EP1540078B1 - Einrichtung und verfahren zur herstellung und/oder behandlung einer faserstoffbahn - Google Patents
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- EP1540078B1 EP1540078B1 EP03795022A EP03795022A EP1540078B1 EP 1540078 B1 EP1540078 B1 EP 1540078B1 EP 03795022 A EP03795022 A EP 03795022A EP 03795022 A EP03795022 A EP 03795022A EP 1540078 B1 EP1540078 B1 EP 1540078B1
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Classifications
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- D—TEXTILES; PAPER
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- D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
- D21F5/00—Dryer section of machines for making continuous webs of paper
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- D—TEXTILES; PAPER
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- D—TEXTILES; PAPER
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- D21G—CALENDERS; ACCESSORIES FOR PAPER-MAKING MACHINES
- D21G7/00—Damping devices
Definitions
- the invention relates to a device and a method for producing and / or treating a fibrous web, in particular paper or board web.
- curl For influencing curl (curl) of paper webs, for example, water is applied evenly over the web width by means of nozzles. It is essential that the water is applied to one side or at least in different amounts on the two sides in a bidirectional admission. Thus, the swelling change of the fibers between the top and the bottom of the web during the drying process is specifically influenced and corrected accordingly the curl behavior.
- the water can be applied via nozzles or special roller applicators.
- nozzles or special roller applicators In the case of high-quality papers in particular, attention must be paid to the best possible moisture cross-section. This is achieved by sectionally controllable nozzle dampers.
- the maximum application amount per nozzle is in a range of 12 to 15 l / h with a droplet diameter Sauter ⁇ 100 microns.
- the so-called Sauter diameter is an average diameter used for spray characterization. A drop of this diameter has the same volume to surface ratio as the total (spray) sample, ie the sum of all surfaces and volumes.
- the correction of the curl i. the flatness of the paper by a two-row arrangement of the drying cylinder at least at the end of the dryer section or a steam application on the paper underside after the dryer section and / or an additional application of water to the paper web bottom.
- the invention has for its object to provide an improved device and an improved method of the type mentioned, in which the aforementioned disadvantages are eliminated.
- From the EP 0 742 313 A2 also shows a drying section for a paper machine. This has an over the Textilbahriumble extending moistening device, which is arranged after the drying section and in front of a calender.
- the WO 00/00696 A1 shows various devices for moistening a paper web passing through a drying group of a paper machine, for example by moistening rollers or moistening felts.
- moisture transverse profile, flatness two requirements or functions (moisture transverse profile, flatness) are united or realized in a single aggregate. It is thus possible, for example, a leveling of the moisture profile of the fibrous web with simultaneous minimum remindbefeuchtung the web over the entire width to ensure the flatness of the fibrous web. Reliable moisture cross profile control and flatness correction is still possible at higher machine speeds, i. with a short residence time of the web in the area of the moistening unit, ensured.
- the device according to the invention is particularly suitable for papers of high basis weight.
- the moistening unit comprises a nozzle moistener which simultaneously serves both to influence the moisture transverse profile and to influence the curl of the fibrous web.
- the nozzle moistener may be provided with pneumatic atomizing nozzles.
- the nozzle moistener is provided with dual-substance nozzles. These may for example have such a structure, as shown in the DE 199 49 236 A is described. It can therefore be used in particular with a gaseous medium and a liquid medium acted upon two-component spray nozzles.
- the average throughput of the nozzles of the nozzle moisturizer is preferably ⁇ 15 l / h.
- the average throughput of the nozzles of the nozzle moisturizer can be in particular in a range of 15 l / h to 30 l / h and preferably in a range of 15 l / h to 20 l / h.
- the average throughput of all nozzles should therefore be as large as possible or equal to 15 l / h.
- the average nozzle flow rate is defined by the ratio of the total throughput of the humidifying unit to the total number of nozzles.
- the droplet diameter according to Sauter is ⁇ 100 ⁇ m irrespective of the respective nozzle throughput. This ensures that the droplet size distribution of a particular spray jet is still fine enough even at high nozzle throughputs, especially at high web speeds of, for example, v ⁇ 1200 m / min and in particular ⁇ 1400 m / min.
- the nozzle throughput is greater than in the case of the known nozzle moisteners, since the throughput consists of one component
- Curl influence and a proportion of the moisture profile influencing is composed.
- the average nozzle throughput is kept at least substantially constant during operation.
- the average nozzle throughput can be kept constant in order to subject the amount of water to be evaporated in the subsequent drying no temporal variations, whereby time-stable Endtrockengehalte be achieved in the paper web.
- the intended as a base load share curl influencing is preferably adjustable over the web width sectionally different.
- the proportion of the curl influencing provided as a base load can also be constant over the web width.
- the capacity of the moistening device is preferably chosen to be so large that, despite a base load for the curl, there is sufficient potential for influencing the moisture transverse profile.
- the proportion of the mean throughput of the nozzles affecting the influence of the curl is ⁇ 2 l / h, in particular ⁇ 3 l / h and preferably ⁇ 4 l / h.
- the moistening unit preferably comprises a plurality of nozzle rows extending transversely to the web running direction.
- two or four rows of nozzles can be provided.
- five, six, seven or eight rows of nozzles can be provided, wherein preferably six or eight rows of nozzles are provided.
- all nozzles of the nozzle moistener can simultaneously serve both to influence the moisture transverse profile and to influence the curl of the fibrous web.
- a part of the nozzles of the nozzle moisturizer serves exclusively to influence the moisture profile and a part of the nozzles exclusively to influence the curl.
- a part of the nozzles of the nozzle moisturizer serves at the same time both to influence the moisture transverse profile and to influence the curl of the fibrous web and a part of the nozzles exclusively to influence the curl.
- the spray quantity delivered by the moistening unit for influencing the moisture transverse profile is preferably separable in sections as seen in the transverse direction.
- each individual nozzle is separately adjustable.
- At least for influencing the moisture transverse profile at least one control circuit and / or at least one control circuit is advantageously provided.
- the regulation or control of the influence of the curl takes place as a function of the mean moisture content of the web and in particular the size of the curl determined in the laboratory test.
- the moistening unit is advantageously arranged in a region in which the dry content of the fibrous web is ⁇ 80% and preferably ⁇ 85%.
- the sectioning or zoning is preferably variable.
- the zone width can be varied, for example, in a range between 25 and 100 mm.
- the moistening unit is preferably arranged below the lower rollers within a single-tier dryer group.
- the moistening unit is installed on the last suction roll of the last or penultimate drying group.
- a steam blower box is provided in front of or within a smoothing device following the drying section for an additional influencing of the curl or the flatness and the surface condition of the fibrous web.
- the moistening unit according to the invention can therefore also be provided, in particular, in combination with a steam moisturizer inserted in front of or inside a smoothing device following the drying section for further improvement of the flatness and surface condition of the paper.
- the device according to the invention can be used with particular advantage in a papermaking process with complete or partial one-sided drying of the paper or cardboard or with one-sided surface treatment, for example gluing or brushing, or with an asymmetrical layer structure.
- the object specified at the outset is moreover achieved by a method for producing and / or treating a fibrous web, in particular paper or board web, in which a common moistening unit is used for influencing the moisture profile and for influencing the curvature of the fibrous web, via which the moisture transverse profile and the curl can be influenced separately from one another.
- FIG. 1 shows a schematic partial representation of a device 10 for producing and / or treating a fibrous web 12, which may be in particular a paper or board web.
- the device 10 may thus be in particular a paper machine.
- a winding device 16 can be seen, in which the pulp or paper web 12 is wound up.
- a control and / or Control unit 24 is assigned.
- the moistening unit 22 may comprise a nozzle moistener which simultaneously serves both to influence the moisture transverse profile and to influence the curl of the fibrous web 12.
- the moistening unit 22 a plurality, in the present case, for example, four transversely to the web running direction L extending rows of nozzles 26, via which the order Suction roll 18 guided fibrous web 12 can be acted upon accordingly.
- all nozzles of the nozzle moistener can simultaneously serve both to influence the moisture transverse profile and to influence the curl of the fibrous web.
- a part of the nozzles of the nozzle moisturizer serves exclusively to influence the moisture profile and a part of the nozzles exclusively to influence the curl.
- a part of the nozzles of the nozzle moisturizer serves at the same time both to influence the moisture transverse profile and to influence the curl of the fibrous web and a part of the nozzles exclusively to influence the curl.
- the moistening unit 22 formed in the present case by a nozzle moistener can in particular be provided with pneumatic atomizing nozzles 26 and, for example, with two-substance nozzles 26, as described in US Pat DE 199 49 236 A are described. In principle, however, any other types of nozzles can be used.
- the average throughput of the nozzles 26, determined from the total throughput of the nozzles 26 divided by their number, is preferably ⁇ 15 l / h.
- the droplet diameter according to Sauter is ⁇ 100 ⁇ m irrespective of the respective nozzle throughput.
- a traversing measuring device 29 is provided which delivers individual measured values x for the web moisture and corresponding respective snapshots of the moisture transverse profile to the control and / or regulating unit 24.
- valves 30 are respectively driven or regulated in lines 32 leading to the nozzle rows 26.
- the spray quantities delivered by the relevant rows of nozzles 26 for influencing the moisture transverse profile are, viewed in the transverse direction, preferably adjustable separately in sections.
- the control and / or regulating unit 24 may comprise one or more control and / or control circuits 34.
- the control and / or regulating unit 24 preferably again comprises one or more regulating and / or control circuits 36. also one or more of these higher-level control and / or control circuits may be provided. In general, both functions (moisture profile, curl) comprehensive control and / or regulation is conceivable.
- valves 26 of the remaining valve rows serving to control the humidity profile are acted upon by the respective local humidity values x i .
- a moisture transverse profile control can take place.
- a control is conceivable.
- both a control and a regulation are conceivable in principle.
- the manipulated variable for influencing the curl can basically also be adjusted manually.
- the average average nozzle throughput can be kept at least substantially constant.
- a respective nozzle throughput (volume / time) V ' Ges (x) is composed of a proportion V' FQP (X) for moisture transverse profile influencing and a proportion V ' curl for influencing curl.
- the proportion V ' curl for influencing the curvature forms a type of base load, to which the variable portion V' FQP for moisture cross profile influencing is added.
- the proportion of the curl influencing provided as the base load can be set constant over the web width or differently in the sections.
- an actuating or nominal profile of the nozzles is indicated by way of example.
- area a) specifies the base load for the curl and b) the area for the profiling. If several rows of nozzles are provided, these can have identical setting or setpoint profiles or else different setting or setpoint profiles. As already mentioned above, fundamentally different types of nozzle dampening concepts can be used.
Landscapes
- Paper (AREA)
- Treatment Of Fiber Materials (AREA)
Description
- Die Erfindung betrifft eine Einrichtung sowie ein Verfahren zur Herstellung und/oder Behandlung einer Faserstoffbahn, insbesondere Papier-oder Kartonbahn.
- Zur Beeinflussung von Curl (Rollneigung) von Papierbahnen wird zum Beispiel Wasser mittels Düsen gleichmäßig über die Papierbahnbreite aufgebracht. Wesentlich ist, dass das Wasser einseitig bzw. bei einer beidseitigen Beaufschlagung zumindest in unterschiedlichen Mengen auf die beiden Seiten aufgebracht wird. Damit wird die Quellungsänderung der Fasern zwischen der Ober- und der Unterseite der Bahn beim Trocknungsprozess gezielt beeinflusst und entsprechend das Curl-Verhalten korrigiert.
- Das Wasser kann über Düsen oder über spezielle Walzenauftragswerke aufgebracht werden. Insbesondere bei qualitativ hochwertigen Papieren muss zusätzlich noch auf ein möglichst gutes Feuchtequerprofil geachtet werden. Dies wird durch sektional steuerbare Düsenfeuchter erreicht.
- Bisher waren zur gleichzeitigen Beeinflussung von Curl und Feuchtequerprofile jeweils separate Vorrichtungen erforderlich. Solche bekannten Ausführungen sind hinsichtlich Investition und Wartung nun aber sehr aufwendig.
- Bei den bisher üblichen Düsenfeuchtern zur Einstellung des Feuchtequerprofils liegt die maximale Auftragsmenge je Düse in einem Bereich von 12 bis 15 l/h bei einem Tröpfchendurchmesser nach Sauter ≤ 100 µm. Bei dem sogenannten Sauter-Durchmesser handelt es sich um einen mittleren Durchmesser, der zur Spraycharakterisierung benutzt wird. Ein Tropfen dieses Durchmessers hat das gleiche Verhältnis von Volumen zu Oberfläche wie die gesamte (Spray-)Probe, also die Summe aller Oberflächen und Volumina.
- Bei den bisher üblichen Einrichtungen erfolgt die Korrektur des Curls, d.h. der Planlage des Papiers durch eine zweireihige Anordnung der Trockenzylinder zumindest am Ende der Trockenpartie oder einen Dampfauftrag auf der Papierunterseite nach der Trockenpartie und/oder einen zusätzlichen Wasserauftrag auf die Papierbahnunterseite.
- Mit den bisher bekannten Einrichtungen ergibt sich teilweise eine relativ schlechte Planlage des Papiers.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Einrichtung sowie ein verbessertes Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, bei denen die zuvor genannten Nachteile beseitigt sind.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Einrichtung zur Herstellung und/ oder Behandlung einer Faserstoffbahn, insbesondere Papier- oder Kartonbahn, mit einem gleichzeitig sowohl der Beeinflussung des Feuchtequerprofils als auch der Beeinflussung des Curls der Faser-stoffbahn dienenden Düsenfeuchter, wobei das Feuchtequerprofil und der Curl getrennt voneinander beeinflussbar sind,
wobei sich ein jeweiliger Durchsatz des Düsenfeuchters aus einem Anteil zur Feuchtequerprofilbeeinflussung und einem Anteil zur Curlbeeinflussung zusammensetzt und wobei der als Grundlast vorgesehene Anteil zur Curlbeeinflussung in einem Bereich zwischen 10 bis 50 % des Gesamtdurchsatzes liegt oder einstellbar ist. - Beispielsweise ist aus der Patentschrift
US 5,416,980 ein Verfahren und eine Vorrichtung für die Trockenpartie einer Papiermaschine bekannt, welche die Curl-Neigung des Papiers verringern sollen. Die Papierbahn wird durch Anpressen auf die Trockenzylinder durch ein Trockensieb getrocknet. Über die gesamte Breite der Papierbahn wird in der Trockensektion heißer Wasserdampf zugeführt, durch welchen im Faservlies aufgebaute Spannungen entlastet werden sollen. Auf diese Weise soll das Curl- und/oder Feuchtigkeitsprofil beeinflusst werden. - Aus der
EP 0 742 313 A2 geht ebenfalls eine Trockenpartie für eine Papiermaschine hervor. Diese weist eine sich über die Papierbahribreite erstreckende Befeuchtungsvorrichtung auf, welche nach der Trockenpartie und vor einem Kalander angeordnet ist. - Die
WO 00/00696 A1 - Aufgrund dieser Ausbildung sind die Korrekturen des Feuchtequerprofils und des Curls nunmehr mittels einer einzigen kompakten Einheit wie z.B. mittels eines einzigen Düsenfeuchters möglich. Dies ist vor allem bei graphischen Papieren wie z.B. Zeitungsdruck- und insbesondere SC-Papieren, die im online-Verfahren (Presse und Supercalander) produziert werden, von erheblichem Vorteil.
- Erfindungsgemäß werden also zwei Anforderungen oder Funktionen (Feuchtequerprofil, Planlage) in einem einzigen Aggregat vereint bzw. verwirklicht. Es ist somit beispielsweise eine Egalisierung des Feuchtequerprofils der Faserstoffbahn bei gleichzeitiger Mindest-Rückbefeuchtung der Bahn über die gesamte Breite zur Gewährleistung der Planlage der Faserstoffbahn möglich. Eine zuverlässige Feuchtequerprofilregelung sowie Korrektur der Planlage ist auch noch bei höheren Maschinengeschwindigkeiten, d.h. bei kurzer Verweilzeit der Bahn im Bereich der Befeuchtungseinheit, sichergestellt. Die erfindungsgemäße Einrichtung ist insbesondere auch für Papiere hohen Flächengewichts geeignet.
- Wesentlich ist insbesondere auch, dass die beiden Funktionen (Feuchtequerprofil, Curl) trotz der Verwendung einer einzigen Befeuchtungseinheit nicht nur parallel, sondern auch unabhängig voneinander erfüllt werden können.
- Bei einer bevorzugten praktischen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung umfasst die Befeuchtungseinheit einen gleichzeitig sowohl der Beeinflussung des Feuchtequerprofils als auch der Beeinflussung des Curls der Faserstoffbahn dienenden Düsenfeuchter.
- Der Düsenfeuchter kann mit pneumatischen Zerstäuberdüsen versehen sein.
- Vorteilhafterweise ist der Düsenfeuchter mit Zweistoff-Düsen versehen. Diese können beispielsweise einen solchen Aufbau besitzen, wie dies in der
DE 199 49 236 A beschrieben ist. Es können also insbesondere mit einem gasförmigen Medium und einem flüssigen Medium beaufschlagte Zweistoff-Sprühdüsen eingesetzt werden. - Vorzugsweise ist der mittlere Durchsatz der Düsen des Düsenfeuchters, ermittelt aus dem Gesamtdurchsatz der Düsen dividiert durch deren Anzahl, ≥ 15 l/h. Dabei kann der mittlere Durchsatz der Düsen des Düsenfeuchters insbesondere in einem Bereich von 15 l/h bis 30 l/h und vorzugsweise in einem Bereich von 15 l/h bis 20 l/h liegen.
- Der mittlere Durchsatz aller Düsen soll also möglichst größer oder gleich 15 l/h sein. Hierbei ist der mittlere Düsendurchsatz definiert durch das Verhältnis des Gesamtdurchsatzes der Befeuchtungseinheit zur Gesamtzahl der Düsen.
- Vorzugsweise ist in jedem von der Befeuchtungseinheit erzeugten Sprühstrahl der Tröpfchendurchmesser nach Sauter unabhängig vom jeweiligen Düsendurchsatz ≤ 100 µm.
Damit ist insbesondere auch bei hohen Bahnlaufgeschwindigkeiten von z.B. v ≥ 1200 m/min und insbesondere ≥ 1400 m/min sichergestellt, dass die Tröpfchengrößenverteilung eines jeweiligen Sprühstrahles auch bei größeren Düsendurchsätzen noch fein genug ist. Bei der erfindungsgemäßen Befeuchtungseinheit ist der Düsendurchsatz größer als bei den bekannten Düsenfeuchtern, da sich der Durchsatz aus einem Anteil zur - Curlbeeinflussung und einem Anteil zur Feuchtequerprofilbeeinflussung zusammensetzt.
- Bei einer bevorzugten praktischen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung wird während des Betriebs der mittlere Düsendurchsatz zumindest im Wesentlichen konstant gehalten.
- Es kann also zum Beispiel während der Produktion einer bestimmten Papiersorte der mittlere Düsendurchsatz konstant gehalten werden, um die zu verdampfende Wassermenge in der nachfolgenden Trocknung keinen zeitlichen Schwankungen zu unterwerfen, wodurch zeitlich stabile Endtrockengehalte in der Papierbahn erreicht werden.
- Der als Grundlast vorgesehene Anteil zur Curlbeeinflussung ist vorzugsweise über die Bahnbreite sektional unterschiedlich einstellbar. Grundsätzlich kann der als Grundlast vorgesehene Anteil zur Curlbeeinflussung jedoch auch über die Bahnbreite konstant sein.
- Die Kapazität der Befeuchungseinrichtung ist vorzugsweise so groß gewählt, dass trotz einer Grundlast für den Curl ausreichend Potential für eine Beeinflussung des Feuchtequerprofils vorhanden ist.
- Von Vorteil ist insbesondere auch, wenn der die Curlbeeinflussung betreffende Anteil des mittleren Durchsatzes der Düsen ≥ 2 l/h, insbesondere ≥ 3 l/h und vorzugsweise ≥ 4 l/h beträgt.
- Die Befeuchtungseinheit umfasst vorzugsweise mehrere sich jeweils quer zur Bahnlaufrichtung erstreckende Düsenreihen. Dabei können beispielsweise zwei oder vier Düsenreihen vorgesehen sein. Vorteilhafterweise können auch fünf, sechs, sieben oder acht Düsenreihen vorgesehen sein, wobei vorzugsweise sechs oder acht Düsenreihen vorgesehen sind.
- Es sind mehrere konstruktive und technologische Konzepte eines Düsenfeuchters zur gleichzeitigen Profilierung und Curlbeeinflussung denkbar.
- So können gemäß einer zweckmäßigen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung beispielsweise alle Düsen des Düsenfeuchters gleichzeitig sowohl der Beeinflussung des Feuchtequerprofils als auch der Beeinflussung des Curls der Faserstoffbahn dienen.
- Bei einer anderen zweckmäßigen Ausführungsform dient beispielsweise ein Teil der Düsen des Düsenfeuchters ausschließlich der Beeinflussung des Feuchtequerprofils und ein Teil der Düsen ausschließlich der Beeinflussung des Curls.
- Gemäß einer weiteren zweckmäßigen Ausführungsform dient ein Teil der Düsen des Düsenfeuchters gleichzeitig sowohl der Beeinflussung des Feuchtequerprofils als auch der Beeinflussung des Curls der Faserstoffbahn und ein Teil der Düsen ausschließlich der Beeinflussung des Curls.
- Es ist beispielsweise auch eine solche Ausführung denkbar, bei der ein Teil der Düsen des Düsenfeuchters gleichzeitig sowohl der Beeinflussung des Feuchtequerprofils als auch der Beeinflussung des Curls der Faserstoffbahn und ein Teil der Düsen ausschließlich der Beeinflussung des Feuchtequerprofils dient.
- Grundsätzlich sind auch beliebige andere Düsenfeuchter-Konzepte denkbar.
- Die von der Befeuchtungseinheit abgegebene Sprühmenge zur Beeinflussung des Feuchtequerprofils ist in Querrichtung betrachtet vorzugsweise sektional getrennt einstellbar. Vorzugsweise ist jede Einzeldüse getrennt einstellbar.
- Zumindest zur Beeinflussung des Feuchtequerprofils ist vorteilhafterweise wenigstens ein Regelkreis und/oder wenigstens ein Steuerkreis vorgesehen.
- Bei einer bevorzugten praktischen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung erfolgt die Regelung bzw. Steuerung der Beeinflussung des Curls in Abhängigkeit von der mittleren Bahnfeuchte und insbesondere der Größe des im Labortest ermittelten Curls.
- Die Befeuchtungseinheit ist vorteilhafterweise in einem Bereich angeordnet, in dem der Trockengehalt der Faserstoffbahn ≥ 80 % und vorzugsweise ≥ 85 % ist.
- Die Sektionierung oder Zoneneinteilung ist vorzugsweise variabel. So kann die Zonenbreite beispielsweise in einem Bereich zwischen 25 und 100 mm variierbar sein.
- Die Befeuchtungseinheit ist bevorzugt unterhalb der unteren Walzen innerhalb einer einreihigen Trockengruppe angeordnet.
- In bestimmten Fällen ist es auch von Vorteil, wenn die Befeuchtungseinheit an der letzten Saugwalze der letzten oder vorletzten Trockengruppe eingebaut ist.
- Gemäß einer weiteren zweckmäßigen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung ist für eine zusätzliche Beeinflussung des Curls oder der Planlage und der Oberflächenbeschaffenheit der Faserstoffbahn vor oder innerhalb einer Glätteinrichtung im Anschluss an die Trockenpartie ein Dampfblaskasten vorgesehen. Die erfindungsgemäße Befeuchtungseinheit kann also insbesondere auch in Kombination mit einem vor oder innerhalb einer Glätteinrichtung im Anschluss an die Trockenpartie zur weiteren Verbesserung der Planlage und Oberflächenbeschaffenheit des Papiers eingesetzten Dampffeuchter vorgesehen sein.
- Die erfindungsgemäße Einrichtung ist mit besonderem Vorteil verwendbar in einem Papierherstellungsprozess mit vollständig oder teilweise einseitiger Trocknung des Papiers bzw. Kartons oder mit einseitiger Oberflächenbehandlung, zum Beispiel Leimen oder Streichen, oder mit einem unsymmetrischen Lagenaufbau.
- Erfindungsgemäß wird die eingangs angegebene Aufgabe überdies gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung und/ oder Behandlung einer Faserstoffbahn, insbesondere Papier- oder Kartonbahn, bei dem zur Beeinflussung des Feuchtequerprofils und zur Beeinflussung des Curls der Faserstoffbahn eine gemeinsame Befeuchtungseinheit verwendet wird, über die das Feuchtequerprofil und der Curl getrennt voneinander beeinflussbar sind.
- Bevorzugte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Unteransprüchen angegeben.
- Aufgrund der erfindungsgemäßen Lösung ist somit eine einzige Einheit ausreichend, um die Feuchte und die Planlage zu korrigieren. Insgesamt ergibt sich ein geringerer Investitionsbedarf sowie ein geringerer Wartungsaufwand. Nachdem mit der erfindungsgemäßen Einheit zur Rückfeuchtung der Faserstoffbahn zur gleichzeitigen Beeinflussung des Feuchtequerprofils und der Planlage der Faserstoffbahn der Einsatz einer nachgeschalteten Befeuchtungseinrichtung zur Curl-Korrektur entfällt, ist auch eine nachträgliche unerwünschte Beeinflussung des Feuchteprofils sowie der Oberflächeneigenschaften des Papiers ausgeschlossen.
- Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; in dieser zeigen:
- Figur 1
- eine schematische Teildarstellung einer Papiermaschine mit einer gleichzeitig sowohl der Beeinflussung des Feuchtequerprofils als auch der Beeinflussung des Curls der Faserstoffbahn dienenden Befeuchtungsein- heit mit zugeordneter Steuer- und/oder Regeleinheit,
- Figur 2
- ein Diagramm, in dem der Düsendurchsatz über der Bahnbreite dargestellt ist, und
- Figur 3
- ein Diagramm, in dem ein beispielhaftes Stell- oder Sollprofil der Düsen angedeutet ist.
-
Figur 1 zeigt in schematischer Teildarstellung eine Einrichtung 10 zur Herstellung und/ oder Behandlung einer Faserstoffbahn 12, bei der es sich insbesondere um eine Papier- oder Kartonbahn handeln kann. Bei der Einrichtung 10 kann es sich also insbesondere um eine Papiermaschine handeln. In derFigur 1 ist ein Teil der Trockenpartie 14 sowie eine Wickelvorrichtung 16 zu erkennen, in der die Faserstoff- bzw. Papierbahn 12 aufgewickelt wird. - Im Bereich der Trockenpartie 14, im vorliegenden Fall unterhalb einer Saugwalze 18 einer oberen Trockenzylinder 20 umfassenden einreihigen Trockengruppe, ist eine gleichzeitig sowohl der Beeinflussung des Feuchtequerprofils als auch der Beeinflussung des Curls der Faserstoffbahn 12 dienende Befeuchtungseinheit 22 vorgesehen, der eine Steuer- und/ oder Regeleinheit 24 zugeordnet ist.
- Die Befeuchtungseinheit 22 kann insbesondere einen gleichzeitig sowohl der Beeinflussung des Feuchtequerprofils als auch der Beeinflussung des Curls der Faserstoffbahn 12 dienenden Düsenfeuchter umfassen.
- Wie anhand der
Figur 1 zu erkennen ist, weist die Befeuchtungseinheit 22 mehrere, im vorliegenden Fall zum Beispiel vier sich quer zur Bahnlaufrichtung L erstreckende Reihen von Düsen 26 auf, über die die um die Saugwalze 18 geführte Faserstoffbahn 12 entsprechend beaufschlagbar ist. - Es sind mehrere konstruktive und technologische Konzepte eines Düsenfeuchters zur gleichzeitigen Profilierung und Curlbeeinflussung denkbar.
- So können gemäß einer zweckmäßigen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung beispielsweise alle Düsen des Düsenfeuchters gleichzeitig sowohl der Beeinflussung des Feuchtequerprofils als auch der Beeinflussung des Curls der Faserstoffbahn dienen.
- Bei einer anderen zweckmäßigen Ausführungsform dient beispielsweise ein Teil der Düsen des Düsenfeuchters ausschließlich der Beeinflussung des Feuchtequerprofils und ein Teil der Düsen ausschließlich der Beeinflussung des Curls.
- Gemäß einer weiteren zweckmäßigen Ausführungsform dient ein Teil der Düsen des Düsenfeuchters gleichzeitig sowohl der Beeinflussung des Feuchtequerprofils als auch der Beeinflussung des Curls der Faserstoffbahn und ein Teil der Düsen ausschließlich der Beeinflussung des Curls.
- Es ist beispielsweise auch eine solche Ausführung denkbar, bei der ein Teil der Düsen des Düsenfeuchters gleichzeitig sowohl der Beeinflussung des Feuchtequerprofils als auch der Beeinflussung des Curls der Faserstoffbahn und ein Teil der Düsen ausschließlich der Beeinflussung des Feuchtequerprofils dient.
- Grundsätzlich sind auch beliebige andere Düsenfeuchter-Konzepte denkbar.
- Die im vorliegenden Fall durch einen Düsenfeuchter gebildete Befeuchtungseinheit 22 kann insbesondere mit pneumatischen Zerstäuberdüsen 26 und beispielsweise mit Zweistoff-Düsen 26 versehen sein, wie sie in der
DE 199 49 236 A beschrieben sind. Grundsätzlich sind jedoch auch beliebige andere Düsenarten einsetzbar. - Der mittlere Durchsatz der Düsen 26, ermittelt aus dem Gesamtdurchsatz der Düsen 26 dividiert durch deren Anzahl, ist vorzugsweise ≥ 15 l/h. Vorteilhafterweise ist in jedem von den Düsen 26 erzeugten Sprühstrahl 28 der Tröpfchendurchmesser nach Sauter unabhängig vom jeweiligen Düsendurchsatz ≤ 100 µm.
- Während die in Bahnlaufrichtung L vordere Düsenreihe zur Curlbeeinflussung vorgesehen ist, dienen die darauffolgenden verbleibenden drei Düsenreihen 26 der Feuchtequerprofilbeeinflussung. Wie bereits erwähnt, ist grundsätzlich auch eine beliebige andere Anzahl von Düsenreihen denkbar.
- Im Bereich zwischen der Trockenpartie 14 und der Wickelvorrichtung 16 ist eine traversierende Messeinrichtung 29 vorgesehen, die Einzelmesswerte x für die Bahnfeuchte und entsprechend jeweilige Momentaufnahmen des Feuchtequerprofils an die Steuer- und /oder Regeleinheit 24 liefert.
- Über die Steuer- und/oder Regeleinheit 24 werden Ventile 30 in zu den Düsenreihen 26 führenden Leitungen 32 entsprechend angesteuert bzw, geregelt.
- Die von den betreffenden Düsenreihen 26 zur Beeinflussung des Feuchtequerprofils abgegebenen Sprühmengen sind in Querrichtung betrachtet vorzugsweise sektional getrennt einstellbar. Es ist insbesondere auch eine solche Ausführung denkbar, bei der das Feuchtequerprofil für jede betreffende Düsenreihe getrennt einstellbar ist. Zur Beeinflussung des Feuchtequerprofils kann die Steuer- und/oder Regeleinheit 24 einen oder mehrere Regel- und/ oder Steuerkreise 34 umfassen. Auch zur Beeinflussung des Curls umfasst die Steuer- und/oder Regeleinheit 24 vorzugsweise wieder einen oder mehrere Regel- und/oder Steuerkreise 36. Zudem können z.B. auch ein oder mehrere diesen übergeordneten Steuer-und/oder Regelkreise vorgesehen sein. Generell ist eine beide Funktionen (Feuchtequerprofil, Curl) umfassende Steuerung und/ oder Regelung denkbar.
- Zur Curlbeeinflussung wird die betreffende Düsenreihe 26, hier z.B. die in Bahnlaufrichtung L betrachtet erste Düsenreihe, über die Steuer-und/oder Regeleinheit 24 mit einer entsprechenden Stellgröße beaufschlagt, die in der Steuer- und/oder Regeleinheit 24 z.B. durch eine Mittelwertbildung über die Breite erzeugt wurde und über die die Grundlast eingestellt wird, die den Anteil des Düsendurchsatzes zur Curlbeeinflussung bestimmt.
- Über die mit den Steuerausgängen x1 - xn der Steuer- und/oder Regeleinheit 24 verbundenen Steuerleitungen 42 werden die Ventile 26 der der Feuchtequerprofilbeeinflussung dienenden restlichen Ventilreihen mit den betreffenden lokalen Feuchtewerten xi beaufschlagt. Dabei kann insbesondere eine Feuchtequerprofilregelung erfolgen. Grundsätzlich ist jedoch auch eine Steuerung denkbar. Auch bezüglich der Curlbeeinflussung ist grundsätzlich sowohl eine Steuerung als auch eine Regelung denkbar.
- Die Stellgröße für die Curlbeeinflussung kann grundsätzlich auch von Hand einstellbar sein.
- Zur Herstellung einer jeweiligen Papiersorte kann der durchschnittliche mittlere Düsendurchsatz zumindest im Wesentlichen konstant gehalten werden.
- In dem Diagramm gemäß
Figur 2 ist der Düsendurchsatz über der Bahnbreite dargestellt. Wie anhand dieses Diagramms zu erkennen ist, setzt sich ein jeweiliger Düsendurchsatz (Volumen/Zeit) V'Ges(x) aus einem Anteil V'FQP(X) zur Feuchtequerprofilbeeinflussung und einem Anteil V'Curl zur Curlbeeinflussung zusammen. Dabei bildet der Anteil V'Curl zur Curlbeeinflussung eine Art Grundlast, zu der der variable Anteil V'FQP zur Feuchtequerprofilbeeinflussung hinzukommt. Der als Grundlast vorgesehene Anteil zur Curlbeeinflussung kann über die Bahnbreite konstant oder sektional unterschiedlich einstellbar sein. - In dem Diagramm gemäß
Fig. 3 ist rein beispielhaft ein Stell- oder Sollprofil der Düsen angedeutet. Dabei ist mit dem Bereich a) die Grundlast für den Curl und mit b) der Bereich für die Profilierung angegeben. Sind mehrere Düsenreihen vorgesehen, so können diese identische Stell- bzw. Sollprofile oder auch unterschiedliche Stell- bzw. Sollprofile aufweisen. Wie zuvor bereits erwähnt, können grundsätzlich verschiedene Düsenfeucht-Konzepte zum Einsatz kommen. -
- 10
- Einrichtung, Papiermaschine
- 12
- Faserstoffbahn
- 14
- Trockenpartie
- 16
- Wickelvorrichtung
- 18
- Saugwalze
- 20
- Trockenzylinder
- 22
- Befeuchtungseinheit
- 24
- Steuer- und/oder Regeleinheit
- 26
- Düse, Düsenreihe
- 28
- traversierende Messeinrichtung
- 30
- Ventil
- 32
- Leitung
- 34
- Regel- und/ oder Steuerkreis
- 36
- Regel- und/oder Steuerkreis
- 40
- Steuerleitung
- 42
- Steuerleitung
- a
- Grundlast für den Curl
- b
- Bereich für die Profilierung
- x
- Einzelmesswert für die Feuchte
- L
- Bahnlaufrichtung
Claims (37)
- Einrichtung (10) zur Herstellung und/oder Behandlung einer Faserstoffbahn (12), insbesondere Papier- oder Kartonbahn, mit einem gleichzeitig sowohl der Beeinflussung des Feuchtequerprofils als auch der Beeinflussung des Curls der Faserstoffbahn (12) dienenden Düsenfeuchter (22), wobei das Feuchtequerprofil und der Curl getrennt voneinander beinflussbar sind und wobei sich ein jeweiliger Durchsatz des Düsenfeuchters (22) aus einem Anteil zur Feuchtequerprofilbeeinflussung und einem Anteil zur Curlbeeinflussung zusammensetzt,
dadurch gekennzeichnet,
dass der als Grundlast vorgesehene Anteil zur Curlbeeinflussung in einem Bereich zwischen 10 bis 50 % des Gesamtdurchsatzes liegt oder einstellbar ist. - Einrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Düsenfeuchter (22) mit pneumatischen Zerstäuberdüsen versehen ist. - Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Düsenfeuchter (22) mit Zweistoff-Düsen (26) versehen ist. - Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der mittlere Durchsatz der Düsen (26) des Düsenfeuchters (22), ermittelt aus dem Gesamtdurchsatz der Düsen (26) dividiert durch deren Anzahl, ≥ 15 l/h ist. - Einrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass der mittlere Durchsatz der Düsen (26) des Düsenfeuchters (22) in einem Bereich von 15 l/h bis 30 l/h, vorzugsweise in einem Bereich von 15 l/h bis 20 l/h liegt. - Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass in jedem von dem Düsenfeuchter (22) erzeugten Sprühstrahl (28) der Tröpfchendurchmesser nach Sauter unabhängig vom jeweiligen Düsendurchsatz ≤ 100 µm ist. - Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass während des Betriebs der mittlere Düsendurchsatz zumindest im Wesentlichen konstant gehalten wird. - Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der als Grundlast vorgesehene Anteil zur Curlbeeinflussung über die Bahnbreite sektional unterschiedlich einstellbar ist. - Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass der als Grundlast vorgesehene Anteil zur Curlbeeinflussung über die Bahnbreite konstant ist. - Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Kapazität des Düsenfurthers (22) so groß gewählt ist, dass trotz einer Grundlast für den Curl ausreichend Potential für eine Beeinflussung des Feuchtequerprofils vorhanden ist. - Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der die Curlbeeinflussung betreffende Anteil des mittleren Durchsatzes der Düsen ≥ 2 l/h, insbesondere ≥ 3 l/h und vorzugsweise ≥ 4 l/h beträgt. - Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Düsenfeuchter (22) mehrere sich jeweils quer zur Bahnlaufrichtung (L) erstreckende Düsenreihen (26) umfasst. - Einrichtung nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,
dass zwei oder vier Düsenreihen (26) vorgesehen sind. - Einrichtung nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,
dass fünf, sechs, sieben oder acht und vorzugsweise sechs oder acht Düsenreihen (26) vorgesehen sind. - Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass alle Düsen (26) des Düsenfeuchters (22) gleichzeitig sowohl der Beeinflussung des Feuchtequerprofils als auch der Beeinflussung des Curls der Faserstoffbahn (12) dienen. - Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein Teil der Düsen (26) des Düsenfeuchters (22) ausschließlich der Beeinflussung des Feuchtequerprofils und ein Teil der Düsen (26) ausschließlich der Beeinflussung des Curls dient. - Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein Teil der Düsen (26) des Düsenfeuchters (22) gleichzeitig sowohl der Beeinflussung des Feuchtequerprofils als auch der Beeinflussung des Curls der Faserstoffbahn (12) und ein Teil der Düsen (26) ausschließlich der Beeinflussung des Curls dient. - Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein Teil der Düsen (26) des Düsenfeuchters (22) gleichzeitig sowohl der Beeinflussung des Feuchtequerprofils als auch der Beeinflussung des Curls der Faserstoffbahn (12) und ein Teil der Düsen (26) ausschließlich der Beeinflussung des Feuchtequerprofils dient. - Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die von dem Düsenfeuchter (22) abgegebene Sprühmenge zur Beeinflussung des Feuchtequerprofils in Querrichtung betrachtet sektional getrennt einstellbar ist. - Einrichtung nach Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet,
dass mehrere Düsenreihen vorgesehen sind und jede Düse einzeln einstellbar ist. - Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass zumindest zur Beeinflussung des Feuchtequerprofils wenigstens ein Regel- und/oder Steuerkreis (34) vorgesehen ist. - Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Regelung bzw. Steuerung der Beeinflussung des Curls in Abhängigkeit von der mittleren Bahnfeuchte und insbesondere der Größe des im Labortest ermittelten Curls erfolgt. - Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Düsenfeuchter (22) in einem Bereich angeordnet ist, in dem der Trockengehalt der Faserstoffbahn ≥ 80 % und vorzugsweise ≥ 85 % ist. - Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Sektionierung oder Zoneneinteilung variabel ist. - Einrichtung nach Anspruch 24,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Zonenbreite in einem Bereich zwischen 25 und 100 mm variierbar ist. - Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Düsenfeuchter (22) unterhalb der unteren Walzen innerhalb einer einreihigen Trockengruppe angeordnet ist. - Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Düsenfeuchter (22) an der letzten Saugwalze der letzten oder vorletzten Trockengruppe eingebaut ist. - Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass für eine zusätzliche Beeinflussung des Curls oder der Planlage und der Oberflächenbeschaffenheit der Faserstoffbahn vor oder innerhalb einer Glätteinrichtung im Anschluss an die Trockenpartie ein Dampfblaskasten vorgesehen ist. - Verwendung der Einrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche in einem Papierherstellungsprozess mit vollständig oder teilweise einseitiger Trocknung des Papiers bzw. Kartons oder mit einseitiger Oberflächenbehandlung, z.B. Leimen oder Streichen, oder mit einem unsymmetrischen Lagenaufbau.
- Verfahren zur Herstellung und/oder Behandlung einer Faserstoffbahn, insbesondere Papier- oder Kartonbahn, bei dem zur Beeinflussung des Feuchtequerprofils und zur Beeinflussung des Curls der Faserstoffbahn ein gemeinsamer Düsenfeuchter (22) verwendet wird, über die das Feuchtequerprofil und der Curl getrennt voneinander beinflussbar sind und wobei sich ein jeweiliger Durchsatz des Düsenfeuchters (22) aus einem Anteil zur Feuchtequerprofilbeeinflussung und einem Anteil zur Curlbeeinflussung zusammensetzt,
dadurch gekennzeichnet,
dass der als Grundlast vorgesehene Anteil zur Curlbeeinflussung in einem Bereich zwischen 10 bis 50 % des Gesamtdurchsatzes liegt oder einstellbar ist. - Verfahren nach Anspruch 30
dadurch gekennzeichnet,
dass ein Teil der Düsen des Düsenfeuchters ausschließlich zur Beeinflussung des Feuchtequerprofils und ein Teil der Düsen ausschließlich zur Beeinflussung des Curls herangezogen wird. - Verfahren nach Anspruch 30,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein Teil der Düsen des Düsenfeuchters gleichzeitig sowohl zur Beeinflussung des Feuchtequerprofils als auch zur Beeinflussung des Curls der Faserstoffbahn und ein Teil der Düsen ausschließlich zur Beeinflussung des Curls herangezogen wird. - Verfahren nach Anspruch 30,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein Teil der Düsen des Düsenfeuchters gleichzeitig sowohl zur Beeinflussung des Feuchtequerprofils als auch zur Beeinflussung des Curls der Faserstoffbahn und ein Teil der Düsen ausschließlich der Beeinflussung des Feuchtequerprofils herangezogen wird. - Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 30-33,
dadurch gekennzeichnet,
dass während des Betriebs der mittlere Düsendurchsatz, ermittelt aus dem Gesamtdurchsatz der Düsen dividiert durch deren Anzahl, zumindest im Wesentlichen konstant gehalten wird. - Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 30-34,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Feuchtequerprofils über eine entsprechende Regelung und/oder Steuerung in der gewünschten Weise beeinflusst wird. - Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 30-35,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Curl über eine entsprechende Regelung und/oder Steuerung in der gewünschten Weise beeinflusst wird. - Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 30-36,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Curlbeeinflussung in Abhängigkeit von der mittleren Bahnfeuchte und insbesondere der Größe des im Labortest ermittelten Curls gesteuert und/oder geregelt wird.
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