DE4138789A1

DE4138789A1 - Vorrichtung zur entwaesserung

Info

Publication number: DE4138789A1
Application number: DE19914138789
Authority: DE
Inventors: Thomas Dipl Ing Goetz
Original assignee: Sulzer Escher Wyss GmbH; Escher Wyss GmbH
Current assignee: Voith Sulzer Papiermaschinen GmbH
Priority date: 1991-11-26
Filing date: 1991-11-26
Publication date: 1993-05-27

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur mechanisch-thermischen Entwässerung einer Faserstoffbahn der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art.

Es ist bekannt, daß die Entwässerung einer Faserstoffbahn erhöht werden kann, wenn neben der mechanischen Pressung noch Wärme zum Einsatz kommt. So ist aus der US-PS 41 63 688 eine Pressenpartie bekannt, bei der ein Dampfblaskasten in der Nähe einer Saugwalze angeordnet ist. Die Faserstoffbahn kann mit Hilfe von Dampf so weit aufgeheizt werden, daß die Entwässerungsleistung der nachfolgenden Preßzone gesteigert wird.

Unter Ausnutzung desselben Effektes werden die Faserstoffbahnen oft über ein Filzband an eine beheizte Trocknungswalze angepreßt. Der dabei an der Walze entstehende Wasserdampf bewegt sich von der Walzenoberfläche weg und reißt das in der Faserstoffbahn vorhandene Wasser in Richtung Filzband mit. Hierbei stellt sich allerdings das Problem, daß der von dem Anpreßdruck und der Walzentemperatur abhängende Wasserdampfdruck einerseits die Entwässerung fördert, aber andererseits zur Delamination (Bezeichnung für das Zerplatzen der Faserstoffbahn nach Verlassen des Preßspaltes aufgrund der plötzlichen Druckentlastung) führen kann.

Mit Hilfe des in der DE-OS 37 05 241 beschriebenen Verfahrens sowie der dazugehörigen Vorrichtung soll eine Lösung dadurch herbeigeführt werden, daß die Entwässerung in einer verlängerten Preßzone vorgenommen wird, in welcher abschnittsweise in Durchlaufrichtung der Bahn auf diese mit unterschiedlich hohen Drücken und Temperaturen eingewirkt werden kann. Dies wird im wesentlichen durch mehrere in Durchlaufrichtung hintereinander angeordnete und unabhängig steuerbare hydrostatische Anpreßelemente erreicht. Als Nachteil ist aber neben dem Mehraufwand für die Anpreßelemente auch die Tatsache zu werten, daß der Druck nur abschnittsweise verändert werden kann.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur mechanisch-thermischen Entwässerung einer Faserstoffbahn zu schaffen, die bessere Trocknungsergebnisse unter Ausschluß der Delamination der Faserstoffbahn liefert und dabei die genannten Nachteile ausschließt.

Erfindungsgemäß wurde die Aufgabe durch die im Anspruch 1 beschriebene Vorrichtung gelöst, wobei die Unteransprüche besondere Ausführungsformen darstellen.

Durch die Verwendung eines durchlässigen, flexiblen Bandes, welches gegen die Faserstoffbahn gedrückt wird, ist es möglich, die Preßzone über eine sich in Durchlaufrichtung anschließende Niederdruckzone zu verlängen. Da sich der Anpreßdruck direkt auf die Wärmeübertragung auswirkt, bedeutet dies, daß sich der in der Faserstoffbahn vorherrschende Dampfdruck in der Niederdruckzone entspannen kann und somit eine Delamination mit Hilfe einer einfachen Vorrichtung verhindert wird. Besonders vorteilhaft ist es dabei, bezüglich der Anpassung an die unterschiedlichen Faserstoffmaterialien sowie deren Behandlungsarten, wenn das Band eine beheizte Gegenwalze umschlingt und der Umschlingungsbereich sowie der Anpreßdruck variierbar sind.

Das Band schützt außerdem das poröse Band vor der hohen Temperatur und erhöht, falls es gekühlt wird, den Temperaturgradienten in der Preßzone, was zur verstärkten Kondensation des Wasserdampfes führt. Ebenfalls positiv wirkt sich die vorherige Erwärmung der Faserstoffbahn wegen der damit verbundenen Viskositätserniedrigung auf die Entwässerungsleistung aus.

Die Begrenzung des erwärmbaren Bereiches auf die äußere Schicht der Gegenwalze bedeutet eine Verringerung der Wärmespeicherkapazität. Damit verbunden ist eine Begrenzung der in die Faserstoffbahn übertragenen Wärmemenge bei gleichzeitiger Gewährleistung der für eine schnelle Wärmeübertragung notwendigen hohen Temperatur.

Nachfolgend soll die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der beigefügten Zeichnung zeigt die Figur eine schematische Seitenansicht der Entwässerungsvorrichtung.

Diese besteht im wesentlichen aus einer den Preßspalt bildenden, beheizten Gegenwalze 7 sowie einem undurchlässigen, flexiblen, eventuell metallischen Band 4, welches über entlang der Preßzone angeordnete, hydraulische Anpreßelemente 15 zur anderen Preßfläche 3 andrückbar ist. Die Faserstoffbahn 1, beispielsweise in Form einer Papierbahn, wird dabei zusammen mit einem zur Aufnahme des angepreßten Wassers geeigneten porösen Band 6 (z. B. Filz) durch den Preßspalt geführt.

Zwischen der Faserstoffbahn 1 und dem porösen Band 6 befindet sich ein durchlässiges, flexibles Band 8, welches die Faserstoffbahn 1 in einem Umschlingungsbereich 9 an die Gegenwalze 7 preßt. Geeignet für das Band 8 ist beispielsweise ein metallisches Gewebe der Qualität KPZ 55 der Firma Villforth. Durch die Schaffung dieser sich an die Preßzone anschließenden und diese damit verlängernden Niederdruckzone kann sich der in der Faserstoffbahn 1 vorherrschende Dampfdruck ausreichend entspannen und somit eine Delamination verhindert werden.

Vorteilhaft ist es außerdem, wenn die Ausdehnung des Umschlingungsbereiches 9 sowie der von dem durchlässigen Band 8 ausgeübte Anpreßdruck (über die Bandspannung) mit Hilfe einer verstellbaren Walze 11 variierbar sind und damit Möglichkeiten zur Anpassung an die unterschiedlichen Faserstoffmaterialien sowie deren Behandlungsarten gegeben sind. Wenn weiterhin über eine Vorrichtung 10 auf der Basis eines Gebläses das durchlässige Band 8 gekühlt wird, so erhöht sich in der Preßzone der Temperaturgradient, was die Kondensation des Wasserdampfes fördert.

Um die Temperatur der Gegenwalze 7 und damit auch den Dampfdruck in der Preßzone besser regeln zu können, sollte die Gegenwalze 7 von außen beheizt werden und der erwärmbare Bereich auf die äußere Schicht 14 begrenzt sein. Bei Verwendung einer Infrarot-Heizung 12 hat dies zur Folge, daß die äußere Schicht 14 aus einem thermisch leitenden Material besteht und eine isolierende Schicht 13 umgibt. Bei Verwendung einer induktiven Heizung 12 sollte im wesentlichen nur die äußere Schicht 14 aus einem ferromagnetischen Material bestehen.

Zusätzliche Variationsmöglichkeiten bietet außerdem der Einsatz einer das durchlässige Band 8 im Bereich der Umschlingung 9 an die Gegenwalze 7 pressenden Druckwalze 16.

Es ist natürlich auch möglich, daß der Preßspalt von zwei undurchlässigen Bändern 14, die über hydraulische Anpreßelemente 15 gegeneinander gepreßt werden, gebildet wird. Die konkrete Ausgestaltung der Entwässerungsvorrichtung würde dabei in analoger Weise erfolgen.

Claims

1. Vorrichtung zur Entwässerung einer Faserstoffbahn (1) mit mindestens zwei auf die Faserstoffbahn (1) den Entwässerungsdruck ausübenden, einen Preßspalt bildenden Preßflächen (2, 3), wobei mindestens eine Preßfläche (3) beheizbar ist und die Faserstoffbahn (1) zusammen mit einem zur Aufnahme des angepreßten Wassers geeigneten porösen Band (6) durch den Preßspalt geführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß im Preßspalt sowie einem sich in Durchlaufrichtung anschließenden Bereich mindestens eine Seite der Faserstoffbahn (1) mit einem durchlässigen, flexiblen Band (8) Kontakt hat, welches gegen die Faserstoffbahn (1) gedrückt wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Preßspalt von mindestens zwei undurchlässigen Bändern (4) gebildet wird, die über hydraulische Anpreßelemente (15) zum jeweils anderen Band (4) andrückbar sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Preßspalt von einem Band (4) und einer vorzugsweise beheizten Gegenwalze (7) gebildet wird.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich das durchlässige Band (8) zwischen der Faserstoffbahn (1) und dem porösen Band (6) befindet und die Faserstoffbahn (1) in einem Umschlingungsbereich (9) an die Gegenwalze (7) preßt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das durchlässige Band (8) außerhalb der Preßzone mit Hilfe einer Vorrichtung (10) gekühlt oder beheizt wird.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausdehnung des Umschlingungsbereiches (9) sowie der von dem durchlässigen Band (8) ausgeübte Anpreßdruck variierbar sind.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Beheizung der Gegenwalze (7) von außen erfolgt, wobei der erwärmbare Bereich auf die äußere Schicht (14) der Gegenwalze (7) begrenzt ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung einer Infrarot-Heizung (12) die äußere Schicht (14) aus einem thermisch leitenden Material besteht und eine isolierende Schicht (13) umgibt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung einer induktiven Heizung (12) im wesentlichen nur die äußere Schicht (14) aus einem ferromagnetischen Material besteht.