EP1540078B1 - Dispositif et procede de production et/ou traitement d'une bande de matiere fibreuse - Google Patents

Dispositif et procede de production et/ou traitement d'une bande de matiere fibreuse Download PDF

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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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EP
European Patent Office
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curl
influence
nozzles
equipment according
nozzle
Prior art date
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EP03795022A
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German (de)
English (en)
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EP1540078A1 (fr
Inventor
Roland Mayer
Antje Stein
Markus Oechsle
Frank Wegehaupt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Voith Patent GmbH
Original Assignee
Voith Patent GmbH
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Publication date
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F5/00—Dryer section of machines for making continuous webs of paper
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21G—CALENDERS; ACCESSORIES FOR PAPER-MAKING MACHINES
    • D21G1/00—Calenders; Smoothing apparatus
    • D21G1/0073—Accessories for calenders
    • D21G1/0093—Web conditioning devices
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • 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)

Claims (37)

  1. Dispositif (10) pour fabriquer et/ou traiter une bande fibreuse (12), notamment une bande de papier ou de carton, comprenant un humidificateur à buse (22) servant à la fois à influencer le profil transversal d'humidité ainsi qu'à influencer l'enroulement de la bande fibreuse (12), le profil transversal d'humidité et l'enroulement pouvant être influencés séparément l'un de l'autre et un débit respectif de l'humidificateur à buse (22) se composant d'une proportion pour influencer le profil transversal d'humidité et d'une proportion pour influencer l'enroulement,
    caractérisé en ce que
    la proportion pour influencer l'enroulement, prévue en tant que charge de base, est située dans une plage comprise entre 10 et 50% du débit total, ou peut être ajustée dans cette plage.
  2. Dispositif selon la revendication 1,
    caractérisé en ce que
    l'humidificateur à buse (22) est pourvu de buses de pulvérisation pneumatiques.
  3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes,
    caractérisé en ce que
    l'humidificateur à buse (22) est pourvu de buses à deux composants (26).
  4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes,
    caractérisé en ce que
    le débit moyen des buses (26) de l'humidificateur à buse (22) est supérieur ou égal à 15 l/h, déterminé à partir du débit total des buses (26) divisé par leur nombre.
  5. Dispositif selon la revendication 4,
    caractérisé en ce que
    le débit moyen des buses (26) de l'humidificateur à buse (22) est compris dans une plage de 15 l/h à 30 l/h, de préférence dans une plage de 15 l/h à 20 l/h.
  6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que
    dans chaque jet de pulvérisation (28) produit par l'humidificateur à buse (22), le diamètre des gouttelettes selon Sauter est inférieur ou égal à 100 µm, indépendamment du débit respectif des buses.
  7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes,
    caractérisé en ce que
    pendant le fonctionnement, le débit moyen des buses est maintenu au moins sensiblement constant.
  8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes,
    caractérisé en ce que
    la proportion pour influencer l'enroulement prévue en tant que charge de base peut être ajustée différemment par sections sur la largeur de la bande.
  9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7,
    caractérisé en ce que
    la proportion pour influencer l'enroulement prévue en tant que charge de base est constante sur la largeur de la bande.
  10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes,
    caractérisé en ce que
    la capacité de l'humidificateur à buse (22) est choisie suffisamment grande pour que malgré une charge de base pour l'enroulement, il subsiste un potentiel suffisant pour influencer le profil transversal d"humidité.
  11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes,
    caractérisé en ce que
    la proportion du débit moyen des buses relative à l'influence de l'enroulement est supérieure ou égale à 2 l/h, notamment supérieure ou égale à 3 l/h, et de préférence supérieure ou égale à 4 l/h.
  12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes,
    caractérisé en ce que
    l'humidificateur à buse (22) comprend plusieurs rangées de buses (26) s'étendant à chaque fois transversalement à la direction d'avance de la bande (L).
  13. Dispositif selon la revendication 12,
    caractérisé en ce que
    l'on prévoit deux ou quatre rangées de buses (26).
  14. Dispositif selon la revendication 12,
    caractérisé en ce que
    l'on prévoit cinq, six, sept ou huit et de préférence six ou huit rangées de buses (26).
  15. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes,
    caractérisé en ce que
    toutes les buses (26) de l'humidificateur à buse (22) servent en même temps à la fois à influencer le profil transversal d'humidité et à influencer l'enroulement de la bande fibreuse (12).
  16. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 14,
    caractérisé en ce
    qu'une partie des buses (26) de l'humidificateur à buse (22) sert exclusivement à influencer le profil transversal d'humidité et une partie des buses (26) sert exclusivement à influencer l'enroulement.
  17. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 14,
    caractérisé en ce
    qu'une partie des buses (26) de l'humidificateur à buse (22) sert à la fois à influencer le profil transversal d'humidité et à influencer l'enroulement de la bande fibreuse (12), et une partie des buses (26) sert exclusivement à influencer l'enroulement.
  18. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 14,
    caractérisé en ce
    qu'une partie des buses (26) de l'humidificateur à buse (22) sert à la fois à influencer le profil transversal d'humidité et à influencer l'enroulement de la bande fibreuse (12), et une partie des buses (26) sert exclusivement à influencer le profil transversal d'humidité.
  19. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes,
    caractérisé en ce que
    la quantité pulvérisée émise par l'humidificateur à buse (22) pour influencer le profil transversal d'humidité peut être ajustée de manière séparée, considérée par sections dans la direction transversale.
  20. Dispositif selon la revendication 16,
    caractérisé en ce que
    plusieurs rangées de buses sont prévues et chaque buse peut être ajustée individuellement.
  21. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes,
    caractérisé en ce
    qu'au moins pour influencer le profil transversal d'humidité, on prévoit au moins un circuit de régulation et/ou de commande (34).
  22. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes,
    caractérisé en ce que
    la régulation ou la commande de l'influence de l'enroulement s'effectue en fonction de l'humidité moyenne de la bande, notamment de l'amplitude de l'enroulement déterminé par des tests en laboratoire.
  23. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes,
    caractérisé en ce que
    l'humidificateur à buse (22) est disposé dans une région dans laquelle la teneur en matières sèches de la bande fibreuse est supérieure ou égale à 80% et de préférence supérieure ou égale à 85%.
  24. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes,
    caractérisé en ce que
    le sectionnement ou la division en zones est variable.
  25. Dispositif selon la revendication 24,
    caractérisé en ce que
    la largeur de zone est variable dans une plage comprise entre 25 et 100 mm.
  26. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes,
    caractérisé en ce que
    l'humidificateur à buse (22) est disposé sous le rouleau inférieur à l'intérieur d'un groupe de séchage à une rangée.
  27. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes,
    caractérisé en ce que
    l'humidificateur à buse (22) est intégré sur le dernier rouleau aspirant du dernier ou de l'avant-dernier groupe de séchage.
  28. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes,
    caractérisé en ce que
    l'on prévoit une caisse soufflante à vapeur pour une influence supplémentaire de l'enroulement ou de la planéité et de la structure superficielle de la bande fibreuse, avant ou à l'intérieur d'un dispositif de lissage à la suite de la section de séchage.
  29. Utilisation du dispositif (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans un processus de fabrication de papier avec un séchage unilatéral complet ou partiel du papier ou du carton ou avec un traitement de surface unilatéral, par exemple par encollage ou enduction, ou avec une formation de couches asymétrique.
  30. Procédé de fabrication et/ou de traitement d'une bande fibreuse, notamment d'une bande de papier ou de carton, dans lequel, pour influencer le profil transversal d'humidité et pour influencer l'enroulement de la bande fibreuse, on utilise un humidificateur à buse (22) commun, par le biais duquel le profil transversal d'humidité et l'enroulement peuvent être influencés séparément l'un de l'autre, et dans lequel un débit respectif de l'humidificateur à buse (22) se compose d'une proportion pour influencer le profil transversal d'humidité et d'une proportion pour influencer l'enroulement,
    caractérisé en ce que
    la proportion pour influencer l'enroulement, prévue en tant que charge de base, est située dans une plage comprise entre 10 et 50% du débit total, ou peut être ajustée dans cette plage.
  31. Procédé selon la revendication 30,
    caractérisé en ce
    qu'une partie des buses de l'humidificateur à buse sert exclusivement à influencer le profil transversal d'humidité et une partie des buses sert exclusivement à influencer l'enroulement.
  32. Procédé selon la revendication 30,
    caractérisé en ce
    qu'une partie des buses de l'humidificateur à buse sert à la fois à influencer le profil transversal d'humidité et à influencer l'enroulement de la bande fibreuse, et une partie des buses sert exclusivement à influencer l'enroulement.
  33. Procédé selon la revendication 30,
    caractérisé en ce
    qu'une partie des buses de l'humidificateur à buse sert à la fois à influencer le profil transversal d'humidité et à influencer l'enroulement de la bande fibreuse, et une partie des buses sert exclusivement à influencer le profil transversal d'humidité.
  34. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes 30 à 33,
    caractérisé en ce que
    pendant le fonctionnement, le débit moyen des buses, déterminé à partir du débit total des buses divisé par leur nombre, est maintenu au moins sensiblement constant.
  35. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes 30 à 34,
    caractérisé en ce que
    le profil transversal d'humidité est influencé de la manière souhaitée par le biais d'une régulation et/ou d'une commande correspondante.
  36. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes 30 à 35,
    caractérisé en ce que
    l'enroulement est influencé de manière souhaitée par le biais une régulation et/ou une commande correspondante.
  37. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes 30 à 36,
    caractérisé en ce que
    l'influence de l'enroulement est commandée et/ou régulée en fonction de l'humidité moyenne de la bande et notamment de l'amplitude de l'enroulement déterminé par des tests en laboratoire.
EP03795022A 2002-09-10 2003-07-28 Dispositif et procede de production et/ou traitement d'une bande de matiere fibreuse Expired - Lifetime EP1540078B1 (fr)

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