DE10304575A1

DE10304575A1 - Pressspaltanordnung

Info

Publication number: DE10304575A1
Application number: DE2003104575
Authority: DE
Inventors: Joachim Appleton Loeffler
Original assignee: Voith Paper Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2003-02-05
Filing date: 2003-02-05
Publication date: 2004-08-19

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Pressspaltanordnung sowie ein Verfahren zur Entwässerung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn (1) in einer Maschine zur Herstellung und/oder Veredlung derselben, welche von einer mitlaufenden Press- und einer mitlaufenden Gegenfläche gebildet wird, wobei die Faserstoffbahn (1) gemeinsam mit zumindest einem, zwischen ihr und der Pressfläche angeordneten, wasseraufnehmenden und/oder wasserdurchlässigen sowie endlos umlaufenden Entwässerungsband (2) durch den Pressspalt geführt wird.
Dabei soll eine intensive Entwässerung dadurch erreicht werden, dass wenigstens ein, zwischen der Faserstoffbahn (1) und der Gegenfläche angeordnetes, endlos umlaufendes und luftdurchlässiges Band (3) durch den Presspalt läuft und die Faserstoffbahn (1) im Bereich des Pressspaltes von der Gegenfläche mit Druckluft beaufschlagt wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Pressspaltanordnung sowie ein Verfahren zur Entwässerung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn in einer Maschine zur Herstellung und/oder Veredlung derselben, welche von einer mitlaufenden Press- und einer mitlaufenden Gegenfläche gebildet wird, wobei die Faserstoffbahn gemeinsam mit zumindest einem, zwischen ihr und der Pressfläche angeordneten, wasseraufnehmenden und/oder wasserdurchlässigen sowie endlos umlaufenden Entwässerungsband durch den Pressspalt geführt wird.
Dem Entwässerungsvermögen mechanischer Pressen sind insbesondere wegen der Gefahr von Beschädigungen oder örtlichen Überpressungen sowie der Gewährleistung eines bestimmten Volumens der Faserstoffbahn Grenzen gesetzt. Daher wurden schonende Verfahren entwickelt, bei denen das Wasser mit Luft aus der Faserstoffbahn gedrückt werden soll.
Die Anordnungen zur Realisierung dieser Verdrängungsentwässerung sind jedoch relativ aufwendig und teuer.

Die Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung einer einfachen Pressspaltanordnung zur intensiven und schonenden Entwässerung der Faserstoffbahn.

Erfindungsgemäß wurde die Aufgabe dadurch gelöst, dass wenigstens ein, zwischen der Faserstoffbahn und der Gegenfläche angeordnetes, endlos umlaufendes und luftdurchlässiges Band durch den Pressspalt läuft und die Faserstoffbahn im Bereich des Pressspaltes von der Gegenfläche mit einem gasförmigen, komprimierbaren Druckmedium beaufschlagt wird.

Das Druckmedium sollte zumindest teilweise von Druckluft und/oder erhitztem Wasserdampf gebildet werden.

Das luftdurchlässige Band in Form einer Membran verhindert einen Kontakt der Faserstoffbahn mit der profilierten Oberfläche der Gegenfläche und somit auch eine Beeinträchtigung der Oberflächenqualität der Faserstoffbahn. Dabei sollte die, durch die Porösität bedingte Oberfläche der Membran so gestaltet sein, dass es zu keiner unzulässigen Beeinflussung der Faserstoffbahn, insbesondere deren Glätte, durch den Kontakt mit der Membran kommt.

Das Druckmedium kann so relativ ungehindert auf die Faserstoffbahn wirken und das dort vorhandene Wasser in das gegenüberliegende Entwässerungsband drücken. Das Entwässerungsband sollte vorzugsweise so ausgeführt sein, dass sich höchstens eine geringe Rückbefeuchtung ergeben kann.

Zur Gewährleistung eines ausreichenden Wasseraufnahmevermögens sollte das Entwässerungsband zumindest eine Schicht aus Filz o.ä. besitzen.

Es kann jedoch auch von Vorteil, oder ausreichend sein, wenn der Hauptteil des herausgedrückten Wassers durch das Entwässerungsband zur Pressfläche gelangt und dort von Aussparungen aufgenommen wird.

Besonders einfach gestaltet sich die Anordnung, wenn die Gegenfläche von einem formstabilen Walzenmantel einer rotierenden Gegenwalze gebildet wird. Dies wiederum ermöglicht die Bereitstellung des Druckmediums auf einfache Weise dadurch, dass der Walzenmantel der Gegenwalze in Form von durchgehenden Kanälen perforiert ist und die Innenseite des Walzenmantels zumindest im Bereich des Pressspaltes eine Druckkammer begrenzt oder dadurch, dass der Walzenmantel der Gegenwalze vorzugsweise axial verlaufende Druckkanäle aufweist, die zur Außenseite des Walzenmantels führende Kanäle besitzen.

Um im letzten Fall die für die Bereitstellung des Druckmediums erforderliche Energie zu begrenzen, sollten nur die im Bereich des Pressspaltes befindlichen Druckkanäle mit dem Druckmedium versorgt werden.

Unabhängig von der Art der Heranführung des Druckmediums ist es von Vorteil, wenn die Kanäle des Walzenmantels der Gegenwalze in Aussparungen an der Außenseite des Walzenmantels münden, welche vorzugsweise von Blindbohrungen und/oder Rillen gebildet werden. Dies erlaubt die Herausbildung eines ausgedehnten Druckpolsters zwischen der Außenseite des Walzenmantels und der Membran sowie der Faserstoffbahn im Pressspalt, was die Wirkung des Druckmediums auf die Faserstoffbahn noch erhöht.

Des weiteren gestaltet sich insbesondere die Bildung eines möglichst langen Pressspaltes relativ einfach, wenn die Pressfläche von einem flexiblen Walzenmantel einer Presswalze gebildet wird, der von einem Anpresselement gegen die Gegenfläche gedrückt wird.

Hierzu sollte das Anpresselement eine konkave Anpressfläche aufweisen.

Um die Herausbildung eines Druckpolsters zwischen der Gegenfläche und der Membran bzw. der Faserstoffbahn zu unterstützen, sollte die Anpressfläche zumindest eine Aussparung besitzen, in deren Bereich keine Anpressung erfolgt. Gegenüber der Aussparung kann sich so ein Druckpolster größerer Dicke herausbilden, was die Entwässerungswirkung verbessert. Dies ist insbesondere wegen der relativ geringen Verweilzeit der Faserstoffbahn im Pressspalt von Bedeutung.

Die Anzahl der Aussparungen hängt von den konstruktiven Gegebenheiten und den Abmessungen des Pressspaltes ab. Um die gesamte Faserstoffbahn zu erreichen, sollten sich die eine oder mehrere Aussparungen auch über den größten Teil der Pressfläche, vorzugsweise etwa über die gesamte Breite der Faserstoffbahn erstrecken und vorzugsweise geschlossen von Pressbereichen umgeben sein, die den Walzenmantel zur Gegenwalze pressen. Diese Pressbereiche bewirken eine Abdichtung und Abgrenzung des Druckpolsters.

Zur Aufnahme eines Teiles des aus der Faserstoffbahn gedrängten Wassers sowie des durch das Entwässerungsband gelangenden Druckmediums sollte der Walzenmantel der Presswalze Aussparungen, vorzugsweise in Form von Rillen und/oder Blindbohrungen aufweisen. Dies ermöglicht eine Strömung durch die Faserstoffbahn in ausreichendem Umfang.

Nachfolgend soll die Erfindung an zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der beigefügten Zeichnung zeigt:
1: einen schematischen Querschnitt durch eine Pressspaltanordnung,
2: eine Ansicht des Anpresselementes 5 und
3: einen schematischen Querschnitt durch eine andere Pressspaltanordnung.
In beiden Fällen soll zumindest ein wesentlicher Teil der Entwässerung über die Verdrängung der Flüssigkeit aus der Faserstoffbahn 1 mittels Druckluft als komprimierbares Druckmedium erfolgen.
Hierzu wird die Faserstoffbahn 1 gemeinsam mit einem luftdurchlässigen Band 2 und einem gegenüberliegenden wasseraufnehmenden Entwässerungsband 3 in Bahnlaufrichtung 10 durch einen Pressspalt geführt.
Der Pressspalt wird von einer Pressfläche einer rotierenden Presswalze und der Gegenfläche einer ebenfalls rotierenden Gegenwalze gebildet. Die Pressspaltanordnung ist dabei Teil einer Maschine zur Herstellung der Faserstoffbahn 1, insbesondere Teil der Entwässerungseinheit dieser Maschine.
Die Gegenwalze besitzt einen relativ formstabilen Walzenmantel 6 aus Metall und dient zur Beaufschlagung der Faserstoffbahn 1 mit Druckluft. Diese Druckluft wirkt durch das luftdurchlässige Band 2 auf die Faserstoffbahn 1 und soll die Flüssigkeit aus der Faserstoffbahn 1 in das gegenüberliegende Entwässerungsband 3 verdrängen.
Die Presswalze besitzt einen flexiblen Walzenmantel 4, der von einem Anpresselement 5 mit konkaver Anpressfläche zur Gegenwalze hin gepresst wird. Diese Anpressung bewirkt natürlich auch eine mechanische Entwässerung der Faserstoffbahn 1 zumindest in Richtung Entwässerungsband 3.
Zur Aufnahme der durch das Entwässerungsband 3 gelangenden Druckluft sowie wenigstens eines Teiles der Flüssigkeit des Entwässerungsbandes 3 dienen Ausnehmungen 15 an der Außenseite des Walzenmantels 4 der Presswalze in Form von Blindbohrungen und Rillen.
Die Wasseraufnahmefähigkeit des Entwässerungsbandes 3 kann durch eine filzartige Struktur erreicht werden, wobei beispielsweise eine Membran an einer Außenseite die Rückbefeuchtung zur Faserstoffbahn 1 hin vermindert oder ausschließen kann.
Gemäß 1 besitzt der Walzenmantel 6 der Gegenwalze axial verlaufende Druckkanäle 7 mit jeweils mehreren, axial verteilt angeordneten und zur Außenseite des Walzenmantels 6 führenden Kanälen 8. Die Druckkanäle 7 verlaufen entlang des gesamten Walzenmantels 6 und dienen der Versorgung des Pressspaltes mit Druckluft.
Um die Falschluft zu minimieren, werden nur die im Bereich des Pressspaltes befindlichen Druckkanäle 7 über einen stirnseitigen Anschluss an der Presswalze mit einer Druckluftquelle verbunden. Die Druckluft kann so gleichmäßig über einen großen Bereich des Pressspaltes verteilt werden.
Damit sich im Pressspalt ein relativ großes Druckluftpolster 9 aufbauen kann, hat das Anpresselement 5 eine Ausnehmung 11, wie in 2 dargestellt. Da im Bereich der Ausnehmung 11 keine Anpressung erfolgt, kann der flexible Walzenmantel 4 vom Druckluftpolster 9 in die Ausnehmung 11 gedrückt werden. Die Ausnehmung 11 wird allseitig von einem Pressbereich 14 umschlossen und erstreckt sich über die gesamte Breite der Faserstoffbahn 1. Dieser Pressbereich 14 sorgt für die eigentliche Anpressung des flexiblen Walzenmantels 4 zur Gegenwalze hin und begrenzt so gleichzeitig das Druckluftpolster 9 in abdichtender Weise.
3 zeigt eine andere Möglichkeit zur Heranführung der Druckluft in den Pressspalt. Hierzu besitzt der Walzenmantel 6 der Gegenwalze eine Perforation in Form von durchgehenden Kanälen 8. Dabei begrenzt die Innenseite des Walzenmantels 6 im Bereich des Pressspaltes eine Druckkammer 12. Die Druckluft kann so von der Druckkammer 12 zum Pressspalt gelangen.
Unabhängig von der Art des Drucklufttransportes sollten die Kanäle 8 des Walzenmantels 6 der Gegenwalze in Ausnehmungen 13, wie in 3 gezeigt, münden. Über diese Ausnehmungen 13 in Form von Rillen, Blindbohrungen o.ä. kann die Druckluft relativ gleichmäßig über den Pressspalt verteilt werden, was die Herausbildung eines wirksamen Druckluftpolsters 9 unterstützt.
Damit die Öffnungen der Kanäle 8 bzw. die Ausnehmungen 13 nicht in Kontakt mit der Faserstoffbahn 1 kommen und so die Oberflächenbeschaffenheit der Faserstoffbahn 1 beeinträchtigen, befindet sich zwischen Gegenwalze und Faserstoffbahn 1 das luftdurchlässige Band 2 in Form einer weitestgehend glatten Membran.

Claims

Pressspaltanordnung zur Entwässerung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn (1) in einer Maschine zur Herstellung und/oder Veredlung derselben, welche von einer mitlaufenden Press- und einer mitlaufenden Gegenfläche gebildet wird, wobei die Faserstoffbahn (1) gemeinsam mit zumindest einem, zwischen ihr und der Pressfläche angeordneten, wasseraufnehmenden und/oder wasserdurchlässigen sowie endlos umlaufenden Entwässerungsband (3) durch den Pressspalt geführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein, zwischen der Faserstoffbahn (1) und der Gegenfläche angeordnetes, endlos umlaufendes und luftdurchlässiges Band (2) durch den Pressspalt läuft und die Faserstoffbahn (1) im Bereich des Pressspaltes von der Gegenfläche mit einem gasförmigen Druckmedium beaufschlagt wird.
Pressspaltanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenfläche von einem formstabilen Walzenmantel (6) einer rotierenden Gegenwalze gebildet wird.
Pressanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Walzenmantel der Gegenwalze in Form von durchgehenden Kanälen (8) perforiert ist und die Innenseite des Walzenmantels (6) zumindest im Bereich des Pressspaltes eine Druckkammer (12) begrenzt.
Pressanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Walzenmantel (6) der Gegenwalze vorzugsweise axial verlaufende Druckkanäle (7) aufweist, die zur Außenseite des Walzenmantels führende Kanäle (8) besitzen.
Pressanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass nur die im Bereich des Pressspaltes befindlichen Druckkanäle (7) mit dem Druckmedium versorgt werden.
Pressspaltanordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanäle (8) des Walzenmantels (6) der Gegenwalze in Aussparungen (13) an der Außenseite des Walzenmantels (6) münden, welche vorzugsweise von Blindbohrungen und/oder Rillen gebildet werden.
Pressspaltanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Pressfläche von einem flexiblen Walzenmantel (4) einer Presswalze gebildet wird, der von einem Anpresselement (5) gegen die Gegenfläche gedrückt wird.
Pressspaltanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Anpresselement (5) eine konkave Anpressfläche aufweist.
Pressspaltanordnung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Anpressfläche zumindest eine Aussparung (11) besitzt, in deren Bereich keine Anpressung erfolgt.
Pressspaltanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass sich die eine oder mehrere Aussparungen (11) über den größten Teil der Pressfläche, vorzugsweise etwa über die gesamte Breite der Faserstoffbahn (1) erstrecken und vorzugsweise geschlossen von Pressbereichen (14) umgeben sind, die den Walzenmantel (4) zur Gegenwalze pressen.
Pressspaltanordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Walzenmantel (4) der Presswalze Aussparungen (15), vorzugsweise in Form von Rillen und/oder Blindbohrungen aufweist.
Verfahren zur Entwässerung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn (1) in einer Maschine zur Herstellung und/oder Veredlung derselben, welche von einer mitlaufenden Press- und einer mitlaufenden Gegenfläche gebildet wird, wobei die Faserstoffbahn (1) gemeinsam mit zumindest einem, zwischen ihr und der Pressfläche angeordneten, wasseraufnehmenden und/oder wasserdurchlässigen sowie endlos umlaufenden Entwässerungsband (3) durch den Pressspalt geführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein, zwischen der Faserstoffbahn (1) und der Gegenfläche angeordnetes, endlos umlaufendes und luftdurchlässiges Band (2) durch den Pressspalt läuft und die Faserstoffbahn (1) im Bereich des Pressspaltes von der Gegenfläche mit einem gasförmigen Druckmedium beaufschlagt wird.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenfläche von einem formstabilen Walzenmantel (6) einer rotierenden Gegenwalze gebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Pressfläche von einem flexiblen Walzenmantel (4) einer Presswalze gebildet wird, der von einem Anpresselement (5) gegen die Gegenfläche gedrückt wird, das Anpresselement (5) eine konkave Anpressfläche aufweist und die Anpressfläche zumindest eine Aussparung (11) besitzt, in deren Bereich keine Anpressung erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckmedium zumindest teilweise von Druckluft gebildet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Teil des Druckmediums von erhitztem Wasserdampf gebildet