DE19829131A1 - Verfahren zur Glättung von Faserbahnen, vorzugsweise Papier- oder Kartonbahnen, unter Einschluß von Beaufschlagung mit Medium, und Vorrichtungen hierzu - Google Patents
Verfahren zur Glättung von Faserbahnen, vorzugsweise Papier- oder Kartonbahnen, unter Einschluß von Beaufschlagung mit Medium, und Vorrichtungen hierzuInfo
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Abstract
Die erfindungsgemäßen Verfahren zur Glättung von Faserbahnen 6, vorzugsweise Papier- oder Kartonbahnen, zeigen auf, daß durch verfahrenstechnischen Einschluß von Beaufschlagung mit einem Medium 13, bestehend aus mehreren Medienkomponenten 14, 15, vor Glättpreßspalten 7 der gewüschte Glättewert leichter, feinfühliger und bei Bedarf auch quer zur Faserbahn 6 geregelt, und bei stabiler Bahnführung erreicht wird. Dabei weist das Medium 13 mehrere Medienkomponenten 14, 15 auf, von denen eine Medienkomponente Wasserdampf 14 ist. DOLLAR A Ferner zeigt die Erfindung Vorrichtungen auf für die Durchführung der erfindungsgemäßen Verfahren zur Glättung von Faserbahnen 6. Hauptziele, die für das Medium 13 angestrebt werden, sind dabei Mischung, Regelung, Bahnbeaufschlagung und Kreislaufführung.
Description
Die erfindungsgemäßen Verfahren zur Glättung von Faser
bahnen 6, vorzugsweise Papier- oder Kartonbahnen, zeigen
auf, daß durch verfahrenstechnischen Einschluß von Beauf
schlagung mit einem Medium 13, bestehend aus mehreren
Medienkomponenten 14, 15, vor Glättpreßspalten 7 der ge
wünschte Glättewert leichter, feinfühliger und bei Bedarf
auch quer zur Faserbahn 6 geregelt, und bei stabiler Bahn
führung erreicht wird. Dabei weist das Medium 13 mehrere
Medienkomponenten 14, 15 auf, von denen eine Medienkomponente
Wasserdampf 14 ist.
Ferner zeigt die Erfindung Vorrichtungen auf für die Durch
führung der erfindungsgemäßen Verfahren zur Glättung von
Faserbahnen 6. Hauptziele, die für das Medium 13 angestrebt
werden, sind dabei Mischung, Regelung, Bahnbeaufschlagung
und Kreislaufführung.
Die betroffenen Faserbahnen 6, vorzugsweise Papier- oder
Kartonbahnen, werden in der Praxis in großtechnischen An
lagen hergestellt. Im Endbereich dieser Anlagen sind meistens
Walzenpressen als Glättpressen installiert mit vorzugsweise
Beheizung einer oder mehrerer der Walzen 8, 9, von denen eine
oder mehrere metallische Manteloberfläche haben. Auch sind aus
vielen Publikationen bekannt und im Praxiseinsatz befindlich
Einrichtungen zur Beaufschlagung von Faserbahnen 6 mit allein
nur Wasserdampf vor dem Einlauf in den Glättpreßspalt 7.
Die Beaufschlagung von Faserbahnen 6 mit Wasserdampf vor dem
Einlauf in den Glättpreßspalt 7 macht Sinn, denn es wird dadurch
eine Steigerung des Glättewertes erreicht. Diese Steigerung des
Glättewertes kann beachtlich sein wie die Abb. 1 zeigt:
Für eine bestimmte Sorte Papier, in diesem Fall ohne Ober
flächenbeschichtung, ist die Steigerung des Glättewertes durch
Beaufschlagung mit Wasserdampf rund dreimal so groß als durch
fünfzigprozentige Erhöhung des Liniendruckes im Glättpreß
spalt 7 erreicht würde.
Es gibt aber bei den bekannten Verfahren und den Vorrichtungen
zu deren Durchführung, besonders für Faserbahnen 6 ohne oder
mit nur sehr geringer Oberflächenbeschichtung, Nachteile und
Limits:
Die Faserbahnen 6 sind teilweise sehr dünn, viele unter
80/1000 mm dick. Zu diesem Wert ergibt sich, daß die zur Be
aufschlagung angebotene und bereits auf Minimum geregelte
Menge Wasserdampf dennoch deutlich mehr ist als das maximale
Aufnahmevermögen der Faserbahn 6 pro Flächeneinheit bei gegebener
Zeiteinheit. Dies ergibt volle Beaufschlagung der Faserbahn 6
und damit volle Steigerung um den abhängigen Glättewert. Eine
Regelung auf nur einen Teil des Steigerungswertes ist daher
meist nicht möglich. Desweiteren ist eine zusätzliche Regelung
quer zur Faserbahn ebenfalls nicht möglich, obwohl dies oft
durch im Herstellprozeß der Faserbahn 6 vorgeschaltete mögliche
Störungen durchaus wünschenswert wäre.
Der Abstand der Faserbahn 6 zur mechanischen Einrichtung 10 zur
Beaufschlagung mit Wasserdampf ist meist zu gering und infolge
des Volumenverlustes des Anteils kondensierendem Wasserdampf
nachteilig instabil.
Ferner führt die erforderliche Überschußmenge Wasserdampf zu
Leckageverlusten, welche nachteilige, produktionsstörende
Kondensationen ergeben können.
Insgesamt wird die Bahnführung sehr nachteilig beeinflußt, was
zu Reduzierung des Laufwirkungsgrades und negativer Beein
flussung der Qualität der Faserbahn 6 führen kann.
Die Erfindung hat nun die Aufgabe, durch Änderung des Verfahrens
der Beaufschlagung der Faserbahnen 6 vor dem Einlauf in den
Glättpreßspalt 7 die bisher bestehenden Nachteile und Limits
zu eliminieren.
Erfindungsgemäß wird dies erreicht, indem zur Beaufschlagung
der Faserbahn 6 vor Glättpreßspalten 7 ein Medium 13 mit mehreren
Medienkomponenten 14, 15 eingesetzt wird.
Wird beispielsweise ein Medium 13 mit der Medienkomponente
Wasserdampf 14 und einer weiteren Medienkomponente Heißluft 15
eingesetzt, so kann die Menge der Medienkomponente Heißluft 15
so groß gewählt werden, daß die Faserbahn 6 mit genügend Ab
stand, aber dennoch stabil über die Wegstrecke entlang der
mechanischen Einrichtung 10 zu Beaufschlagung der Faserbahn 6
mit dem Medium 13 geführt wird. Dabei ist erfindungsgemäß vor
gesehen, daß die Medienkomponente Wasserdampf 14 maximal 90%
des Gewichtes des Mediums 13 ausmacht, je das Gewicht der
Grenzschichtluft der Faserbahn 6 nicht mitgerechnet. Die Medien
komponente Heißluft 15 wird vorzugsweise teilweise oder nahezu
ganz im Kreislauf geführt, entlang der mechanischen Einrich
tung 10 zur Beaufschlagung der Faserbahn 6 mit dem Medium 13
als auch nachfolgend im Wiederaufbereitungsteil. Die mechanische
Einrichtung 10 zur Beaufschlagung der Faserbahn 6 ist dabei
strömungstechnisch vorzugsweise in einer der Arten ausgebildet
wie sie von den kontaktlosen Trocknersystemen in Coateranlagen
hinreichend bekannt sind. Letzteres gewährleistet äußerst stabile
Bahnführung bei minimalsten Leckagemengen für das Medium 13.
Es wird zur Beaufschlagung der Faserbahn 6 mit dem Medium 13 vor
dem Einlauf in den Glättpreßspalt das Medium 13 hergestellt
durch Vermischung der Medienkomponente Wasserdampf 14 mit der
Medienkomponente Heißluft 15 in einer vorgeschalteten Misch
einrichtung 11 vor der mechanischen Einrichtung 10 zur Beauf
schlagung der Faserbahn 6.
Sehr vorteilhaft und erfindungsgemäß großteils auch genutzt
ist die physikalische Vorgabe, daß beim Mischen von Gasen unter
sonst konstanten Bedingungen keine Volumenänderung auftritt.
Dasselbe gilt auch für die Entmischung, so daß beim Transfer
der Medienkomponente Wasserdampf 14 in die Faserbahn 6 kaum
eine Volumenänderung eintritt, weil sich die sonstigen Be
dingungen nur minimal ändern. Folglich bleibt die stabile
Bahnführung auch während diesem wichtigen Teil des Verfahrens
ablaufes erhalten.
Erfindungsgemäß ist zumindest für die Medienkomponente Wasser
dampf 14 wahlweise eine Mengenregelung vorgesehen. So kann die
Menge der Medienkomponente Wasserdampf 14 ohne Probleme auf nur
einen Teil des maximalen Aufnahmevermögens der Faserbahn 6 pro
Flächeneinheit bei gegebener Zeiteinheit gewählt werden. Somit
erhält man einen nutzbaren Variationsbereich, den man auch als
Regelbereich für einfach auszuführende, schnelle Bedienungs
eingriffe als auch zur Kompensation von eventuellen Fremd
störungen vorteilhaft nutzen kann.
Der vorgenannte Variationsbereich ist auch nutzbar und deshalb
erfindungsgemäß auch wahlweise vorgesehen zur Regelung des Glätte
wertes quer zur Faserbahn 6, besonders wenn die Faserbahn 6 vor
dem Glättpreßspalt 7 störende Unterschiede aufweist.
Wie aus Abb. 1 ersichtlich ist so eine Korrektur quer zur Faser
bahn mit Variation der Medienkomponente Wasserdampf 14 sehr
viel einfacher und effektiver als mit mit Liniendruckvariation
mittels zonengesteuerter Preßwalzen. Bei diesen ist zudem eine
Liniendruckvariation von 100 zu 150 Punkten in einem Bereich
von nur 150 mm Abstand nicht realisierbar.
Der Effekt der Zonenbeeinflussung mit nur der Menge der Medien
komponente Wasserdampf 14 bei sonst konstanter Preßspaltgeometrie
ist physikalisch möglich durch die gegebene Beeinflussung des
Rückfederungseffektes der Faserbahn 6 nach Glättpreßspalten 7.
Dieser Rückfederungseffekt, mit Reduzierung des Glättewertes,
kann bekannterweise Werte bis 40% erreichen.
Durch die Mischung der Medienkomponenten 14, 15 in einer er
findungsgemäß vorgeschalteten Mischeinrichtung 11 vor der
mechanischen Einrichtung 10 zur Beaufschlagung der Faserbahn 6
durch das Medium 13 ist nahezu unabhängig von der jeweiligen
Menge der einzelnen Medienkomponenten 14, 15 eine optimale Ver
teilung quer zur Faserbahn 6 erzielbar, sei es über die ganze
Breite oder wahlweise je Breitensegment.
Die Erfindung zeigt ferner Vorrichtungen zur Erreichung der
erfindungsgemäßen Verfahrensziele auf:
Vorrichtungen zur Glättung von Faserbahnen 6, vorzugsweise
Papier- oder Kartonbahnen, mit Walzenpresse(n) bekannter Art
als Glättpresse(n), bei der vor zumindest einem Glättpreß
spalt 7 die Faserbahn 6 mittels einer mechanischen Einrich
tung 10 mit einem Medium 13, das aus mehreren Medienkompo
nenten 14, 15 bestehend, beaufschlagt wird. Erfindungsgemäß ist
eine vorgeschaltete Mischeinrichtung 11 installiert zur Ver
mischung der Medienkomponenten 14, 15 des Mediums 13. Dabei
kann durchaus die vorgeschaltete Mischeinrichtung 11 körper
lich mit der mechanischen Einrichtung 10 eine Einheit sein,
um nach dem Mischvorgang möglichst kurze Wege zu realisieren.
Vorrichtung wie vorstehend beschrieben mit, vor oder an der
vorgeschalteten Mischvorrichtung 11, erfindungsgemäß einer
zusätzlichen Mengenregelung 18 für die Menge der Medienkompo
nente Wasserdampf 14.
Ferner ist erfindungsgemäß auch vorgesehen, die vor der vorge
schalteten Mischeinrichtung 11 installierte zusätzliche Mengen
regelung 18 für die Menge der Medienkomponente Wasserdampf 14
quer zur Faserbahn zu unterteilen, um in einzelnen Sektionen
getrennt regeln zu können. Es ist dann vorteilhaft, auch die
vorgeschaltete Mischeinrichtung 11 in analoge Sektionen zu
unterteilen.
Die Vorrichtungen können erfindungsgemäß ergänzt werden durch
ein Regelsystem, bestehend aus:
Meßeinrichtung 19 zur Messung der Glätte der Faserbahn 6.
Von dort wird das ermittelte Meßsignal 20, vorzugsweise je
Breitensegment, in einem Rechner- und Umwandlungssystem 21
ausgewertet. Das Ergebnis wird als Sollwertsignal 22 weiter
geleitet an die zusätzliche Mengenregelung 18 zur Regelung
der Menge der Medienkomponente Wasserdampf 14.
Die Meßeinrichtungen 19 bekannter Art messen üblicherweise
je unterteilt in Breitensegmenten. Folglich wird im Rechner-
und Umwandlungssystem 21 integriert zur Mittelwertsbildung
für ein Sollwertsignal 22, wenn über die Breite der Faser
bahn 6 nicht unterteilt geregelt wird. Bei Regelung unterteilt
über die Breite der Faserbahn 6 werden dagegen die Meßsig
nale 20 je Breitensegment umgewandelt, mit erforderlichenfalls
geringer Zusammenfassung, in einzelne Sollwertsignale 22.
Um Verluste zu minimieren ist bei den Vorrichtungen erfindungs
gemäß auch vorgesehen, daß, außer der Medienkomponente Wasser
dampf 14, der größte Teil anderer Medienkomponente(n) 15 im
Kreislauf geführt wird. Dabei wird die Kreislaufmenge 16 in
einer Aufbereitungsstation 12, an sich bekannter Art, mit zu
sätzlicher Frischmenge 17, so weit erforderlich, ergänzt und
danach die Neumenge weiterer Medienkomponente(n) 15 der vor
geschaltenen Mischeinrichtung 11 zugeführt.
Die Abbildungen zeigen technologische Abhängigkeiten als auch
ein Beispiel der Vorrichtungen zur Erzielung der erfindungs
gemäßen Verfahren:
Die Abb. 1 zeigt als Kurve im Diagramm die bekannte Ab
hängigkeit von allgemein Glätte I zu allgemein spezifischem
Volumen II von Faserbahnen 6, hier die Werte für eine nicht
oberflächenbeschichtete Papierbahn. Der Punkt 1 gibt die
erreichte Glätte an bei einem bestimmten Liniendruck A im
Glättpreßspalt 7 Der Punkt 2 zeigt, welche Glätte erreicht
wird, wenn der Liniendruck A im Glättpreßspalt 7 um 50 Prozent
gesteigert wird, die Steigerung der Glätte ist als Differenz 4
gekennzeichnet. Der Punkt 3 zeigt dagegen auf, welche Glätte
erreicht wird bei konstantem Liniendruck A, aber mit zusätz
licher Beaufschlagung der Faserbahn 6 mit Wasserdampf vor dem
Glättpreßspalt 7. Die Steigerung ist als Differenz 5 gekenn
zeichnet. Es ist leicht erkennbar, daß die Differenz 5, die
Wirkung durch zusätzliche Beaufschlagung mit Wasserdampf, rund
dreimal so groß ist als die Differenz 4, die Wirkung durch Er
höhung des Liniendruckes A um 50 Prozent.
Die Abb. 2 zeigt das Systemschema einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung zur Glättung von Faserbahnen 6 mit zusätzlicher
Beaufschlagung mit Medium 13 vor dem Glättpreßspalt 7. Die
Faserbahn 6 läuft durch einen Glättpreßspalt 7, dieser ist
gebildet durch die Walzen 8 und 9. Vor dem Glättpreßspalt 7
ist die mechanische Einrichtung 10 zur Beaufschlagung der
Faserbahn 6 mit dem Medium 13 angeordnet. Das Medium 13 wird
in der vorgeschalteten Mischeinrichtung 11, diese vor der
mechanischen Einrichtung 10, aus einzelnen Medienkomponenten,
in diesem Fall den Medienkomponenten 14 und 15, gebildet. Bei
der Medienkomponente Wasserdampf 14 ist die zusätzliche Mengen
regelung 18 aufgezeigt. Für die weitere(n) Medienkomponente(n) 15
ist die Kreislaufmenge 16 dargestellt, die in der Aufbereitungs
station 12, an sich bekannter Art, mit zusätzlicher Frisch
menge 17, soweit erforderlich, ergänzt und dann die Neumenge
weitere Medienkompnente(n) 15 wieder der vorgeschalteten Misch
einrichtung 11 zugeführt wird.
Ferner ist in der Abb. 2 eine Meßeinrichtung 19, in der
Produktionslinie direkt nach dem Glättpreßspalt und/oder im
Labor, zur Messung der Glätte der Oberfläche der Faserbahn 6
dargestellt. Das Meßsignal 20 wird in einem Rechner- und Um
wandlungssystem 21 ausgewertet und daraus abgeleitet als Soll
wertsignal 22 zur Steuerung der zusätzlichen Mengenregelung 18
in diese eingeleitet.
Die dargestellte Vorrichtung beeinflußt primär die der
mechanischen Einrichtung 10 zugewandten Seite der Faser
bahn 6. Soll auch die andere Seite der Faserbahn 6 gleich
artig beeinflußt werden, ist für diese Seite eine analoge
Vorrichtung zusätzlich vorzusehen.
Claims (9)
1. Verfahren zur Glättung von Faserbahnen 6, vorzugsweise
Papier- oder Kartonbahnen, mit Glätteinrichtungen als
Walzenpresse(n) bekannter Art als Glättpresse(n), ge
kennzeichnet dadurch, daß der Restteil für den gewünschten
Glättewert erreicht wird durch zusätzliche Beaufschlagung
der Faserbahn 6 durch ein Medium 13 vor zumindest einem
Glättpreßspalt 7 und daß das Medium 13 ein Gemisch ist,
das eine Medienkomponente Wasserdampf 14 aufweist und
diese Medienkomponente Wasserdampf 14 maximal 90 Prozent
des Gewichtes des Mediums 13 ausmacht, dabei je das Gewicht
der Grenzschichtluft der Faserbahn 6 nicht mitgerechnet.
2. Verfahren zur Glättung von Faserbahnen 6 nach Anspruch 1
und gekennzeichnet dadurch, daß zumindest die Menge der
Medienkomponente Wasserdampf 14 geregelt wird.
3. Verfahren zur Glättung von Faserbahnen 6 nach Anspruch 2
und gekennzeichnet dadurch, daß die Menge der Medien
komponente Wasserdampf 14 quer zur Faserbahn 6 unterteilt
geregelt wird.
4. Verfahren zur Glättung von Faserbahnen 6 nach Anspruch 1
oder 2 oder 3 und gekennzeichnet dadurch, daß ein Teil
des Mediums 13 als Kreislaufmenge 16 vorzugsweise im
Kreislauf geführt wird.
5. Vorrichtung zur Glättung von Faserbahnen 6, vorzugsweise
Papier- oder Kartonbahnen, mit Walzenpresse(n) bekannter
Art als Glättpresse(n), bei der vor zumindest einem Glätt
preßspalt 7 die Faserbahn 6 mittels einer mechanischen
Einrichtung 10 mit einem Medium 13, dies bestehend aus
mehreren Medienkomponenten 14, 15, beaufschlagt wird, ge
kennzeichnet dadurch, daß eine vorgeschaltete Mischein
richtung 11 vorhanden ist zur Vermischung der Medienkom
ponenten 14, 15 vor der Beaufschlagung der Faserbahn 6
durch das Medium 13.
6. Vorrichtung zur Glättung von Faserbahnen 6 nach An
spruch 5 und gekennzeichnet dadurch, daß vor oder in
der vorgeschalteten Mischeinrichtung 11 zumindest für
die Menge der Medienkomponente Wasserdampf 14 eine
Regelung vorgesehen ist.
7. Vorrichtung zur Glättung von Faserbahnen 6 nach An
spruch 6 und gekennzeichnet dadurch, daß zumindest für
die Menge der Medienkomponente Wasserdampf 14 die Rege
lung auch quer zur Faserbahn unterteilt einstellbar ist.
8. Vorrichtung zur Glättung von Faserbahnen 6 nach An
spruch 5 oder 6 oder 7 und gekennzeichnet dadurch, daß
ein Regelsystem installiert ist mit Meßeinrichtung 19
und Rechner- und Umwandlungssystem 21, letzteres um
das Meßsignal 20 umzuwandeln in ein Sollwertsignal 22
zur Steuerung der zusätzlichen Mengenregelung 18 der
Medienkomponente Wasserdampf 14.
9. Vorrichtung zur Glättung von Faserbahnen 6 nach An
spruch 5 oder 6 oder 7 und gekennzeichnet dadurch, daß
die Maschineneinrichtung als Ganzes so ausgebildet ist,
daß ab vorgeschalteter Mischeinrichtung 11 für einen
Teil des Mediums 13 als Kreislaufmenge 16 vorzugsweise
Führung im Kreislauf vorgesehen ist.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1998129131 DE19829131A1 (de) | 1998-06-30 | 1998-06-30 | Verfahren zur Glättung von Faserbahnen, vorzugsweise Papier- oder Kartonbahnen, unter Einschluß von Beaufschlagung mit Medium, und Vorrichtungen hierzu |
PCT/EP1999/004126 WO2000000695A1 (de) | 1998-06-30 | 1999-06-15 | Verfahren zur glättung von faserbahnen, vorzugsweise papier- oder kartonbahnen, unter einschluss von beaufschlagung mit medium, und vorrichtungen hierzu |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE1998129131 DE19829131A1 (de) | 1998-06-30 | 1998-06-30 | Verfahren zur Glättung von Faserbahnen, vorzugsweise Papier- oder Kartonbahnen, unter Einschluß von Beaufschlagung mit Medium, und Vorrichtungen hierzu |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE19829131A1 true DE19829131A1 (de) | 2000-01-13 |
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ID=7872479
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE1998129131 Withdrawn DE19829131A1 (de) | 1998-06-30 | 1998-06-30 | Verfahren zur Glättung von Faserbahnen, vorzugsweise Papier- oder Kartonbahnen, unter Einschluß von Beaufschlagung mit Medium, und Vorrichtungen hierzu |
Country Status (2)
Country | Link |
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DE (1) | DE19829131A1 (de) |
WO (1) | WO2000000695A1 (de) |
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EP1895050A1 (de) | 2006-08-30 | 2008-03-05 | Voith Patent GmbH | Bahnbefeuchtung |
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1998
- 1998-06-30 DE DE1998129131 patent/DE19829131A1/de not_active Withdrawn
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1999
- 1999-06-15 WO PCT/EP1999/004126 patent/WO2000000695A1/de active Application Filing
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Also Published As
Publication number | Publication date |
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WO2000000695A1 (de) | 2000-01-06 |
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