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BEREICH DER
ERFINDUNG
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Vorliegende
Erfindung bezieht sich auf Papiermaschinen, insbesondere auf eine
Vorrichtung zum Trocknen einer feuchten Papierbahn.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Allgemein
wird in einer Papiermaschine eine feuchte Papierbahn in einem Formbildner
auf einem Formungsgewebe gebildet und anschließend vom Formungsgewebe befördert oder
von ihm auf ein Trockensieb überführt, von
welchem die Bahn dann durch einen Trocknungsabschnitt befördert wird,
worin die Bahn zumindest teilweise getrocknet wird. Das Entfernen
des Wassers im Bereich des Trocknungsabschnitts kann durch das Verwenden
eines oder mehrerer Durchströmlufttrockner,
abhängig
vom gewünschten
Trocknungsgrad der Papierbahn, vollzogen werden. Durchströmlufttrocknung
arbeitet üblicher
Weise dergestalt, indem eine heiße Trocknungsluft durch die
feuchte Bahn unter Verwendung eines wirksamen Differenzdrucks hindurchgeführt wird.
Das Wasser wird somit aus der Bahn durch das Trocknungsmedium, hauptsächlich durch
den Mechanismus der erzwungenen Konvektion, entfernt.
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Ein
rotierender Durchströmlufttrockner (TAD),
ist allgemein die gebräuchlichste
Ausführung für Durchströmlufttrockner,
die in Maschinen zur Papierherstellung, wo Trocknen ohne Zusammenpressung
gewünscht
ist, verwendet werden. Ein rotierender TAD besteht üblicherweise
aus einem rotierbaren Zylinder oder einer Trommel mit einer porösen Seite oder
Außenfläche. Die
poröse
Außenfläche ist
allgemein eine geschweißte
Bienenwabenkonstruktion, welche der Ummantelung eine große offene
Fläche gewährt, während sie
dem Zylinder oder der Trommel hohe Strukturfestigkeit bietet. Ferner,
da es der Papierbahn an Festigkeit mangelt, insbesondere wenn sie
feucht ist, wird üblicherweise
ein Unterstützungs-
oder Traggewebe benötigt,
um die Papierbahn um den TAD zu unterstützen. Das Gewebe ist dafür konfiguriert,
die Papierbahn darauf zu befördern,
während
es sich üblicher
Weise um einen Hauptabschnitt des Zylinderumfangs wickelt. Eine Anzahl
von Stützelementen
sind allgemein ebenfalls vorgesehen, sowohl an der stromaufwärtigen als auch
an der stromabwärtigen
Seite des Zylinders, um das Gewebe und die Bahn zu unterstützen und
auf den Zylinder und vom Zylinder herunter zu führen.
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Sobald
das Gewebe und die Papierbahn um den Zylinder geschlungen sind,
wird das Trocknungsmedium durch beide, das Gewebe und die Bahn,
hindurchgeführt,
um die Bahn zu trocknen. Bei einem rotierenden TAD kann die zum
Trocknen der Bahn eingespeiste heiße Luft als Trocknungsmedium
dergestalt ausgerichtet sein, um durch die Bahn und in das Innere
des Zylinders zu strömen
(eine Einwärts-Strömungs-Konfiguration)
oder kann so ausgerichtet sein, um aus dem Inneren des Zylinders
durch die Bahn nach außen
(eine Auswärts-Strömungs-Konfiguration) zu
strömen.
Ferner kann das Trocknungsmedium durch die Außenfläche gezielt, doppelt in einer
Querströmungs-Konfiguration
eingeströmt
werden, oder es kann zwischen einem oder beiden Enden oder Kopfteilen
des Zylinders und der Außenfläche in einer
Axialabsaugungs- oder einer Axialgebläse-Konfiguration befördert werden.
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Damit
die rotierenden TAD's
erfolgreich im Trocknen der Papierbahn sind, muss das Trocknungsmedium
durch die Bahn und das Traggewebe so wirkungsvoll wie möglich geströmt werden.
Deshalb, damit der Differenzdruck am rotierenden TAD zum Einsatz
gelangen kann, um das Trocknungsmedium durch die feuchte Papierbahn
und das Gewebe zu drängen,
ist der Zylinder geschlossen, um das Trocknungsmedium von einer
Einspeisung zu einer Entlüftung
zu „leiten". Ein Gehäuse für den Zylinder umfasst
typischer Weise eine Haube, welche jenen Abschnitt des Zylinders
umgibt, um welchen die Papierbahn und das Gewebe geschlungen sind.
Die Haube kann, je nach Bedarf, als eine Einzelkomponente oder als
Baugruppe ausgeführt
werden, um die Bedienbarkeit zu erleichtern. In einigen Fällen ist
ein getrennter ausgefüllter
Raum dann noch zusätzlich notwendig,
um die „Totzonen" der Außenfläche, um welchen
das Gewebe und die Bahn nicht geschlungen sind, abzudecken. Allerdings,
sind rotierende Durchströmluftrockner,
aufgrund der Anforderung, das Gewebe und die Papierbahn in und aus
dem Gehäuse,
das aus Haube und in einigen Fällen
auch aus einem Raum gebildet ist, zu führen, typischer Weise schwierig
abzudichten. Eine ineffiziente Abdichtung des Gehäuses kann
zu Leckagen führen,
was zur Reduzierung der Trocknungsleistung des Trockners führt. Dementsprechend
wurden etliche verschiedene Verfahren für das Abdichten eines rotierenden TADs
erfunden.
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Zum
Beispiel offenbaren die Dokumente US-A-3 423 936 und GB-A-1191536
eine einwärts strömende rotierende
TAD-Anordnung, worin Heißluft
mittels einer den Zylinder abdeckenden Haube eingespeist wird und
worin die Haube eine berührungsfreie
Dichtung mit dem Trockensieb herstellt. Die Trocknungsluft strömt durch
die Papierbahn, das (die) Trockensieb(e) und durch die Außenfläche des Zylinders
in seinen Innenbereich. Die beiden genannten Dokumente offenbaren
zwei Verfahren für das
Entlüften
des Zylinder-Innenbereichs. Wie in 2 des Dokuments
ersichtlich wird die Luft in einer Querstrom-Lüftungsanordnung
durch die Totzone des Zylinders abgeführt und in einem abgesaugten ausgefüllten Raum,
der bei diesem Bereich angeordnet ist, gesammelt. Der ausgefüllte Raum
ist dergestalt angeordnet, um Berührungsdichtungen mit dem porösen Zylinder
an den führenden
und nachfolgenden Enden der Totzone herzustellen. Das Problem beim
Versuch, eine Dichtung mit dem porösen Zylinder herzustellen,
ist, dass eine entsprechende Abdichtung aufgrund der ausgedehnten
offenen Flächen
an der Zylinderaußenfläche schwer
zu bewirken ist und dementsprechend diese Ausführungsform zu Leckagen neigen
kann. Ferner kann die Dichtung am nachfolgenden Ende des ausgefüllten Raumes,
in Anbetracht der Drehung des Zylinders, die Neigung haben, sich
in den Zylinder einzugraben und Beschädigungen an dem ausgefüllten Raum und/oder
dem Zylinder zu verursachen.
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Zusätzlich offenbaren
die 6 und 7 der zwei
oben genannten Dokumente eine alternative Anordnung für einen
rotierenden TAD mit axialer Entlüftung
durch einen der Zylinderköpfe.
Allerdings muss die Totzone immer noch abgedichtet werden, um einer
Leckage des Trocknungsmediums hierdurch vorzubeugen. Demzufolge
wird eine feste äußere Abschirmung über die
Totzone, mit einem geringen Abstand zu den Enden der Abschirmung,
zwischen ihr und der äußeren Oberfläche des
rotierenden Zylinders angeordnet. Der Nachteil dieser Konfiguration
ist, dass eine berührungsfreie
Dichtung mit der Außenfläche des
TADs zu Leckagen neigt.
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In
einem anderen Beispiel offenbart Dokument US-A-3 303 576 eine auswärts strömende rotierende
TAD-Anordnung mit einer Querstromkonfiguration unter Verwendung
von Luft als Trocknungsmedium. Durch einen ausgefüllten Raum,
welcher den porösen
Zylinder abdeckt, wird erhitzte Luft durch die Außenfläche und
in das Innere des Zylinders geströmt. Die Luft strömt dann,
durch die Außenfläche nach
außen,
durch die Papierbahn und durch das (die) Trocknungssieb(e) in eine
Abzugshaube zurück,
um die Luft aus dem TAD abzuführen.
Entsprechend diesem Dokument bildet der ausgefüllte Raum der die Versorgung
gewährleistet
eine berührungsfreie
Abdichtung an den Zwischenflächen
zwischen der Außenfläche und
dem Gewebe, an der üblichen Stelle
für das
Leitrad, während
die Haube berührende
Nachfolgedichtungen mit den entsprechenden Leiträdern bildet.
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Wie
auch immer ist die rotierende TAD Konfiguration, wie in Dokument
US-A-3 303 576 offenbart, auf eine Auswärtsströmungs-Konfiguration beschränkt. Eine
Auswärtsströmungs-Konfiguration
in einem rotierenden TAD ist in dem Sinne nachteilig, dass besondere
Maßnahmen
ergriffen werden müssen,
um zu verhindern, dass die Papierbahn von der Zylinderoberfläche beschädigt wird
und dadurch, dass der maximal anwendbare Differenzdruck (und somit
die Luftströmung
pro Flächeneinheit)
auf die maximal zulässige
Gewebespannung, geteilt durch den Zylinderdurchmesser, beschränkt ist.
Dieser Zusammenhang begrenzt die wirtschaftliche Größe von Auswärtsströmungs-TAD-Zylindern,
da die Vergrößerung der
Zylinder sich in einer Minderung des zulässigen Differenzdrucks und
somit auch des Luftstroms pro Flächeneinheit
niederschlägt.
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Eine
Vorrichtung zum Trocknen einer feuchten Papierbahn welche die Merkmale
wie sie im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 zusammengefasst sind,
aufweist, ist aus dem Dokument US-A-4 247 990 bekannt. Diese bekannte
Vorrichtung zeigt ein Einwärtsströmungs-Rotations-TAD,
welches Luft oder Dampf als Trocknungsmedium verwendet. Es sind
sowohl Querströmungs-
als auch Axialströmungs-Konfigurationen
offenbart. Die Vorrichtung entsprechend diesem Dokument zeigt eine
Einlassvorrichtung, einschließlich
einem Paar rotierender Dichtungswalzen, zwischen welchen die zu
trocknende Bahn so durchläuft,
als würde
sie von den Walzen in ein im Wesentlichen abgeschlossenes Gehäuse, welches
den drehbaren Zylinder enthält,
befördert werden.
Eine Auslassvorrichtung umfasst ein Paar Dichtungswalzen und dient
dazu, die behandelte Bahn aus dem abgedichteten Gehäuse flüssigkeitsdicht
heraus zu transportieren. Die eine Walze der Einlassvorrichtung
stellt das erste Stützelement
für die
Zuführung
der Bahn auf die Zylinderaußenfläche dar
und die eine Walze der Ausgangsvorrichtung stellt das zweite Stützelement
für die
Abführung
der Bahn von der Zylinderaußenfläche dar.
Der ausgefüllte
Raum hat einen ersten Abdichtmechanismus am Eingangsende der Vorrichtung,
wobei dieser erste Abdichtmechanismus eine Dichtung am ersten Stützelement
bildet, wobei die Dichtung durch einen Dichtungsstreifen gebildet
wird, welcher die andere Walze der Eingangsvorrichtung mit einbezieht.
Der ausgefüllte
Raum hat einen zweiten Abdichtmechanismus am Ausgangsende der Vorrichtung,
wobei der zweite Abdichtmechanismus eine Dichtung am zweiten Stützelement
bildet, wobei die Dichtung durch einen Dichtungsstreifen gebildet
wird, welcher die andere Walze der Ausgangsvorrichtung mit einbezieht.
Das Durchführen
der Bahn zwischen einem Paar von Dichtungswalzen kann die Folge
haben, dass die Papierbahn zusammengedrückt und das entstehende Papierblatt
verdichtet wird. Da, wo die Papiermaschine eingesetzt wird, um Tissuepapier oder
Hygieneprodukte herzustellen, ist das Verdichten der Papierbahn
unerwünscht,
da dadurch die Saugfähigkeit
und Weichheit verringert werden, und sich die Steifigkeit erhöht.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Es
ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung für das Trocknen
einer feuchten Papierbahn zur Verfügung zu stellen, wobei das Gehäuse, welches
mindestens einen Zylinder beinhaltet, wirksam und effizient abgedichtet
ist.
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Diese
Aufgabe der Erfindung wird von der Vorrichtung gemäß Patentanspruch
1 gelöst.
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In
einer vorteilhaften Ausführungsform
der Erfindung weist die Vorrichtung einen einzelnen Durchströmlufttrockner,
der einen einzigen Zylinder hat, auf, wobei das erste und zweite
Stützelement
an die Zylinderaußenfläche angrenzend
angeordnet sind. In einer anderen vorteilhaften Ausführungsform der
Erfindung weist die Vorrichtung ein Paar Durchströmlufttrockner,
jeder mit einem eigenen Zylinder ausgestattet, auf, wobei das erste
Stützelement
angrenzend an die Außenfläche des
stromaufwärts
liegenden Zylinder angeordnet ist und das zweite Stützelement
angrenzend an die Außenfläche des
stromabwärts
liegenden Zylinders angeordnet ist.
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Der
oder die Durchströmlufttrockner
können dergestalt
konfiguriert werden, um eine Einwärtsströmung des Trocknungsmediums,
z. B. von Trocknungsluft, zu gewährleisten,
wobei das Trocknungsmedium von außerhalb des Zylinders durch
die Papierbahn, das Gewebe und die Außenfläche in das Innere des Zylinders
geströmt
wird. Bei einer Einwärtsströmungs-Konfiguration
wird ein einzelnes Trockensieb verwendet, so dass die Papierbahn
auf der äußeren Fläche gestützt wird
und das Gewebe zwischen der Papierbahn und der Außenfläche liegt, während es über den
Durchströmlufttrockner
befördert
wird. Alternativ kann der Durchströmtrockner in einer Auswärtsströmungs-Anordnung
konfiguriert werden, wobei das Trocknungsmedium aus dem Innenbereich
des Zylinders durch die Außenfläche, das Trockensieb
und die Papierbahn in den Außenbereich
des Zylinders strömt.
Vorzugsweise wird bei einer Auswärtsströmungs-Konfiguration
die Papierbahn zwischen zwei Trocknungssieben um den Zylinder des
Durchströmlufttrockners
befördert.
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Die
Gewebestützelemente,
die dafür
verwendet werden, um das Gewebe und die Bahn auf den und vom Zylinder
zu führen,
können
unterschiedliche Formen annehmen. In einer Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung kann das erste Gewebestützelement einen Vakuumkasten
innerhalb der Siebschleife aufweisen. Der ausgefüllte Raum steht dann mit dem
Vakuumkasten mittels einer Dichtung in Verbindung, z. B. einer flexiblen
Membrane, einem weichen Dichtungsflansch oder ähnlichem, die in der Lage ist,
oszillierenden Bewegungen zwischen dem Vakuumkasten und dem ausgefülltem Raum
zu widerstehen. Die Dichtung ist vorzugsweise ebenfalls so gestaltet,
um das Ausrichten der Position des Vakuumkastens in Bezug auf das
Gewebe zu ermöglichen.
In einer alternativen Ausführungsform
umfasst mindestens eines der Gewebestützelemente eine drehbare Walze,
wobei die Papierbahn dann um einen Abschnitt des Umfangs geschlungen
wird, so dass sich ein Trockensieb auf der äußeren Seite der Papierbahn
ausgehend von der Walze befindet. Wenn ein Gewebestützelement
eine drehbare Walze, ausgestattet mit einem Trockensieb und der
Papierbahn, die darum geschlungen sind, umfasst, stellt der ausgefüllte Raum
eine Dichtung mit der Walze bereit, ohne die Papierbahn zu verdichten.
Vorzugsweise wird die Dichtung an der Walze mittels einer Schaberhalterungsanordnung
bereitgestellt, die einen Schleppschaber aufweist und am ausgefüllten Raum
so befestigt ist, dass der Schleppschaber mit dem Trockensieb zusammenwirkt,
welches sich an der Außenseite
der Papierbahn ausgehend von der Walze befindet. Demzufolge dichtet
der ausgefüllte Raum
die Totzone des Zylinders ab, um welchen das Gewebe und die Bahn
nicht geschlungen werden. In einem Durchströmlufttrockner in einer Querström-Konfiguration
kann der ausgefüllte
Raum entweder die Ansaugleitung oder die Ansaugleitung für das Trocknungsmedium
umfassen, wobei die Haube entweder für das Absaugen des oder das
Versorgen mit dem Trocknungsmedium, je nach Fall, entsprechend eingesetzt
wird. Alternativ wird bei einer Axialströmungs-Konfiguration das Trocknungsmedium zwischen
das Innere der Haube und mindestens einen End- oder Kopfteil des Zylinders über den
Innenbereich des Zylinders geströmt,
in welchem der ausgefüllte
Raum, welcher die Totzone des Zylinders abdeckt, eine Abschirmung
umfasst, welche verhindert, dass das Trocknungsmedium über die
Totzone entweicht.
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In
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung, in welchen das erste und zweite Gewebestützelement
nahe beieinander liegen, kann die Totzone mittels eines Abdichtmechanismus
abgedichtet werden, welcher die Gewebestützelemente mit einer Schaberhalterungs-/Schleppschaberanordnung
abdichtend, zusammen wirken lässt,
die mit dem Gewebe, das sich an der Außenseite der Gewebestützelemente
befindet zusammen wirkt. Da das Absaugen des Trocknungsmediums durch
die Totzone in einer Ausführungsform
mit nahe beieinander liegenden ersten und zweiten Gewebestützelementen
begrenzt ist, sind solche Ausführungsformen
vorzugsweise für die
axiale Strömung
des Trocknungsmediums konfiguriert.
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Folglich
bieten Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung rotierende Durchströmlufttrocknungsvorrichtungen
für eine
Papiermaschine, welche fähig
sind, sowohl in einer Quer- und als auch in einer Axialströmungs-Anwendung
konfiguriert zu werden, und welche fähig sind, sowohl Einwärts- als
auch Auswärtsströmungsabläufe handzuhaben,
während sie
wirksam abgedichtet sind. Ein wirksam abgedichtetes TAD erhöht die Wirtschaftlichkeit
des Energieverbrauchs der Vorrichtung, dadurch, dass Leckagen vermindert
werden, auf Grund der reduzierten Leckage kleinere Gebläse verwendet
werden können,
und ermöglicht,
dass höhere
Differenzdrücke
(und folglich eine größere Luftströmung pro
Flächeneinheit)
erzielt werden. Diese Vorteile gestatten es, die Abmaße der Vorrichtung
zu verkleinern, was sich in einer Minderung der Anlagekosten niederschlägt. Die
verbesserte Vorrichtung bietet ein wirksames Abdichtsystem, ohne
das unerwünschte
Verdichten der Papierbahn und ohne das Risiko, dass sich die Dichtung
in den porösen
Zylinder gräbt.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER FIGUREN
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Einige
der Vorteile der vorliegenden Erfindung wurden bereits aufgeführt, andere
werden im Lauf der Beschreibung deutlich werden, wenn sie im Zusammenhang
mit den beigefügten
Figuren betrachtet werden, in welchen:
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1 eine
schematische Darstellung ist, die eine Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung zeigt, welche zwei angrenzende Durchströmlufttrockner
aufweist, welche sich eine gemeinsame Haube teilen und in einer
Einwärts-Querströmungs-Anordnung
konfiguriert sind.
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2 eine
schematische Darstellung ist, welche eine alternative Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt, die zwei angrenzende Durchströmlufttrockner
aufweist, die sich eine gemeinsame Haube teilen und in einer Einwärts-Querströmungs-Anordnung
konfiguriert sind, wobei der ausgefüllte Abzugsraum dergestalt
geteilt ist, um zwei individuelle Durchströmlufttrockner zu bedienen.
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3 eine
schematische Darstellung ist, welche eine alternative Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt, welche zwei angrenzende Durchströmlufttrockner
aufweist, die sich eine gemeinsame Haube teilen und welche in einer
Einwärts-Querströmungs-Anordnung
konfiguriert sind, wobei ein gemeinsamer Abzugsraum beide Durchströmlufttrockner
bedient.
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4 eine
schematische Darstellung ist, welche eine alternative Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt, welche mit einem einzelnen Durchströmlufttrockner
ausgestattet ist, der in eine Einwärts-Axialströmungs-Anordnung konfiguriert
ist, wobei die Totzone von einer Abschirmung abgedichtet ist, die
einen Abdichtmechanismus an jedem der Enden aufweist.
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5 eine
schematische Darstellung ist, welche eine alternative Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt, welche mit einem einzelnen Durchströmlufttrockner
ausgestattet ist, der in einer Einwärts-Axialströmungs-Anordnung konfiguriert
ist, wobei die Totzone von einem Abdichtmechanismus abgedichtet
ist, der mit den entgegengesetzten Gewebestützelementen zusammenwirkt und
die umwickelte Fläche
des Durchströmlufttrockners
vergrößert.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG EINER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
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Die
vorliegende Erfindung wird nun nachfolgend umfangreicher mit Bezug
auf die beigefügten Figuren
beschrieben, in welchen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung
gezeigt werden. Diese Erfindung kann jedoch in vielen unterschiedlichen Ausführungsformen
verkörpert
werden und ihre Auslegung sollte nicht auf die hierin aufgeführten Ausführungsformen
eingeschränkt
werden, vielmehr werden diese Ausführungsformen vorgestellt, damit
dem Anspruch auf Gründlichkeit
und Vollständigkeit
entsprochen wird und der Anwendungsbereich der Erfindung in vollem
Umfang Fachleuten offenbart werden kann. Gleiche Zahlen stehen durchwegs
für gleiche Elemente.
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1 offenbart
eine Ausführungsform
einer Vorrichtung zum Trocknen einer feuchten Papierbahn W, insbesondere
eine rotierende Durchströmlufttrocknungsvorrichtung,
bezeichnet allgemein mit dem Bezugszeichen 10, welche die
Merkmale der vorliegenden Erfindung aufweist. Die Vorrichtung 10 umfasst
ein Paar Durchströmungslufttrockner
(TAD), ausgestattet mit je einem drehbaren Zylinder 20,
mindestens einem endlosen Trocknungssieb 30, welches um
einen Abschnitt des Umfangs von jedem der Zylinder 20 geschlungen
ist, eine Vielzahl von Gewebestützelementen 40,
die an jeden der Zylinder 20 angrenzen, eine Haube 50,
die den Abschnitt von jedem der Zylinder 20 abdeckt, um
den das Gewebe 30 geschlungen wird, und einen ausgefüllten Raum 60, um
den Abschnitt der Zylinders 20 abzudecken, um welchen das
Gewebe 30 nicht geschlungen ist.
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Der
drehbare Zylinder 20 umfasst allgemein eine poröse zylindrische
Außenfläche 22 und
definiert zwei entgegengesetzte Enden oder Köpfe (nicht dargestellt) an
jedem der entsprechenden Enden. Die Außenfläche 22 ist üblicher
Weise eine geschweißte
Bienenwabenstruktur, welche eine hohe Strukturfestigkeit bietet,
wobei sie einen großen
Umfang an durchgehenden offenen Flächen besitzt. Das einzelne
Trocknungssieb 30 ist ein Endlosband von poröser Struktur,
welches eine Schleife bildet, innerhalb derer jeder der Zylinder 20 angeordnet
ist. Das Gewebe 30 ist dergestalt gestaltet, um die feuchte Papierbahn
W um den Zylinder 20 des Durchströmlufttrockners mit Hilfe der
Gewebestützelemente 40 zu
befördern.
Die Vielzahl der Gewebestützelemente 40 kann
zum Beispiel eine Vakuumbox, eine drehbare Walze oder Ähnliches
umfassen. Ein erstes Gewebestützelement 46 ist
dem stromaufwärtigen
Zylinder 20 zugeordnet und dient dazu, das Gewebe 30 und die
Bahn W auf den Zylinder 20 zu führen, und ein zweites Gewebestützelement 48 ist
dem stromabwärtigen
Zylinder 20 zugeordnet und dient dazu, das Gewebe 20 und
die Bahn W vom Zylinder 20 zu führen. Dort, wo die Vorrichtung 10 zwei
oder mehrere Durchströmungslufttrockner
umfasst, kann eine einzelne drehbare Walze 49 für Beides
betrieben werden, um das Trockensieb 30 und die Bahn W
vom stromaufwärtigen
Zylinder 20 abzuführen
und das Trockensieb 30 und die Bahn W auf den stromabwärtigen Zylinder 20 aufzuführen. Die
Gewebestützelemente 40 sind üblicher
Weise angrenzend oder zusammen wirkend an jeden der Zylinder 20 angeordnet,
so dass das Trockensieb 30 um den größten Abschnitt des Umfangs
des Zylinders 20 geschlungen wird.
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Ein
Durchströmlufttrockner
kann gemäß der gewünschten
Leistungscharakteristika konfiguriert werden. Zum Beispiel kann
der Durchströmlufttrockner
in einer Einwärtsströmungs-Anordnung
konfiguriert werden, wobei das Trocknungsmedium aus dem Außenbereich
des Zylinders 20 durch die Papierbahn W, durch das Trockensieb 30 und
die Außenfläche 22 hindurch
in den Innenbereich des Zylinders 20 strömt. Alternativ
kann der Durchströmlufttrockner
in eine Auswärtsströmungs-Anordnung
konfiguriert werden, wobei das Trocknungsmedium aus dem Innenbereich
des Zylinders 20, durch die Außenfläche 22, durch das
Trockensieb 30 und durch die Papierbahn W hindurch in den
Außenbereich
des Zylinders 20 strömt.
Ferner kann der Durchströmlufttrockner
in einer Axialströmungs-Konfiguration
angeordnet werden, wobei das Trocknungsmedium zwischen dem Außenbereich
des Zylinders 20 und mindestens einem der Enden oder Köpfen von
dem Zylinder 20, über
die Außenfläche 22 und
dem Innenbereich des Zylinders 20 strömt. Alternativ kann der Durchströmlufttrockner
in einer Querströmungs-Anordnung
konfiguriert werden, wobei das Trocknungsmedium beidseitig sowohl
in als auch aus den Innenbereich des Zylinders 20 durch
die Außenfläche 22 strömt. Zum Beispiel
wird das Trocknungsmedium in einer Einwärtsströmungs-Konfiguration, wie in 1 gezeigt, aus
dem Außenbereich
des Zylinders 20 durch die Papierbahn W, das Trockensieb 30 und
die Außenfläche 22 in
den Innenbereich von Zylinder 20 geströmt, bevor es durch die Außenfläche 22 in
der Totzone abgesaugt wird.
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Auf
diese Weise konfiguriert, benötigt
der Durchströmlufttrockner
Vorkehrungen, um das Trocknungsmedium durch die Papierbahn W zu
strömen, damit
die gewünschte
Trocknungsfunktion erfüllt
werden kann, und um dann das Trocknungsmedium wieder abzuführen. Üblicher
Weise wird eine Haube 50 vorgesehen, um den Abschnitt von
Zylinder 20 abzudecken, um welchen das Trockensieb 30 und
die Bahn W geschlungen sind. Vorzugsweise deckt die Haube 50 den
Zylinder 20 ab und erstreckt sich von dem ersten Gewebestützelement 46 am
stromaufwärtigen
Ende der Vorrichtung 10 bis zum zweiten Gewebestützelement 48 am
stromabwärtigen
Ende. Dort wo die Vorrichtung 10 mehr als einen Durchströmlufttrockner
umfasst, kann jeder der Zylinder 20 mit einer eigenen Haube
versehen werden oder eine gemeinsame Haube kann zwei oder mehrere
Zylinder abdecken. Weiterhin kann die gemeinsame Haube, da wo eine
gemeinsame Haube dafür
verwendet wird, um eine Vielzahl von Zylindern 20 abzudecken, innere
Abschnitte beinhalten, um den Strom und die Verteilung des Trocknungsmediums
zu steuern. In einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wirkt die Haube 50 mit dem ersten
und zweiten Gewebestützelement 46 und 48 zusammen,
um ein wirksames Leiten des Trockenmediums durch das Trockensieb 30 und
die Bahn W zwischen den Gewebestützelementen 46 und 48 zu
gewährleisten.
Zum Beispiel sollte die Haube 50, da wo das erste Gewebestützelement 46 eine
Vakuumbox innerhalb der Gewebeschleife 30 angrenzend an
das stromaufwärtige
Endteil des Durchströmlufttrockners 10 umfasst, sich
derart erstrecken, um die Vakuumbox auf der von der Papierbahn 30 abgekehrten
Seite an der äußeren Seite
der Schleife abzudecken oder mindestens teilweise daran zu stoßen. Der
Vakuumkasten berührt
das Trockensieb 30 vorzugsweise an der inneren Seite der
Schleife mittels eines keramischen oder eines Streifens aus einem
anderen geeigneten Material. In einem weiteren Beispiel, in welchem
die Haube 50 mit dem zweiten Gewebestützelement 48 zusammenwirkt,
die sich am stromabwärtigen
Ende der Durchströmluftrocknung 10 befindet,
kann sich die Haube 50 derart erstrecken, um eine Schleppkontakt-Dichtung
mit dem zweiten Gewebestützelement 48 zu
bilden. Abhängig
von der verwendeten Konfiguration kann die Haube 50 bedienbar
angeordnet werden, um das Trocknungsmedium in den Durchströmtrockner 10 einzuspeisen
oder um das Trocknungsmedium daraus zu entfernen. Dementsprechend
ist sie in den Fällen,
in denen die Haube 50 das Trocknungsmedium zuführt, so
konfiguriert, dass das Trocknungsmedium durch die Papierbahn und das
Trockensieb 30 um die Zylinder 20 gezielt geströmt wird,
und hoch zu, wobei eventuell umfassend, dem ersten und dem zweiten
Gewebestützelement 46 und 48.
In diesem Beispiel kann es sein, dass die Haube 50 nicht
wechselwirksam mit dem ersten und zweiten Gewebestützelement 46 und 48 abdichtet,
da der Fluss des Trocknungsmediums durch die Bahn und das Gewebe
gerichtet ist.
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Wie
ferner in 1 gezeigt, wird der ausgefüllte Raum 60 verwendet,
um die Totzone abzudichten und um das eigentliche Gehäuse des
Durchströmlufttrockners
zu vervollständigen.
Abhängig
von der Konfiguration des Durchströmlufttrockners kann der ausgefüllte Raum 60 verwendet
werden, um das Trocknungsmedium abzuführen (in einer Einwärts-Querströmungs-Anordnung), um das
Trocknungsmedium dem Durchströmlufttrockner
zuzuführen
(in einer Auswärts-Querströmungs-Anordnung) oder
als Abschirmung (entweder in einer Einwärts- oder in einer Auswärts-Axialströmungs-Anordnung). Um
den Durchströmlufttrockner 10 wirksam
abzudichten, bildet der ausgefüllte
Raum 60 Abdichtungen sowohl mit dem ersten, als auch mit
dem zweiten Gewebestützelement 46 und 48 über einen
Abdichtmechanismus. In den Fällen,
in denen zum Beispiel das erste Gewebestützelement 46 einen
Vakuumkasten umfasst, ist der ausgefüllte Raum 60 mit diesem
durch einen Abdichtmechanismus verbunden, der eine Dichtung 62 beinhaltet,
die fähig
ist, oszillierenden Bewegungen, wie solchen, die von der wärmebedingten
Ausdehnung und Kontraktion hervorgerufen werden, zu widerstehen.
Zum Beispiel kann die Dichtung 62 eine flexible Membrane,
eine weiche Dichtung oder Ähnliches
sein. Die Dichtung 62 ist ferner dergestalt konfiguriert,
um eine Positionsausrichtung des ersten Gewebestützelementes 46 in
Bezug auf das Trockensieb 30 zu ermöglichen. Der ausgefüllte Raum 60 ist
mit dem stromabwärtigen
zweiten Gewebestützelement 48 durch
das Verwenden eines Abdichtmechanismus verbunden, welcher eine Schleppkontaktdichtungs-Anordnung 64 beinhaltet. Eine
Schleppkontaktdichtungs-Anordnung kann zum Beispiel aus einer Schaberhalterungsanordnung,
die mit einem Schleppschaber versehen ist, bestehen, welche am Raum 60 angebracht
ist. Da das zweite Gewebestützelement 48 typischer
Weise das Trockensieb 30 und die Bahn W um den Bereich
geschlungen hat, der an die Totzone grenzt, ist für eine Dichtungsanordnung
für das
zweite Gewebestützelement 48 erforderlich,
dass die Papierbahn W und das Trockensieb 30 in der Dichtungsanordnung
eine Rolle spielen. Auf Grund der Empfindlichkeit der Papierbahn
W erfordert ein berührendes
Abdichten auf dem ausgefüllten
Raum 60 und dem zweiten Gewebestützelement 48, dass
das Abdichtungselement an dem ausgefüllten Raum 60 das
Trockensieb 30, welches sich an der äußeren Seite der Papierbahn
W, befindet, ab dem zweiten Gewebestützelement 48 mit einbezieht.
Somit wirkt der Schleppschaber der Schaberhalterungsanordnung auf
das Trockensieb 30 ein, um eine Dichtung zwischen dem ausgefüllten Raum 60 und
dem zweiten Gewebestützelement 48 herzustellen.
In den Fällen,
in denen das Trocknungsmedium durch den Zylinder 20 in
einer Axialströmungs-Anordnung
abgeführt
wird oder durch den ausgefüllten
Raum 60 im Falle einer Querströmungs-Anordnung, kann der Unterdruck,
welcher vom Abzugssog geschaffen wird, den Dichtungseffekt zwischen
die Schleppkontaktdichtungs-Anordnung 64 und
dem zweiten Gewebestützelement 48 erhöhen. Vorzugsweise
besteht der Schleppschaber aus einem trockenen, schmierenden und
verschleißfesten
nicht-metallischen Material, um das Abreiben oder die Abnutzung
des Trockensiebs 30 zu verhindern. Am vorteilhaftesten
besteht der Schleppschaber aus Polytetrafluorethylen (Teflon). Ferner,
obwohl der ausgefüllte
Raum 60 an beiden, dem ersten und dem zweiten Gewebestützelement 46 und 48,
abgedichtet ist, können
zusätzliche
Dichtungen an anderen Walzen gebildet werden, wie zum Beispiel mit
der Walze 49, die zwischen die Zylinder 20 eingebaut wird,
die ebenfalls eine Schleppkontaktdichtungs-Anordnung 64 verwenden,
wie mit der gestrichelter Linie in 1 gezeigt,
um eine Isolierung zwischen nebeneinander liegenden Durchströmlufttrocknern
herzustellen.
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2 zeigt
eine alternative Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, wobei der Durchströmlufttrockner 110 mit
zwei drehbaren Walzen 149 ausgestattet ist, die zwischen
den Zylindern 120 des Durchströmlufttrockners angeordnet sind.
Die stromaufwärtige
Walze 149 leitet das Trockensieb 30 und die Bahn
W vom stromaufwärtigen
Zylinder 120 zur stromabwärtigen drehbaren Walze 149.
Die stromabwärtige
drehbare Walze 149 leitet dann das Trockensieb 30 und
die Bahn W auf den stromabwärtigen
Zylinder 120. Ferner ist der ausgefüllte Raum 160 so gestaltet,
um ein Paar Schleppkontaktdichtungs-Anordnungen 164 zu
beinhalten, wobei jeder individuell eine der Walzen 149 mit
einbezieht. Da der ausgefüllte
Raum 160 dergestalt konfiguriert ist, um das Trocknungsmedium
abzuführen,
unterteilt die Schleppkontaktdichtungs-Anordnung 164 den
ausgefüllten Raum 160 so,
dass das Trocknungsmedium individuell von jedem der Zylinder 120 abgeführt wird. 3 zeigt
eine alternative Ausführungsform
zu der in 2 abgebildeten Ausführungsform,
wobei der ausgefüllte
Raum 260 so gestaltet ist, um als gemeinsame Abführungsmöglichkeit
für das
Trocknungsmedium aus beiden Zylindern 120 zu dienen.
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Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung, wie in den 1–3 gezeigt,
zeigen Querströmungs-Konfigurationen,
wobei die Haube die Zufuhr des Trocknungsmediums umfasst und der
ausgefüllte
Raum die Funktion hat, das Trocknungsmedium aus den Durchströmlufttrocknern
abzuführen. Diese
Konfigurationen können
alternativ in einer Auswärtsströmungs-Konfiguration
arbeiten, wobei der ausgefüllte
Raum das Trocknungsmedium einspeist, welches dann mittels der Haube
abgeführt
wird. Für Auswärtsströmungs-Konfigurationen
wird eine Papierbahn bevorzugt über
die Durchströmluftrockner transportiert,
während
sie zwischen zwei Trockensieben aufgenommen ist. Ferner, wie zusätzlich in 4 gezeigt,
in welcher der Durchströmlufttrockner 310 in einer
Axialströmungs-Anordnung
ausgeführt
ist (wobei das Trocknungsmedium durch die Enden oder Köpfe von
Zylinder 320 entweder eingespeist oder abgeführt wird),
umfasst der ausgefüllte
Raum 360 eine Abschirmung, welche das erste und zweite
Gewebestützelement 346 und 348 mittels
eines Abdichtmechanismus abdichtet, welcher eine Schleppkontaktdichtungs-Anordnung 364 beinhaltet.
Ferner zeigt 5 eine alternative Ausführungsform
für die in 4 abgebildete
Ausführungsform,
in welcher der Durchströmlufttrockner 410 in
einer Axialströmungs-Anordnung
ausgeführt
ist und die ersten und zweiten Gewebestützelemente 446 und 448 angrenzend
an den Zylinder 420 angeordnet sind und nahe nebeneinander
angeordnet sind. Dadurch, dass das erste und zweite Gewebestützelement 446 und 448 sich
in unmittelbarer Nähe
von einander befinden, wird die Umschlingungsfläche (jene Fläche des
Zylinders 420, welche von der Bahn W und dem Trockensieb 30 zu
jedem beliebigen Zeitpunkt abgedeckt wird) erhöht, mit dem Ergebnis eines
verbesserten Trocknens der Bahn W. Ferner ermöglicht der geringe Abstand
dem Zylinder 420, im Wesentlichen von einem Abdichtmechanismus 464 eingeschlossen
zu werden und das um das erste und zweite Gewebestützelement 446 und 448 geschlungene Trockensieb 30 abdichtend
mit einzubeziehen. Der Abdichtmechanismus 464 kann zum
Beispiel eine Schaberhalterungsanordnung beinhalten, welche mit
einem Paar Schaber ausgestattet ist, welche das Trockensieb 30 einzeln, über jedem
der Gewebestützelemente 446 und 448,
angreifen, oder einem Paar Schaberhalterungsanordnungen, wobei jede
davon mit einem einzelnen Schaber ausgestattet ist, und welche getrennt
die gleiche Aufgabe erfüllen.
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Somit
bietet die vorliegende Erfindung verbesserte Dichtungssysteme für Durchströmlufttrockner.
Eine verbesserte Abdichtung vermindert die Leckage des Trocknungsmediums
aus dem System und vermindert ebenfalls das Einströmen von
Kaltluft, wodurch die Wirtschaftlichkeit des Energieverbrauchs der
Vorrichtung verbessert wird. Des weiteren können durch die effizientere
Abdichtung des Systems und die Minimierung oder Verminderung der Leckagen
kleinere Ventilatoren verwendet werden, um das Trocknungsmedium
einzuspeisen und abzuführen,
was eine Kostenersparnis im Energieverbrauch und an der Ausrüstung zur
Folge hat. Zusätzlich
gestatten die verbesserten Dichtungen die Anwendung eines höheren Differenzdrucks über die
Außenfläche, was
sich in einem größeren Luftstrom
pro Flächeneinheit
umsetzt. Ein größerer Luftstrom
pro Flächeneinheit
trocknet die Bahn effizienter, und somit kann die gesamte Vorrichtung
in ihren Abmessungen verkleinert werden, mit dem Folgeergebnis,
Anlagekosten einzusparen.
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Einem
Fachmann werden eine Vielzahl von möglichen Abänderungen und anderen Ausführungsformen
der Erfindung in den Sinn kommen, für welche die Erfindung sich
den Verdienst der Lehre vorbehält,
wie in der vorangehenden Beschreibung und den zugehörigen Zeichnungen
vorgestellt. Daraus ergibt sich, dass die Erfindung nicht auf die
bestimmten Ausführungsformen,
die offenbart wurden, eingeschränkt
ist, und dass Abänderungen
und andere Ausführungsformen,
die im Anwendungsbereich der nachfolgenden Patentansprüche liegen,
als mit inbegriffen zu verstehen sind. Obwohl vorliegend spezifische
Ausdrücke
verwendet wurden, ist ihre Bedeutung ausschließlich allgemeiner und beschreibender Natur
und ohne jede einschränkende
Absicht zu verstehen.