DE1168240B - Trockenpartie in einer Langsiebpapiermaschine - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. Kl.: D21f

Deutsche Kl.: 55 d - 28/20

Nummer: 1 168 240

Aktenzeichen: B 56702 VII b / 55 d

Anmeldetag: 17. Februar 1960

Auslegetag: 16. April 1964

Die Erfindung betrifft eine Trockenpartie in einer Langsiebpapiermaschine mit einer Reihe von üblicherweise mit Dampf geheizten Trockenzylindern.

Einer der letzten Verfahrensschritte bei der Papierherstellung besteht bekanntlich darin, dem Papier einen bestimmten Trockenheitsgrad zu geben. Dabei ist es erwünscht, daß dieser Trockenheitsgrad innerhalb vorgegebener Grenzen bleibt, sei es, weil das Papier weiterhin noch anderen Behandlungsschritten unterworfen werden soll, sei es auch nur, um gute mechanische Eigenschaften des hergestellten Papiers zu erhalten.

Es ist bereits eine Trockenvorrichtung zur Trocknung verschiedener Erzeugnisse, darunter auch Papier, bekannt, bei welcher einerseits ein die Temperatur im Inneren eines der Trockenzylinder messendes Temperaturfühlorgan und zum anderen ein weiteres Temperaturfühlorgan vorgesehen ist, welches die Temperatur in der Nähe der Außenwandung des dem erstgenannten Zylinder benachbarten Trockenzylinders mißt, wobei aus den Anzeigen der beiden Temperaturfühler eine Steuergröße gebildet wird, welche zur Beeinflussung der auf die Papierbahn übertragene Wärmemenge dient. Bei dieser bekannten Anordnung ist das auf die Außentemperatur ansprechende Temperaturfühlorgan absichtlich in Abstand von der Außenwandung des betreffenden Trockenzylinders und so angeordnet, daß es den Schwankungen der allgemeinen Umgebungstemperatur unterliegt und diese in die Messung mit eingehen. Infolge dieser Beeinflussung der Regelvorrichtung durch die Umgebungstemperatur ist eine exakte Regelung des in der Trockenpartie bewirkten Trocknungsgrades nicht möglich.

Die Erfindung betrifft somit eine Trockenpartie in einer Langsiebpapiermaschine mit einer Reihe von Trockenzylindern, wobei zur Erzielung eines gleichförmigen Trockenheitsgehaltes der Papierbahn die auf die Papierbahn übertragene Wärmemenge von einer Steuergröße beeinflußt wird, welche aus dem Anzeigen zweier Temperaturfühler gebildet wird. Durch die vorliegende Erfindung soll der geschilderte Nachteil der bekannten Vorrichtung vermieden und eine wirklich exakte Regelung des Trockenheitsgehaltes auf der Grundlage einer strengen Messung der von einem der Trocknungszylinder auf das Trocknungsgut übertragenen Wärmemenge erreicht werden.

Zu diesem Zweck ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß die beiden Temperaturfühler an einem der Zylinder angeordnet sind, und zwar einmal an einer die mittlere Temperatur der Zylinderinnen-Trockenpartie in einer Langsiebpapiermaschine

Anmelder:

Jean Georges Baert, Paris

Vertreter:

Dipl.-Ing. C. Wallach, Patentanwalt,

München 2, Kaufingerstr. 8

Als Erfinder benannt:
Jean Georges Baert, Paris

Beanspruchte Priorität:
Frankreich vom 17. Februar 1959 (787113),
vom 28. Oktober 1959 (808 702)

Oberfläche aufweisenden Stelle und zum anderen an einem nackten Teil der Außenoberfläche des Zylinders. Vorzugsweise dienen dabei in an sich bekannter Weise als Temperaturfühler elektrisch in Reihe oder parallel geschaltete Thermoelemente.

Indem gemäß der Erfindung die beiden Temperaturfühler an ein und demselben Trockenzylinder (im folgenden als »Steuerzylinder« bezeichnet) angeordnet werden und die Temperatur der Zylinderaußenfläche unter bewußter Ausschaltung der Umgebungseinflüsse möglichst dicht an der Zylinderoberfläche gemessen wird, erhält man als Grundlage der Regelung eine Größe, welche genau der von dem Steuerzylinder auf das durchlaufende Trocknungsgut übertragenen Wärmemenge entspricht. Unter Verwendung dieser Meßgröße erreicht man die gewünschte genaue Regelung des Trockenheitsgrades.

Bekanntlich wird das Papier entlang der Trockenpartie zunächst wachsenden Temperaturen und sodann abnehmenden Temperaturen ausgesetzt. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist in diesem Zusammenhang vorgesehen, daß der die Temperaturfühler aufweisende Zylinder an der Stelle der Trockenpartie angeordnet ist, an der die Temperatur der Trockner die höchsten Werte aufweist.

Hinsichtlich der Anordnung des die Innentemperatur messenden Fühlers, der gemäß der Erfindung sich an einer die mittlere Temperatur der Zylinderinnenoberfläche aufweisenden Stelle befinden soll,

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bestehen verschiedene Möglichkeiten. Üblicherweise werden die Trocknungszylinder mit gesättigtem Dampf geheizt, wobei das Kondensationswasser entlang der Innenwandung der Trocknungszylinder herabrieselt. Der die Innentemperatur messende Temperaturfühler kann daher entweder in diesem im unteren Teil des Zylinders sich ansammelnden Kondensatwassers oder aber, wenn das Kondensat aus dem Zylinder herausgeführt wird, in einem von dem Kondensatwasser durchflossenen Saugheber oder schließlich an irgendeinem beliebigen Punkt an der Innenseite des Steuerzylinders angeordnet sein.

Werden in an sich bekannter Weise Thermoelemente als Temperaturfühler verwendet, so können diese, wie bereits erwähnt, elektrisch in Reihe gegeneinander oder parallel geschaltet sein. In beiden Fällen ist die von den Thermoelementen abgegebene Ausgangsspannung ein Maß für die von dem Steuerzylinder an die Papierbahn übertragene Wärmemenge; bei Parallelschaltung der Thermoelemente ist die Ausgangsgröße darüber hinaus auch noch eine direkte Funktion der Temperatur an der Innenseite des Steuerzylinders.

Im Falle dieser zuletzt erwähnten Parallelschaltung der Thermoelemente kann die Wirkungsweise wie folgt beschrieben werden: Bei normaler Bewegung der Papierbahn unterliegt die im Innern des Zylinders herrschende Temperatur nur langsamen Schwankungen von geringer Größe. Die von den Thermoelementen an die Regelvorrichtung gelieferte Anzeige ist dann wie die Differenz zwischen den Temperaturen an der Innen- und der Außenseite des Steuerzylinders veränderlich. Bei einer wesentlichen Störung, beispielsweise durch Reißen der Papierbahn während der Trocknung, hingegen gibt die von den Thermoelementen an die Regelvorrichtung gelieferte Anzeige nicht nur die Temperaturänderungen zu beiden Seiten der Wandung des Steuerzylinders wieder, sondern auch die erheblichen Änderungen der im Inneren des Steuerzylinders herrschenden Temperatur, die notwendigerweise auftreten. Bei dieser Ausführung kann daher über die Konstanthaltung des Trockenheitsgrades des Trocknungsgutes hinaus die im Inneren des Steuerzylinders herrschende Temperatur auf einem einstellbaren und im wesentlichen konstanten Wert gehalten werden.

Die von den als Temperaturfühlern dienenden Thermoelementen gelieferte Spannung kann in beliebiger Weise für die weitere Regelung verarbeitet werden; beispielsweise kann sie in einen statischen Luftdruck umgewandelt werden, der in einer Vergleichsvorrichtung mit einem einstellbaren Bezugsdruck verglichen werden kann und einen Luftdurchsatz steuert, der eine direkte Funktion des Wärmedurchsatzes des Steuerzylinders ist. Ein von diesem Luftdurchsatz hervorgerufener statischer Druck kann schließlich als Stellgröße dienen, weiche auf die Regelstellung des Stellorgans, beispielsweise eines Ventils einwirkt, welches die Speisung der verschiedenen Trocknungszylinder mit einem Heizungsströmungsmittel steuert.

Falls, wie üblich, dampfbeheizte Trockenzylinder Anwendung finden, kann gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung vorgesehen sein, daß die Dampfzuleitung zu dem Zylinder mit der Dampfzuleitung zu einem der benachbarten Zylinder über eine Querleitung verbunden ist, und daß ferner sowohl die Dampfzuleitungen zu den genannten Trockenzylindern als auch die Querleitung mit Ventilen versehen sind, wobei die in den Zuleitungen zu den Zylindern liegenden Ventile zwischen der Querleitung und der Hauptdampfleitung angeordnet sind. Auf diese Weise kann die thermische Ansprechzeit der Vorrichtung beeinflußt werden und zur Erzielung einer guten Regelung so eingestellt werden, daß Schwingungen in der Regelung vermieden werden.

Nachstehend sind zwei Ausführungsbeispiele an Hand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung der ersten Ausführungsform der Erfindung,

F i g. 2 eine schematische Teildarstellung der zweiten Ausführungsform der Erfindung.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, wird der Dampf den Zylindern 2 und dem Steuerzylinder 3 von der Zuführungsleitung 1 über die Leitungen 4 zugeführt.

Mit dem Ventil 5 kann die Dampfzufuhr unterbrochen werden; der Regler 6 wirkt auf das ferngesteuerte Ventil 7, und zwar über die Leitung 8 in Abhängigkeit von den physikalischen Eigenschaften des den Zylindern zugeführten Dampfes, die über die Leitung 9 übertragen werden.

Mit Hilfe einer derartigen Vorrichtung können die verschiedenen Zylinder mit Dampf bestimmter vorgegebener Eigenschaften gespeist werden, welche innerhalb bestimmter Grenzen beliebig durch Einwirkung auf den Regelpunkt des Reglers 6 gewählt werden können.

Ein Thermoelement 10 ist auf der Außenoberfläche des Steuerzylinders 3 vorgesehen, während ein weiteres Thermoelement 11 in das Kondensat 12 taucht, das aus dem Inneren des Zylinders 3 mit Hilfe des Saughebers 13 herausgehebert wird, wobei die mittlere Temperatur des Kondensats 12 sich mit der im Inneren des Steuerzylinders herrschenden Temperatur ändert.

Bei der in F i g. 1 dargestellten ersten Ausführungsform der Erfindung sind die beiden Thermoelemente 10 und 11 hintereinandergeschaltet und mit einer Vorrichtung 14 bekannter Art verbunden, welche die Spannungsdifferenz in einen statischen Druck umwandelt, welcher über eine Leitung 17 in die abgeschlossene Kammer 15 eines Vergleichers 16 übertragen wird.

Der Vergleicher 16 ist ebenfalls von an sich bekannter Art und gestattet, mittels des Ventils 18 den Luftdurchsatz in der Leitung 19 in Abhängigkeit von dem zwischen der Kammer 15 und der Kammer 20 herrschenden Druckunterschied zu ändern; der in der Kammer 20 herrschende Druck kann mit Hilfe eines Ventils 21 auf den gewünschten Wert eingestellt werden.

Der Vergleicher 16 ist ferner mit dem Regler 6 in der Weise verbunden, daß er dessen Regelstellung in Abhängigkeit von dem in der Kammer oberhalb des Ventils 18 herrschenden statischen Druck verändert.

Weiterhin ist eine Verbindung zwischen der Speiseleitung des Steuerzylinders 3 und der des unmittelbar auf ihn folgenden Zylinders vorgesehen und mittels der Ventile 22, 23 und 24 kann die Dampfzufuhr zu dem Steuerzylinder in der Weise geändert werden, daß die thermische Ansprechzeit der Vorrichtung zur Erzielung einer guten Regelung einstellbar ist.

Im folgenden wird die Wirkungsweise der Vorrichtung beschrieben:

Es sei angenommen, daß aus irgendeinem Grund (zu geringe Fördergeschwindigkeit, zu geringe Papier-

dicke, zu trockene Filze, Erhöhung des Vakuums der Pressen, usw.) das Papier zu trocken sei; das bedeutet, daß die Zylinder im allgemeinen und der Steuerzylinder im besonderen eine zu große Wärmemenge auf das Papier übertragen. Diese Wärmemenge wird durch die Spannungsdifferenz an den Klemmen der Thermoelemente 10 und 11 gemessen und in eine Druckänderung in der Kammer 15 umgewandelt. Dies hat eine Änderung des Luftdurchsatzes in der Leitung 19 sowie eine Änderung der Regelstellung des Reglers 6 zur Folge, wodurch automatisch die die Gesamtvorrichtung speisende Dampfzufuhr verringert wird.

Diese Verringerung des Dampfdurchsatzes hat eine Verringerung der auf das Papier übertragenen Wärmemenge zur Folge, was wiederum die Erzielung eines Papiers von niedrigerem Trockenheitsgrad bewirkt. Im Fall zu niedriger Trockenheit des Papiers würde die Regelung entsprechend in umgekehrter Richtung wirken.

Man erkennt, daß der Wert des Trockenheitsgrades des Papiers mit Hilfe des Ventils 21 geregelt werden kann, das den in der Kammer 20 des Vergleichers 16 herrschenden Bezugsdruck bestimmt.

Die Vorrichtung weist eine hohe Genauigkeit und Betriebssicherheit auf. Nimmt man beispielsweise an, daß das Papier während der Trocknung reißt, bewirkt der Umstand, daß das Papier nicht mehr in Kontakt mit dem Steuerzylinder 3 gelangt, eine wesentliche Verringerung des Wärmedurchsatzes, die ihrerseits, wie oben angegeben, auf den Regler 6 im Sinne einer sofortigen Schließung des ferngesteuerten Ventils 7 wirkt.

Fig. 2 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung; die elektrische Schaltung, welche die beiden Thermoelemente 10 und 11 mit der die Spannungsdifferenz in einen statischen Druck umwandelnden Vorrichtung 14 verbindet, ist ausgezogen, während in dünnen Strichen ein Teil der Papiermaschine, die dieselbe wie im vorhergehenden Ausführungsbeispiel ist, angegeben ist.

Wie aus F i g. 2 ersichtlich, sind die Zweige 12 a und 10 a und entsprechend die Zweige 12 & und 10 b der Thermoelemente 12 und 10 miteinander verbunden.

Die Zweige 10 a, 12 a und 19 b, 12 b sind sodann mit den Klemmen 14 a und 14 b der Vorrichtung 14 verbunden. Die Thermoelemente 10 und 12 wirken somit in Parallelschaltung auf die Vorrichtung 14 ein.

Es kann der Wärmedurchsatz in dem Steuerzylinder auch mittels jeder anderen beliebigen Vorrichtung gemessen werden. Beispielsweise können Thermometer, wie etwa elektrische Widerstandsthermometer oder Fliissigkeitsausdehnungsthermometer oder auch Kontaktthermometer, verwendet werden.

Obwohl ferner in den beschriebenen Ausführungsbeispielen die Regelkreise teilweise elektrisch und teilweise pneumatisch ausgeführt sind, kann die Erfindung selbstverständlich auch in Vorrichtungen mit nur pneumatischer oder nur elektrischer oder mit irgendeiner sonstigen, beispielsweise hydraulischen Regelübertragung ausgeführt werden.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Trockenpartie in einer Langsiebpapiermaschine mit einer Reihe von Trockenzylindern, wobei zur Erzielung eines gleichförmigen Trokkenheitsgehaltes der Papierbahn die auf die Papierbahn übertragene Wärmemenge von einer Steuergröße beeinflußt wird, welche aus dem Anzeigen zweier Temperaturfühler gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Temperaturfühler (10, 11) an einem (3) der Zylinder (2) angeordnet sind, und zwar einmal an einer die mittlere Temperatur der Zylinderinnenoberfläche aufweisenden Stelle und zum anderen an einem nackten Teil der Außenoberfläche des Zylinders.

2. Trockenpartie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Temperaturfühler elektrisch in Reihe oder parallel geschaltete Thermoelemente (10, 11) dienen.

3. Trockenpartie nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der die Temperaturfühler aufweisende Zylinder (3) an der Stelle der Trockenpartie angeordnet ist, an der die Temperatur der Trockner die höchsten Werte aufweist.

4. Trockenpartie nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, bei der dampfbeheizte Trockenzylinder Anwendung finden, dadurch gekennzeichnet, daß die Dampfzuleitung zu dem Zylinder (3) mit der Dampfzuleitung zu einem der benachbarten Zylinder (2) über eine Querleitung (25) verbunden ist und daß ferner sowohl die Dampfzuleitungen zu den genannten Trockenzylindern (2, 3) als auch die Querleitung (25) mit Ventilen (22 bis 24) versehen sind, wobei die in den Zuleitungen zu den Zylindern liegenden Ventile (22 und 24) zwischen der Querleitung (25) und der Hauptdampfleitung (1) angeordnet sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschrift Nr. 831 801;

deutsche Auslegeschrift L 13 997 VII/55 d (bekanntgemacht am 28. 6. 1956);

USA.-Patentschriften Nr. 1744 492, 2135 627;

Zeitschrift »Das Papier« vom Jahre 1954, Heft 3/4, S. 42.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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