der Faserstoffbahn zu verbessern.
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Erfindungsgemäß wurde die Aufgabe dadurch gelöst, dass eine Leiteinrichtung des Entwässerungsbandes wenigstens eine die Faserstoffbahn an das Entwässerungsband ansaugende Saugeinheit und zumindest eine, das Entwässerungsband erwärmende Dampfblaseinheit besitzt.
Während die Saugeinheit die Übergabe der Faserstoffbahn vom Formerband an das Entwässerungsband unterstützt, sorgt die Dampfblaseinheit für die Erwärmung der wässrigen Phase im Entwässerungsband.
Die Erwärmung des Entwässerungsbandes wirkt der Abkühlung der Faserstoffbahn und damit einer Erhöhung der Viskosität des darin enthaltenen Wassers bis zum Erreichen des ersten Pressspaltes der Pressenpartie entgegen und fördert so die Effizienz der Entwässerung in diesem.
Es wurde nämlich erkannt, dass die Entwässerungsbänder oft wesentlich kälter als die Faserstoffbahn sind, was zur Abkühlung der Faserstoffbahn führt. Darüber hinaus kann so nicht nur die Abkühlung verhindert, sondern sogar eine zusätzliche Erwärmung der Faserstoffbahn erreicht werden.
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Besonders einfach gestaltet sich die Konstruktion, wenn die Leiteinrichtung als Leitwalze ausgebildet ist und vom Entwässerungsband umschlungen wird. Es sind aber auch Leiteinrichtungen in Form eines feststehenden Leitschuhs mit konvexer Gleitfläche möglich.
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Die Saugeinheit der Leiteinrichtung sollte zur Anpassung an die Gegebenheiten mehrere, vorzugsweise separat steuerbare Saugzonen besitzen.
Aus gleichem Grund ist es bei der Dampfblaseinheit der Leiteinrichtung von Vorteil, wenn diese mehrere, vorzugsweise separat steuerbare Dampfblaszonen besitzt.
Dabei sollte wenigstens einem, insbesondere beiden Randbereichen zumindest jeweils eine separate Saugzone und/oder mindestens eine separate Dampfblaszone zugeordnet sein.
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Aber auch in Bahnlaufrichtung können mehrere separat steuerbare Saugzonen und/oder Dampfblaszonen hintereinander realisiert werden.
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Für eine sichere Bahnführung während des Transfers sollte die Dampfblaseinheit in Bahnlaufrichtung vor einer Saugeinheit angeordnet sein, da diese die Faserstoffbahn wieder zum Entwässerungsband saugt.
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Um die Bildung von Blasen bei der Faserstoffbahn infolge des auf die Faserstoffbahn wirkenden Druckes durch die Dampfbeblasung zu verhindern, ist es von Vorteil, wenn das Formerband gemeinsam mit dem Entwässerungsband und der dazwischen liegenden Faserstoffbahn die Leiteinrichtung des Entwässerungsbandes in einem Sandwich-Umschlingungsbereich umschlingt.
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Wegen der hohen Wirksamkeit der Besaugung und/oder Beblasung im Sandwich-Umschlingungsbereich sollte diesem zumindest eine Saugeinheit oder eine Saugzone einer Saugeinheit und/oder zumindest eine Dampfblaseinheit oder eine Dampfblaszone einer Dampfblaseinheit zugeordnet sein. Bei Bedarf kann jedoch auch einer vor dem Sandwich-Umschlingungsbereich liegenden Vorzone und/oder einer in Bahnlaufrichtung auf diesen folgenden Haltezone zumindest eine Saugeinheit oder eine Saugzone einer Saugeinheit und/oder zumindest eine Dampfblaseinheit oder eine Dampfblaszone einer Dampfblaseinheit zugeordnet werden.
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Zur weiteren Stabilisierung des Bahnlaufs beim Transfer sollte gegenüber wenigstens einer, im Sandwich-Umschlingungsbereich der Leiteinrichtung vorhandenen Saugeinheit oder Saugzone einer Saugeinheit eine zu dieser Saugeinheit oder Saugzone gerichtete Blasvorrichtung angeordnet werden. Deren Fluid drückt die Faserstoffbahn vom Formerband weg zum Entwässerungsband. Bei dem Fluid der Blasvorrichtung kann es sich um Druckluft oder aber zur zusätzlichen Erwärmung der Faserstoffbahn auch um Wasserdampf handeln.
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Durch die Besaugung der gesamten Breite der Faserstoffbahn gestaltet sich die Übergabe der Faserstoffbahn an das Entwässerungsband selbst bei hohen Maschinengeschwindigkeiten sicherer. Daher genügt oft auch bereits eine Beblasung der Ränder der Faserstoffbahn von der vorzugsweise vom Formerband wegschwenkbaren Blaseinrichtung aus. Da diese Beblasung nur in den Randbereichen der Faserstoffbahn erfolgt, die später ohnehin abgetrennt werden, sind eventuell durch die Beblasung zustande kommende Schäden an den Rändern sowie eine Rückbefeuchtung der Ränder durch das mit dem Fluid vom Formerband mitgerissene Wasser ohne negative Auswirkung.
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Ergänzend oder alternativ ist es vorteilhaft, wenn gegenüber wenigstens einer, im Sandwich-Umschlingungsbereich der Leiteinrichtung vorhandenen Dampfblaseinheit oder Dampfblaszone einer Dampfblaseinheit eine zu dieser Dampfblaseinheit oder Dampfblaszone gerichtete Saugvorrichtung angeordnet ist. Diese Saugvorrichtung wirkt einer Rückbefeuchtung der Faserstoffbahn ausgehend vom Formerband entgegen.
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Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird es nunmehr möglich, die Temperatur des Entwässerungsbandes vorzugsweise in Zonen quer zur Faserstoffbahn separat durch die Steuerung der Temperatur und/oder der Menge des über die Dampfblaseinheit bzw. ihre Dampfblaszonen zugeführten, erwärmten Dampfes zu verändern.
Hierbei ist es von Vorteil, wenn das Temperatur-Querprofil des Entwässerungsbandes und/oder der Faserstoffbahn erfasst wird und die Messergebnisse der Steuerung der Dampfblaseinheit zugeführt werden.
Dieses thermische Verfahren ist auch geeignet, das Feuchtequerprofil der Faserstoffbahn zu beeinflussen.
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Nachfolgend soll die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der beigefügten Zeichnung zeigt:
- 1: einen schematischen Querschnitt durch eine Pressanordnung und
- 2: durch eine Bahnübergabeanordnung.
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Die Faserstoffbahn 1 wird im Former gebildet, wobei von einem Stoffauflauf der Stoff auf oder zwischen zwei Formerbänder 2, die im Allgemeinen als luftdurchlässige Formiersiebe ausgebildet sind, aufgespritzt wird.
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Von einem endlos umlaufenden, luftdurchlässigen Formerband 2 des Formers zur Blattbildung wird die Faserstoffbahn 1 am Ende des Formers gemäß 1 an ein endlos über der Faserstoffbahn 1 umlaufendes Entwässerungsband 3 einer in Bahnlaufrichtung 4 folgenden Pressenpartie zur Entwässerung der Faserstoffbahn 1 übergeben. In der Pressenpartie wird die Faserstoffbahn 1 gemeinsam mit zumindest einem Entwässerungsband 3 zur Entwässerung durch einen oder mehrere Pressspalte geführt. Beispielhaft wird der erste Pressspalt in 1 von zwei Presswalzen 12,13 gebildet, durch den neben dem oberhalb 3 auch ein unterhalb der Faserstoffbahn 1 endlos umlaufendes Entwässerungsband 16 geführt wird. Nach diesem ersten Pressspalt übergibt das untere Entwässerungsband 16 die Faserstoffbahn 1 nach Wegführung des oberen Entwässerungsbandes 3 an ein oberes Entwässerungsband eines folgenden, nicht dargestellten zweiten Pressspaltes oder an ein Trockensieb einer nachfolgenden Trockengruppe zur Trocknung der Faserstoffbahn 1.
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Die Entwässerungsbänder 3,16 sind als Pressfilze ausgeführt und dienen zur Aufnahme des im Pressspalt ausgepressten Wassers.
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Zur Übernahme der Faserstoffbahn 1 taucht eine, vom oberen Entwässerungsband 3 umschlungene Leiteinrichtung in Form einer rotierenden Leitwalze 7 in den Lauf des übergebenden, unterhalb der Faserstoffbahn 1 liegenden Formerbandes 2 ein. Während der Bahnübergabe umschlingen das Formerband 2 gemeinsam mit dem Entwässerungsband 3 und der dazwischen liegenden Faserstoffbahn 1 die Leitwalze 7 des Entwässerungsbandes 3 im Sandwich-Umschlingungsbereich 8.
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Um die Bahnübergabe sicher zu gestalten, besitzt die Leitwalze 7 im Sandwich-Umschlingungsbereich 8 eine Saugeinheit 5, welche die Faserstoffbahn 1 an das Entwässerungsband 3 ansaugt.
Wie in 2 zu erkennen, befindet sich auf der, der Saugeinheit 5 gegenüberliegenden Seite der Faserstoffbahn 1, d.h. ebenfalls im Sandwich-Umschlingungsbereich 8 der Leitwalze 7 eine zur Saugeinheit 5 gerichtete Blasvorrichtung 9.
Das von dieser Blasvorrichtung 9 ausgehende Fluid übt durch das Entwässerungsband 2 hindurch einen Druck auf die Faserstoffbahn 1 zum übernehmenden Entwässerungsband 3 hin aus und unterstützt so den Bahntransfer.
Neben Druckluft kann hierbei auch Wasserdampf als Fluid zum Einsatz kommen, was zusätzlich zur Erwärmung der Faserstoffbahn 1 beiträgt.
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Da die Ränder der Faserstoffbahn 1 besonders kritisch sind, können diese über die Saugeinheit 5 oder die Blasvorrichtung 9 ausschließlich oder über separate Zonen derselben stärker besaugt bzw. beblasen werden.
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Außerdem besitzt die Leitwalze 7 in Bahnlaufrichtung 4 vor der Saugeinheit 5, aber ebenfalls im Sandwich-Umschlingungsbereich 8 eine Dampfblaseinheit 6. Der von dieser Dampfblaseinheit 6 ausgehende Dampf soll das angrenzende Entwässerungsband 3 und damit auch die Faserstoffbahn 1 erwärmen. Die hierdurch bewirkte Senkung der Viskosität des in der Faserstoffbahn 1 enthaltenen Wassers erleichtert die Entwässerung insbesondere im ersten Pressspalt wesentlich.
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Damit ergibt sich eine sehr kompakte Anordnung zur Erwärmung und Ansaugung der Faserstoffbahn 1 mittels der Leitwalze 7. Hierzu besitzt die Leitwalze 7 einen perforierten Walzenmantel, wobei bestimmte Bereiche des Innenraumes zur Bildung der Saugeinheit 5 oder separater Zonen derselben mit einer Unterdruckquelle oder zur Bildung der Dampfblaseinheit 6 oder separater Zonen derselben mit einer Dampfdruckquelle verbunden sind.
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Darüber hinaus verhindert das Formerband 2 im Sandwich-Umschlingungsbereich 8 ein Abheben der Faserstoffbahn 1 vom Entwässerungsband 3 infolge der Dampfbeaufschlagung seitens der Leitwalze 7.
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Des Weiteren befindet sich im Sandwich-Umschlingungsbereich 8 der Leitwalze 7 auf der, der Dampfblaseinheit 6 gegenüber liegenden Seite der Faserstoffbahn 1 eine zu dieser gerichtete Saugvorrichtung 10. Der Unterdruck dieser Saugvorrichtung 10 wirkt einer Rückbefeuchtung der Faserstoffbahn 1 vom Formerband 2 aus entgegen.
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Die Saugeinheit 5, die Dampfblaseinheit 6, die Saugvorrichtung 10 sowie die Blasvorrichtung 9 können bei Bedarf auch aus mehreren separat steuerbaren Zonen zusammengesetzt sein. Im Hinblick auf die Bahnführung kann es dabei vorteilhaft sein, die Ränder der Faserstoffbahn 1 stärker zum Entwässerungsband 3 zu saugen bzw. zu drücken.
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Ebenso kann die Temperatur des Entwässerungsbandes 3 und damit auch der Faserstoffbahn 1 vorzugsweise in Zonen quer zur Faserstoffbahn 1 separat durch die Steuerung der Temperatur und/oder der Menge des über die Dampfblaseinheit 6 zugeführten, erwärmten Dampfes gesteuert werden. Auch über eine zonal aufgebaute Blasvorrichtung 9 kann unter Verwendung von Wasserdampf als Fluid zur Beblasung eine zonale Steuerung der Temperatur der Faserstoffbahn 1 realisiert werden.
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Wie in 1 dargestellt, werden hierzu beispielsweise über Messsensoren 14 die Bahnparameter, insbesondere das Temperatur- und/oder Feuchtequerprofil der Faserstoffbahn 1 und über weitere Messsensoren 15 das Temperaturquerprofil des übernehmenden Entwässerungsbandes 3 erfasst. Die Messwerte dieser Messsensoren 14,15 werden einer Steuereinheit 11 zugeführt, welche dann entsprechend auf die Dampfblaseinheit 6, die Saugeinheit 5, die Blasvorrichtung 9 und/oder die Saugvorrichtung 10 einwirkt.
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Im Ergebnis kommt es zu einer wesentlichen Temperaturerhöhung der Faserstoffbahn 1 durch das gesamte Verfahren. Dies wiederum wirkt sich positiv auf das Entwässerungsergebnis im Presspalt aus. Über die Steuereinheit 11 kann auch das Feuchtequerprofil der Faserstoffbahn 1 beeinflusst werden, indem feuchte Zonen stärker über die Entwässerungsbänder 3, 16 erwärmt werden.
