DE2033428A1

DE2033428A1 - Trockeneinrichtung

Info

Publication number: DE2033428A1
Application number: DE19702033428
Authority: DE
Inventors: Stephen Anthony Montreal Quebec Rodwin (Kanada)
Original assignee: Dominion Engineering Works Ltd
Current assignee: Dominion Engineering Works Ltd
Priority date: 1969-07-07
Filing date: 1970-07-06
Publication date: 1971-01-14
Also published as: FR2054304A5; CA924098A; GB1310388A; US3633284A

Description

Anmelder: Dominion Engineering Works, Limited, Toronto, Ontario, Canada

Trockeneinrichtung

Die Erfindung betrifft eine Trockeneinrichtung für Materialbahnen, insbesondere für Papierbahnen, sowie ein Verfahren zum Trocknen von Papierbahnen.

Beim Trocknen von Papierbahnen während der Papierherstellung finden bekannte Einrichtungen Verwendung, die eine Reihe von Trockenzylindern in paralleler Anordnung enthalten, wobei die Papierbahn serpentinenartig zwischen den Trockenzylindern hindurchgeführt wird. Die einen Trockenzylinder berührende Papierbahn wird von deren gegenüberliegender Seite durch einen Trockenfilz angedrückt, um den Auflagedruck der Papierbahn gegen den Trockenzylinder zu erhöhen.

Eine Trockeneinrichtung für eine Papierbahn, die eine Anzahl von Trockenzylindern aufweist, ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß einen Andruck liefernde Trockenfilze vermieden sind, indem Druckluft-Abdeckungen vorgesehen sind, die eine Ventilation der Bahntaschen und eine Erhöhung des Umschlingungswinkels der Bahn ermöglichen.

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Es wurde festgestellt, daß eine Druckluftzufuhr zu der Außenfläche der Papierbahn Andruckkräfte an die Zylinder bewirken kann, die gleich oder größer als die Andruckkräfte von Trockenfilzen sind, weshalb diese weggelassen werden können» Durch die Verwendung einer oder mehrerer Abdeckungen, die sich über die Zylinder erstrecken, kann eine Druckluftzufuhr erfolgen, für die verhältnismäßig geringe Luftmengen erforderlich sind.

Durch die Erfindung wird ventilierende Luft in die im wesentliclien-geschlossenen. Taschen eingeführt, welche zwischen den Bahnoberflächen ausgebildet sind, die zwischen angrenzenden Zylindern verlaufen. Eine derartige Ventilation der Taschen ermöglicht eine Steuerung der relativen Feuchtigkeit der trocknenden Luft angrenzend an die Bahn,, wodurch eine verbesserte Einstellung der Trocknungsverhältnisse möglich Ist=

Ein weiteres Merkmal der Erfindung betrifft die Verwendung ■ von Führungswalzen, die zwischen den Zylindern angeordnet sind, um den Umschlingungswinkel der Bahn um den betreffenden Zylinderumfang zu erhöhen, wodurch außerdem die Bahnlänge in dem Trockner vergrößert wird.

Anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispie-Ie soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 eine Trockeneinrichtung bekannter Art,·

Fig. 2 eine Trockeneinrichtung gemäß der Erfindung;

Fig. 3 einen vergrößerten Ausschnitt aus der Einrichtung in Fig. 2;

Fig. 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei der eine Vergrößerung des Umschlingungswinkels gegeben ist?

Fig. 5 einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig» 4y.

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Fig. 6 eine Endabclichtung eines Zylinders; und

Fig. 7 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Abdichtung eines Zylinders.

Fig. 1 zeigt eine bekannte Trockeneinrichtung 10, die eine Anzahl von Trockenzylindern 11 aufweist, durch die eine Papierbahn 13 serpentinenartig hindurchgeführt ist. Ein Trockenfilz 12 verläuft über Führungswalzen 14-, um die Papierbahn anzudrücken.

Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung enthält die Trockeneinrichtung 20 eine Anzahl von Zy- ( lindern 11 mit Abdeckungen 22, die Seitenteile 26 haben. Jede Abdeckung 22 wird durch eine Luftaustritt-Dämpfungsvorrichtung 28 überragt. Druckluft oder Dampf wird durch einen Gebläsekopf 30 zugeführt, um einen Überdruck in dem abgedeckten Raum 34 und in den durch die Bahn gebildeten Taschen 23, 24 zu erzeugen*

Der in Fig. 3 vergrößert dargestellte Gebläsekopf 30 hat eine Trennwand 38, sowie Auslässe 36, die an die Vorhangöffnungen angrenzen. Durch Öffnungen 36, 37 gelangt Druckluft in den betreffenden abgedeckten Raum 34. Durch die Öffnungen 39 erfolgt eine Ventilation der Taschen 23, 24.

Fig. 4 zeigt eine Anzahl von Führungswalzen 43, welche . f zur Erhöhung des Umschlingungswinkels der Papierbahn 13 um die Zylinder 11 dienen. Obwohl übliche rotierende Führungswalzen Verwendung finden können, ist eine Anzahl von stationären Gebläsewalzen 43 dargestellt, deren Führungsoberflächen für die Bahn mit einem Material geringer Reibung, beispielsweise mit Teflon (Wz) verkleidet sind. Wie aus Fig. 5 ersichtlich ist, hat jede der Walzen 43 eine Reihe von Luftzonen, von denen jede eine Anzahl von Öffnungen aufweist, deren Größe und Abstand

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von dem Zweck der betreffenden Zone abhängt.

Die Abdeckungen 22 in Fig. 4 sind mit einer Drosselvorrichtung 50 zur Steuerung des Drucks unter der Abdeckung versehen, während ein Dichtungsglied 52 den Austausch der Druckluft oder der sonstigen gas- oder dampfförmigen Medien zwischen angrenzenden abgedeckten Zwischenräumen begrenzt. Die Trennwände 44 sind verschwenkbare Mantelglieder, welche die Walzen 43 tragen, um eine Einstellung des betreffenden Umschlingungswinkels zu ermöglichen und um die Steuerung der Luftzirkulation zu begünstigen. Die Einstellbarkeit der Trennwände 44 vereinfacht auch das k Einlegen der Papierbahn 13 in die Trockenpartie.

Wie in Fig. 5 dargestellt ist, haben die nicht rotierenden Walzen 43 eine T-förmige Trennwand 49, wodurch Zonen gebildet werden, von denen jede eine Reihe unterschiedlicher Auslässe 45, 46, 47 und 48 hat. Die Auslässe 45 sind eng benachbarte feine Bohrungen, die eine schwimmende Lagerung der Papierbahn ermöglichen. Die Auslässe 46 sind Dichtungsöffnungen für einen Luftvorhang. Die Auslässe 47 sind größere Öffnungen, die zur Ventilation des Raums unter der Abdeckung dienen. Die Auslässe 48 ermöglichen eine Ventilation der Taschen 23.

Die in Fig. 6 dargestellte Endabdichtung hat einen Endflansch 63 auf dem Zylinder 11. Ein gewölbter Düsenkopf 65 begrenzt das fc Ende der betreffenden Abdeckung 22, in welche abdichtende Luft durch einen Kompressor 67 zugeführt wird. Eine lokale Rezirkulation der abdichtenden Luft erfolgt durch eine Verbindungsleitung 69 durch die Wand 26 der Abdeckung. Das in Fig. 7 dargestellte Ausführungsbeispiel, welches zur Abdichtung von Kanten oder Seiten geeignet ist, hat eine Anzahl länglicher Rippen 73, die aus extrudiertem oder gegossenem elastomerem Material hergestellt sein können. Die Rippen 73 sind zu der Papierbahn 13 weisend angeordnet, welche auf der Oberfläche 71 des Zylinders

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anliegt. Die Rippen 73 begrenzen einen abzudichtenden Abzugsraum 74. Die Rippen sind in einem begrenzten Abstand a von der Bahnoberfläche angeordnet, um einen begrenzten Durchtritt von Druckluft aus dem Raum 74 zu ermöglichen. Zwischen angrenzenden Rippen sind Druckzonen 75, 77 ausgebildet. Diese Zonen 75, 77 stehen mit Ableitungsräumen 76 bzw. 78 in Verbindung, an deren Gehäuse jeweils ein durch eine Feder vorgespanntes Klappventil 80 vorgesehen ist, um den Innendruck in dem betreffenden Raum 76, 78 und damit den Druck in den Zonen 75, 77 zu regeln. Durch Aufrechterhaltung praktisch gleicher Druckgefälle können die Leckverluste der Druckluft aus dem Raum 75 auf einem Minimum gehalten werden.

Der Einbau der beschriebenen Einrichtung in eine vorhandene Trockenpartie erfolgt unter der vorhandenen Trockenhaube (nicht dargestellt). Beim Betrieb liefern die Abdeckungen 22 mit den zugeordneten Gebläseköpfen 30 und den Geblasewalzen 43 durch Druckluftzufuhr lokalisierte Strömungszonen, in welchen die Temperatur und der Druck einzeln unter Berücksichtigung der allgemeinen Bedingungen unter den Abdeckungen eingestellt werden können. Die Verwendung von getrennt steuerbaren und heizbaren Zonen ermöglicht eine Erhöhung der Lufttemperatur unter der Abdeckung auf der Seite der Bahn, die gegenüber der Zylinderoberfläche liegt, auf eine Temperatur, die nahezu gleich der Temperatur des Zylinders ist. Dadurch wird eine gleichmäßige Erhitzung entlang der Dicke der Papierbahn gewährleistet, wodurch sich eine Qualitätsverbesserung ergibt.

Bei üblichen Trockenpartien mit Trockenzylindern, die mit einer hohen Bahngeschwindigkeit arbeiten, werden 80 bis 90% der gesamten Wärmeabgabe der Zylinder normalerweise dazu verwandt, um die Temperatur der Bahn wiederherzustellen, nachdem eine Abkühlung der Bahn durch die Verdampfung in der vorangegangenen Abzugszone erfolgte. Deshalb können nur die restlichen 10 oder

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20% der vom Zylinder abgegebenen Wärme bei diesen bekannten einrichtungen dazu Verwendung finden, die in der Bahn enthaltene Feuchtigkeit zu verdampfen.

Die durch die Erfindung verbesserten Trocknungsverhältnisse ermöglichen deshalb eine vorteilhafte Änderung der Trockungsgeschwindigkeit.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ermöglichen die belüfteten Taschen 23, 24 eine verbesserte Ventilation, wodurch die Verdampfung der Feuchtigkeit während des freien Abzugs hefe günstigt wird, weshalb ein verbesserter Wirkungsgrad sowohl in Bezug auf die Zylinderoberfläche als auch auf den zugeordneten freien Abzug erzielt wird. Dadurch wird andererseits das furiktionelle Gleichgewicht der Wärmeabgabe des Zylinders geändert, so daß ein größerer Anteil dieser Wärmeenergie für eine Verdampfung verfügbar ist.

Zur Erzielung einer Steuerung der Trocknungsgeschwindigkeit in Querrichtung, sind die Querabstände der Lüftauslässe zu den seitlichen Taschen 23, 24 so angeordnet, daß die Luftströmung zu dem Zentrum der Spannweite erhöht wird, um die bei der Kantentrocknung bestehenden Schwierigkeiten zu vermeiden. Eine zusätzliche Steuerung des Feuchtigkeitsgehalts in der Querrichfe tung wird durch eine Unterteilung der Abzugsvorrichtungen 28 erreicht. Eine wahlweise Einstellung der quer verlaufenden Segmente der Einrichtungen 28 ermöglicht eine lokalisierte Quersteuerung der Luftströmung unter der Abdeckung, wodurch nasse Streifen wirksam beeinflußt werden können. Ferner ermöglicht die Einstellung der Luftströmung in den Taschen 23, 24 durch einstellbare Auslaßabstände eine zusätzliche Profilkontrolle der Bahn.

Bei dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel wird der Druck in den einzelnen Räumen 34 durch einstellbare Drosseleinrichtungen 50 gesteuert. Eine Einstellung des Drucks, unter

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der Abdeckung auf größenordnungsmäßig 0,01 ätü (auf etwa einen Bruchteil von einem Pfund pro Quadratzoll) ergibt einen verbesserten Kontakt der Bahn mit dem Zylinder. Deshalb ist eine Filzspannung von 1,2 kg pro cm (6,5 Pfund pro Zoll) bei dem Durchmesser einer Walze von 1,50 m äquivalent einem Kontaktdruck von

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0,14 kg pro cm (0,217 psig) oder 15 cm Wassersäule. Dieser Wert des Drucks unter einer Abdeckung gemäß der Erfindung liegt ausreichend unterhalb der Durchlassigkeits-Druckgrenze der meisten Papierqualitäten bei einem Feuchtigkeitsgehalt der hier interessierenden Art.

Der vergrößerte Umschlingungswinkel der Bahn auf den Trockenzylindern 11, welcher durch die Walzen 43 erzielt wird, ermöglicht eine Erhöhung der wirksamen Wärmeübergangsfläche der Zylinder zu der Bahn zwischen 30 und 40%.

Um das Einführen der Bahn in die Trockenpartie zu vereinfachen, können die Walzen 43 an den angelenkten Gliedern 44 von den Zylindern 11 weg geschwenkt werden.

Da keine Filzbänder erforderlich sind, um die Papierbahn gegen die.Zylinder 11 anzudrücken, ergibt sich neben einer Vereinfachung der Anordnung und Verringerung der Kosten für die Herstellung und den Betrieb der Vorteil, daß keine Einrichtungen zum Antrieb und zum Trocknen des Filzbands erforderlich sind.

Die Anwendung dar Erfindung ermöglicht ferner eine erhöhte Trocknungsgeschwindigkeit bei einer verbesserten Qualitätssteuerung, weshalb eine höhere Durchlaufgeschwindigkeit durch die Papiermaschine eingestellt werden kann.

Pa ten tan s pr üche

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Claims

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Patentansprüche

/ 1J Trockeneinrichtung für Materialbahnen mit einer Anzahl beheizter Trockenzylinder, die derart angeordnet sind, daß die Materialbahn serpentinenartig durch die Trockeneinrichtung hindurchführbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß

mit

zumindest em Trockenzylxnder einereinen Überdruck ermöglichenden Abdeckung (22) vorgesehen ist, und daß eine Einrichtung zur Druckluftzufuhr vorgesehen ist, um die Bahn anzudrücken und das Trocknungsvermögen zu vergrößern.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung sich über mindestens einen Zylinder erstreckt, und einen Luftkanal hat, um Luft auf einen Teil der Oberfläche des Zylinders zu richten, so daß der Luftdruck auf der Außenfläche der Bahn gesteuert werden kann.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Tasche (23, 24) zwischen angrenzenden Zylindern und der Bahn gebildet ist, daß eine Luftzuführung zu der Tasche vorgesehen ist, um Luft in die Tasche zu leiten, und daß eine Einrichtung zur Steuerung der Querverteilung der Luft in der Tasche vorgesehen ist.
4. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine zwischen den Zylindern angeordnete Bahnführungseinrichtung zur Vergrößerung der Umschlingung der Bahn um den betreffenden Zylinder, so daß die Berührungsfläche der Bahn mit dem betreffenden Zylinder und die Bahnlänge in der Einrichtung erhöht ist.

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5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t , d a ß die Führungseinrichtung aus nicht rotierenden Walzen besteht, in denen Einrichtungen zur Luftzufuhr vorgesehen sind, um den Umfang der Walzen zu belüften.
6. Einrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Andruckkraft außer durch die Spannung der Bahn nur durch den Luftdruck auf die Bahn ausgeübt wird.
7. Einrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch g e -

k e η η ζ ei c h η e t , daß außer der Spannung der Bahn nur durch Druckluft Andruckkräfte auf die Bahn ausgeübt werden.
8. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Abdichtung für die Druckluft am Ende der Abdeckungen vorgesehen ist, die jeweils einen ringförmigen Bund aufweist, der sich radial von dam Ende des betreffenden Zylinders in der Nähe von radial nach innen gerichteten Luftdüsen erstreckt, die abdichtend an einem gewölbten Teil der Abdeckung angrenzend an das betreffende Zylinderende angebracht sind, und daß zwischen dem Bund und der Abdekkung eine Einrichtung zur Rezirkulation von dem Kantenbereich abdichtender Luft vorgesehen ist. .
9. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, g e -

k e»n nze ichnet durch parallel in gegenüberliegenden Reihen angeordnete Zylinder, über welche die Bahn serpentinenartig verläuft, so daß frei liegende Teile der Bahn und Berührungsbereiche der Bahn mit den ZyIinderoberflächen vorhanden sind, und durch Führungseinrichtungen zum Führen der Bahn zwischen mindestens zwei Zylinder, um den Berührungsbe-

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-lore ich der Bahn mit einem Zylinder zu erhöhen, und um die Bahnlänge in der Einrichtung zu erhöhen.
10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungseinrichtung relativ zu dem Zylinder einstellbar ist, um das Einlegen der Bahn zu vereinfachen.
11.Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungseinrichtung eine nicht P rotierende, perforierte gewölbte Oberfläche aufweist, und daß eine Einrichtung vorgesehen ist, um die Bahn durch dadurch ausströmende Luft zu tragen, so daß ein Luftlager vorgesehen ist.
12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekenn-

zeichnet, daß eine Einrichtung zur Luftzufuhr mit der Führungseinrichtung verbunden ist, um abdichtende Luft gegen die Oberfläche der Bahn derart zu leiten, daß eine Luftströmung eine Abdichtung im Berührungsbereich ermöglicht.
13. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zur Luftzufuhr vor-

fe gesehen ist, um ventilierende Luft in Zonen der Einrichtung zu leiten, die teilweise durch die freien Bereiche der Bahn begrenzt sind.
14. Einrichtung nach Anspruch 12,. dadurch gekennzeichnet, daß die Führungseinrichtung relativ zu einem Zylinder verschwenkbar angeordnet ist, um eine Bewegung parallel zu der Zylinderachse zu ermöglichen, wodurch der Umschlingungswinkel der Bahn um den Zylinder einstellbar ist.

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