DE3508964A1

DE3508964A1 - Verfahren und vorrichtung zur unterstuetzung der bahn in schnellaufenden papiermaschinen

Info

Publication number: DE3508964A1
Application number: DE19853508964
Authority: DE
Inventors: Pekka Dipl.-Ing. Eskelinen; Vesa Turku Vuorinen
Original assignee: Valmet Oy
Current assignee: Valmet Technologies Oy
Priority date: 1984-03-22
Filing date: 1985-03-13
Publication date: 1985-09-26
Also published as: FI68279B; FI68279C; SE8501371L; SE8501371D0; JPS60209091A; CA1252288A; JPH0670316B2; SE465168B; DE3508964C2; US4602439A; FI841167A0

Description

11 . März 1985 - Ok Akte: VA 1360

Anmelder:

Valmet Oy

SF-00130 Helsinki 13

Γ innland

Verfahren und Vorrichtung zur Unterstützung der Bahn in schneilaufenden Papiermaschinen.

3503964

11. März 1985 - Ok Akte: VA 1360

AnmeIder:

Valmet Oy

SF-00130 Helsinki 13

F innland

Verfahren und Vorrichtung zur Unterstützung der Bahn in schneilaufenden Papiermaschinen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Vermeidung des Flatterns einer Papierbahn im Bereich der Zweisiebführung in der Trockenpartie einer Papiermaschine.

Gegenstand der Erfindung ist auch eine Vorrichtung zur Ausführung des genannten Verfahrens, wobei die Vorrichtung aus in den von Siebleitwalzen und Sieben gebildeten Taschen angeordneten, sich im wesentlichen über die ganze Breite der Bahn erstreckenden Blaskästen besteht.

Die Maschinengeschwindigkeiten von Papiermaschinen sind in den letzten Jahren ständig gestiegen und nähern sich heute bereits der 1500 m/min -Grenze. Das Flattern der Bahn bildet dabei ein Problem, das die Laufeigenschaften der Papiermaschine beeinträchtigt. Die Überführung der Bahn der Pressenpartie zur Trockenpartie und das Stützen der Bahn im Bereich der Einsiebführung ist mit Verfahren und Vorrichtungen, die in früheren FI-Patenten und FI-Patentanmeldungen der Anmelderin beschrieben sind, zu beherrschen, aber im Bereich der Zweisiebführung, insbesondere in der 3. und 4. Betriebsgruppe, sind Schwierigkeiten bei hohen Geschwindigkeiten aufgetreten.

Unter Einsiebführung wird in dieser Anmeldung eine Art der Bahnführung verstanden, bei der die Bahn über beheizte Trockenzylinder geführt wird, wobei die Bahn gestützt vom Trockensieb von einer Zylinderreihe zur anderen läuft derart, daß sich die Bahn in der einen Zylinderreihe zwischen dem Trockensieb und der Zylinderoberfläche befindet und die Bahn in der anderen Zylinderreihe außen liegt und sich das Trockensieb zwischen Zylinderoberfläche und Trockentuch befindet und die Bahn die Züge zwischen den Zylinderreihen durchläuft, indem sie vom Trockensieb unterstützt wird. Der Vorteil dieser Eintuchführung besteht darin, daß die Bahn die ganze Zeit vom Trockensieb gestützt wird und keine oder wenigstens keine wesentlich langen freien Züge hat, womit die Gefahr des Verknitterns und Reißens der Bahn verringert wird.

unter Zweisiebführung ist in der vorliegenden Anmeldung eine an sich bekannte Art der Bahnstützung und -führung an beheizten Trockenzylindern zu verstehen, bei der an den Oberzylindern ein Obersieb und an den Unterzylindern ein Untersieb verwendet wird, das von der Oberfläche der Trockenzylinder und in deren Zwischenräumen angeordneten Leitwalzen geführt wird derart, daß die Bahn an der Ober zylinderreihe vom Obersieb in direkten Trockenkontakt mit der Oberfläche der Ober zylinder und dementsprechend vom Untersieb gegen die Oberfläche der Unterzylinder gepreßt wird.

Bei der Zweisiebführung hat die Bahn beim Laufen von einer Zylinderreihe zu anderen im allgemeinen wesentlich lange freie Züge gehabt. Diese freien Züge sind gegen Flattern und dadurch verursachtes Bahnreißen und Verknittern anfällig, welcher Nachteil in besonders gesteigerter Form im Anfangsteil der Trockenpartie aufgetreten ist, wo die Bahn noch relativ naß und deshalb schwach ist und ihre elastischen Eigenschaften das Flattern begünstigen.

Es wurde versucht, diesen Nachteil durch Verkürzung der genannten freien Züge der Bahn im Anfangsteil der Trockenpartie zu elimieren, indem die gedachten, durch die Achsen der Ober- und Unter zylinderreihen gelegten Ebenen mit einem kürzeren Abstand als dies bisher gewohnt oder beispielsweise seitens der Trocknung optimal wäre zueinander angeordnet werden.

Auch wurde die 3. und 4. Trockengruppe auf Einsiebführung umgerüstet, aber dies war eine Notlösung, weil dies zur Senkung der Verdampfungsleistung und zur Erschwerung der Durchführung von Be- und Entlüftung führt.

Das Flattern der Papierbahn in einer Trockengruppe mit Zweisiebführung wurde versucht, durch Versetzen der Filzleitwalzen zu verringern derart, daß die Papierbahn nur über eine kürzere Strecke ungestützt zu laufen braucht. Im US-Patent Nr. 3 753 298 ist eine Trockengruppe dieser Art beschrieben. Nach dem Zeitschriftenartikel "Engineering consideration for lightweight paper drying in high speed machines" (Paper Technology and Industry July/August 1978) wurde die Walzenanordnung nach US-Patent 3 753 298 in einer schwedischen Papiermaschine angewendet, mit der eine Geschwindigkeit von 853 m/min erreicht worden ist. Es traten aber weiterhin Schwierigkeiten durch das Flattern der Bahn auf.

Das Flattern der Papierbahn wurde in der Veröffentlichung "Paperin valmistus", übersetzt "Die Papierherstellung", (Lehr- und Handbuch III Teil I der Vereinigung der Papier-Ingenieure Finnlands) auf den Seiten 699-700 behandelt, wo festgestellt wird, daß das Flattern der Bahnränder im allgemeinen nicht durch Luftströmungen verursacht wird, wie dies oft angenommen wird. Somit läßt sich das Flattern der Bahn durch Lenkung der Luftströmungen in der Trockenpartie nicht wesentlich verhindern, was jedoch oft versucht worden ist.

ORIGINAL ."

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Das Verfahren der vorliegenden Erfindung hat die Aufgabe, im Bereich der Zweisiebführung eine Stützung der Bahn zu schaffen derart, daß das nachteilige Bahnflattern auch bei hohen Geschwindigkeiten nicht auftritt.

Zur Erreichung der genannten und weiter unten deutlich werdenden Ziele ist für die Erfindung charakteristisch, daß in die von Siebleitwalzen und Sieben begrenzten Taschen Luftstrahlen geblasen werden, die an der Seite der zwischen Trokkenzylinder und Leitwalze verlaufenden, die Bahn stützenden Züge der Siebe in Laufrichtung oder entgegengesetzt der Laufrichtung der Siebe und an der freien Seite der Siebleitwalzen im wesentlichen in Richtung der Tangente der Siebleitwalzen gerichtet sind.

Einer vorteilhaften Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens entsprechend werden in die von der freien Oberfläche der Siebleitwalzen und den Sieben begrenzten Taschen an dem Zug des Siebes, der ohne Bahn ist und der vom Zylinder zur Leitwalze verläuft, Luftstrahlen geblasen und diese Luftstrahlen werden im wesentlichen im rechten Winkel gegen das dort befindliche Sieb gerichtet.

Für die erfindungsgemäße Vorrichtung ist ihrerseits charakteristisch, daß die Vorrichtung aus einem in der von der Siebleitwalze und dem Sieb gebildeten Tasche angeordneten, sich im wesentlichen über die ganze Breite der Bahn erstreckenden Blaskasten besteht, der wenigstens zwei in Querrichtung der Bahn verlaufende Düsenspalte hat, von denen sich der eine an der Seite des die Bahn stützenden Siebes und der andere Düsenspalt an der Seite der Siebleitwalze befindet.

Einer vorteilhaften Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung entsprechend, kann sich am Blaskasten ein dritter in Querrichtung der Bahn verlaufender Düsenspalt an dem Zug

des Siebes ohne Bahn befinden, der vom Trockenzylinder zur Leitwalze verläuft.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und der Vorrichtung werden das Flattern der Papierbahn und sich daraus ergebende Nachteile wie Faltigkeit und Bahnrisse vermieden.

Im folgenden wird die Erfindung unter Hinweis auf die in der beigefügten Zeichnung dargestellten Figuren, auf deren Einzelheiten die Erfindung jedoch nicht beschränkt ist, ausführlich beschrieben.

Fig. 1 zeigt einen Teil einer mit Zweisiebführung

ausgerüsteten Trockenpartie, in der das erfindungsgemäße Verfahren zum abstützen der

Bahn verwendet wird.

Fig. 2 zeigt eine von Sieb und Siebleitwalze begrenzte Tasche, in der eine erfindungsgemäße Blasvorrichtung angeordnet ist.

Fig 3 und 4 zeigen Teile von mit Zweisiebführung ausgerüsteten Trockenpartien, in denen die Siebleitwalze zur Abstützung der Papierbahn über eine möglichst lange Strecke in Maschi

nenlängsrichtung versetzt ist.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, befindet sich die Papierbahn W in der Zweisiebführung sowohl an den Ober- als auch an den Unter zylindern 2, 6 unter dem Sieb 1, 5. Das Obersieb 1 verläuft knieformig, wobei es von den Oberzylindern 2 und den Obersiebleitwalzen 4 geführt wird. Dementsprechend verläuft das Untersieb 5 geführt von den Unterzylindern 6 und den Untersiebleitwalzen 8.

In die vom Obersieb 1 und der Siebleitwalze 4 begrenzte, von oben her offene Tasche T₁ werden Luftstrahlen geblasen. An der Seite der Tasche T₁, an der Sieb 1 die Bahn W stützt, verläuft der Luftstrahl S₁ in derselben Richtung oder in entgegengesetzter Richtung zur Laufrichtung von sieb 1. Die Richtung des an der Seite von Siebleitwalze 4 ausgeblasenen Luftstrahles S2 ist im wesentlichen die gleiche wie die der Tangente von Walze 4. In beiden Fällen ist die Geschwindigkeit der Luftstrahlen S₁ und S2 wesentlich größer als die der sich daran vorbeibewegenden Oberfläche.

Dementsprechend werden in die vom Untersieb 5 und der Siebleitwalze 8 begrenzte, unterseitige Tasche T2 Luftstrahlen S3 und S4 geblasen, die in entsprechender Weise ausgerichtet sind wie die in die von Obersieb 1 begrenzte Tasche T₁ geblasenen Luftstrahlen S₁ und S2 derart, daß der Luftstrahl S3 in gleicher oder entgegengesetzter Richtung verläuft wie die Laufrichtung des dort befindlichen Siebes und der an der Seite der Siebleitwalze 8 ausgeblasene Luftstrahl S4 in derselben Richtung verläuft wie die Tangente von Walze 8. Die Geschwindigkeiten der Luftstrahlen S3 und S4 sind auch in diesen Fällen wesentlich größer als die der sich daran vorbeibewegenden Oberfläche.

Außer den genannten Luftstrahlen S₁, S2, S3 und S4 kann in die von der Leitwalze 4 des Obersiebes begrenzte Tasche T₁ an der Seite des frei laufenden Siebes 1 ein Luftstrahl S5 und in die von Untersiebführungswalze 8 und Sieb 5 begrenzte Tasche T2 ebenfalls zur Seite des frei laufenden Siebes 5 ein Luftstrahl Sg geblasen werden. Mit den Luftstrahlen S5 und Sg wird der Stützkontakt von Sieb 1, 5 und Papierbahn W weiter verbessert.

Die Luftstrahlen S₁, S2» S3 und S4 erzeugen mit ihrer Ejektorwirkung Unterdruck an der Siebtaschenseite, an der das

Sieb 1, 5 die Papierbahn W stützt. Da das Siebgewebe 1, 5 luftdurchlässig ist und die Papierbahn im wesentlichen luftundurchlässig ist, verbessert der in genannter Weise entstehende Unterdruck den Stützkontakt von Sieb 1, 5 und Bahn W.

Die mit den Luftstrahlen Ξχ bis S6 geblasene Luft staut sich an der Seite der Siebtaschen T]_ und T2 an, an der das Sieb 1, 5 allein läuft, an welcher Stelle somit in Nähe von Sieb 1, 5 ein Überdruckbereich erzielt wird. Auch die Pumpwirkung des sich bewegenden Siebes 1, 5 verursacht Überdruck im genannten Bereich. Die überdruckführende Luft strömt durch das Sieb 1, 5 hindurch in den Raum A_x in dem sich auch Überdruck bildet, was wiederum den Stützkontakt von Sieb und Papierbahn verbessert.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist in Fig. 2 in vergrößertem Maßstab dargestellt. Die Vorrichtung besteht aus einem mit wenigstens zwei Düsenspalten 11, 12 ausgerüsteten Blaskasten 9, der zu beiden Seiten der Siebtasche Τχ bis dicht an die Siebleitwalze 4 und dicht an das Sieb 1 heranreicht. Die an der Seite der Leitwalze 4 verlaufende Seitenwand 10 des Blaskastens 9 paßt sich der Bogenform von Walze 4 an. Der an der Seite des die Bahn W stützenden Siebes befindliche Düsenspalt 11 liegt ungefähr in der Mitte des zwisehen Walze 4 und Zylinder 2 verlaufenden Zuges von Sieb 1 und der an der Seite der Leitwalze 4 befindliche Düsenspalt 12 liegt in Nähe des Grundes des von Leitwalze 4 und Sieb 1 gebildeten Mauls (keilförmigen Raumes). Beide Düsenspalte 11, 12 sind derart geformt, daß die Luftstrahlen S^ und S2 (Fig. 1) die im vorstehenden beschriebenen Ausgangsrichtungen erhalten.

Nach dem Düsenspalt 11 verläuft die Wand des Blaskastens 9 mit leichter Krümmung in Richtung des frei laufenden Siebes 1. Die gekrümmte Wand unterstützt die Umlenkung des

Luftstrahles Si und das Anstauen der Luft an der Seite des allein laufenden Siebes 1 in der Siebtasche

In einigen Fällen kann es angebracht sein, auch zur Seite des frei laufenden Siebes einen Luftstrahl zu blasen. Dabei wird der dritte Düsenspalt 13 möglichst weit von der Siebleitwalze 4 entfernt angeordnet. Der Düsenspalt 13 wird derart geformt, daß der Strahl S₅ (Fig. 1) im rechten oder annähernd rechten Winkel gegen das frei laufende Sieb 1 gerichtet ist.

Dementsprechend kann auch der in der Nähe der Untersiebleitwalze 8 und des üntersiebes 5 befindliche Blaskasten 9 mit einem dritten Düsenspalt 13 ausgerüstet sein. Dabei ist auch dieser Düsenspalt so weit entfernt wie möglich von der Siebleitwalze 8 angeordnet und derart geformt, daß der daraus ausgeblasene Luftstrahl S^ im rechten oder annähernd rechten Winkel gegen das frei laufende Sieb 5 gerichtet ist.

Die im vorstehenden beschriebenen Blaskästen 9 erstrecken sich in Querrichtung der Papiermaschine über die gesamte Breite der Bahn W. Die Blaskästen 9 haben geschlossene Stirnseiten, wo sich entweder an einer oder beiden davon in an sich bekannter Weise Anschlußstutzen befinden, durch welche die Luft in das Innere der Blaskästen 9 aus an sich bekannten Blasvorrichtungen geleitet wird, zu denen bei Bedarf Vorrichtungen gehören, mit denen das Druckniveau der einzublasenden Luft geregelt werden kann.

Die im vorstehenden beschriebenen Taschen Τχ und T21 in denen die Blaskästen 9 angeordnet werden, sind an den Oberzylindern 2 nach oben offen und an den Unter zylindern 6 nach unten offen. Wenn das Druckniveau der genannten Taschen T₁ erhöht werden soll, können die Taschen wenigstens teilweise mit Wänden oder anderen Einrichtungen geschlossen werden, die

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ζ. B. in den Räumen zwischen den Zylindern 2 und 6 in der Nähe des Bereichs einer durch die Zylinderachsen gelegten gedachten Ebene angeordnet werden können.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können in allen oder in einem Teil von den Trockenzylindergruppen, in denen Zweisiebführung verwendet wird genannte Luftstrahlen S^ bis Sg geblasen und die erfindungsgemäßen Blaskästen 9 eingesetzt werden. Wenn am hinteren Ende der Trockenpartie zweisiebführung verwendet wird, kann die Erfindung vorteilhaft in nur einer oder in einigen von den ersten Zweisiebführungsgruppen angewendet werden. Besonders günstig wird die Erfindung in der dritten und vierten und möglicherweise in einer oder mehreren der auf diese folgenden Betriebsgruppen dann eingesetzt, wenn in der ersten und zweiten Betriebsgruppe der Trockenpartie Einsiebführung verwendet wird.

In der in Fig. 3 und 4 dargestellten Zweisiebführung sind die Siebleitwalzen in Längsrichtung der Maschine versetzt, damit die Papierbahn W über eine möglichst lange Strecke von den Seiben 1, 5 gestützt wird. Das erfindungsgemäße Verfahren und die Vorrichtung arbeiten in der Trockenpartie nach Fig. 3 und 4 noch effektiver als in der Trockenpartie nach Fig. 1, denn der den Stützkontakt von Sieb, 1, 5 und Bahn W verbessernde Unterdruckbereich läßt sich in den Trockenpartien nach Fig. 3 und 4 sehr lang ausführen.

Bei dem Verfahren und der Vorrichtung nach Fig. 1 und 2 verbleiben für die Bahn W bei ihrer Fortbewegung von der Oberzylinderreihe zur Unter zylinderreihe und umgekehrt freie Züge. Diese freien Züge konnten jedoch durch die Anordnung der Leitwalzen 4 und 8 wesentlich verkürzt werden und die Bahnführung konnte durch die erfindungsgemäßen Blasungen und Blaskästen sichergestellt werden.

In den erfindungsgemäßen Ausführungen nach Fig. 3 und lauft die Bahn W von der Ober zylinderreihe 2 zur Unterzylinderreihe 6 und umgekehrt, wobei sie die ganze Zeit von den Trockensieben 1 und 5 gestützt wird derart, daß die Bahn von der Stützung des ersten Siebes 1 auf die Stützung des zweiten Siebes 5 und umgekehrt an den Leitwalzen 8, 4 in einem Bereich übertragen wird, der in Fig. 3 und 4 mit Bezugszeichen P bezeichnet ist.

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Claims

_/_ " ■ 3503964 11 . März 1985 - Ok Akte: VA 1360 Anme1 der: Valmet Oy SF-00130 Helsinki 13, F innland Patentansprüche

1. Verfahren zur Vermeidung des Flatterns einer Papierbahn (W) im Bereich der Zweisiebführung in der Trockenpartie einer Papiermaschine, dadurch gekennzeichnet, daß in die von Siebleitwalzen (4, 8) und Sieben (1, 5) begrenzten Taschen (Ti, T2) Luftstrahlen (Si, S2f f>3f S4) geblasen werden, die an der Seite der zwischen Trockenzylinder (2, 6) und Leitwalze (4, 8) verlaufenden, die Bahn (W) stützenden Züge der Siebe (1, 5) in Laufrichtung oder entgegengesetzt der Laufrichtung der Siebe (1, 5) und an der freien Seite der Siebleitwalzen (4, 8) im wesentlichen in Richtung der Tangente der Siebleitwalzen (4, 8) gerichtet sind.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in die von der freien Oberfläche der Siebleitwalzen (4, 8) und den Sieben (1, 5) begrenzten Taschen (Τχ, T2) an dem Zug des Siebes (1, 5), der ohne Bahn (W) ist und der vom Zylinder (2, 6) zur Leitwalze verläuft, Luftstrahlen (S5, S15) ausgeblasen werden und diese Luftstrahlen (S5, Sq) im wesentlichen im rechten Winkel gegen das dort befindliche Sieb (1, 5) gerichtet werden.

ORIGINAL INSPECTED

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bahn (W) über den wesentlichen Teil des Zuges der Bahn (W), den die Bahn zwischen den Reihen der Zylinder (2, 6) hat, vom Trockensieb (1, 5) getragen wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, das in einer Trokkenpartie angewendet wird, deren Anfangsteil, zweckmäßig in der 1. und 2. Betriebsgruppe, Einsiebführung hat, dadurch gekennzeichnet, daß in einer oder mehreren dieser Zylindergruppen, zweckmäßig in den Betriebsgruppen, die in Laufrichtung der Bahn gesehen unmittelbar auf die Gruppen folgen, in denen Eintuchführung verwendet wird, ein Blasverfahren nach einem der vorangegangenen Patentansprüche angewendet wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der ersten oder zweiten Betriebsgruppe der Trockenpartie Einsiebführung verwendet wird und daß in der dritten und vierten Betriebsgruppe und möglicherweise in einer oder mehreren darauffolgenden Betriebsgruppen ein Blasverfahren nach einem der vorangegangenen Patentansprüche angewendet wird.

6. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 5, wobei die Vorrichtung aus in den von Siebleitwalzen (4, 8) und Sieben (1, 5) gebildeten Taschen angeordneten, sich im wesentlichen über die ganze Breite der Bahn (W) erstreckenden Blaskästen (9) besteht, dadurch gekennzeichnet, daß sich an dem Blaskasten (9) wenigstens zwei in Querrichtung der Bahn (W) verlaufende Düsenspalte (11,

12) befinden, von denen sich der erste Düsenspalt (11) an der Seite des zwischen Leitwalze (4, 8) und Trockenzylinder (2, 6) verlaufenden, die Bahn (W) stützenden Zuges und der zweite Düsenspalt (12) an der Seite der freien Oberfläche der Siebleitwalze (4, 8) befindet.

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7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich am Blaskasten (9) ein dritter in Querrichtung der Bahn (W) verlaufender Düsenspalt (13) an dem Zug des Siebes (1, 5) ohne Bahn (W) befindet, der vom Trockenzylinder (2, 6) zur Leitwalze (4, 8) verläuft.