EP1116822A2 - Wasserabführeinrichtung - Google Patents

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EP1116822A2
EP1116822A2 EP00128157A EP00128157A EP1116822A2 EP 1116822 A2 EP1116822 A2 EP 1116822A2 EP 00128157 A EP00128157 A EP 00128157A EP 00128157 A EP00128157 A EP 00128157A EP 1116822 A2 EP1116822 A2 EP 1116822A2
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EP
European Patent Office
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water
chamber
press
discharge device
water discharge
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EP00128157A
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EP1116822A3 (de
EP1116822B1 (de
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Karl Dr. Steiner
Robert Wolf
Hans Prinzing
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Voith Patent GmbH
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Voith Paper Patent GmbH
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Publication of EP1116822A3 publication Critical patent/EP1116822A3/de
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    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
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    • D21F3/02—Wet presses
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    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
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    • D21F1/48—Suction apparatus
    • D—TEXTILES; PAPER
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    • D21F3/0272—Wet presses in combination with suction or blowing devices
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S162/00—Paper making and fiber liberation
    • Y10S162/07—Water collectors, e.g. save-alls

Definitions

  • the water discharge device is of particular advantage for the drainage of a fibrous web, especially one Paper or cardboard web, serving, at least one in the web running direction extended press nip having press assembly usable after with an extended press nip an increased water volume Must be taken into account.
  • Water drainage devices are throttling the two chambers Openings connected together.
  • Water drainage is the second chamber through a transverse direction extending, vacuum-loaded tube limited, the Jacket is provided with openings through which the first chamber with the is connected by the tube interior formed second chamber.
  • the invention also relates a press arrangement for dewatering a fibrous web, in particular a paper, cardboard or tissue web in a machine for manufacturing and / or refinement thereof, consisting of at least one, of two arranged one above the other and pressed against each other Press nip formed by the press nip, next to the fibrous web at least one drainage belt running above the fibrous web to take up the squeezed water, whereby between the upper press roll and the dewatering belt a water absorption device is arranged.
  • a press arrangement for dewatering a fibrous web in particular a paper, cardboard or tissue web in a machine for manufacturing and / or refinement thereof, consisting of at least one, of two arranged one above the other and pressed against each other Press nip formed by the press nip, next to the fibrous web at least one drainage belt running above the fibrous web to take up the squeezed water, whereby between the upper press roll and the dewatering belt a water absorption device is arranged.
  • a structurally simple connection of the suction channel to a vacuum source results from the fact that the mouth of the suction channel lies above the maximum water level in the collection container and the collection container has a connection for a vacuum source above the maximum water level.
  • the collecting container can also be divided across the fibrous web into several chambers, each with a separate connection for a vacuum source. This enables control, preferably equalization of the negative pressure across the width of the fibrous web.
  • FIGs 1 to 9 each show a purely schematic representation Water discharge device 10 for a paper machine and the like, the can be used in particular for a felted press 12.
  • a double felted press see e.g. Figures 1 and 3 is one Water discharge device 10 can be used in particular for the upper felt.
  • FIG is a schematic cross section through a water absorption device 5 shows.
  • This water absorption device 46 is essentially one, in the gusset between upper press roll 40 and drainage belt 44 protruding and transverse to the fibrous web 38 suction channel 48 formed, which is connected to a vacuum source.

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Abstract

Eine Wasserabführeinrichtung für eine Papiermaschine oder dergleichen, insbesondere für eine befilzte Presse einer solchen Papiermaschine, umfasst eine sich zumindest im wesentlichen über die Maschinenbreite erstreckende Auffangwanne, die Auffangwanne eine unter Umgebungsdruck stehende, das ankommende Wasser aufnehmende erste Kammer und eine mit Vakuum beaufschlagte, mit der ersten verbundene zweite Kammer aufweist, in die das sich in der ersten Kammer ansammelnde Wasser gesaugt und aus der das Wasser schließlich abgeführt wird. Bei einer Wasseraufnahmevorrichtung wird die Effizienz dadurch verbessert, dass die Wasseraufnahmevorrichtung von wenigstens einem, in den Zwickel zwischen der oberen Presswalze und dem Entwässerungsband hineinragenden und quer zur Faserstoffbahn verlaufenden Saugkanal gebildet wird, welcher mit einer Unterdruckquelle verbunden ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Wasserabführeinrichtung für eine Papiermaschine oder dergleichen, insbesondere für eine befilzte Presse einer solchen Papiermaschine, mit einer sich zumindest im wesentlichen über die Maschinenbreite erstreckenden Auffangwanne. Sie betrifft ferner eine Pressenanordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 18.
Bei den bisher üblichen Wasserabführeinrichtungen der eingangs genannten Art wird das Presswasser in der Regel durch Schwerkraft abgeführt. Insbesondere bei einer Verwendung für einen Oberfilz kann die in die Wanne abgeschleuderte Wassermenge nicht in jedem Fall seitlich durch die Schwerkraft zum Wannenrand strömen. Insbesondere dann, wenn der Abflussquerschnitt der Wanne zu klein ist und/oder die Wanne keine ausreichende Neigung besitzt, kann Wasser auf den Filz zurückfließen.
Aus der DE 25 09 057 C3 ist bereits ein Saugkasten zum Absaugen von durch ein Sieb hindurchtretendes Wasser bekannt geworden, der durch eine mit Durchtrittsöffnungen versehene Trennwand in eine Wassersaugkammer und eine Luftsaugkammer unterteilt ist.
Ein Ziel der Erfindung ist es, eine verbesserte Wasserabführeinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der problemlos eine mit einer entsprechenden Platzersparnis einhergehende Verringerung des Abflussquerschnitts der Wanne möglich ist. Zudem soll ausgeschlossen sein, dass Wasser auf den Filz zurückfließt. Weiterhin soll es auch möglich sein, bei einem nur sehr geringen Gefälle in Querrichtung die anfallende Wassermenge problemlos abzuführen.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, dass die Auffangwanne eine unter Umgebungsdruck stehende, das ankommende Wasser aufnehmende erste Kammer und eine mit Vakuum beaufschlagte, mit der ersten verbundene zweite Kammer umfasst, in die das sich in der ersten Kammer ansammelnde Wasser gesaugt und aus der das Wasser schließlich abgeführt wird.
Die erfindungsgemäße Wasserabführeinrichtung ist mit besonderem Vorteil für eine der Entwässerung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn, dienende, wenigstens einen in Bahnlaufrichtung verlängerten Preßspalt aufweisende Pressenanordnung verwendbar, nachdem bei einem verlängerten Pressspalt einem erhöhten Wasseranfall Rechnung getragen werden muß.
Vorteilhafterweise erstreckt sich zumindest eine der beiden Kammern zumindest im wesentlichen über die ganze Maschinenbreite.
Die beiden Kammern sind vorzugsweise über mehrere Öffnungen miteinander verbunden, die über die Maschinenbreite verteilt sind.
Von Vorteil ist auch, wenn das Wasser auf wenigstens einer der beiden Maschinenseiten aus der zweiten Kammer abgeführt wird.
Bei einer bevorzugten praktischen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Wasserabführeinrichtung sind die beiden Kammern über drosselnde Öffnungen miteinander verbunden.
Die mittlere Strömungsrichtung, d.h. die effektive Hauptströmungsrichtung der in der ersten Kammer vorherrschenden Wasserströmung kann zumindest im wesentlichen querströmungsfrei sein.
Dagegen kann die mittlere Strömungsrichtung, d.h. die effektive Hauptströmungsrichtung der in der zweiten Kammer vorherrschenden Wasserströmung eine in Richtung der Maschinenbreite verlaufende Querkomponente besitzen.
Bei einer zweckmäßigen praktischen Ausführungsform sind die beiden Kammern über wenigstens ein Rohr miteinander verbunden, das mit einem Ende in einer jeweiligen Verbindungsöffnung in einer zwischen den Kammern vorgesehenen Trennwand und mit seinem anderen Ende in die zweite Kammer mündet. Dabei sind vorzugsweise mehrere über die Maschinenbreite verteilte Rohre vorgesehen. Es können beispielsweise 0,5 bis 5 Rohre je Meter vorgesehen sein.
Die Rohre besitzen zweckmäßigerweise einen Durchmesser von etwa 10 bis etwa 100 mm.
Das Vakuum der zweiten Kammer ist vorteilhafterweise kleiner als etwa 0,2 bar, wobei es vorzugsweise kleiner oder gleich etwa 0,05 bar ist.
Bei einer weiteren praktischen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Wasserabführeinrichtung ist die zweite Kammer durch ein sich in Querrichtung erstreckendes, mit Vakuum beaufschlagtes Rohr begrenzt, dessen Mantel mit Öffnungen versehen ist, über die die erste Kammer mit der durch den Rohrinnenraum gebildeten zweiten Kammer verbunden ist.
Die Auffangwanne kann über die Maschinenbreite in Segmente unterteilt sein. Sie kann jedoch auch über die Maschinenbreite durchgehend ausgeführt sein.
Das in der zweiten Kammer vorherrschende Vakuum ist vorzugsweise durch eine volumetrische Pumpe erzeugt.
Das Wasser kann beispielsweise ähnlich wie in Trockenzylindern oder wie das Öl in NFP-Pressen aus der Wanne oder Rinne abgesaugt werden.
Durch die Absaugöffnungen kann eine geringe Luftmenge mit abgesaugt werden, z.B. einige 1/s. So kann sich beispielsweise bei einem Durchmesser der Absaugöffnungen D = 5 mm, einer Druckdifferenz Dp = 5000 N/m2 ein Volumenstrom V-Luft von wesentlich weniger als 0,5 m3/min ergeben.
Die erfindungsgemäße Wasserabführeinrichtung ist vorteilhafterweise bei einer befilzten, insbesondere einer einfach oder doppelt befilzten Presse und insbesondere für eine wenigstens einen Langspalt aufweisende Pressenanordnung anwendbar.
Gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 18 betrifft die Erfindung zudem eine Pressanordnung zur Entwässerung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Papier-, Karton- oder Tissuebahn in einer Maschine zur Herstellung und/oder Veredelung derselben, bestehend aus zumindest einem, von zwei etwa übereinander angeordneten und gegeneinander gepressten Presswalzen gebildeten Pressspalt, durch den neben der Faserstoffbahn zumindest ein oberhalb der Faserstoffbahn verlaufendes Entwässerungsband zur Aufnahme des ausgepressten Wassers geführt wird, wobei zwischen der oberen Presswalze und dem Entwässerungsband eine Wasseraufnahmevorrichtung angeordnet ist.
Dabei muss das von den meist gerillten und/oder blindgebohrten Presswalzen abgeschleuderte Wasser nach dem Pressspalt aufgefangen und abgeführt werden. Ansonsten wird der größte Teil des abgeschleuderten Wassers von den endlos umlaufenden Entwässerungsbändern aufgenommen, was insbesondere bei dem oberen Entwässerungsband zur Wiederbefeuchtung der Faserstoffbahn führt. Hierzu dienen meist Wasserrinnen, die das abgeschleuderte Wasser auffangen und abführen.
Jedoch kann insbesondere in den Fällen, in denen das obere Entwässerungsband den Pressspalt etwa horizontal oder sogar steigend verlässt, die Wasserrinne nicht nahe genug am Pressspalt positioniert werden. Infolgedessen kann nur ein relativ geringer Anteil des abgeschleuderten Wassers de oberen Presswalze aufgefangen werden. Der Rest gelangt überwiegend in das obere Entwässerungsband, was dann zu der erwähnten, erheblichen Rückbefeuchtung der Faserstoffbahn führt.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es daher, die Effizienz der Wasseraufnahmevorrichtung von Pressenanordnungen zu verbessern.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die Wasseraufnahme von wenigstens einem, in den Zwickel zwischen der oberen Presswalze und dem Entwässerungsband hineinragenden und quer zur Faserstoffbahn verlaufenden Saugkanal gebildet wird, welcher mit einer Unterdruckquelle verbunden ist. Durch die Verwendung eines Saugkanals kann wesentlich mehr Wasser als mit einer Wasserrinne abgeführt werden. Dies gilt insbesondere für Pressenanordnungen mit einem oberen Entwässerungsband, welches nach dem Pressspalt etwa horizontal oder sogar steigend verläuft. Seine Begründung findet dies insbesondere darin, dass der Saugkanal sehr weit in den Zwickel geführt werden kann und der Unterdruck sehr viel Wasser in den Saugkanal zieht.
Zur Erfassung der Hauptrichtung des abgeschleuderten Wassers ist es ausreichend, wenn der Saugkanal zumindest im Anfangsbereich eine Spaltbreite von 1 bis 50 mm, vorzugsweise von 2 bis 7 mm hat. Vor allem bei einem ansteigenden Saugkanal ist zur Überwindung der Höhendifferenz durch das aufgenommene Wasser ein bestimmter minimaler Unterdruck im Saugkanal erforderlich. Der Unterdruck im Saugkanal sollte daher zwischen 50 und 80000 N/m2, vorzugsweise zwischen 10000 und 30000 N/m2 liegen. In Verbindung mit den angestrebten Spaltbreiten halten diese Unterdruckwerte die Energie für die Unterdruckerzeugung in vertretbaren Grenzen. Geleichzeitig wird auch gewährleistet, dass das Wasser in einen, unter Umständen höher gelegenen Sammelbehälter zur Aufnahme und zum Abtransport des angesaugten Wassers geführt werden kann. Eine konstruktiv einfache Verbindung des Saugkanals mit einer Unterdruckquelle ergibt sich dabei dadurch, dass die Mündung des Saugkanals über der maximalen Wasserstandshöhe im Sammelbehälter liegt und der Sammelbehälter über der maximalen Wasserstandshöhe einen Anschluss für eine Unterdruckquelle besitzt. Der Sammelbehälter kann quer zur Faserstoffbahn auch in mehrere Kammern mit je einem separaten Anschluss für eine Unterdruckquelle unterteilt sein. Dies ermöglicht eine Steuerung, vorzugsweise eine Vergleichmäßigung des Unterdrucks über die Breite der Faserstoffbahn.
Im Hinblick auf den Herstellungsaufwand ist es außerdem von Vorteil, wenn der Saugkanal von je einer, quer zur Faserstoffbahn verlaufenden oberen und unteren Kanalwand gebildet wird. Um dabei einen Großteil des abgeschleuderten Wassers zu erfassen, sollten die Kanalwände zumindest im Anfangsbereich des Saugkanals im spitzen Winkel zum Entwässerungsband verlaufen.
In Abhängigkeit von der Bahngeschwindigkeit, der Menge des abgeschleuderten Wassers und der Beschaffenheit des Entwässerungsbandes sollte die Kante der unteren Kanalwand möglichst nahe am Entwässerungsband angeordnet sein, wobei der Abstand vorzugsweise kleiner als 20 mm sein sollte. Die Kante kann das Entwässerungsband sogar berühren oder in dieses geringfügig eintauchen. Falls die Kante der unteren Kanalwand mit dem Entwässerungsband in Kontakt kommt, so ist die Ausführung derselben als verschleißarme Leiste von Vorteil. Dabei sollte die Leiste mit dem Entwässerungsband einen Winkel zwischen 10 und 45° bilden.
Um auch noch das über den Saugkanal in Rotationsrichtung der oberen Presswalze hinaus abgeschleuderte Wasser erfassen zu können, sollte sich an den Saugkanal eine Wasserauffangvorrichtung als Teil der Wasseraufnahmevorrichtung anschließen. Dabei ist es konstruktiv vereinfachend, wenn die obere Kanalwand selbst Teil der Wasserauffangvorrichtung ist.
Darüber hinaus sollte die außerhalb des Saugkanals liegende Oberfläche der oberen Kanalwand zum Pressspalt geneigt verlaufen und die Kante der oberen Kanalwand zumindest geringfügig weniger in den Zwickel hineinragen als die der unteren Kanalwand. Dies führt dazu, dass das aufgefangene Wasser an der außen liegenden Oberfläche der oberen Kanalwand in Richtung Pressspalt zurück läuft und von der oberen Kante auf die längere untere Kanalwand des Saugkanals tropfen kann. Von dort erfolgt die Abführung dieses Wassers über den Saugkanal in den Sammelbehälter. Die über dem Saugkanal angeordnete Wasserauffangvorrichtung kann aber auch ihr eigenes Sammelbecken mit einem Abfluß für das aufgefangene Wasser besitzen.
Es kann jedoch auch von Vorteil sein, die obere Kanalwand länger auszuführen, so dass diese genauso weit oder weiter als die untere Kanalwand in den Zwickel ragt. Dies erhöht die Wirkung des Unterdrucks auf das Entwässerungsband.
Der Abstand der oberen Kanalwand von der oberen Presswalze sollte ein Vielfaches der Spaltbreite des Saugkanals betragen, damit der Zwickel nicht mit zu hoher Geschwindigkeit belüftet wird.
Der Einsatz der Wasseraufnahmevorrichtung ist bei den unterschiedlichsten Pressanordnungen möglich. Beispielsweise kann auch unter der Faserstoffbahn ein Entwässerungsband durch den Pressspalt verlaufen und der Pressspalt durch den Einsatz einer Schuhpresswalze verlängert ausgeführt werden.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; in dieser zeigen:
Figur 1
eine schematische Darstellung einer dem Oberfilz einer doppelt befilzten Presse zugeordneten Wasserabführeinrichtung,
Figur 2
eine vergrößerte Darstellung der in der Figur 1 gezeigten Wasserabführeinrichtung,
Figur 3
eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform einer Wasserabführeinrichtung mit die beiden Kammern miteinander verbindenden Rohren,
Figur 4
eine schematische Teilquerschnittsdarstellung der in der Figur 3 gezeigten Wasserabführeinrichtung, geschnitten entlang der Linie I-I der Figur 3,
Figur 5
eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform einer Wasserabführeinrichtung mit das Wasser zum Rand der Papiermaschine abführenden Rohren,
Figur 6
eine schematische Teilquerschnittsdarstellung der in der Figur 5 gezeigten Wasserabführeinrichtung, geschnitten entlang der Linie I-I der Figur 5,
Figur 7
eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform einer Wasserabführeinrichtung, bei der die zweite Kammer durch ein sich in Querrichtung erstreckendes Rohr begrenzt ist,
Figur 8
eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform einer Wasserabführeinrichtung, bei der die Geschwindigkeit des Spritzwassers ähnlich wie bei einem Saugschnabelsiphon zur Wasserabfuhr genutzt wird,
Figur 9
eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform einer Wasserabführeinrichtung, bei der die Wasserabfuhr über ein Saugrohr erfolgt, und
Figur 10
eine schematische Querschnittsdarstellung einer weiteren beispielhaften Ausführungsvariante einer Wasseraufnahmevorrichtung.
Die Figuren 1 bis 9 zeigen jeweils in rein schematischer Darstellung eine Wasserabführeinrichtung 10 für eine Papiermaschine und dergleichen, die insbesondere für eine befilzte Presse 12 eingesetzt werden kann. Im Fall einer doppelt befilzten Presse (vgl. z.B. die Figuren 1 und 3) ist eine solche Wasserabführeinrichtung 10 insbesondere für den Oberfilz einsetzbar.
Die Wasserabführeinrichtung 10 umfasst jeweils eine sich zumindest im wesentlichen über die Maschinenbreite erstreckende Auffangwanne 14. Diese Auffangwanne 14 besitzt jeweils eine unter Umgebungsdruck stehende, das ankommende Wasser 16 aufnehmende erste Kammer 18 und eine mit Vakuum beaufschlagte, mit der ersten verbundene zweite Kammer 20, in die das sich in der ersten Kammer 18 ansammelnde Wasser 16 gesaugt und aus der das Wasser 16 schließlich abgeführt wird.
Zumindest eine der beiden Kammern 18, 20 kann sich zumindest im wesentlichen über die Maschinenbreite erstrecken.
Die beiden Kammern 18, 20 können über Öffnungen 22 miteinander verbunden sein, die über die Maschinenbreite verteilt sind. Das Wasser kann auf wenigstens einer der beiden Maschinenseiten aus der zweiten Kammer 20 abgeführt werden. Bei den Öffnungen 22 kann es sich beispielsweise um drosselnde Öffnungen handeln.
Beispielsweise beim in den Figuren 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Wasserabführeinrichtung 10 dem oberen Filz 24 einer doppelt befilzten Schuhpresse 12 zugeordnet. Die Verbindungsöffnungen 22 sind in einem unteren, dem Sieb 24 benachbarten Bereich vorgesehen. Zwischen den beiden Kammern 18, 20 ist eine Trennwand 26 vorgesehen, in der die Öffnungen 22 belassen sind. Durch diese Öffnungen 22 gelangt das sich in der ersten Kammer 18 ansammelnde Wasser 16 in die mit Vakuum beaufschlagte zweite Kammer 20.
Die Figuren 3 und 4 zeigen in schematischer Darstellung eine weitere Ausführungsform der Wasserabführeinrichtung 10, bei der die beiden Kammern über mehrere über die Maschinenbreite verteilte Rohre 28 miteinander verbunden sind. Diese Rohre 28 münden mit einem Ende jeweils in einer jeweiligen Verbindungsöffnung 22 der Trennwand 26 und mit ihrem anderen Ende in der zweiten Kammer 20. Wie insbesondere anhand der Figur 3 zu erkennen ist, sind die Rohre im Bereich der Öffnungen 22 zunächst ein Stück weit in die zweite Kammer 20 geführt und anschließend allgemein nach oben abgebogen. Die oberen Rohrmündungen sind von dem in der zweiten Kammer 20 vorherrschenden Vakuum beaufschlagt, so dass Wasser durch die Rohre 28 hindurch zunächst nach oben gesaugt wird und anschließend in dieser Kammer 20 nach unten fließt.
Wie insbesondere anhand der Figur 4 zu erkennen ist, kann das Wasser seitlich aus der zweiten Kammer 20 abgeführt werden.
In den Figuren 5 und 6 ist in schematischer Darstellung eine weitere Ausführungsform einer Wasserabführeinrichtung 10 gezeigt, die mit das Wasser 16 zum Rand der Papiermaschine abführenden Rohren 30 versehen ist.
Bei der Ausführungsform gemäß Figur 7 ist die zweite Kammer 20 durch ein sich in Querrichtung erstreckendes, mit Vakuum beaufschlagtes Rohr 32 begrenzt, in dessen Mantel die Öffnungen 22 vorgesehen sind, über die die erste Kammer 18 mit der durch den Rohrinnenraum gebildeten zweiten Kammer 20 verbunden ist.
Bei der in der Figur 8 dargestellten Ausführungsform wird die Geschwindigkeit des Spritzwassers 16 ähnlich wie bei einem Saugschnabelsiphon zur Wasserabfuhr genutzt. Das Wasser wird auch hier wieder in die zweite Kammer 20 gesaugt und über diese abgeführt.
Im vorliegenden Fall ist die Wasserabführeinrichtung wieder dem oberen Filz 24 einer doppelt befilzten Presse zugeordnet.
Bei der in der Figur 9 dargestellten Ausführungsform erfolgt die Wasserabfuhr über ein Saugrohr 34, durch das im vorliegenden Fall die zweite Kammer 20 begrenzt wird. Der Mantel des Saugrohres 34 ist wieder mit Öffnungen 22 versehen, über die der die zweite Kammer 20 bildende Innenraum des Rohres mit der ersten Kammer 18 verbunden ist. Das sich in der ersten Kammer 18 ansammelnde Wasser 16 wird somit über die Öffnungen 22 in das Rohr 20 gesaugt und über dieses abgeführt.
Im vorliegenden Fall ist die Wasserabführeinrichtung 10 einer einfach befilzten Schuhpresse 12 zugeordnet. Dabei ist die Wasserabführeinrichtung 10 im Auslaufzwickel zwischen dem Filz 36 und der oberen Walze angeordnet.
Nachfolgend wird die erfindungsgemäße Pressenanordnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert, wobei auf die Figur 10 Bezug genommen wird, die einen schematischen Querschnitt durch eine Wasseraufnahmevorrichtung 5 zeigt.
Die Pressenanordnung besteht aus einem Pressspalt zur Entwässerung der Faserstoffbahn 38, der von zwei übereinander angeordneten und gegeneinander gepressten Presswalzen 40, 42 gebildet wird. Neben der Faserstoffbahn 38 wird beidseitig je ein Entwässerungsband 44 in Form eines Pressfilzes zur Aufnahme des ausgepressten Wassers durch den Pressspalt geführt.
Die Presswalzen 40, 42 sind blindgebohrt und gerillt ausgeführt, weswegen sie im Pressspalt relativ viel Wasser aufnehmen, was nach dem Pressspalt dann wieder abgeschleudert wird. Um zu verhindern, dass das, von der oberen Presswalze 40 abgeschleuderte Wasser in relativ großem Umfang in das obere Entwässerungsband 44 gelangt, was zu einer erheblichen Wiederbefeuchtung der Faserstoffbahn 38 führen würde, ist zwischen der oberen Presswalze 40 und dem oberen Entwässerungsband 44 eine Wasseraufnahmevorrichtung 46 angeordnet.
Diese Wasseraufnahmevorrichtung 46 wird im wesentlichen von einem, in den Zwickel zwischen oberer Presswalze 40 und Entwässerungsband 44 hineinragenden und quer zur Faserstoffbahn 38 verlaufenden Saugkanal 48 gebildet, welcher mit einer Unterdruckquelle verbunden ist.
Auch bei der hier gezeigten horizontalen Führung des oberen Entwässerungsbandes 44 erlaubt der Saugkanal 48 eine effiziente Erfassung und Abführung des Hauptteiles des abgeschleuderten Wassers der oberen Presswalze 40. Dabei hat der Saugkanal 48 eine Spaltbreite von etwa 4 mm. Der Saugkanal 48 führt in einen Sammelbehälter 50 zur Aufnahme und zum Abtransport des angesaugten Wassers über einen Abfluss 52. Damit das Wasser die Steigung des Saugkanals 48 überwinden kann, herrscht im Saugkanal 48 ein Unterdruck von ca. 20000 N/m2. Die Steigung des Saugkanals 48 ergibt sich insbesondere deshalb, weil die Mündung 54 des Saugkanals 48 über der maximalen Wasserstandshöhe im Sammelbehälter 50 liegt. Zur Unterdruckerzeugung im Saugkanal 48 besitzt der Sammelbehälter 50 ebenfalls über der maximalen Wasserstandshöhe einen Anschluss 56 für eine Unterdruckquelle.
Der Saugkanal 48 selbst wird von je einer, quer zur Faserstoffbahn 38 verlaufenden oberen 58 und unteren 60 Kanalwand gebildet, wobei die Kanalwände 58, 60 zumindest im Anfangsbereich des Saugkanals 48 in einem spitzen Winkel zum Entwässerungsband 44 verlaufen. Um dabei möglichst viel abgeschleudertes Wasser erfassen und sogar vom Entwässerungsband 44 abschaben zu können, berührt die Kante 62 der unteren Kanalwand 60 das Entwässerungsband 44 oder sie taucht geringfügig in das Entwässerungsband 44 ein. Daher wird die Kante 62 der unteren Kanalwand 60 auch von einer verschleißarmen Leiste 64 aus Keramik gebildet.
Zur Erfassung des Hauptanteils des abgeschleuderten Wassers bilden die Kanalwände 58, 60 sowie die Leiste 64 mit dem oberen Entwässerungsband 44 einen Winkel von ca. 15°.
Um ds in Rotationsrichtung der oberen Presswalze 40 über den Saugkanal 48 hinaus geschleuderte Wasser auffangen zu können, ist über dem Saugkanal 48 eine Wasserauffangvorrichtung 66 angeordnet. Die obere Kanalwand 58 ist hier Teil der Wasserauffangvorrichtung 66, wobei die außerhalb des Saugkanals 48 liegende Oberfläche der oberen Kanalwand 58 zum Pressspalt geneigt verläuft und die Kante 68 der oberen Kanalwand 58 geringfügig weniger in den Zwickel hineinragt, als die der unteren Kanalwand 60. Hierdurch wird erreicht, dass das von der äußeren Oberfläche der oberen Kanalwand 58 aufgefangene und zurückfließende Wasser von der Kante 68 der oberen Kanalwand 58 auf die untere Kanalwand 60 tropfen kann, von wo die Abführung über den Saugkanal 48 in den Sammelbehälter 50 erfolgt.
In Abhängigkeit vom vorhandenen Einbauraum, der anfallenden Wassermenge sowie der gesamten Konstruktion ist es auch möglich, dass der Anschluss 56 in einen weiteren, vorzugsweise höher gelegenen Sammelbehälter führt, welcher mit der Unterdruckquelle verbunden ist.
Bezugszeichenliste
10
Wasserabführeinrichtung
12
befilzte Presse
14
Auffangwanne
16
Wasser
18
erste Kammer
20
zweite Kammer
22
Öffnungen
24
Filz
26
Trennwand
28
Rohr
30
Rohr
32
Rohr
34
Saugrohr
36
Filz
38
Faserstoffbahn
40
obere Presswalze
42
untere Presswalze
44
Entwässerungsband
46
Wasseraufnahmevorrichtung
48
Saugkanal
50
Sammelbehälter
52
Abfluss
54
Mündung
56
Anschluss
58
obere Kanalwand
60
untere Kanalwand
62
Kante
64
Leiste
66
Wasserauffangvorrichtung
68
Kante

Claims (31)

  1. Wasserabführeinrichtung (10) für eine Papiermaschine oder dergleichen, insbesondere für eine befilzte Presse (12) einer solchen Papiermaschine, mit einer sich zumindest im wesentlichen über die Maschinenbreite erstreckenden Auffangwanne (14),
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Auffangwanne (14) eine unter Umgebungsdruck stehende, das ankommende Wasser (16) aufnehmende erste Kammer (18) und eine mit Vakuum beaufschlagte, mit der ersten verbundene zweite Kammer (20) umfasst, in die das sich in der ersten Kammer (18) ansammelnde Wasser gesaugt und aus der das Wasser schließlich abgeführt wird.
  2. Wasserabführeinrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass sich zumindest eine der beiden Kammern (18, 20) zumindest im wesentlichen über die Maschinenbreite erstreckt.
  3. Wasserabführeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die beiden Kammern (18, 20) über Öffnungen (22) miteinander verbunden sind, die über die Maschinenbreite verteilt sind.
  4. Wasserabführeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Wasser auf wenigstens einer der beiden Maschinenseiten aus der zweiten Kammer (20) abgeführt wird.
  5. Wasserabführeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die beiden Kammern (18, 20) über drosselnde Öffnungen (22) miteinander verbunden sind.
  6. Wasserabführeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die mittlere Strömungsrichtung, d.h. die effektive Hauptströmungsrichtung der in der ersten Kammer (18) vorherrschenden Wasserströmung zumindest im wesentlichen querströmungsfrei ist.
  7. Wasserabführeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die mittlere Strömungsrichtung, d.h. die effektive Hauptströmungsrichtung der in der zweiten Kammer (20) vorherrschenden Wasserströmung eine in Richtung der Maschinenbreite verlaufende Querkomponente besitzt.
  8. Wasserabführeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die beiden Kammern (18, 20) über wenigstens ein Rohr (28) miteinander verbunden sind, das mit einem Ende in einer jeweiligen Verbindungsöffnung (22) in einer zwischen den Kammern (18, 20) vorgesehenen Trennwand (26) und mit seinem anderen Ende in die zweite Kammer (20) mündet.
  9. Wasserabführeinrichtung nach Anspruch 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass mehrere über die Maschinenbreite verteilte Rohre (28) vorgesehen sind.
  10. Wasserabführeinrichtung nach Anspruch 9,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass etwa 0,5 bis 5 Rohre (28) je Meter vorgesehen sind.
  11. Wasserabführeinrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Rohre (28) einen Durchmesser von etwa 10 bis etwa 100 mm besitzen.
  12. Wasserabführeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Vakuum in der zweiten Kammer (20) kleiner als etwa 0,2 bar und vorzugsweise kleiner oder gleich etwa 0,05 bar ist.
  13. Wasserabführeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die zweite Kammer (20) durch ein sich in Querrichtung erstreckendes mit Vakuum beaufschlagtes Rohr (32) begrenzt ist, dessen Mantel mit Öffnungen (22) versehen ist, über die die erste Kammer (18) mit der durch den Rohrinnenraum gebildeten zweiten Kammer (20) verbunden ist.
  14. Wasserabführeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Auffangwanne (14) über die Maschinenbreite in Segmente unterteilt ist.
  15. Wasserabführeinrichtung nach einem Ansprüche 1 bis 13,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Auffangwanne (14) über die Maschinenbreite durchgehend ausgeführt ist.
  16. Wasserabführeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das in der zweiten Kammer (20) vorherrschende Vakuum durch eine volumetrische Pumpe erzeugt ist.
  17. Verwendung der Wasserabführeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche für eine der Entwässerung einer Faserstoffbahn, insbesondere Papier- oder Kartonbahn, dienende, wenigstens einen in Bahnlaufrichtung verlängerten Preßspalt aufweisende Pressenanordnung.
  18. Pressenanordnung zur Entwässerung einer Faserstoffbahn (38), insbesondere einer Papier-, Karton- oder Tissuebahn in einer Maschine zur Herstellung und/oder Veredelung derselben, bestehend aus zumindest einem, von zwei etwa übereinander angeordneten und gegeneinander gepressten Presswalzen (40, 42) gebildeten Presspalt, durch den neben der Faserstoffbahn (38) zumindest ein oberhalb der Faserstoffbahn (38) verlaufendes Entwässerungsband (44) zur Aufnahme des augespressten Wassers geführt wird, wobei zwischen der oberen Presswalze (40) und dem Entwässerungsband (44) eine Wasseraufnahmevorrichtung (46) angeordnet ist,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Wasseraufnahmevorrichtung (46) von wenigstens einem, in den Zwickel zwischen der oberen Presswalze (40) und dem Entwässerungsband (44) hineinragenden und quer zur Faserstoffbahn (38) verlaufenden Saugkanal (48) gebildet wird, welcher mit einer Unterdruckquelle verbunden ist.
  19. Pressenanordnung nach Anspruch 18,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Saugkanal (48) zumindest im Aufnahmebereich eine Spaltbreite von 1 bis 50 mm, vorzugsweise von 2 bis 7 mm hat.
  20. Pressenanordnung nach Anspruch 18 oder 19,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass zumindet im Anfangsbereich des Saugkanals (48) ein Unterdruck von 50 bis 80000 N/m2, vorzugsweise von 10000 bis 30000 N/m2 herrscht.
  21. Pressenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Saugkanal (48) in einen Sammelbehälter (50) zur Aufnahme und zum Abtransport des angesaugten Wassers führt.
  22. Pressenanordnung nach Anspruch 21,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Mündung (54) des Saugkanals (48) über der maximalen Wasserstandshöhe im Sammelbehälter (50) liegt und der Sammelbehälter (50) über der maximalen Wasserstandshöhe einen Anschluss (56) für eine Unterdruckquelle besitzt.
  23. Pressenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Saugkanal (48) von je einer, quer zur Faserstoffbahn (38) verlaufenden oberen (58) und unteren (60) Kanalwand gebildet wird, wobei die Kanalwände (58, 60) zumindest im Anfangsbereich des Saugkanals (48) in einem spitzen Winkel zum Entwässerungsband (44) verlaufen.
  24. Pressenanordnung nach Anspruch 23,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Kante (62) der unteren Kanalwand (60) möglichst nahe am Entwässerungsband (44) angeordnet ist, wobei der Abstand vorzugsweise kleiner als 20 mm ist.
  25. Pressenanordnung nach Anspruch 23,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Kante (62) der unteren Kanalwand (60) das Entwässerungsband (44) berührt oder sogar geringfügig in dieses eintaucht.
  26. Pressenanordnung nach Anspruch 25,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Kante (62) der unteren Kanalwand (60) von einer möglichst verschleißarmen Leiste (64) gebildet wird.
  27. Pressenanordnung nach Anspruch 26,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Leiste (64) mit dem Entwässerungsband (44) einen Winkel zwischen 10 und 45° bildet.
  28. Pressenanordnung nach einem der Ansprüche 23 bis 27,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die obere Kanalwand (58) Teil einer Wasserauffangvorrichtung (66) für das über den Saugkanal (48) von der oberen Presswalze (40) abgeschleuderte Wasser ist.
  29. Pressenanordnung nach Anspruch 28,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die außerhalb des Saugkanals (48) liegende Oberfläche der oberen Kanalwand (58) zum Pressspalt geneigt verläuft und die Kante (68) der oberen Kanalwand (58) zumindest geringfügig weniger in den Zwickel hineinragt als die der unteren Kanalwand (60).
  30. Pressenanordnung nach einem der Ansprüche 23 bis 28,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Kante der oberen Kanalwand (58) genauso weit oder weiter in den Zwickel hineinragt wie die untere Kanalwand (60).
  31. Pressenanordnung nach einem der Ansprüche
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Sammelbehälter (50) quer zur Faserstoffbahn (38) in mehrere Kammern mit je einem Anschluss (56) für eine Unterdruckquelle unterteilt ist.
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