DE19852431A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Entwässern einer Faserstoffbahn - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entwässern einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Zellstoffbahn, wobei die Entwässerung zwischen zwei Siebbändern oder Filzen in einer ersten Entwässerungszone mit festem Flächendruck und einer zweiten Entwässerungszone erfolgt. Die Erfindung betrifft weiters eine Vorrichtung zur Durchführung des Ver­ fahrens.

Es sind einerseits Längssiebmaschinen bekannt, bei denen nur eine be­ schränkte Entwässerung der Bahn erreicht werden kann, bevor sie einer Presseneinheit zugeführt wird. Dadurch liegt auch der Endtrockengehalt relativ niedrig. Weiters gibt es sogenannte Doppelsiebpressen, die eine Entwässerung zwischen zwei Sieben aufweisen. Bei den bisherigen Maschinen konnte jedoch der Entwässerungsverlauf nur sehr grob an die optimale Entwässerungskurve angepaßt werden, wodurch der optimale Endtrockengehalt nicht erzielt werden konnte.

Ziel der Erfindung ist es daher ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, bei der eine optimale Entwässerung bei hohem Durchsatz ohne Zerstörung der Bahn erreicht wird.

Dies erfolgt erfindungsgemäß dadurch daß der Flächenpreßdruck in der ersten Entwässerungszone einstellbar und in der zweiten Entwässerungs­ zone regelbar ist, wobei die Entwässerung in beide Richtungen (oben, unten) erfolgt. Durch die einstellbare erste Entwässerungszone und die regelbare zweite Entwässerungszone läßt sich der Entwässerungsverlauf gut an die Entwässerungskurve anpassen.

Eine günstige Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß an die zweite Entwässerungszone eine weitere Entwässerungszone anschließt, in der die zu entwässernde Faserstoffbahn mehrfach eine Um­ lenkung erfährt. Dadurch kann die Entwässerungskurve noch besser an­ genähert werden.

Eine günstige Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Faserstoffbahn nach den Entwässerungszonen aufgewärmt wird. Damit kann in der nachfolgenden Presseneinheit eine noch bessere Ent­ wässerung erzielt werden.

Ein günstige Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Aufwärmung mittels Heißwasser erfolgt, wobei sie alternativ auch mittels Dampf erfolgen kann.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Faserstoffbahn mittels Linienkraft weiter entwässert wird.

Eine günstige Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Faserstoffbahn mittels Unterdruck weiter entwässert wird.

Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zum Entwässern einer Faser­ stoffbahn, insbesondere einer Zellstoffbahn, wobei die Entwässerung in einer ersten Entwässerungszone mit festem Flächendruck und einer zweiten Entwässerungszone erfolgt. Sie ist dadurch gekennzeichnet,daß der Flächenpreßdruck in der ersten Entwässerungszone einstellbar und in der zweiten Entwässerungszone regelbar ist und jede Entwässerungs­ zone nach oben und unten je ein Entwässerungselement aufweist.

Eine günstige Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die erste Entwässerungszone als Keilzone ausgebildet, wobei sie einstellbar ausgebildet sein kann.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Entwässerungselemente in der Keilzone Lochplatten aufweisen, wobei sie alternativ auch Querleisten aufweisen können.

Eine günstige Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Entwässerungszone einen höhenverstellbaren Unterkasten aufweist, der vorzugsweise Lochplatten oder Querleisten aufweist.

Eine günstige Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß das obere Entwässerungselement der zweiten Entwässerungsstufe gegen den Unterkasten anpreßbar ist.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Entwässerungselemente der dritten Entwässerungszone Quer­ leisten aufweisen, wobei die Querleisten zueinander versetzt angeordnet sein können, so daß die Faserstoffbahn eine mehrfache Umlenkung er­ fährt.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zur Bahnaufwärmung, insbesondere ein Dampfblas­ kasten, vorgesehen ist.

Eine günstige Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Presseneinheit zur Erzeugung einer Linienkraft vor­ gesehen ist, wobei eine Walze der Presseneinheit als Saugwalze ausge­ führt sein kann.

Im folgenden wird nun der Verfahrensablauf näher beschrieben. Durch einen Querstromverteiler wird eine Faserstoffsuspension mit einer Kon­ sistenz von beispielsweise ca. 1 bis 1,5% quer zur Maschinenrichtung in einen Stoffauflauf eingebracht, dann um 90° in Maschinenrichtung umge­ lenkt, durch eine Auslaufkammer geführt und nach Verlassen dieser auf das Siebteil aufgebracht, auf dem unmittelbar danach eine Faserstoffbahn entsteht. Dieses Siebteil besteht aus einem Untersieb sowie einem Obersieb. In diese sind Vorrichtungen (Entwässerungselemente) integriert, die die schonende Entwässerung der Faserstoffbahn ermöglichen. Es sind dies am Eingang feststehende Entwässerungselemente, die einen Keil über eine definierte Länge bilden, wobei der Einlauf- und der Auslaufspalt des Keiles in ihrer Höhe einstellbar sind, um ihn der Produktion und somit der Bahndicke anpassen zu können. Dabei werden Blattgewichte zwischen 600 und 1200 g/m² bei Bahngeschwindigkeiten von bis zu 200 m/min erreicht. Diese Entwässerungselemente bestehen aus Stützkonstruktionen aus säure­ beständigem Stahl sowie aus Belägen, die sowohl als Lochplatten als auch als Querleisten aus Kunststoff oder Keramik ausgeführt sein können. Die Entwässerung findet nach oben sowie nach unten statt, wobei das an­ fallende Filtrat aus den Oberkästen mittels Vakuum über Abscheider abgesaugt wird. Am Ende dieses Keiles hat die Faserstoffbahn einen definierten Trockengehalt im Bereich von ca. 12 bis 14% TS.

Daran anschließend ist ein weiteres doppeltwirkendes (nach oben und nach unten) Entwässerungselement positioniert. Dieses besteht aus einem höhenverstellbaren Unterkasten, der wahlweise mit Lochplatten bzw. Querleisten aus Kunststoff oder Keramik bestückt ist sowie einem gelenkig aufgehängten Oberkasten, der ebenfalls wahlweise mit Loch­ platten bzw. Querleisten ausgestattet ist und über Luftzylinder oder Bälge gegen den Unterkasten gedrückt wird. Der Druck wird dabei so eingestellt, daß die Bahn gerade noch nicht zerstört wird. Ein einstellbarer mechanischer Anschlag verhindert dabei ein zu weites Absenken des Oberkastens und somit eventuelles Zerstören der Siebe bzw. der Entwässerungselemente. Entlang dieses Entwässerungselementes kann durch diese Anpreßmöglichkeit die Stoffbahn gezielt nach beiden Seiten optimal entwässert werden, wobei der obere Kasten als Vakuumkasten ausgeführt ist.

An diesem zweiten Entwässerungselement ist ein drittes Entwässerungs­ element gelenkig aufgehängt. Der Unterteil dieses Entwässerungselementes ist höhenverstellbar und mit Querleisten aus Keramik bestückt. Der Oberteil ist wieder über Luftfederelemente anpreßbar und hat die gleichen mechanischen Anschläge wie der zweite Kasten. Er besteht vorzugsweise aus drei Kammern, die über Vakuum abgesaugt werden können und ist mit Querleisten aus Keramik bestückt, wobei das Absaugvakuum von Kammer zu Kammer ansteigt und beispielsweise im der ersten Kammer 1 m WS, in der zweiten Kammer 2 m WS und in der dritten Kammer 3 m WS beträgt. Die Querleisten des Oberkastens tauchen beim Anpressen zwischen die Leisten des Unterkastens ein und führen zu einer mehr oder weniger starken (je nach Anpreßkraft) Umlenkung der zwei Siebe mit der dazwischenliegenden Stoffbahn zwischen den Leisten. Dies ermöglicht die Anpassung der Ein­ stellung der Kästen zur optimalen Entwässerung der Stoffbahn. Die Ein­ tauchtiefe der oberen Leisten in die unteren Leisten beträgt am Ende des Keils ca. 20 mm, wobei eine mechanische Begrenzung vorgesehen ist, um eine Verletzung der Bahn zu vermeiden.

Nach dem dritten Entwässerungselement wird das Obersieb vom Unter­ sieb weggeführt. Um sicherzustellen, daß die Stoffbahn auf dem Unter­ sieb bleibt, wird an dieser Stelle unter dem Untersieb ein Saugkasten installiert. Daran anschließend liegt die Stoffbahn nur mehr auf dem Unter­ sieb und führt über eine Aufwärmstrecke, die entweder aus einer Heiß­ wasseraufgabe oder einem Dampfblaskasten über der Zellstoffbahn sowie einem Absaugkasten unter dem darunterliegenden Sieb besteht. Das Heißwasser oder der Dampf wird durch die Zellstoffbahn gedrückt und führt zu einer Erwärmung derselben, was zu einer besseren Entwässer­ barkeit der Stoffbahn in der Pressenpartie führt. Am Ende des Unter­ siebes ist als letztes Entwässerungselement eine Siebsaugwalze oder blindgebohrte Walze positioniert. Bei der Siebsaugwalze wird durch ein Vakuum, welches im Inneren der Walze aufgebracht wird, durch Löcher im Walzenmantel das restliche Filtrat aus der Bahn abgesaugt. Um den Entwässerungseffekt noch zu verstärken, ist über der Saugzone dieser Walze eine Preßwalze angebracht.

Der Vorteil dieser Entwässerungseinrichtung besteht darin, daß im Gegensatz zu herkömmlichen Langsiebentwässerungseinrichtungen der Entwässerungsvorgang der Bahn vom Verlassen des Stoffauflaufes sofort beidseitig und in seiner Intensität durch die oben beschriebenen Entwässerungselemente gezielt erfolgt, ohne die Bahnstruktur zu zer­ stören, was im Hinblick auf die weitere Trocknung, im Anschluß an die Entwässerungsmaschine wichtig ist. Die zweiseitige Entwässerung ergibt in der Baulänge der Maschine eine wesentliche Einsparung (ca. 1/3 kürzer als eine Langsiebentwässerungsmaschine). Die Maschine ist in Cantileverbauweise ausgeführt und ermöglicht ein Wechseln der Siebe in kürzester Zeit.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnungen beispielhaft beschrieben, wobei Fig. 1 eine Anlage gemäß der Erfindung, Fig. 2 eine weitere Variante der Erfindung, Fig. 3 einen Ausschnitt aus Fig. 2, Fig. 4 einen Querschnitt gemäß Linie IV-IV in Fig. 3 darstellt.

Fig. 1 zeigt eine Anlage zur Bahntrocknung mit einer Entwässerungsvorrichtung 1, einem Dampfblaskasten 2, einer ersten Preßeinheit 3, einer weiteren Preßeinheit 4, einer Hochdruckpresse 5 sowie einem an­ schließenden Trockner 6, der z. B. ein Schwebebahntrockner sein kann.

Fig. 2 zeigt nun die Entwässerungsvorrichtung 1 im Detail. Die Zellstoff­ suspension wird hier über einen Stoffauflauf 7 zwischen ein oberes Sieb 8 und ein unteres Sieb 9 eingedüst, wobei die Siebe 8 und 9 im Bereich der Entwässerungszone 10 keilförmig zusammenlaufen. In diesem Bereich erfolgt eine schonende Entwässerung der am Eintritt gebildeten Faser­ stoffbahn. Als Entwässerungselemente dienen beispielsweise Lochplatten 11, die sowohl oben als auch unten das entsprechende Sieb stützen. Es wird hier eine Entwässerung in beide Richtungen erreicht, so daß auch eine gleichmäßige Entwässerung der Bahn erfolgt. Der Trockengehalt nach der Entwässerungszone 10 beträgt beispielsweise 12-14%. Die daran anschließende Entwässerungszone 12 besteht aus einem höhen­ verstellbaren Unterkasten 13 sowie einem Oberkasten 14, der mittels Gelenk 15 mit dem Oberkasten 16 der ersten Entwässerungsstufe 10 ver­ bunden ist. Die Anpressung gegen den Unterkasten 13 erfolgt mittels Luftzylinder oder Bälge 16. Der Oberkasten 18 der nächsten Ent­ wässerungszone 17 ist mittels eines Gelenkes 19 mit dem Oberkasten 14 der Entwässerungszone 12 verbunden. Nach der Entwässerungszone 17 wird das Obersieb 8 wieder zum Einlauf der Entwässerungszone 10 zurückgeführt. Anschließend über eine Heißwasseraufgabe oder einen Dampfblaskasten 2 die Stoffbahn aufgewärmt, wobei das abgekühlte Wasser bzw. das Kondensat durch einen unterhalb der Bahn 20 in einem (oder mehreren) Saugkasten 21 abgeführt.

Fig. 3 zeigt den Ausschnitt aus der Entwässerungsvorrichtung 1 mit den Entwässerungszonen 12 und 17. Die Zone 12 weist dabei einen Unter­ kasten 13 auf, der mit einer Lochplatte 23 ausgeführt ist. Alternativ können jedoch auch Querleisten eingesetzt werden. Der Oberkasten 14 weist Querleisten 24 auf, wobei sowohl Querleisten als auch Lochplatte aus Kunststoff oder Keramik sein können. Weiters weist der Oberkasten 14 eine Anschluß 25 für eine Vakuumeinrichtung auf. Wird die Ent­ wässerungszone 12 mit Querleisten im Unterkasten 13 ausgeführt, so ergibt sich dadurch eine große freie Fläche zur Abfuhr des ausgepreßten Wassers.

Der Oberkasten 18 der Entwässerungszone 17 besteht hier aus drei Kammern 26, an die über die Stutzen 27 ein Vakuum angelegt wird. Dieses Vakuum steigt von der ersten in Bahnlaufrichtung gesehenen Kammer 26 zur letzten an, wobei übliche Vakua 0.01 MPa, 0,02 MPa und 0.03 MPa für die einzelnen Kammern 26 sind. Durch einen Luftbalg 28 wird der Oberkasten 18 gegen den Unterkasten 22 angepreßt. Dabei greifen die Querleisten 24 des Oberkastens 18 in die Zwischenräume der Querleisten 29 des Unterkastens 22 ein, wodurch eine mehr oder weniger starke Umlenkung der zwei Siebe 7, 8 und der dazwischenliegenden Stoffbahn 20 erfolgt. Dies bewirkt eine weitere Entwässerung. Die Ein­ tauchtiefe der oberen Querleisten 24 zwischen die unteren Querleisten 29 beträgt dabei am Ende der Entwässerungszone 17 ca. 20 mm, wobei der durch den Luftbalg 28 ausgeübte Preßdruck so groß gewählt wird, daß gerade noch keine Beschädigung der Bahn 20 eintritt.

Fig. 4 stellt einen Querschnitt gemäß Linie IV-IV in Fig. 3 dar. Erkennbar ist hier der Unterkasten 22 mit den unteren Querleisten 29 sowie eine Kammer 26 des Oberkastens 18 und die Querleisten 24 dieses Kastens.

Claims (19)

1. Verfahren zum Entwässern einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Zellstoffbahn, wobei die Entwässerung zwischen zwei Siebbändern oder Filzen in einer ersten Entwässerungszone mit festem Flächen­ druck und einer zweiten Entwässerungszone erfolgt, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Flächenpreßdruck in der ersten Entwässerungszone einstellbar und in der zweiten Entwässerungszone regelbar ist, wobei die Entwässerung in beide Richtungen (oben, unten) erfolgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an die zweite Entwässerungszone eine weitere Entwässerungszone an­ schließt, in der die zu entwässernde Faserstoffbahn mehrfach eine Umlenkung erfährt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Faserstoffbahn nach den Entwässerungszonen aufgewärmt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Auf­ wärmung mittels Heißwasser erfolgt.

5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Auf­ wärmung mittels Dampf erfolgt.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Faserstoffbahn mittels Linienkraft weiter entwässert wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Faserstoffbahn mittels Unterdruck weiter entwässert wird.

8. Vorrichtung zum Entwässern einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Zellstoffbahn, wobei die Entwässerung in einer ersten Entwässerungs­ zone mit festem Flächendruck und einer zweiten Entwässerungszone erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß der Flächenpreßdruck in der ersten Entwässerungszone einstellbar und in der zweiten Ent­ wässerungszone regelbar ist und jede Entwässerungszone nach oben und unten je ein Entwässerungselement aufweist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Entwässerungszone als Keilzone ausgebildet.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Ent­ wässerungszone einstellbar ausgebildet ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Entwässerungselemente in der Keilzone Lochplatten aufweisen.

12. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet die Entwässerungselemente in der Keilzone Querleisten aufweisen.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die zweite Entwässerungszone einen höhenverstellbaren Unterkasten aufweist, der vorzugsweise Lochplatten oder Querleisten aufweist.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das obere Entwässerungselement der zweiten Ent­ wässerungsstufe gegen den Unterkasten anpreßbar ist.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Entwässerungselemente der dritten Entwässerungs­ zone Querleisten aufweisen.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Querleisten zueinander versetzt angeordnet sind, so daß die Faser­ stoffbahn eine mehrfache Umlenkung erfährt.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 16, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine Einrichtung zur Bahnaufwärmung, insbesondere ein Dampfblaskasten, vorgesehen ist.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 17, dadurch gekenn­ zeichnet, daß mindestens eine Presseneinheit zur Erzeugung einer Linienkraft vorgesehen ist.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß eine Walze der Presseneinheit als Saugwalze ausgeführt ist.