EP0852273A2 - Entwässerungspresse - Google Patents

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EP0852273A2 EP97119207A EP97119207A EP0852273A2 EP 0852273 A2 EP0852273 A2 EP 0852273A2 EP 97119207 A EP97119207 A EP 97119207A EP 97119207 A EP97119207 A EP 97119207A EP 0852273 A2 EP0852273 A2 EP 0852273A2
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dewatering
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Hans Loser
Joachim Henssler
Karl Dr. Steiner
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Voith Patent GmbH
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Voith Sulzer Papiermaschinen GmbH
Voith Sulzer Papiertechnik Patent GmbH
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F3/00—Press section of machines for making continuous webs of paper
    • D21F3/02—Wet presses
    • D21F3/0209—Wet presses with extended press nip
    • D21F3/0218—Shoe presses
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B13/00—Machines and apparatus for drying fabrics, fibres, yarns, or other materials in long lengths, with progressive movement
    • F26B13/24—Arrangements of devices using drying processes not involving heating

Definitions

  • the invention relates to a dewatering press of a machine for manufacturing a fibrous web, in particular paper and / or cardboard web, with at least an extended nip in the web running direction, which is between a rotating flexible press belt of a Schunpreßech and a counter surface against which the flexible press belt by at least one of the shoe press unit assigned press shoe is pressable, the press nip length at least in essentially by the length of the press shoe measured in the web running direction Shoe press unit is determined, and the fibrous web with at least one drainage belt runs through the extended press nip.
  • the aim of the invention is therefore a dewatering press of the type mentioned Kind to create a sufficient with the least possible technical effort good drainage of the fibrous web guaranteed.
  • the object was achieved by the dewatering press described in claim 1 solved, the subclaims special forms of performance represent.
  • the dwell time is generally the length of the press nip and the speed of the fibrous web certainly.
  • the press nip There are many options for the design of the press nip, including several Drainage belts can run through the press nip.
  • the extended nip of a flexible press belt Shoe press unit are formed, which against a cylindrical and under Circumference-controlled roll is pressed, the press shoe the shoe press unit has a concave contact surface.
  • the Press nip can also be formed by two shoe press units, the press surface is preferably flat.
  • the press shoe can one or both shoe press units from several Smaller ones arranged axially and / or in the web running direction Press shoes exist. At least some of the smaller press shoes can be used be designed to be independent of each other.
  • the section or sections of the press nip in which the press pressure is greater than (T abs x 100) 3 N / m 2 and in particular greater than 500 KN / m 2 are particularly decisive.
  • the dewatering press consists of at least one press nip 3 which is elongated in the web running direction 2 and which is formed between a rotating flexible and water-impermeable press belt 4 of a shoe press unit 5 and a counter surface 6 against which the flexible press belt 4 by at least one of the shoe press unit 5 assigned press shoe 7 or 7 'can be pressed.
  • the press nip length l p is essentially determined by the press shoe length of the shoe press unit 5 measured in the web running direction 2.
  • the fibrous web 1 runs together with at least one water-absorbing drainage belt 8 through the extended press nip 3.
  • the exact structural design of the shoe press units 5 and the counter roller 9 are generally known and can also be used, for example, in the introduction to the description mentioned documents are taken.
  • the pressure the press shoes 7 and 7 ' is preferably hydraulic and the lubrication between the press shoes 7 and 7 'and the press belts 4 hydrodynamically and / or hydrostatic.
  • FIG 1 While in Figure 1 a press shoe 7 with a concave contact surface Shoe press unit 5 the press belt 4 against a cylindrical counter roller 9 Formation of an extended press nip 3 presses there are two in Figure 2 in the direction of web travel 2 spaced apart and here also independent of each other controllable pressing small press shoes 7 '.
  • Figure 3 in turn shows the formation a flat press nip 3 by means of two shoe press units 5, one of which Shoe press unit 5 a press shoe 7 and the other two smaller press shoes 7 '.
  • About the press shoes 7 and 7 ' is a flexible endless and water-impermeable drainage tape 4 out.
  • the press shoe 7 of a shoe press unit 5 consists of a plurality of smaller press shoes 7 ′ arranged side by side in the web running direction 2 with the very deep pressure sinks possibly present between them (FIGS. 2 and 5).
  • the press shoe 7 forms pressure sinks in the web running direction 2 or else has a smaller pressure gradient at the inlet and / or outlet of the press nip 3, a more precise determination of the press nip length l p may be necessary or advantageous.

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Entwässerungspresse einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn (1), insbesondere Papier- und/oder Kartonbahn, mit zumindest einem in Bahnlaufrichtung (2) verlängerten Preßspalt (3), der zwischen einem umlaufenden flexiblen Preßband (4) einer Schuhpreßeinheit (5) und einer Gegenfläche (6) gebildet ist, gegen die das flexible Preßband (4) durch wenigstens einen der Schuhpreßeinheit (5) zugeordneten Preßschuh (7) preßbar ist, wobei die Preßspaltlänge (lp) zumindest im wesentlichen durch die in Bahnlaufrichtung (2) gemessene Preßschuhlänge der Schuhpreßeinheit (5) bestimmt ist, und die Faserstoffbahn (1) mit zumindest einem Entwässerungsband (8) durch den verlängerten Preßspalt (3) verläuft. Ziel der Erfindung ist es daher eine Entwässerungspresse der eingangs genannten Art zu schaffen, die mit möglichst geringem technischem Aufwand ein ausreichend gute Entwässerung der Faserstoffbahn (1) gewährleistet. Erreicht wird dies dadurch, daß die Verweilzeit tw der Faserstoffbahn (1) im verlängerten Preßspalt (3) weniger als 12 ms beträgt. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Entwässerungspresse einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere Papier - und/oder Kartonbahn, mit zumindest einem in Bahnlaufrichtung verlängerten Preßspalt, der zwischen einem umlaufenden flexiblen Preßband einer Schunpreßeinheit und einer Gegenfläche gebildet ist, gegen die das flexible Preßband durch wenigstens einen der Schuhpreßeinheit zugeordneten Preßschuh preßbar ist, wobei die Preßspaltlänge zumindest im wesentlichen durch die in Bahnlaufrichtung gemessene Preßschuhlänge der Schuhpreßeinheit bestimmt ist, und die Faserstoffbahn mit zumindest einem Entwässerungsband durch den verlängerten Preßspalt verläuft.
Derartige Entwässerungspressen sind seit längerer Zeit, beispielsweise aus der DE-PS 22 62 201, der DE-PS 34 10 172 oder der EP-PS 258 169 bekannt und im Einsatz. Durch die lange Verweilzeit der Faserstoffbahn im Preßspalt konnte das Entwässerungsergebnis wesentlich verbessert werden. Jedoch erfordern die immer größeren Preßflächen der langen Preßspalte auch immer höhere Anpreßkräfte zur Gewährleistung eines bestimmten Preßdruckes. Dies führt zu einem sehr hohen technischen Aufwand und damit auch zu erheblichen Kosten.
Ziel der Erfindung ist es daher eine Entwässerungspresse der eingangs genannten Art zu schaffen, die mit möglichst geringem technischem Aufwand ein ausreichend gute Entwässerung der Faserstoffbahn gewährleistet.
Erfindungsgemäß wurde die Aufgabe durch die in Anspruch 1 beschriebene Entwässerungspresse gelöst, wobei die Unteransprüche besondere Aufführungsformen darstellen. Durch die Erkenntnis, daß innerhalb einer Verweilzeit von 12 ms, insbesondere sogar von 6 ms der wesentlichste Teil der möglichen Entwässerungsleistung erreicht ist, ist man in der Lage, die Ausdehnung des Preßspaltes und damit des Preßschuhes in Bahnlaufrichtung zu begrenzen. Die Verweilzeit wird dabei allgemein von der Preßspaltlänge und der Geschwindigkeit der Faserstoffbahn bestimmt.
Da für den Entwässerungsvorgang, d. h. das Auspressen des Wassers aus der Faserstoffbahn in das Entwässerungsband ein minimaler Preßdruck vorhanden sein muß, bewirkt eine Optimierung der Preßschuhlänge auch eine Minimierung der von der Schuhpreßeinheit aufzubringenden Anpreßkraft.
Hierzu wurde ermittelt, daß für eine wirksame Entwässerung im allgemeinen in Abhängigkeit vom Trockengehalt der Faserstoffbahn ein Preßdruck von mehr als (Tabs x 100)3 N/m2 (Tabs - absoluter Trockengehalt am Preßspaltanfang, d. h. beispielsweise Tabs = 0,2 bei 20 % Eingangstrockengehalt) erforderlich ist. In diesem Zusammenhang hat es sich herausgestellt, daß der Preßdruck größer als 500 KN/m2 sein sollte.
Andererseits ist für das Erreichen einer akzeptablen Entwässerungsleistung im Preßspalt natürlich auch eine minimale Verweilzeit zu gewährleisten. Diese liegt bei 2 ms, vorzugsweise sogar bei 4 ms.
Bei der Gestaltung des Preßspaltes gibt es viele Möglichkeiten, wobei auch mehrere Entwässerungsbänder durch den Preßspalt verlaufen können. Einerseits kann der verlängerte Preßspalt von einem flexiblen Preßband einer Schuhpreßeinheit gebildet werden, welches gegen eine zylindrische und unter Umständen durchbiegungsgesteuerte Walze gepreßt wird, wobei der Preßschuh der Schuhpreßeinheit eine konkave Anpreßfläche aufweist. Andererseits kann der Preßspalt auch von zwei Schuhpreßeinheiten gebildet werden, wobei die Preßfläche vorzugsweise eben gestaltet ist.
Außerdem kann der Preßschuh einer oder beide Schuhpreßeinheiten aus mehreren axial und/oder in Bahnlaufrichtung nebeneinander angeordneten kleineren Preßschuhen bestehen. Zumindest ein Teil der kleineren Preßschuhe kann dabei unabhängig voneinander anpreßbar gestaltet sein.
Für die Ermittlung der Preßspaltlänge und damit auch der Verweilzeit sind insbesondere der oder die Abschnitte des Preßspaltes bestimmend, in denen der Preßdruck größer als (Tabs x 100)3 N/m2 und insbesondere größer als 500 KN/m2 ist.
Nachfolgend soll die Erfindung an drei Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. In der beigefügten Zeichnung zeigt:
Figur 1
einen verlängerten Preßspalt 3 zwischen einer Schuhpreßeinheit 5 mit einem Preßschuh 7 und einer zylindrischen Gegenwalze 9;
Figur 2
einen verlängerten Preßspalt 3 zwischen einer Schuhpreßeinheit 5 mit zwei kleineren Preßschuhen 7' und einer zylindrischen Gegenwalze 9;
Figur 3
einen verlängerten Preßspalt 3 zwischen einer Schuhpreßeinheit 5 mit zwei kleineren Preßschuhen 7' und einer weiteren Schuhpreßeinheit 5 mit einem Preßschuh 7;
Figur 4
einen Druckverlauf im Preßspalt gemäß Figur 1;
Figur 5
einen Druckverlauf im Preßspalt gemäß Figur 2 und
Figur 6
einen Druckverlauf im Preßspalt gemäß Figur 3.
Gemeinsam ist allen Ausführungsbeispielen, daß die Entwässerungspresse zumindest aus einem in Bahnlaufrichtung 2 verlängerten Preßspalt 3 besteht, der zwischen einem umlaufenden flexiblen und wasserundurchlässigen Preßband 4 einer Schuhpreßeinheit 5 und einer Gegenfläche 6 gebildet ist, gegen die das flexible Preßband 4 durch wenigstens einen der Schuhpreßeinheit 5 zugeordneten Preßschuh 7 bzw. 7' preßbar ist. Dabei ist die Preßspaltlänge lp im wesentlichen durch die in Bahnlaufrichtung 2 gemessene Preßschuhlänge der Schuhpreßeinheit 5 bestimmt. Die Faserstoffbahn 1 verläuft zusammen mit mindestens einem wasseraufnehmenden Entwässerungsband 8 durch den verlängerten Preßspalt 3.
Die genaue konstruktive Gestaltung der Schuhpreßeinheiten 5 sowie der Gegenwalze 9 sind allgemein bekannt und kann beispielsweise auch den in der Beschreibungseinleitung genannten Dokumenten entnommen werden. Die Anpressung der Preßschuhe 7 bzw. 7' erfolgt vorzugsweise hydraulisch und die Schmierung zwischen den Preßschuhen 7 bzw. 7' und den Preßbändern 4 hydrodynamisch und/oder hydrostatisch.
Während in Figur 1 ein Preßschuh 7 mit konkaver Anpreßfläche der Schuhpreßeinheit 5 das Preßband 4 gegen eine zylindrische Gegenwalze 9 zur Bildung eines verlängerten Preßspaltes 3 preßt sind es in Figur 2 zwei in Bahnlaufrichtung 2 voneinander beabstandete und hier auch unabhängig voneinander steuerbar anpreßbare kleinere Preßschuhe 7'. Figur 3 wiederum zeigt die Bildung eines ebenen Preßspaltes 3 mittels zweier Schuhpreßeinheiten 5, wobei eine Schuhpreßeinheit 5 einen Preßschuh 7 und die anderen zwei kleineren Preßschuhe 7' aufweist. Über die Preßschuhe 7 bzw. 7' ist jeweils ein flexibles endloses und wasserundurchlässiges Entwässerungsband 4 geführt.
Außerdem wird in den Figuren 1 und 2 nur ein und in der Figur 3 je ein auf beiden Seiten der Faserstoffbahn 1 angeordnetes und wasseraufzunehmendes Entwässerungsband 8, beispielsweise in Form eines Filzes, durch den Preßspalt 3 geführt. Dies soll lediglich die verschiedenen Gestaltungsmöglichkeiten andeuten, wobei die konkrete Realisierungsform von mehreren Faktoren, wie z. B. der Papiersorte und dem Trockengehalt abhängt. Dabei werden bei den gegenwärtig üblichen Geschwindigkeiten v von 600 bis 1500 m/min meist Preßschuhe 7 mit einer Länge von 25 bis 35 cm eingesetzt. Die insbesondere bei höheren Geschwindigkeiten v verwendeten breiten Preßschuhe 7 führen zu den erwähnten Nachteilen.
Basierend auf der Erkenntnis, daß der wesentlichste Teil des Entwässerungsvorganges nach einer Verweilzeit tw der Faserstoffbahn 1 im verlängerten Preßspalt 3 von weniger als 12 ms, insbesondere sogar von 6 ms abgeschlossen ist, wird eine Minimierung der Preßspaltlänge lp ermöglicht, was auch zu einer Minimierung der Anpreßkraft der Schuhpreßeinheit 5 führt. Dies hat nicht nur eine Energieeinsparung sondern auch eine Kosteneinsparung. die sich in der konstruktiven Auslegung der Schuhpreßeinheit 5 begründet, zur Folge.
Um eine ausreichend große Entwässerungsleistung zu erreichen, ist andererseits aber auch eine minimale Verweilzeit von 2 ms, insbesondere von 4 ms erforderlich.
Vorwiegend dann, wenn der Preßschuh 7 einer Schuhpreßeinheit 5, wie in Figur 2 und 3 gezeigt, aus mehreren in Bahnlaufrichtung 2 nebeneinander angeordneten kleineren Preßschuhen 7' mit den eventuell zwischen diesen vorhandenen sehr tiefen Drucksenken (Fig. 2 und Fig. 5) besteht, der Preßschuh 7 in Bahnlaufrichtung 2 Drucksenken bildet oder aber einen kleineren Druckgradienten am Ein -und/oder Auslauf des Preßspaltes 3 besitzt, kann eine genauere Bestimmung der Preßspaltlänge lp notwenig bzw. von Vorteil sein.
Ausgehend von der Erkenntnis, daß eine wirksame Entwässerung in Abhängigkeit vom Trockengehalt der Faserstoffbahn erst bei einem Preßdruck p von über (Tabs x 100)3 N/m2 erfolgt, bilden die über diesen Druck pmin liegenden Abschnitte lp1, lp2 der Preßspalten 3 die für die Berechnung der Verweilzeit entscheidende Preßpaltlänge lp = lp1 + lp2 . (tw = lp/v = (lp1 + lp2)/v)
Der Trockengehalt der Faserstoffbahn 1 liegt im allgemeinen am Einlauf des Preßspaltes 3 zwischen 0,2 und 0,6. Es ist des weiteren von Vorteil, wenn die Preßspaltlänge lp von den Abschnitten lp1, lp2 des Preßspaltes 7 bestimmt wird, in denen der Preßdruck p auch größer als pmin = 500 KN/m2 ist.

Claims (9)

  1. Entwässerungspresse einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn (1), insbesondere Papier - und/oder Kartonbahn, mit zumindest einem in Bahnlaufrichtung (2) verlängerten Preßspalt (3), der zwischen einem umlaufenden flexiblen Preßband (4) einer Schuhpreßeinheit (5) und einer Gegenfläche (6) gebildet ist, gegen die das flexible Preßband (4) durch wenigstens einen der Schuhpreßeinheit (5) zugeordneten Preßschuh (7) preßbar ist, wobei die Preßspaltlänge (lp) zumindest im wesentlichen durch die in Bahnlaufrichtung (2) gemessene Preßschuhlänge der Schuhpreßeinheit bestimmt ist, und die Faserstoffbahn (1) mit zumindest einem Entwässerungsband (8) durch den verlängerten Preßspalt (3) verläuft,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Verweilzeit tw der Faserstoffbahn (1) im verlängerten Preßspalt (3) weniger als 12 ms beträgt.
  2. Entwässerungspresse nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Verweilzeit der Faserstoffbahn (1) im verlängerten Preßspalt (3) weniger als 6 ms beträgt.
  3. Entwässerungspresse nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Verweilzeit der Faserstoffbahn (1) im verlängerten Preßspalt (3) größer als 2 ms, vorzugsweise größer als 4 ms ist.
  4. Entwässerungspresse nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Gegenfläche (6) von einer Walze (9) gebildet wird, wobei der Preßschuh (7) der Schuhpreßeinheit (5) eine konkave Anpreßfläche bildet.
  5. Entwässerungspresse nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Gegenfläche (6) von einer weiteren Schuhpreßeinheit (5) gebildet wird, wobei die Anpreßfläche vorzugsweise eben gestaltet ist.
  6. Entwässerungspresse nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß zumindest der Preßschuh (7) einer Schuhpreßeinheit (5) aus mehreren axial und/oder in Bahnlaufrichtung (2) nebeneinander angeordneten kleineren Preßschuhen (7') besteht.
  7. Entwässerungspresse nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß wenigstens ein Teil der kleineren Preßschuhe (7') unabhängig voneinander anpreßbar ist.
  8. Entwässerungspresse nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Preßspaltlänge (lp) im wesentlichen durch den oder die Abschnitte (lp1, lp2) des Preßspaltes (3) bestimmt ist, in denen der Preßdruck p größer als pmin = (Tabs x 100)3 N/m2 (Tabs - absoluter Trockengehalt am Preßspaltanfang) ist.
  9. Entwässerungspresse nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Preßspaltlänge (lp) im wesentlichen durch den oder die Abschnitte (lp1, lp2) des Preßspaltes (3) bestimmt ist, in denen der Preßdruck p größer als pmin = 500 KN/m2 ist.
EP97119207A 1996-12-05 1997-11-04 Entwässerungspresse Expired - Lifetime EP0852273B1 (de)

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