DE4402105A1 - Verfahren zum Betreiben einer Pressenpartie einer Maschine zur Herstellung endloser Faserstoffbahnen, insbesondere einer Papiermaschine und Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Pressenpartie einer Maschine zur Herstellung endloser Faserstoffbahnen, im einzelnen mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Anspruches 1; ferner eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Es ist bekannt, daß aus Gründen einer wirtschaftlichen Faserstoffbahnherstellung höchste Trockengehalte der Faserstoffbahn bereits innerhalb der Pressenpartie erzielt werden müssen, wobei das Trockengehaltsprofil quer zur Faserstoffbahnlaufrichtung, d. h. über die Maschinenbreite, möglichst gleichmäßig ausgerichtet sein sollte. In Preßeinrichtungen, die eine Preßstation in Form einer Schuhwalze, welche mit einem Gegenelement einen Preßnip bildet, umfaßt, kann der Trockengehalt durch die Schuhanpreßung entsprechend der konstruktiven Gestaltung der Schuhanordnung und der Elemente zum Aufbringen der zur Anpressung des Schuhes an die Innenfläche des Bandes erforderlichen Kräfte in relativ breiten Zonen über die Maschinenbreite beeinflußt werden. Vorrichtungen zur Filzreinigung sind weit vor dem Preßnip angeordnet. Eine gezielte enge Beeinflussung des erzielbaren Trockengehaltes ist kaum möglich.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren, ferner eine Vorrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, daß die genannten Nachteile vermieden werden und der Trockengehalt der Faserstoffbahn enger begrenzt beeinflußbar und erhöhbar wird.

Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 charakterisiert.

Dadurch, daß der Filz vor dem Einlauf in den Preßspalt über einen ersten Bereich des Filzlaufweges einem Unterdruck ausgesetzt wird und über einen weiteren, in Filzlaufrichtung folgenden zweiten Bereich des Filzlaufweges thermisch beeinflußt wird, kann eine optimale Filzkonditionierung und eine beträchtliche Steigerung des Trockengehaltes der Faserstoffbahn innerhalb der Pressenpartie erreicht werden. Grundsätzlich bestehen zwei Möglichkeiten:

• 1. Unterdruckeinwirkung und thermische Beeinflussung erfolgen nacheinander;
• 2. Unterdruckwirkung und thermische Beeinflussung überlagern sich teilweise.

Die Unterdruckwirkung erzielt ein Ansaugen der an die Faserstoffbahn angrenzenden Luftschichten. Diese werden mit hoher Geschwindigkeit durch den Filz bewegt und reißen die in den Kapillaren und Poren des Filzes angesammelte Flüssigkeit sowie eventuell enthaltene Schmutzteilchen mit und lösen diese aus dem Filz. Die thermische Beeinflussung dient der Erwärmung des im Filz enthalten Wassers und damit zur Herabsetzung dessen Viskosität. Die höheren Temperaturen des Filzes im Preßspalt führen zu einer Intensivierung der Entwässerungsleistung.

Bei teilweiser Überlagerung von Unterdruckerzeugung und thermischer Beeinflussung wird die Wirkung des Ansaugens wesentlich verbessert.

Die vorrichtungsmäßige Umsetzung erfolgt durch eine geeignete Anordnung von Saugeinrichtungen und Einrichtungen zur thermischen Beeinflussung an Filzen in Pressenpartien von Maschinen zur Herstellung endloser Faserstoffbahnen vor dem Preßspalteinlauf.

Für die konkrete Anordnung in Pressenpartien bestehen grundsätzlich mehrere Möglichkeiten:

• 1. die Saugeinrichtung und die Einrichtung zur thermischen Beeinflussung sind versetzt zueinander gegenüberliegend angeordnet;
• 2. die Saugeinrichtung und die Einrichtung zur thermischen Beeinflussung sind in Filzlaufrichtung nacheinander, vorzugsweise unmittelbar nacheinander, d. h. ohne Zwischenraum, angeordnet.

Im ersten Fall erfolgt die Anordnung der beiden Einrichtungen noch vor der letzten Filzleiteinrichtung vor dem Preßspalteinlauf, da im Bereich zwischen dieser Filzleiteinrichtung und dem Preßspalteinlauf die Faserstoffbahn bereits durch den Filz abgestützt wird und somit die alleinige Beeinflussung des Filzes bei einander gegenüberliegender, versetzter Anordnung von Saugeinrichtung und Einrichtung zur thermischen Beeinflussung nicht gewährleistet ist.

Als Einrichtungen zur thermischen Beeinflussung können verschiedenartige Einrichtungen zum Einsatz kommen, d. h. Einrichtungen die eine thermische Beeinflussung durch eine Übertragung eines Wärmeträgers realisieren. Vorzugsweise werden jedoch Dampfblaseinrichtungen eingesetzt. In Form von Dampfblaskästen bieten diese den Vorteil eines einfachen Aufbaus und der energiesparenden Möglichkeit der Nutzung in anderen Bereichen der Papiermaschine anfallenden Dampfes.

Die Einrichtungen zur thermischen Beeinflussung, die vorzugsweise Wärme mittels eines Wärmeträgers übertragen, können eine maschinenbreite Kammer umfassen, über die der Wärmeträger gleichmäßig über die gesamte Maschinenbreite auf den Filz aufgebracht und eingedrückt wird, mit oder auch ohne einstellbare Randbegrenzungen oder aber die Einrichtung kann aus einzelnen Kammern aufgebaut sein, die in Zonen geringer Breite über die Maschinenbreite auf den Filz einwirken. Desweiteren besteht die Möglichkeit der Verwendung einer Einrichtung zur thermischen Beeinflussung, die aus einer maschinenbreiten Vorkammer, die eine Vorwärmzone über einen Teil des Filzlaufweges bildet, und einer Vielzahl von nachgeordneten, steuerbaren Kammern geringer Breite aufgebaut ist. Die einzelnen Kammern, die jeweils nur über eine Zone geringerer Breite als des Filzes über die Maschinenbreite wirksam werden, können dabei jeweils einzeln oder auch in Gruppen steuerbar sein.

Bei Anordnungen von Saugeinrichtung und Einrichtung zur thermischen Beeinflussung vor der letzten Filzleitwalze vor dem Einlauf in den Preßspalt weist die Vorrichtung zur thermischen Beeinflussung vorzugsweise einen Grenzflächenschaber mit geringem oder keinem Abstand zur Filzleitwalze auf. Der Grenzflächenschaber dient zur Abdichtung gegenüber Luftzufuhr, insbesondere gegenüber den durch die Filzleitwalze mitgeschleppten Luftgrenzschichten.

Die Hintereinanderschaltung von Saugeinrichtung und Einrichtung zur thermischen Beeinflussung kann derart erfolgen, daß beide Einrichtungen an der gleichen Filzseite zwischen letzter Filzleiteinrichtung vor dem Preßspalteinlauf und dem Preßspalteinlauf, d. h. in dem Bereich, in dem der Filz bereits die Faserstoffbahn abstützt, wirksam werden. Eine Steigerung des erzielbaren Trockengehaltes ist bei einer derartigen Anordnung durch das Einsaugen bei der Wiederbelüftung des evakuierten Filzes gegeben, da die Faserstoffbahn auf der den Einrichtungen abgewandten Seite des Filzes abdichtend wirkt und somit für eine forcierte Wärmeaufnahme aus der Einrichtung zur thermischen Beeinflussung sorgt.

Die beiden erfindungsgemäßen Anordnungen von Filzsaugeinrichtung und Einrichtung zur thermischen Beeinflussung können bei allen Filzpreßeinrichtungen eingesetzt werden, d. h. bei Einfilzpreßeinrichtungen und bei Doppelfilzpreßeinrichtungen, wobei bei einer Hintereinanderschaltung von Saugeinrichtung und Einrichtung zur thermischen Beeinflussung die abdichtende Wirkung der Faserstoffbahn meist nur an einem Filzband gewährleistet ist.

Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe wird nachfolgend anhand von Figuren erläutert. Darin sind im übrigen folgendes dargestellt:

Fig. 1 zeigt eine Doppelfilzpreßeinrichtung mit jeweils einer an den Filzaußenseiten angeordneten Filzsaugeinrichtung und jeweils einer an den Filzinnenseiten gegenüberliegenden, jedoch versetzt angeordneten Einrichtung zur thermischen Beeinflussung des Filzes;

Fig. 2 zeigt eine Einfilzpreßeinrichtung mit einer an der Filzaußenseite angeordneten Filzsaugeinrichtung zur Unterdruckerzeugung und einer an der Filzinnenseite gegenüberliegenden, jedoch versetzt angeordneten Einrichtung zur thermischen Beeinflussung des Filzes;

Fig. 3 zeigt eine Anordnung eines Filzsaugers und eines Dampfblaskastens in Reihe am Beispiel einer Einfilzpreßeinrichtung.

Die Fig. 1 verdeutlicht schematisch eine Doppelfilz- Preßeinrichtung mit der erfindungsgemäßen Anordnung der Einrichtungen zur Unterdruckerzeugung und thermischen Beeinflussung. Die Preßeinrichtung umfaßt eine Preßstation 1, die mit einem Gegenelement 2 einen Preßnip 3 bildet durch den eine Faserstoffbahn 4 geführt wird. Desweiteren sind zwei umlaufende Filzbänder - ein Unterfilz 5 und ein Oberfilz 6 vorgesehen. Die Faserstoffbahn 4 wird zwischen diesen eingebettet durch den Preßspalt 3 geführt. Die Filzbänder 5 und 6 werden durch Filzleiteinrichtungen, hier im einzelnen jeweils nur die letzte Filzleitwalze 7 bzw. 8 vor dem Einlauf in den Preßspalt 3 dargestellt, geführt.

Zur Filzkonditionierung sind jeweils eine Einrichtung zur Unterdruckerzeugung 9a bzw. 9b und eine Einrichtung zur thermischen Beeinflussung 10a bzw. 10b der Filze 5 und 6 vorgesehen. Die Einrichtungen zur Unterdruckerzeugung 9a bzw. 9b sind beispielsweise als Filzsauger ausgeführt, während die Einrichtungen zur thermischen Beeinflussung 10a bzw. 10b beispielsweise als Dampfblaskästen ausgebildet sind. Saugeinrichtung und Dampfblaskasten sind zueinander versetzt und einander gegenüberliegend angeordnet. Vorzugsweise sind die Saugeinrichtungen 9a bzw. 9b jeweils auf der Filzaußenseite 11 bzw. 12 angeordnet, da diese Seiten später direkt mit der noch feuchten Faserstoffbahn beim Durchlauf durch den Preßspalt in Berührung kommen. Die Filze 5 und 6 werden vor dem Einlauf in den Preßspalt 3 über einen ersten Bereich Ia bzw. Ib, der jeweils der Länge des Filzsaugers in Richtung des Filzlaufweges entspricht, einem Unterdruck ausgesetzt und über einen weiteren, in Filzlaufrichtung folgenden zweiten Bereich des Filzlaufweges IIa bzw. IIb thermisch beeinflußt wird. Der Filzlaufweg entspricht dabei dem Umfang der einzelnen Filzbänder. Die Dampfblaskästen 10a und 10b weisen vorzugsweise jeweils einen Grenzflächenschaber 13a bzw. 13b mit geringem oder keinem Abstand zu den Filzleitwalzen 7 bzw. 8 auf. Die Grenzflächenschaber 13a bzw. 13b dienen zur Abdichtung gegenüber Luftzufuhr, insbesondere gegenüber den von den Filzleitwalzen 7 bzw. 8 mitgeschleppten Luftgrenzschichten.

Im dargestellten Fall sind Filzsauger 9a bzw. 9b und Dampfblaskasten 10a bzw. 10b derart angeordnet, daß sich deren Wirkungen teilweise überlagern. Die Überlagerung findet in einem Bereich Xa bzw. Xb statt, der sowohl zum Bereich Ia bzw. Ib als auch zum Bereich IIa bzw. IIb des Filzlaufweges gehört. Die Bereiche Xa und Xb können durch eine entsprechende Anordnung jeweils von Filzsaugeinrichtung und Einrichtung zur thermischen Beeinflussung in ihrer Ausdehnung variiert werden. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, daß Filzsaugeinrichtung und Einrichtung zur thermischen Beeinflussung sich in ihren Wirkungen nicht überlagern. In diesem Fall sind Xa bzw. Xb gleich Null.

Die Filzsauger 9a bzw. 9b bewirkt durch das Ansaugen von Luft aus den am Filz angrenzenden Schichten, daß diese mit hoher Geschwindigkeit das in den Poren und Kapillargewebe des Filzes haftende Wasser mitreißt. Der Dampfblaskasten bewirkt zum einen eine Herauslösung von Wasser und Schmutzteilchen und zum anderen eine Erwärmung des Filzes und des noch im Filz befindlichen Wassers, was eine erhöhte Preßtemperatur zur Folge hat. Besonders vorteilhaft sind im Überlagerungsbereich Xa bzw. Xb das gleichzeitige Wirken von Saugen und Blasen. Die Wirkung des Filzsaugers verbessert sich bei Erwärmung, da diese die Viskosität des Wassers reduziert. Am Filz wird in Filzlaufrichtung betrachtet zuerst nur der Unterdruck wirksam, gefolgt von der Überlagerung mit der thermischen Beeinflussung und desweiteren nur eine thermische Beeinflussung des Filzes, wobei im Nip, den das Filzband mit der nachfolgenden Filzleitwalze bildet, das Wärmeträgermedium in den Filz gedruckt wird. Bis zu diesem Zeitpunkt wird die Faserstoffbahn davon nicht berührt. Erst der erwärmte Filz stützt Faserstoffbahn ab.

Im dargestellten Fall einer Doppelfilz-Preßeinrichtung ist die erfindungsgemäße Anordnung von Saugkasten und Dampfblaskasten an beiden Filzen vorgesehen. Aus Gründen des Platzes und der Führung der Faserstoffbahn erfolgt deren Anordnung jeweils vor der letzten Siebleitwalze 7 bzw. 8.

Die Fig. 2 verdeutlicht die Anordnung der Einrichtung zur Unterdruckerzeugung 9a und der Einrichtung zur thermischen Beeinflussung 10a entsprechend Fig. 1 an einer Einfilz- Preßeinrichtung. Das Grundprinzip entspricht dem in Fig. 1 beschriebenen, die Faserstoffbahn 4 wird jedoch nur von einem Filz 5 im Preßspalt 3 gestützt, weshalb für gleiche Elemente gleiche Bezugszeichen verwendet werden. Auch hier erfolgt die Anordnung der Einrichtung zur Unterdruckerzeugung 9a und der Einrichtung zur thermischen Beeinflussung 10a mit Grenzflächenschaber 13a vor der letzten Filzleitwalze 7 vor dem Preßspalteinlauf.

Die Fig. 3 verdeutlicht eine Anordnung einer Einrichtung zur Unterdruckerzeugung 9 und einer Einrichtung zur thermischen Beinflußung 10 am Beispiel einer Einfilz- Preßeinrichtung gemäß Fig. 2, wobei beide Einrichtungen vorzugsweise ohne Zwischenraum hintereinandergeschaltet sind und die Anordnung in dem Bereich zwischen letzter Filzleiteinrichtung und Preßspalteinlauf erfolgt, d. h. in einem Bereich, in dem die Faserstoffbahn bereits vom Filz gestützt wird. Der Filzsauger 9 bewirkt zuerst ein Herauslösen des Wassers aus den Kapillaren des Filzes 5. Dem Filzsauger 9 ist ein Dampfblaskasten 10 nachgeordnet. Dieser führt aufgrund der abdichtenden Wirkung durch die Faserstoffbahn auf der Filzaußenseite während der Wiederbelüftung des Filzes zu einer forcierten Wärmezufuhr zum Filz 5, weshalb der Preßvorgang im Preßspalt 3 bei höheren Temperaturen stattfindet.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist bei Preßeinrichtungen verschiedener Ausführungen anwendbar. Die Preßelemente können in Form von Walzen mit Durchbiegungsausgleich oder Schuhwalzen, d. h. einem umlaufenden, einen Ring bildenden Körper (Mantel, Schlauch, Band) mit einem gegen die Innenfläche des Ringes in Richtung des Gegenelementes anpreßbaren Preßschuh, oder in Form einfacher Preßwalzen ausgeführt sein.

Claims (10)

1. Verfahren zum Betreiben einer Pressenpartie einer Maschine zur Herstellung von endlosen Faserstoffbahnen, bei dem die Faserstoffbahn (4) gemeinsam mit wenigstens einem Filz (5, 6) durch den Preßspalt (3) geführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Filz (5, 6) vor dem Einlauf in den Preßspalt (3) über einen ersten Bereich des Filzlaufweges (Ia, Ib) einem Unterdruck ausgesetzt wird und über einen weiteren, in Filzlaufrichtung folgenden zweiten Bereich des Filzlaufweges (IIa, IIb) thermisch beeinflußt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit der thermischen Beeinflussung bereits im ersten Bereich begonnen wird.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die thermische Beeinflussung des Filzes steuerbar ist.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, umfassend zwei Preßelemente (1, 2), die miteinander einen Preßspalt (3) bilden, durch den die Faserstoffbahn (4) geführt wird, mit den folgenden Merkmalen:

• 4.1 es ist wenigstens ein endloses Filzband (5, 6) vorgesehen, das mit der Faserstoffbahn (4) durch den Preßspalt (3) geführt wird;
• 4.2 es sind eine Vielzahl von Filzleiteinrichtungen (7, 8) vorgesehen, die das Filzband (5, 6) führen;
• gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:
• 4.3 dem Filzband (5, 6) sind eine Saugeinrichtung (9, 9a, 9b) und eine Einrichtung zur thermischen Beeinflussung (10, 10a, 10b) zugeordnet;
• 4.4 die Anordnung von Saugeinrichtung (9, 9a, 9b) und Einrichtung zur thermischen Beeinflussung (10, 10a, 10b) erfolgt wirkungsmäßig nacheinander oder sich teilweise überlagernd (Xa, Xb) vor dem Einlauf in den Preßspalt (3).

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugeinrichtung (9a, 9b) und die Einrichtung zur thermischen Beeinflussung (10a, 10b) einander gegenüberliegend in Filzlaufrichtung versetzt zueinander vor der letzten Filzleiteinrichtung (7, 8) vor dem Preßspalt (3) angeordnet sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur thermischen Beeinflussung (10a, 10b) einen Grenzflächenschaber (13a, 13b) umfaßt, der im Bereich der Filzleitwalze (7, 8) angeordnet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugeinrichtung (9) und die Einrichtung zur thermischen Beeinflussung (10) nacheinander im Bereich zwischen letzter Filzleiteinrichtung (7) vor dem Preßspalt und dem Preßspalt (3) angeordnet sind.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur thermischen Beeinflussung (10, 10a, 10b) aus wenigstens einer, die Wärmezufuhr steuerbaren, Kammer, die die Filzbreite im wesentlichen überdeckt, besteht.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur thermischen Beeinflussung (10, 10a, 10b) eine im wesentlichen maschinenbreite Vorkammer, der eine Vielzahl von sich gemeinsam im wesentlichen über die Filzbreite erstreckenden, einzeln oder gruppenweise steuerbaren Kammern, nachgeordnet ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur thermischen Beeinflussung (10, 10a, 10b) als Dampfblaskasten ausgeführt ist.