DE4423436A1 - Verfahren zur Entwässerung einer Papierbahn und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur weiteren Entwässerung einer in der Siebpartie einer Papiermaschine vorentwässerten Papierbahn, das die Merkmale des Oberbegriffs des Anspruches 1 aufweist, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens.

Zur weiteren Entwässerung einer in der Siebpartie einer Papier­ maschine vorentwässerten Papierbahn, unter der im folgenden auch eine Pappebahn, also allgemeine eine aus Fasern in Wirr­ lage gebildete Bahn, verstanden wird, ist es üblich, die Pa­ pierbahn auf einer Transportbahn oder zwischen zwei Transport­ bahnen liegend, bei denen es sich um sogenannte Filze handelt, durch wenigstens eine Naßpressen der Naßpressenpartie der Papiermaschine hindurchzuführen.

Weil die bekannten Filze auch dann, wenn sie auf der an der Papierbahn anliegenden Seite eine Filzlage aufweisen, die von einem Siebgewebe getragen wird, aus verschiedenen Gründen, beispielsweise einer starken Rückfeuch­ tung und sich während der Betriebsdauer verändernden Eigen­ schaften, die Entwässerungsleistung in der Naßpresse auf rela­ tiv niedrigem Niveau und außerdem die Maschinengeschwindigkeit begrenzen, wurde bereits vorgeschlagen, den Filz oder die Filze durch ein Transportband oder Transportbänder zu ersetzten, die als Siebgewebe ausgebildet sind. Solche Transportbänder sind beispielsweise in der EP 0 168 718 C1 und der DE 42 32 319 A1 beschrieben. Diese Transportbänder bestehen aus wenigsten zwei Siebgewebelagen, von denen die in Anlage an die Papierbahn kommende, obere Lage durch ein feines, auf der Außenseite monoplanes Siebgewebe und die in Anlage an die Walze kommende Seite durch ein grobes Gewebe gebildet ist. Zwischen diesen beiden Lagen können weitere Lagen vorgesehen sein, insbesondere eine als integrierter, kapillarer und/oder adhäsiver Wasser­ speicher dienende Lage. Mit Ausnahme dieser Lage sind alle Lagen zur Erzielung von auch unter Druck formstabilen Entwäs­ serungskanälen, welche durch die Kavitäten der Lagen gebildet werden, aus monofilen Fäden hergestellt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzuge­ ben, mit dem sich die Entwässerung einer in der Siebpartie einer Papiermaschine vorentwässerten Papierbahn noch weiter verbessern läßt und außerdem auch wesentlich höhere Maschinen­ geschwindigkeiten, also Laufgeschwindigkeiten der Papierbahn, erreichen lassen. Diese Aufgabe löst ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruches 1.

Dadurch, daß unmittelbar beim Austreten des Transportbandes aus dem die Preßkraft auf die Papierbahn ausübenden Spaltbereich das in den Kavitäten gespeicherte Wasser mittels eines Luft­ stromes, der zumindest teilweise in das Transportband eindringt und gegen diejenige Walze gerichtet ist, an der das Transport­ band im Spalt anliegt, aus den Kavitäten heraustransportiert wird, wird äußerst wirkungsvoll eine Rückfeuchtung der Papier­ bahn verhindert. Dies gilt in besonderem Maße dann, wenn, wie bei einer bevorzugten Ausführungsform, die Papierbahn und jedes vorhandene Transportband unmittelbar nach dem Austreten aus dem die Preßkraft ausübenden Spaltbereich voneinander abgehoben werden.

Vorzugsweise erfolgt der Transport des vom Luftstrom aufgenom­ menen Wassers zusammen mit der Luft in die Saugkammer einer Saugwalze hinein. Sofern die Walze mit in Umfangsrichtungen verlaufenden Rillen versehen ist, können der Luftstrom und das von ihm mitgeführte Wasser auch durch diese Rillen hindurch abgeführt werden. Die Tiefe der Rillen kann in diesem Falle an die Erfordernisse, insbesondere die freie Querschnittsfläche, angepaßt werden. Sofern die gerillte Walze nicht als Saugwalze ausgebildet ist, ist eine außen angeordnete Absaugeinrichtung vorzusehen.

Wenn außerdem das vom Transportband im Spalt zur Verfügung ge­ stellte Volumen der Kavitäten so groß bemessen ist, daß alles aus der Papierbahn herausgepreßte Wasser aufgenommen werden kann, läßt sich eine weit über das bekannte Maß hinausgehende Entwässerung der Papierbahn erreichen. Durch die Entwässerung des Transportbandes mittels des Luftstromes wird auch das Ab­ schleudern von Wasser durch Zentrifugalkräfte weitgehend ver­ mieden, wodurch die sonst notwendigen Hilfsmittel, wie z. B. Auffangwannen, sich erübrigen. Weiterhin tragen die intensive Entwässerung der Papierbahn im Spalt, die rasche und zumindest weitgehende Aufnahme des ausgepreßten Wassers im Transportband sowie dessen intensive und rasche Entwässerung unmittelbar nach dem Austreten aus dem den Druck auf die Papierbahn übertragen­ den Spaltbereich dazu bei, sehr hohe Laufgeschwindigkeiten zu erreichen. Schließlich läßt sich durch das erfindungsgemäße Verfahren auch der maschinelle Aufwand für die Entwässerung deutlich reduzieren.

Der Erfindung liegt auch die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens anzubieten. Diese Aufgabe löst eine Vorrichtung mit den Merkmalen Anspru­ ches 3.

Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung be­ steht darin, daß sie trotz der stark verbesserten Entwässe­ rungsleistung und höheren Laufgeschwindigkeit keinen zusätzli­ chen Aufwand benötigt. Es braucht nämlich nur die Saugkammer aus der üblichen, auf die Spaltmitte eingestellten Stellung in eine Lage eingestellt zu werden, in welcher sich die von der Saugkammer definierte Saugzone in Drehrichtung der Saugwalze über den den Druck auf die Papierbahn ausübenden Spaltbereich hinaus erstreckt. Während innerhalb dieses Spaltbereiches wegen der nur sehr wenig porösen Papierbahn praktisch keine Luft angesaugt werden kann, wird durch diese Erstreckung der Saug­ zone, die vorzugsweise bis in den Spalt zwischen dem Transport­ band und der Außenmantelfläche der Saugwalze hineinreicht, ein Bereich geschaffen, durch den hindurch ein intensiver Luftstrom erzeugt werden kann, der zwangsläufig auch in das Transportband eindringt und das dort gespeicherte Wasser durch Impulsübertrag mitreißt und damit das Transportband entwässert. Wenn außerdem die Papierbahn und das Transportband unmittelbar nach dem Austreten aus dem den Druck übertragenden Spaltbereich vonein­ ander getrennt werden, kann die Luft auch von der der Papier­ bahn zugekehrten Seite her in das Transportband eindringen, was der raschen und intensiven Entwässerung des Transportbandes sehr förderlich ist. Eine gute Porosität des Transportbandes, mit dem auf der der Papierbahn zugewandten Seite Markierungen der Papierbahn durch eine monoplane Oberfläche verhindert werden können, ist deshalb nicht nur für die Wasseraufnahme, sondern auch für die Entwässerung mittels des Luftstromes vorteilhaft.

Die Entwässerung des Transportbandes unmittelbar nach dem Austreten aus dem den Druck übertragenden Spaltbereich vermei­ det die sonst übliche Bildung von Wassernebel und Wassertropfen bei der Umlenkung des Transportbandes an Leitwalzen. Ferner ist die Notwendigkeit einer Konditionierung des Transportbandes durch Rohrsauger außerhalb des Spalte auf ein Minimum redu­ ziert.

Um eine ausreichend große Luftmenge mit einer hohen Strömungs­ geschwindigkeit, die vorzugsweise zwischen 10 m/Sek. und 20 m/Sek. liegt, erreichen zu können, mittels deren auch die gegebenenfalls in dem Mantel der Saugwalze vorhanden Rillen oder Bogen entwässert werden, wird man im Regelfall die Saug­ kammer an ein Sauggebläse anschließen.

Im folgenden ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels im einzelnen erläutert. Die einzige Figur zeigt einen schematisch dargestellten, nicht maßgerechten Schnitt durch ein Ausführungsbeispiel der erfin­ dungsgemäßen Vorrichtung.

Eine Naßpresse in der Naßpressenpartie einer Papiermaschine weist eine obere Walze 1 mit einem glatten Mantel und eine untere Walze 2 auf, die als Saugwalze ausgebildet ist. Ihr Mantel ist gelocht und innerhalb des Mantels ist eine Saugkam­ mer 3 angeordnet, die an ein nicht dargestelltes Sauggebläse angeschlossen ist. Da die beiden Walzen 1 und 2 vertikal über­ einander angeordnet sind, liegt die Mitte des von ihnen gebil­ deten Spaltes in der durch die Drehachse der oberen Walze 1 und diejenigen der unteren Walze 2 definierten vertikalen Ebene 4. Im Betrieb rotiert die untere Walze 2 im Uhrzeigersinn, die obere Walze 1 entgegen dem Uhrzeigersinn.

Um eine von der Siebpartie einer Papiermaschine kommende, vorentwässerte Papierbahn 5 weiter zu entwässern, wird sie, auf einem Transportband 6 liegend, durch den von den beiden Walzen 1 und 2 gebildeten Pressenspalt transportiert. Dabei liegt das Transportband 6 an der unteren Walze 2 und die Papierbahn an der oberen Walze 1 an.

Das Transportband 6 weist auf der an der Papierbahn 5 anliegen­ den Seite ein feines Siebgewebe aus monofilen Fäden auf, das auf der der Papierbahn 5 zugekehrten Seite monoplan ausgebildet ist und auch bei dem im Pressenspalt herrschenden Druck form­ stabil ist. Unter dieser oberen Lage kann eine zweite Sieblage liegen, deren durch ihre Kavitäten gebildeten Entwässerungska­ näle einen etwas größeren freien Querschnitt ergeben als die Entwässerungskanäle der an der Papierbahn 5 anliegenden Lage. Die in Anlage an die Mantelfläche der unteren Walze 2 kommende Seite des Transportbandes 6 wird durch ein wesentlich gröberes Siebgewebe gebildet, das ebenfalls aus monofilen Faden besteht und auch bei dem im Walzenspalt herrschenden Druck formstabil ist, so daß sich das Volumen seiner Kavitäten im Walzenspalt nicht oder zumindest nicht nennenswert reduziert. Auf dieser unteren Lage kann eine gleich grobe oder etwas feinere Siebge­ webelage vorgesehen sein, welche im übrigen die gleichen Eigen­ schaften hat wie die untere Lage und ebenfalls aus monofilen Fäden besteht. Eine derartige zweite grobe Lage erhöht das Wasserspeichervermögen des Transportbandes 6. Als Folge der Formstabilität der durch die Kavitäten der einzelnen Sieblagen gebildeten Entwässerungskanäle und der zur Unterseite hin zunehmenden Porosität des Transportbandes ist dieses in der Lage, sehr rasch das im Pressenspalt aus der Papierbahn 5 ausgepreßte Wasser aufzunehmen, und zwar vollständig, sofern das Volumen der Kavitäten ausreichen groß bemessen ist, was ohne weiteres realisierbar ist.

Wie die Figur zeigt, ist die Saugzone in der Außenmantelfläche der unteren Walze 2, welche durch die Saugkammer 3 definiert wird, aus der Spaltmitte heraus in der Drehrichtung der unteren Walze 2 verschoben, und zwar so weit, daß sich die Saugzone in einen Bereich hinein erstreckt, der außerhalb des die Preßkraft auf die Papierbahn 5 übertragenden Spaltbereiches liegt. Da außerdem die Transportbahn 6 unmittelbar nach dem Austritt aus dem die Preßkraft ausübenden Spaltbereich von der unteren Walze 2 abhebt, ragt die Saugzone auch in den zwischen der Unterseite des Transportbandes 6 und die Außenmantelfläche der Walze 2 gebildeten Spalt hinein.

Weiterhin zeigt die Figur, daß die Papierbahn 5 unmittelbar nach dem Austreten aus dem die Preßkraft ausübenden Spaltbe­ reich vom Transportband 6 abgehoben wird. Während innerhalb des die Preßkraft ausübenden Spaltbereiches die nur ganz gering poröse Papierbahn 5 die Ansaugung von Luft durch das Transport­ band 6 hindurch in die Saugkammer 3 verhindert, hat die Er­ streckung der Saugzone in denjenigen Bereich hinein, der sich austrittsseitig an den die Preßkraft ausübenden Spaltbereich anschließt, zur Folge, daß ein Luftstrom mit einem relativ großen Luftvolumen und einer Strömungsgeschwindigkeit zwischen 10 m/Sek. und 20 m/Sek. erzeugt wird und diese Luft, wie durch Pfeile dargestellt ist, sowohl von unten her in das Transport­ band 6 zunächst eindringt und dann wieder austritt, als auch von oben her das Transportband 6 durchdringt. Dabei wir rasch und intensiv durch Impulsübertragung von der einströmenden Luft auf das sich in den Kavitäten des Transportbandes 6 befindliche Wasser dieses mitgerissen und in die Saugkammer 3 transpor­ tiert. Eine Rückfeuchtung der Papierbahn 5 durch das im Trans­ portband 6 gespeicherte Wasser ist dadurch praktisch ausge­ schlossen.

Selbstverständlich läßt sich dieses Ergebnis, wenn auch nicht im gleichen Ausmaße, mit einem anderen Transportband ebenfalls erreichen, sofern dieses eine ausreichende Porosität und eine ausreichende Speicherkapazität für das aus der Papierbahn 5 im Walzenspalt ausgepreßte Wasser hat.

Dank der intensiven Entwässerung des Transportbandes 6 sofort nach dem Austreten aus dem die Druckkraft ausübenden Spaltbe­ reich wird die Bildung von Wassertropfen und Wassernebel durch Umlenkungen des Transportbandes 6 an Leitwalzen vermieden. Ferner ist der Aufwand für die Konditionierung des Transport­ bandes 6 außerhalb des Pressenspaltes sehr gering, weil in der Regel auf Rohrsauger oder dgl. verzichtet werden kann.

Claims (11)

1. Verfahren zur weiteren Entwässerung einer in der Siebpar­ tie einer Papiermaschine vorentwässerten Papierbahn, wobei die Papierbahn wenigstens auf ihrer einen Seite an einem Transportband anliegend, das aus einem Kavitäten aufwei­ senden Siebgewebe besteht, im Spalt zwischen zwei Walzen einer Preßkraft ausgesetzt wird, wodurch Wasser aus der Papierbahn herausgepreßt wird, das zumindest unvollständig in das Transportband eindringt und aus diesem nach dem austreten aus dem Spalt entfernt wird, dadurch gekenn­ zeichnet, daß mittels eines Luftstromes, der zumindest teilweise jedes vorhandene Transportband durchdringt und gegen diejenige Walze gerichtet ist, an der das Transport­ band im Spalt anliegt, das im Spalt in die Kavitäten des Transportbandes eingetretene Wasser unmittelbar beim Austreten aus dem die Preßkraft ausübenden Spaltbereich aus dem Transportband heraus und zur Walze transportiert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Papierbahn und jedes vorhandene Transportband unmittelbar nach dem Austreten aus dem die Preßkraft ausübenden Spalt­ bereich voneinander abgehoben werden.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß Anspruch 1 mit zwei in Rotation versetzbaren sowie gegeneinander preßbaren, einen Spalt für den Durchlauf einer Papierbahn bildenden Walzen, von denen wenigstens die eine als Saug­ walze mit perforiertem Mantel und einer Saugkammer ausge­ bildet ist, und wenigstens einem porösen, zumindest wäh­ rend des Durchlaufs durch den Spalt an der einen Seite der Papierbahn anliegenden Transportband, das durch ein Sieb­ gewebe gebildet ist, welcher Kavitäten aufweist, in welche im Spalt zwischen den Walzen aus der Papierbahn herausge­ preßtes Wasser eindringt, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Saugkammer (3) definierte Saugzone in der Außen­ mantelfläche der Saugwalze (2) sich in der Drehrichtung der beiden Walzen (1, 2) über den den Druck auf die Pa­ pierbahn (5) ausübenden Spaltbereich hinaus erstreckt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugzone sich in den Spalt zwischen der Außenmantel­ fläche der Saugwalze (2) und der ihr zugekehrten Seite des von der Saugwalze (2) bereits abgehobenen Transportbandes (6) hinein erstreckt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeich­ net, daß die Papierbahn (5) und jedes vorhandene Trans­ portband (6) unmittelbar im Anschluß an den Druck auf die Papierbahn (5) ausübenden Spaltbereich eine eine Trennung ergebende Laufrichtung haben.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Volumen der Kavitäten des Trans­ portbandes (6) mindestens gleich dem Volumen des im Spalt aus der Papierbahn (5) ausgepreßten Wassers ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Transportband (6) auf der an der Papierbahn (5) anliegenden Seite eine Oberlage aufweist, die aus einem feinen, auf der Außenseite monoplanen Sieb­ gewebe besteht.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Transportband (6) auf der der Saugwalze (2) zugekehrten Seite eine untere Lage aufweist, die aus einem groben Siebgewebe besteht.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die untere Lage inkompressibel ausgebildet ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die Kavitäten des Transport­ bandes (6) gebildete Entwässerungskanäle unter Druck formbeständig sind.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Transportband (6) ausschließlich aus monofilen Fäden besteht.