-
Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Dampfkasten einer Papiermaschine
gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 1.
-
Eine
Papiermaschine nutzt Dampfkästen, um
Dampf gegen eine Papierbahn zu blasen. Unter anderem ermöglichen
die Dampfkästen
einer Erhöhung
der Kapazität
der Papiermaschine. Ein Dampfkasten kann beispielsweise in einer
Pressenpartie und/oder in einer Siebpartie der Papiermaschine angeordnet
sein, wodurch der Dampfkasten beispielsweise verwendet werden kann,
um die Temperatur der Papierbahn zu erhöhen, und dadurch können Pressspalte
und eine Entwässerungsanlage
erwärmtes
Wasser leichter entfernen; wobei folglich der Trockengehalt erhöht werden
kann und die Trocknungskapazität
der Trockenpartie verbessert werden kann. Darüber hinaus kann, wenn dies
erwünscht
ist, der Dampfkasten sogar zum Korrigieren des Feuchtigkeitsprofils
der Papierbahn verwendet werden. Die Dampfkästen können außerdem bei vielen anderen Teilen
der Papiermaschine wie beispielsweise bei der Trockenpartie, der
Kalanderpartie und Papierkonvertiermaschinen angewendet werden.
-
Das
Patent
US 4 662 398 offenbart
einen Dampfkasten bei einer Papiermaschine, bei dem Dampf durch
ein Dampflieferrohr zu einer Dampfkammer im Inneren des Dampfkasten
geliefert wird. In einer Querrichtung der Bahn ist der Dampfkasten in
benachbarte Kammern geteilt, und Dampf wird zu jeder Kammer von
der Dampfkammer durch kammerspezifische und einstellbare Ventile
geliefert. Jede Kammer hat eine Diffusionsplatte, durch die der Dampf
die Papierbahn beeinflussen kann. Die Ventile ermöglichen,
dass die Menge an in jede Kammer strömendem Dampf kammerspezifisch
gesteuert wird, womit möglich
wird, dass das Querrichtungsprofil der Papierbahn auch eingestellt
wird.
-
Die
Veröffentlichung
FI 963 583 (WO-A-96/22 420)
offenbart einen Dampfkasten einer Papiermaschine, bei dem die Ventile,
die die Menge an Dampf steuern, außerhalb des Dampfkastens angeordnet
sind, und Dampf zu jeder Kammer durch ein separates kammerspezifisches
Rohr geliefert wird. Die Rohre verursachen jedoch ziemlich große Strömungs- und
Temperaturverluste, sodass es außerordentlich schwierig und
unzuverlässig
ist, das Querrichtungsprofil der Papierbahn unter Verwendung des
Dampfkastens bei der Ausgabe einzustellen.
-
Bei
den vorstehend offenbarten Lösungen wird
kalte Luft entlang der Papierbahn beispielsweise zwischen der Papierbahn
und dem Dampfkasten befördert,
was den Effekt des Dampfes auf die Papierbahn verringert und bewirkt,
dass die Einstellung des Querrichtungsprofils der Papierbahn noch
schwieriger ist. Dieses Problem wurde bei einem bekannten Dampfkasten
derart gelöst,
dass zusätzlich
zu der eigentlichen Hauptdampfzone der Dampfkasten zumindest eine
Seitendampfzone aufweist. Die Aufgaben des Dampfkastens d. h. das
Erhöhen
der Kapazität
der Papiermaschine und/oder das Korrigieren des Feuchtigkeitsprofils
der Papierbahn werden beispielsweise hauptsächlich durch die Anwendung
der Hauptdampfzone ausgeführt.
Die Seitendampfzone befindet sich innerhalb des Dampfkastens vor
der Hauptdampfzone in der Richtung des Laufs der Bahn. Durch die
Nutzung des Dampfes wird ein Vorhang durch die Seitendampfzone ausgebildet,
um zu verhindern, dass Luft zusammen mit der Bahn zwischen dem Dampfkasten
und der Papierbahn befördert
wird. Die Seitendampfzone kann auch zum Vorerwärmen der Papierbahn und zum
Korrigieren eines potenziell entstellten Feuchtigkeitsprofils der
Papierbahn verwendet werden. Die Seitendampfzone kann sich außerdem nach
der Hauptdampfzone in der Richtung des Laufs der Bahn befinden,
wobei in diesem Fall der Zweck der Seitendampfzone es ist, zu verhindern,
dass der zu der Hauptdampfzone gelieferte Dampf von einem Ort zwischen
der Bahn und dem Dampfkasten entweicht.
-
Die
Patente
US 4 915 788 und
US 5 059 285 offenbaren
einen Dampfkasten, der in der Siebpartie einer Papiermaschine angeordnet
ist. Unter Betrachtung in der Richtung des Laufs der Bahn weist
der Dampfkasten drei Dampfzonen auf, von denen Dampf gegen die Bahn
geliefert wird. Die vordere und die hintere Seite von dem Dampfkasten
weist Seitendampfzonen und eine Hauptdampfzone zwischen ihnen auf.
Der Zweck der Seitendampfzonen ist es, zu verhindern, dass Dampf
zwischen dem Dampfkasten und der Bahn entweicht. Dampf wird zu den
Seitendampfzonen durch eine Kammer geliefert, wobei zu dieser Kammer
wiederum Dampf durch Öffnungen
in der Wand einer Dampfkammer des Dampfkastens geliefert wird. Die
Lösung
kann nicht zum Einstellen der Menge an Dampf verwendet werden, die
durch die Seitendampfzone geliefert wird, was dann erforderlich
wäre, wenn
beispielsweise die Sorte des hergestellten Papiers oder die Geschwindigkeit
der Papiermaschine sich ändert.
-
Es
ist somit bekannt, dass Dampf zu der Kammer geliefert wird, die
Dampf in der Seitendampfzone liefert, indem der Dampf durch das Dampflieferrohr
des Dampfkastens durch einen Kanal außerhalb des Dampfkastens befördert wird.
Ein einstellbares Ventil ist in dem Kanal angeordnet, entweder außerhalb
oder innerhalb des Dampfkastens. Das Ventil ist manuell einstellbar,
da die Kanäle
außerhalb
des Dampfkastens Raum einnehmen und keine Ventile unterschiedlicher
Art in den Raum passen würden,
der für
den Dampfkasten bei einer Papiermaschine reserviert ist. Darüber hinaus
beeinflussen die außerordentlich
schwierigen Bedingungen, die die Papiermaschine umgeben, außerdem das
Ventil außerhalb
des Dampfkastens; wobei folglich strenge Anforderungen somit dem
Aufbau der Ventile auferlegt sind, die außerdem eine sehr umfangreiche
Wartung benötigen.
Das Ventil, das im Inneren des Dampfkastens angeordnet ist, ist
besonders schwierig einzustellen, da es erforderlich macht, dass
der Dampfkasten heruntergefahren wird, gekühlt wird und geöffnet wird,
um ein Ausführen
der Einstellungen an erstgenannter Stelle zu ermöglichen.
-
Die
Druckschrift
US 4 351 700 offenbart
ein Gerät
zum Liefern von Dampf zu einem Papierblatt, das durch das Gerät von einem
Führungsrand
zu einem nacheilenden Rand tritt. Das Gerät ist daran angepasst, dass
es benachbart zu dem Spalt von zwei Walzen positioniert ist, und
weist einen ersten Kopf für
einen Dampf und eine erste Kammer zum Aufnehmen von Dampf von dem
ersten Kopf auf. Kanäle
für den
Dampf sind zwischen dem ersten Kopf und der ersten Kammer ausgebildet.
Ein Auslass bei der ersten Kammer ermöglicht, dass Dampf gegen das
Papierblatt benachbart zu dem Führungsrand
des Gerätes
gedrängt
wird, um einen Dampfvorhang auszubilden, um die Menge an unter das
Gerät durch
das Papierblatt gesaugter Luft zu verringern. Eine zweite Kammer
nimmt Dampf von dem ersten Kopf auf. Es gibt Kanäle für den Dampf zwischen dem ersten
Kopf und der zweiten Kammer und Auslässe bei der zweiten Kammer,
sodass Dampf gegen das Papierblatt gedrängt werden kann, um das Blatt
zu erwärmen. Die Dampfströmung entlang
der Länge
des Gerätes kann
gesteuert werden.
-
Es
ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen kompakten und
vielseitigen Dampfkasten zu schaffen, der für verschiedene Verwendungen passt.
-
Die
Aufgabe ist durch einen Dampfkasten gemäß Anspruch 1 gelöst.
-
Bei
einem Dampfkasten der vorliegenden Erfindung ist der Dampf so eingerichtet,
dass er zu der Seitendampfzone durch das Seitendampfzonenventil von
der Dampfkammer geliefert wird, und das Seitendampfzonenventil ist
innerhalb des Dampfkastens angeordnet.
-
Die
der Erfindung zugrunde liegende Idee ist es, dass ein Dampfkasten
eine Hauptdampfzone und zumindest eine Seitendampfzone aufweist,
durch die Dampf zu einer Papierbahn geblasen wird, und die Seitendampfzone
ist so eingerichtet, dass sie in einem Seitenabschnitt von dem Dampfkasten
angeordnet ist und einen Vorhang ausbildet, um zu verhindern, dass
Luft zwischen dem Dampfkasten und der Papierbahn von der Außenseite
des Dampfkastens eintritt, und/oder zu verhindern, dass Dampf zwischen
dem Dampfkasten und der Papierbahn austritt. Dampf wird zu der Seitendampfzone
von einer Dampfkammer des Dampfkastens durch ein einstellbares Ventil
geliefert, wobei das Ventil im Inneren des Dampfkastens angeordnet
ist. Eine Idee eines ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels ist es, dass
das Ventil, das die Menge an zu der Seitendampfzone zu lieferndem
Dampf einstellt, so eingerichtet ist, dass es durch einen ferngesteuerten
Aktuator eingestellt wird. Eine Idee eines zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiels
ist es, dass der Aktuator von dem Ventil, das die Menge an zu der
Seitendampfzone zu lieferndem Dampf einstellt, in dem gleichen Raum
innerhalb des Dampfkastens wie die Aktuatoren angeordnet ist, die
die Ventile der Hauptdampfzone einstellen. Eine Idee eines dritten
bevorzugten Ausführungsbeispiel
ist es, dass das Ventil, das die Menge an zu der Seitendampfzone
zu liefernden Dampf einstellt, in der Dampfkammer von dem Dampfkasten angeordnet
ist.
-
Ein
Vorteil der vorliegenden Erfindung ist es, dass die Lösung in
ihrer Ganzheit erheblich wenig Raum einnimmt. Der Dampfkasten hat
einen einfachen Aufbau und bei Anordnung im Inneren des Dampfkastens
sind die Ventile gegenüber
den schwierigen Bedingungen, die die Papiermaschine umgeben, geschützt. Darüber hinaus
kann ein ferngesteuerter Aktuator in Verbindung mit dem Ventil angeordnet
sein, das die Seitendampfzone einstellt, was bedeutet, dass es zum
Einstellen des Ventils nicht erforderlich ist, die gesamte Papiermaschine anzuhalten,
anders ausgedrückt
kann die Einstellung automatisch sehr einfach und kosteneffizient
ausgeführt
werden.
-
Im
Zusammenhang mit dieser Beschreibung bezieht sich zusätzlich zu
Papier der Ausdruck "Papier" auch auf Papierkarton,
Tissue und Halbstoff.
-
Die
vorliegende Erfindung ist detaillierter anhand der beigefügten Zeichnungen
beschrieben.
-
1 zeigt
eine schematische Seitenansicht im Querschnitt von einem Dampfkasten
der vorliegenden Erfindung.
-
2 zeigt
eine Draufsicht im Querschnitt von dem Dampfkasten gemäß 1 entlang
einer Linie A-A.
-
3 zeigt
eine schematische Seitenansicht von einem zweiten Dampfkasten der
vorliegenden Erfindung, der in einer Siebpartie einer Papiermaschine
angeordnet ist.
-
1 zeigt
einen Dampfkasten 1 einer Papiermaschine. Der Dampfkasten 1 in 1 ist
in Verbindung mit einer Walze 4 bei der Papiermaschine 2 angeordnet,
um Dampf zu einer Papierbahn 5 zu blasen. In der Pressenpartie
beispielsweise ist die Walze 4 typischerweise eine Presssaugwalze
in Verbindung mit einer Mittelwalze 3. Der Dampfkasten 1 der vorliegenden
Erfindung kann in der Pressenpartie in der Papiermaschine 2 oder,
sofern dies erwünscht ist,
auch an einem anderen Punkt in der Papiermaschine 2 wie
beispielsweise in der Siebpartie, in der Trockenpartie oder in der
Kalanderpartie angeordnet sein. Bei einem Kalander kann der Dampfkasten 1 beispielsweise
bei jeder anderen Walze angeordnet sein, die übereinander angeordnet sind.
Die Papiermaschine 2 ist durch eine gestrichelte Linie
schematisch dargestellt und in 1 fehlt
der Rest der Teile der Papiermaschine 2, da der Aufbau
und der Betrieb der Papiermaschine 2 für Fachleute offensichtlich
ist.
-
Der
Dampfkasten 1 weist eine Hauptdampfzone 6 auf.
Bei der Hauptdampfzone 6 sind Trennwände verwendet worden, um den
Dampfkasten 1 in mehrere Abschnitte in einer Querrichtung
in Bezug auf die Richtung des Laufs der Bahn 5 zu teilen,
die durch einen Pfeil D gezeigt ist. Folglich können die Eigenschaften der
Papierbahn 5 in ihrer Querrichtung wunschgemäß eingestellt
werden, d. h. die Hauptdampfzone 6 bildet eine Profilierzone
bei dem Dampfkasten 1. Der durch die Hauptdampfzone 6 beförderte Dampf
ermöglicht
das Einstellen der Temperatur der Papierbahn 5, wobei die
Temperatur und die Pressspalte und dergleichen, die sich nach dem Dampfkasten
befinden, zusammen den Trockengehalt beeinflussen.
-
Der
Dampfkasten 1 weist außerdem
eine Seitendampfzone 7 auf, die unter Ausnutzung des Dampfes
für das
Ausbilden eines Vorhangs verantwortlich ist, um zu verhindern, dass
die mit der Papierbahn 5 beförderte Luft zwischen dem Dampfkasten 1 und
die Bahn 5 zusammen befördert
wird. Zusätzlich
dazu oder anstelle davon kann die Seitendampfzone 7 dafür verantwortlich
sein, dass verhindert wird, dass Dampf zwischen dem Dampfkasten 1 und
der Papierbahn 5 austritt, wenn die Seitendampfzone 7 nach
der Hauptdampfzone 6 in Bezug auf die Richtung des Laufs
D der Papierbahn angeordnet ist. Darüber hinaus kann die Seitendampfzone 7 auch
für ein
Vorwärmen
der Papierbahn 5 und, sofern dies erwünscht ist, auch für das Korrigieren
der durchschnittlichen Distorsion des Feuchtigkeitsprofil der Papierbahn 5 verwendet
werden.
-
Dampf
wird zu einer Dampfkammer 8 des Dampfkastens 1 durch
ein Dampflieferrohr 9 außerhalb des Dampfkastens 1 geliefert.
Einstellbare Ventile 10 sind bei der Dampfkammer 8 angeordnet,
wie dies beispielsweise in 2 gezeigt
ist. Die Ventile 10 sind viel größer in Bezug auf die Größe des Dampfkastens 1 abgebildet;
wobei in Wirklichkeit die Anzahl an Ventilen 10 bei dem
Dampfkasten 1 somit in der Praxis viel größer als
in 2 ist. Ein typischer Dampfkasten kann beispielsweise
30 bis 200 Ventile 10 aufweisen. Der Dampf in der Dampfkammer 8 wird
durch die Ventile 10 zu Kanälen 11 und weiter
zu Profilierkammern 12 geliefert. Der Dampfkasten weist
so viele Profilierkammern 12 auf, wie es Profilierventile 10 gibt.
Er weist mehrere Öffnungen
auf, durch die Dampf gemäß den Pfeilen
B zu der Papierbahn 5 strömen kann, wobei eine Diffusionsplatte 13 eine
Wand der Profilierkammer 12 ausbildet. Jedes Ventil 10 wird
durch einen ferngesteuerten Profilieraktuator 14 eingestellt.
Es ist dann möglich,
die Menge an Dampf einzustellen, die in jede Profilierkammer 12 strömt; wobei
folglich die Menge an Dampf, die die Papierbahn 5 in einer
Querrichtung in Bezug auf die Richtung des Laufs der Papierbahn 5 beeinflusst, ebenfalls
stark detailliert eingestellt werden kann.
-
Seitendampfzonenventile 15 sind
ebenfalls in der Dampfkammer 8 angeordnet. Durch die Seitendampfzonenventile 15 wird
Dampf zu einer Kammer 17 durch einen Kanal 16 geliefert.
Eine Wand von der Kammer 17 ist durch eine Diffusionsplatte 18 ausgebildet,
wodurch Dampf über
die Breite der Kammer 17 zu der Papierbahn 5 strömen kann,
wie dies durch Pfeile C gezeigt ist. Bei dem Ausführungsbeispiel
der beigefügten
Zeichnungen weist der Dampfkasten 1 zwei Kammern 17 auf,
was bedeutet, dass die Seitendampfzone 7 in zwei Abschnitte
geteilt ist. Die Seitendampfzone 7 kann dann verwendet werden,
um eine unterschiedliche Menge an Dampf zu der Rückseite und zu der vorderen
Seite der Papiermaschine zu liefern, womit eine Korrektur eines gestörten Feuchtigkeitsprofils
der Papierbahn 5 ermöglicht
wird. Die Seitendampfzone 7 kann außerdem aus lediglich einem
Abschnitt bestehen oder, wenn dies erwünscht ist, sie kann in drei
oder sogar mehrere Abschnitte in der Querrichtung der Bahn geteilt
sein. Das Seitendampfzonenventil 15 wird durch einen ferngesteuerten
Seitendampfzonenaktuator 19 eingestellt. Da die Kammer 17 typischerweise
größer als
die Profilierkammer 12 ist, muss das Seitendampfzonenventil 15 ebenfalls
größer als
das Profilierventil 10 sein.
-
Dennoch
können
die Profilieraktuatoren 14 und die Seitendampfzonenaktuatoren 19 einen
identischen Aufbau haben. Die Aktuatoren können beispielsweise elektromechanisch
oder pneumatisch sein. Durch die Anwendung von ferngesteuerten Aktuatoren
kann das Steuersystem der Papiermaschine ohne weiteres mit einer
Rückführung von
den Aktuatoren versehen werden, was ermöglicht, dass die Position der
Aktuatoren und der Ventile recht genau stets bestimmt wird. Folglich
kann die Menge an Dampf, die durch jedes Ventil geliefert wird,
dann genau bestimmt werden, und das Profil der Papierbahn 5 somit
schnell und exakt durch den Dampfkasten 1 eingestellt werden.
Eine Fernsteuerung bezieht sich auf den Umstand, dass Steuerprozeduren
außerhalb des
Dampfkastens ausgeführt
werden können.
Ein Steuerbefehl kann durch das Steuersystem der Papiermaschine
beispielsweise erteilt werden und zu dem Aktuator beispielsweise über ein
Kabel befördert
werden. Aus Gründen
der Deutlichkeit ist in den beigefügten Zeichnungen ein Steuersystem
und eine Verkabelung weggelassen worden. Es wird am ehesten bevorzugt,
dass die Aktuatoren 19 der Seitendampfzone im wesentlichen
in dem gleichen Raum wie die Profilieraktuatoren 14 angeordnet
sind, wobei in diesem Fall der Dampfkasten 1 der vorliegenden Erfindung
größer als
ein Dampfkasten des Standes der Technik lediglich in einer Querrichtung
in Bezug auf die Richtung des Laufs der Papierbahn 5 ist,
wohingegen sich die Größe des Querschnitts
des in 1 gezeigten Dampfkastens 1 nicht wesentlich von
einem Querschnitt des Dampfkastens des Standes der Technik unterscheidet.
-
3 zeigt
einen ebenen Dampfkasten 1, der in der Siebpartie einer
Papiermaschine angeordnet ist. Der Dampfkasten 1 weist
eine Seitendampfzone 7 auf, wobei die von der Seitendampfzone 7 gelieferte
Menge an Dampf einstellbar ist, wobei diese zuerst in der Richtung
des Laufs einer Papierbahn 5 angeordnet ist, wobei der
Seitendampfkasten 7 dafür verantwortlich
ist, dass verhindert wird, das Luft zwischen dem Dampfkasten 1 und
der Papierbahn 5 eintritt. Eine Hauptdampfzone 6 ist
in der Mitte des Dampfkastens vorgesehen und eine zweite Seitendampfzone 7 ist
zuletzt in der Richtung des Laufs D der Papierbahn 5 angeordnet,
und bei jeder Betriebssituation wird eine geeignete Menge an Dampf
zu der zweiten Seitendampfzone 7 geliefert, indem die Menge
an Dampf in der Seitendampfzone gemäß dem Produktionsvolumen der
Papiermaschine und/oder der Kartonmaschine eingestellt wird. Die
zweite Seitendampfzone 7 ist außerdem so eingerichtet, dass verhindert
wird, dass Dampf zwischen dem Dampfkasten 1 und der Papierbahn 5 von
der speziellen Seite des Dampfkastens entweicht. Bei einigen Ausführungsbeispielen
kann die Menge an Dampf, die von der zweiten Seitendampfzone geliefert
wird, ebenfalls in einer ähnlichen
Weise wie bei der ersten Seitendampfzone 7 eingestellt
wird.
-
Die
Zeichnungen und die zugehörige
Beschreibung sollen lediglich die Idee der vorliegenden Erfindung
veranschaulichen. Im Hinblick auf ihre Einzelheiten kann die vorliegende
Erfindung innerhalb des Umfangs der Ansprüche variieren. Folglich kann der
Dampfkasten
1 zusätzlich
zu der Hauptdampfzone
6 lediglich eine Seitendampfzone
7 aufweisen,
die nach der Hauptdampfzone
6 in der Richtung des Laufs
D der Papierbahn
5 angeordnet ist. In einem derartigen
Fall ist die Seitendampfzone
7 dafür verantwortlich, dass verhindert
wird, dass Dampf zwischen dem Dampfkasten
1 und der Papierbahn
5 entweicht.
Der Dampfkasten kann des weiteren aufweisen die Seitendampfzone
7,
wobei die Menge an Dampf, die von der Seitendampfkammer
7 geliefert wird,
einstellbar ist, wobei sie zuerst in der Richtung des Laufs der
Papierbahn
5 angeordnet ist, wie dies in
1 gezeigt
ist, die Hauptdampfzone
6, die in der Mitte angeordnet
ist, und eine dritte Dampfzone d. h. eine zweite Seitendampfzone,
die als letzte in der Richtung des Laufs der Papierbahn
5 angeordnet
ist, wobei von dieser Zone im wesentlichen die gleiche Menge an
Dampf bei jeder Betriebssituation geliefert wird. Darüber hinaus
kann die Hauptdampfzone
6 mehr als einen Abschnitt in einer
derartigen Weise aufweisen, d. h. beispielsweise eine im wesentlichen konstante
Menge an Dampf von dem ersten Abschnitt der Hauptdampfzone
6 geliefert
wird, während
die Menge an Dampf, die von dem zweiten Abschnitt geliefert wird,
eingestellt wird. Des weiteren kann der Dampfkasten einen derartigen
Aufbau haben, dass von dem Dampfkasten der Dampf durch den Kanal
zu dem Ventil geliefert wird, wobei in diesem Fall das Ventil in
der Profilierkammer angeordnet ist, wie dies beispielsweise in dem
Patent
US 4 915 788 offenbart
ist. Der Aufbau des Dampfkastens kann auch derart sein, dass die
Dampfkammer in der Mitte der Profilierkammern angeordnet ist, wie
dies beispielsweise in dem Patent
US
4 662 398 offenbart ist.