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Die
Erfindung betrifft eine Anordnung zum Beispiel gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 1 zum Vermeiden des Verschleißes von Thermowalzen in einem
Kalander. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Beispiel
gemäß Anspruch
6 zum Vermeiden des Verschleißes
von Thermowalzen in einem Kalander.
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Beim
Streben nach höheren
Laufgeschwindigkeiten sind die Temperaturen von Thermowalzen in
Online-Kalandern, insbesondere in Mehrwalzenspaltkalandern, gestiegen.
Zwecks Verbesserung des Kalandrierungsergebnisses wird feiner Wassernebel
auf die Oberfläche
der zu dem Wal zenspalt/den Walzenspalten eines Kalanders laufenden Faserbahn
gesprüht.
Es wurde nun herausgefunden, dass Probleme oftmals auf Grund der
Verbesserung der oben offenbarten Kalandrierungstechnik verursacht
werden, weil Material von der Faserbahn, die von dem Trockenbereich
nach der Herstellung von Zellstoff kommt, an der heißen Thermowalze
anhaftet. Ein Füllstoff
wie zum Beispiel Kaolin, Talk oder Kalziumkarbonat, der dem Basispapier
beigemischt wird, haftet besonders leicht an der Oberfläche der Thermowalze
an. Obwohl Kalander Schaberklingen aufweisen, mit welchen die Oberfläche jeder
Thermowalze ununterbrochen gereinigt wird, wird das sich lösende Material
schnell die Oberfläche
der Thermowalze verschleißen,
sie somit körnig
machen. Dadurch wird wiederum das Kalandrierungsergebnis verschlechtert,
und das Nachlassen der Qualität muss
durch Veränderung
der Prozessparameter wie zum Beispiel durch Anheben der Temperatur
der Thermowalze und/oder durch Erhöhung des Feuchtigkeitsniveaus
ausgeglichen werden. Trotzdem erhöhen sich durch die Veränderung
der Prozessparameter wiederum die Kosten, und die Veränderung kann
von der Ausrüstung
herrührende
Probleme verursachen, wenn dies beinhaltet, sich innerhalb der oberen
Grenzwerte für
die Steuerung der ausrüstungsspezifischen
Prozessparameter zu bewegen.
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Die
Aufgabe der Erfindung besteht in der Beseitigung der Nachteile des
Standes der Technik. Daher besteht die Hauptaufgabe der Erfindung
darin, eine Anordnung und ein Verfahren zum Vermeiden des Verschleißes von
Thermowalzen zu erzielen.
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Weiterhin
besteht eine Aufgabe der Erfindung darin, eine Anordnung und ein
Verfahren zum Vermeiden des Verschleißes von Thermowalzen in einem
Kalander ohne Veränderung
der Prozessparameter, wie zum Beispiel den Betrag an zu dem Walzenspalt
zu bringender Wärme
oder die Feuchtigkeit der an dem Walzenspalt ankommenden Faserbahn, zu
erzielen.
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Eine
dritte Aufgabe der Erfindung besteht darin, das Anhaften der Bahn
an der Oberfläche
einer heißen
Thermowalze in einem Walzenspalt wesentlich zu verringern.
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Die
Aufgaben werden mittels der Anordnung gemäß Anspruch 1 und dem Verfahren
gemäß Anspruch
6 gelöst.
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Bei
der Anordnung der Erfindung weist der Kalander einen oder mehrere
Walzenspalte auf, zwischen denen sich die Faserbahn bewegt, während sie
gleichzeitig profiliert wird, und wobei von den Walzenspalten mindestens
einer aus einem Paar von Walzen mit einer Thermowalze und einer
derselben gegenüberliegend
angeordneten Gegendruckwalze besteht. Vor dem Paar von Walzen wird
die Faserbahn durch eine Benetzungsvorrichtung befeuchtet und vor
der Benetzungsvorrichtung ist an der an dem Kalander ankommenden
Faserbahn angrenzend ein Staubabscheider zum Reinigen der Faserbahn
vorhanden.
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Bei
dem Verfahren gemäß der Erfindung
wird die Faserbahn vor der Befeuchtung der Faserbahn durch Blasen
von Gas auf ihre Oberfläche
gereinigt.
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Die
Erfindung ist auf dem Grundgedanken aufgebaut, dass nach dem Trocknen
der Faserbahn und vor der Befeuchtung der an dem Kalander ankommenden
Faserbahn sich leicht lösendes
Material von der Faserbahn entfernt wird, wobei es sich bei dem
Material oftmals um Füllstoff
handelt, der als trockener Staub von der Faserbahn entfernt wird.
Bei der Herstellung von Zellstoff in der Nasspartie einer Papiermaschine
wird die Faserbahn auf einem Sieb hergestellt, wobei ihr in diesem
Zusammenhang Füllstoff
beigemischt wird. Nach der Herstellung von Zellstoff wird der auf
dem Sieb hergestellte Zellstoff getrocknet, um eine Faserbahn mit
einem niedrigen Feuchtigkeitsniveau auszubilden. Somit bezieht sich Trocknen
in diesem Zusammenhang in erster Linie auf das Trocknen der von
dem Zellstofftrockenbereich kommenden Faserbahn, die auf dem Sieb
hergestellt wird. Auch die von dem Streichen der Faserbahn kommende
Faserbahn kann auf den Trockentrommeln oder ähnlicher Trockenausrüstung nach dem
Trocknen stauben, wobei aus diesem Grund die Staubabscheideranordnung
gemäß der Erfindung auch
nach dem Trockenbereich der Streicheinrichtung unmittelbar vor der
Benetzung der an dem Kalander ankommen den Faserbahn positioniert
sein kann.
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Das
Entfernen von Staub von der Faserbahn nach dem Trocknen und nach
dem Streichen ist zum Beispiel in den Patentschriften US-A-4 019
953 und US-5 878 462 und US-5 577 294 offenbart, wobei diese keinen
Bezug dazu enthalten, wie dies zur Verbesserung des Kalandrierungsergebnisses
in einem Kalander mit mindestens einem Walzenspalt verwendet werden
könnte,
bei dem eine der Gegendruckwalzen ein heizbare Thermowalze ist.
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Mittels
der hierbei verwendeten Anordnung und dem Verfahren der Erfindung
wird der Verschleiß der
Thermowalzen wirksam verringert, ohne die Prozessparameter zu verändern, da
die Menge an losem Material wie zum Beispiel Füllstoff, welches sich von der
Faserbahn zu der Oberfläche
der Thermowalze löst,
durch das vor dem Kalander ausgeführte Blasen wesentlich verringert
wird. Es wurde auch bemerkt, dass obwohl die Faserbahn eine Papierbahn
war, der normalerweise keine Füllstoffe
beigemischt werden, (zum Beispiel Zeitungspapier, Packpapiere),
das Anhaften der Faserbahn an der Thermowalze mittels der Anordnung
gemäß der Erfindung
verringert werden kann.
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Die
Erfindung wird unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen detaillierter
demonstriert.
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1 ist
eine schematische Ansicht der Anordnung der Erfindung von der Seite
gesehen,
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2 ist
eine schematische Ansicht des bei der Anordnung der Erfindung verwendeten
Staubabscheiders, ebenfalls von der Seite gesehen, Nachfolgend werden
zuerst die Hauptmerkmale der Anordnung gemäß 1, und dann
die Hauptstrukturen des Staubabscheiders gemäß 2 abgehandelt.
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Bei
der Anordnung gemäß 1 bewegt sich
die Faserbahn W von links nach rechts. Die Faserbahn W kommt von
der Trockentrommel 6; 61 der Trockenausrüstung an
der Nasspartie der Papiermaschine über die Führungsrollen zu dem Staubabscheider 3.
Von dem Staubabscheider verfolgt die Faserbahn W ihren Weg weiter über die
Führungsrollen
zu dem ersten Wasserkasten 2; 2' und dem zweiten Wasserkasten 2, 2'', wobei beide Seiten der Faserbahn
W mittels der Wasserkästen 2 befeuchtet werden.
Von den Wasserkästen
verfolgt die Faserbahn W ihren Weg weiter zu dem Mehrwalzenspaltkalander 5 mit
sieben Walzenspalten N, wobei sechs der Walzenspalte ein Paar von
Walzen umfassen, die eine heizbare Thermowalze gegenüber der
metall- oder polymerbeschichteten Walze aufweisen.
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Der
Staubabscheider 3 von 2 enthält die Blasvorrichtung 32 zum
Blasen von Luft zu der Faserbahn W, und den Saugkasten 31 zur
Rückgewinnung
des sich von der Faserbahn lösenden
Staubes.
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Die
Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
und ihrer allgemeinen Beschreibung detaillierter beschrieben.
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Bei
der Anordnung gemäß der Erfindung
ist die Faserbahn W eine Papierbahn, die an der Nasspartie der Papiermaschine
auf einem Sieb (in der Figur nicht dargestellt) auf eine an sich
bekannte Art und Weise hergestellt wurde, so dass auch Talk, Kaolin,
Kalziumkarbonat oder andere bekannte Füllstoffe demselben in einer
von der Papierqualität
abhängigen
Menge beigemischt wurden. Die Faserbahn W kommt an der Anordnung
gemäß der Erfindung
von dem Trocknen 6 der auf dem Transportsieb getragenen
Faserbahn an. In der Figur ist die letzte Trockentrommel 61 der
Trockenausrüstung
dargestellt. Von der Trockentrommel der Trockenausrüstung kommt die
Faserbahn W an dem Staubabscheider 3 an, wobei die Faserbahn
weiter von unten auf dem Transportsieb getragen wird. Ein starker
Luftstrom wird auf die Oberfläche
der Faserbahn der Seite der Faserbahn W gegenüberliegend geblasen, die auf
dem Transportsieb mittels der Blasvorrichtung 32 des Staubabscheiders 3 getragen
ist, die sich vorteilhafterweise von einem Ende zu dem anderen in
seitlicher Richtung der Faserbahn erstreckt. Der starke Luftstrom
wird zum Entfernen von losem Staub von der Faserbahn W verwendet,
wobei der Staub meistens ein Füllstoff
wie zum Beispiel Kalziumkarbonat ist, der bei der Zellstoffherstellung
nicht vollkommen an den Fasern der Faserbahn anhaftet. Der von der Faserbahn
W geblasene Staub wird mittels des Saugkastens 31 des unter
der Blasvorrichtung 32 angeordneten Staubabscheiders 3 auf
derselben Seite wie die Blasvorrichtung zurückgewonnen, der in einem solchen
Abstand von der Blasvorrichtung angeordnet ist, dass sich der sich
von der Oberfläche
lösende
Staub von der Oberfläche
der Faserbahn auf der Grundlage der Saugwirkung des Saugkastens
in den Saugkasten bewegt. In der Figur wurde der Saugkasten 31 ohne
die Vakuumpumpe oder eine ähnliche
Anordnung, welche die Saugfunktion des Saugkastens erreicht, schematisch
dargestellt. Nach dem Saugkasten 31 werden beide Seiten
der Faserbahn W mittels der Wasserkästen 2; 2' und 2, 2'' befeuchtet. Die Wasserkästen 2 sind
in der Nähe
der Oberfläche
der Faserbahn angeordnet, und sie umfassen sich von einem Ende zu
dem anderen in Querrichtung zu der Bewegungsrichtung der Faserbahn
erstreckende Düsen,
die zum Sprühen
von Wasser auf die Oberfläche
der Faserbahn verwendet werden. Durch das Sprühen des Wassers wird die Absicht
verfolgt, das Feuchtigkeitsniveau der Faserbahn so anzuheben, dass
es für
die Kalandrierung geeignet ist, und um das Feuchtigkeitsprofil der
Linie einzustellen.
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Die
Faserbahn W kann getragen sein, oder ohne Unterstützung sein,
wenn sie an den Wasserkästen 2 ankommt.
Von den Wasserkästen 2 wird
die Faserbahn W mittels Führungsrollen
zu dem Mehrwalzenspaltkalander 5 übertragen.
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Der
Mehrwalzenspaltkalander von 1 umfasst
sieben Walzenspalte N zwischen sieben Paaren von Walzen. Die Linie
P in dem Walzensystem des Mehrwalzenspaltkalanders, die sich durch die
Mittellinie der Walzen hindurchbewegt, ist annähernd in der Vertikalposition
angeordnet. In dem Mehrwalzenspaltkalander sind die oberste Walze 51 und
die unterste Walze 52 Walzen mit variabler Bombierung mit
einem Metall- oder Polymerüberzug,
die zum Beispiel von innerhalb der Walze mit einer Belastungsausrüstung ausgerüstet sind.
Die obersten und untersten Walzen können in Richtung der Linie
P des Walzensystems mittels geeigneter Hydraulikausrüstung bewegt
werden, die mit den Achsgehäusen der
Walzen verbunden ist. Die Zwischenwalzen 501 –506 sind entweder metall- oder polymerbeschichtete
Zwischenwalzen, so dass die Zwischenwalzen 502 , 503 , und 505 ungeheizte
Polymerwalzen sind. Zusätzlich
weist der Mehrwalzenspaltkalander mit dem Achsgehäuse einer
jeden Zwischenwalze verbundene Belastungsarme auf, durch welche
die eigene Schwerkraft der Zwischenwalzen und das Gewicht der Instrumente
an den Enden der Zwischenwalzen, wie zum Beispiel von Rückgewinnungswalzen
und Schaberklingen in den Thermowalzen auf gewünschte Art und Weise ausgeglichen
werden können.
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Daher
weisen die Walzenspalte N1, N2, N4, N5, N6 und N7 eine heizbare
metallbeschichtete Thermowalze als die eine Walze in dem Paar von Walzen
auf, wobei derselben gegenüberliegend
eine metall- oder polymerbeschichtete Walze als Gegendruckwalze
vorhanden ist. Der Walzenspalt N3 ist ein sogenannter Umkehrwalzenspalt
mit zwei einander gegenüberliegenden
ungeheizten, polymerbeschichteten Zwischenwalzen. Der gewünschte Walzenspaltdruck
auf den Walzenspalten N wird zum Beispiel durch Bewegen der oberen
und/oder unteren Walze 51, 52 im Verhältnis zu
der Linie P des Walzensystems, und/oder durch die Verwendung der
inneren Belastungsausrüstung
der oberen und unteren Walzen erzeugt. Der Umkehrwalzenspalt wird
zur Profilierung beider Seiten der Faserbahn W benötigt. Auf
die Technologie nach dem Stand der Technik wird in Bezug auf die
detailliertere Struktur der Mehrwalzenspaltkalander Bezug genommen.
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In
dem Mehrwalzenspaltkalander wird die Faserbahn W von einem Walzenspalt
zu einem anderen mittels Austragswalzen geführt, die mit den Enden der
Zwischenwalzen verbunden sind, so dass sich die Faserbahn zwischen
den Walzenspalten bewegt, wobei ihre Oberfläche gleichzeitig durch die Kombinationswirkung
von zu der Faserbahn gebrachter Wärme und durch den in den Wal zenspalten vorherrschenden
Druck profiliert wird. Im Allgemeinen würden sich Füllstoff und anderes loses Material von
der Faserbahn in wesentlichen Mengen lösen und an den Thermowalzen
(hier die Zwischenwalzen 501 und 504 und 506 )
der Walzenspalte anhaften, wobei dieses gelöste Material mittels Schaberklingen entfernt
werden müsste,
wobei das Material trotzdem die Oberfläche der Walze aufrauen und
dort Verschleiß verursachen
würde.
Auf Grund des Verschleißes
der Oberfläche
müssten
die Steuerungsparameter für
die Kalandrierung, wie zum Beispiel die Menge von Wasser und/oder
die Temperatur der Thermowalzen verändert werden, um dieselbe Profilierung der
Oberfläche
der Faserbahn zu erreichen.
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Bei
der Anordnung von 1 haftet wesentlich weniger
loses Material an der Oberfläche
der Thermowalzen 501 und 504 und 506 der
Faserbahn, da die Oberfläche
der Faserbahn gereinigt wurde, indem das lose Material vor der Befeuchtung
der Faserbahn weggeblasen wurde, so dass sogar der Verschleiß der Walzen
kleiner ist. In diesem Fall bleibt das Kalandrierungsergebnis leichter
konstant, ohne die Steuerungsparameter zu ändern.
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Oben
wurde nur eine Ausführungsform
der Anordnung 1 zum Vermeiden des Verschleißes von Thermowalzen gemäß der Erfindung,
und der darin verwendete Staubabscheider 3 offenbart, wobei
es für
Fachleute auf diesem Gebiet offensichtlich ist, dass es möglich ist,
die Er findung auf viele andere Arten innerhalb des Schutzumfanges
der beigefügten
Ansprüche
und des Erfindungsgedankens zu realisieren. Somit kann der Mehrwalzenspaltkalander mehr
oder weniger Walzenspalte aufweisen. Die Staubabscheiderausrüstung kann
auch in Kalandern mit einem einfachen Walzenspalt verwendet werden, wobei
eine Thermowalze als die zweite Walze verwendet wird. Die zur Befeuchtung
der Faserbahn verwendete Benetzungsvorrichtung kann auch eine Vorrichtung
anderer Art sein, die zur Befeuchtung der Faserbahn verwendet wird,
wie zum Beispiel eine Vorrichtung, die auf der Zugabe von Dampf
basiert, oder eine Walzenaufbringungsvorrichtung sein.
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Zusammenfassung
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Anordnung
und Verfahren zum Vermeiden des Verschleißes von Thermowalzen in einem
Kalander
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Die
Erfindung betrifft eine Anordnung zum Vermeiden des Verschleißes von
Thermowalzen in einem Kalander, wobei in der Anordnung (1)
ein Kalander mit einem oder mehreren Walzenspalten (N) vorgesehen
ist, zwischen denen sich die Faserbahn (W) bewegt, während sie
gleichzeitig profiliert wird, und wobei von den Walzenspalten (N)
mindestens einer aus einem Paar von Walzen mit einer Thermowalze
und deren Gegendruckwalze besteht, so dass die Faserbahn durch eine
Benetzungsvorrichtung (2) vor dem Paar von Walzen befeuchtet
wird. In der Anordnung ist vor der Benetzungsvorrichtung für die Faserbahn
der Staubabscheider (3) an der zu kalandrierenden Faserbahn
angrenzend vorgesehen, mit dem die Faserbahn gereinigt wird.