EP1969178A1 - Paper machine with one or a plurality of valve devices - Google Patents

Paper machine with one or a plurality of valve devices

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Publication number
EP1969178A1
EP1969178A1 EP06841358A EP06841358A EP1969178A1 EP 1969178 A1 EP1969178 A1 EP 1969178A1 EP 06841358 A EP06841358 A EP 06841358A EP 06841358 A EP06841358 A EP 06841358A EP 1969178 A1 EP1969178 A1 EP 1969178A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
paper machine
piezo
paper
machine according
nozzle system
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP06841358A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Jan Kabus
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.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of EP1969178A1 publication Critical patent/EP1969178A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F1/00—Wet end of machines for making continuous webs of paper
    • D21F1/02—Head boxes of Fourdrinier machines
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F1/00—Wet end of machines for making continuous webs of paper
    • D21F1/02—Head boxes of Fourdrinier machines
    • D21F1/028—Details of the nozzle section
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F1/00—Wet end of machines for making continuous webs of paper
    • D21F1/32—Washing wire-cloths or felts
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F7/00—Other details of machines for making continuous webs of paper
    • D21F7/04—Paper-break control devices
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21G—CALENDERS; ACCESSORIES FOR PAPER-MAKING MACHINES
    • D21G7/00—Damping devices
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H23/00—Processes or apparatus for adding material to the pulp or to the paper
    • D21H23/02—Processes or apparatus for adding material to the pulp or to the paper characterised by the manner in which substances are added
    • D21H23/22—Addition to the formed paper
    • D21H23/50—Spraying or projecting

Definitions

  • the invention relates to a paper machine with one or more valve devices.
  • valve devices In paper machines, paper, cardboard and / or paperboard is produced. In a paper machine, valve devices can be used at various locations.
  • a headbox device for a paper machine in which a plurality of nozzle systems designed as valve devices are used, from which liquid jets which are formed from stock suspension, come to the outside.
  • DE 31 44 066 C2 describes a headbox for a paper machine, wherein a valve device is provided which has a plurality of outlet nozzle opens into a turbulence tubes on ⁇ .
  • a nozzle for ei ⁇ nen floating dryer is known, which is used in a paper machine for non-contact drying of the paper web.
  • Vorrich ⁇ device for washing a felt which has a Ventilvor ⁇ direction with a washing nozzle.
  • Such felts and corresponding washing devices are used for example in the press section of a paper machine.
  • a nozzle for a floating dryer is known.
  • Floating dryers can be used in paper machines for non-contact drying of a paper web.
  • the well-known from DE 29 17 765 C2 designed as a nozzle valve device serves to direct a drying and supporting gas flow against a paper web to be dried.
  • EP 0051654 Bl is a cylinder dryer for a paper machine is known which has one or more than Lucasstrahlele ⁇ mente valve devices formed.
  • From DE 32 18 306 C2 discloses a separating and guiding device for a separated from a paper web end for transferring a paper web insertion strip is known, wherein the separating and guiding device comprises valve devices, by means of which a deflected paper web is exposed to such opposite air streams, that the Pa ⁇ pierbahn due to the tension acting on them is broken.
  • the installation positions of the valve devices in a paper machines ne are for example known from the aforementioned documents, are characterized by relatively rough environmentssbe ⁇ conditions such as high humidity, ⁇ temperatures partially very high environmental, exposure to chemicals and / or contamination, for example by paper fibers from , Currently, mechanical valve devices in paper machines and / or electromechanical are used, which are relatively susceptible to interference, whereby loss of production and quality ⁇ losses in the paper machine due be.
  • the object of the invention is to increase the productivity and quality in the operation of a paper machine.
  • This object is achieved by a paper machine with egg ⁇ ner or more valve devices, wherein at least one valve device has at least one piezo nozzle system.
  • Piezo-jet systems have machine when used in a Textilma ⁇ surprisingly provides a much more reliable than previously used electromechanical valvesppge-.
  • Paper machine can also increase the accuracy and the dynamics of the regulation of the running in the paper machine processes.
  • a paper machine with at least one designed as a piezo nozzle system valve device works much more reliable and is more robust than known paper machines. According to the invention, the availability and stability of the paper machine is increased.
  • the piezo-nozzle system can alswei ⁇ sen several zones, which can be controlled to influence the flow rate of the respective zone.
  • the possible number of zones can be substantially increased. Resolution and control quality are increased. The play of the actuators of the valve device is reduced.
  • At least one piezo-nozzle system for applying pulp to a sieve may be provided in the region of the head box.
  • the orientation of the fiber during the application of the material can be influenced by specific activation patterns, as a result of which other paper parameters such as, for example, longitudinal and transverse strength can also be better controlled.
  • the piezo nozzle system may preferably be designed to influence the fiber orientation.
  • At least one piezo nozzle system for coating paper can be provided.
  • the piezo nozzle system can be designed for applying glue.
  • the piezo nozzle system can be designed for applying dye.
  • At least one piezo nozzle system for moistening paper can be provided.
  • At least one piezo-nozzle system can be provided for cleaning a sieve.
  • at least one piezo-nozzle system can be provided, with the aid of which a jet, for example a water jet or an air jet, is formed or shaped for cutting paper.
  • FIG. 1 shows schematically a paper machine.
  • the paper machine may have a fabric center 3, the raw materials 2 such as waste paper, pulp and / or wood pulp are supplied.
  • non-paper components for example ⁇ sorted out in a sorter 4.
  • the headbox 5 of the paper machine distributes a from the raw materials 2 with the addition of water, optionally also with the addition of fillers and / or excipients formed pulp-water suspension 7 evenly across the width of at least one screen 10 of the wire section 6 of the paper machine.
  • the screen 10 is formed in the example shown as an extremely fine continuous sieve, which is constantly moving and before ⁇ preferably also shaken laterally.
  • the fabric from the head box 5 ⁇ exiting pulp ie, the fiber-water suspension 7 can have up to 99% water or more.
  • the fibers become matted into a unitary paper web 1. Excess water runs through the wire 10.
  • the running in the wire section 6 water is referred to as white water 9.
  • the water content of the paper web 1 may typically be about 80%.
  • the paper web 1 is then already strong enough to remove it from the wire 10 and to guide it by means of felt belts in the subsequent press section 11.
  • the paper web 1 is further Entskys ⁇ sert.
  • the water content of the paper web 1 can be example ⁇ be reduced to 50%.
  • the effluent in the press section 11 water is also referred to as press water 12.
  • White water 9 and press water 12 the stock preparation, ie the center of material 3, the sorter 4 and / or the headbox 5 are fed directly or via a so-called scavenger 14 as circulating water 16.
  • Wastewater 15 is preferably fed to a treatment plant.
  • the paper web 1 is preferably passed through rolls of steel, granite and / or hard rubber by means of an absorbent endless felt cloth and thereby dehydrated.
  • the pressing process compresses the paper structure, the strength increases and the surface quality is decisively influenced.
  • the following generally to the press section 11 dry ⁇ aggr 13 is often the longest part of the paper machine.
  • water is evaporated from the paper web 1.
  • the paper web passes through several preferably steam-heated drying cylinders.
  • the raw paper can dry evenly and has at the end of the drying section 13 usually a residual moisture of a few percent.
  • the resulting water vapor ⁇ is sucked out of a non-illustrated closed dryer hood and transferred to a heat recovery system ge ⁇ . It is no exception that a dryer section 13 has up to one hundred or more steam-heated drying cylinders.
  • the paper web 1 is usually wound on a spool 8 at the end of the paper machine.
  • a Textilmaschi ⁇ ne may have a not shown in detail in the drawing Glätt ⁇ work, which is usually downstream of the dryer section 13 and the tambour 8 upstream.
  • a calender usually consists of several in the drawing not shown, superposed rollers that give the web a smooth surface and a uniform sheet thickness.
  • a paper machine is understood to mean a series connection of several units.
  • a paper machine has at least two of the following Aggrega ⁇ te on headbox 5, 6 wire section, press section 11, drying section 13, and smoothing unit with reel spool. 8
  • valve devices with piezo nozzle systems can be used at different locations:
  • the pulp-water suspension 7 or the pulp emerges from a nozzle designed as a valve ⁇ device.
  • This valve device may have one or more piezo nozzles, not shown in more detail. In this case, can form, for example, transverse and / or perpendicular to the paper web 1 is ⁇ can be arranged preferably a plurality of piezo nozzle zones.
  • the valve devices of the headbox 5 are preferably arranged on the so-called Hedbox, which corresponds in the drawing substantially the upper, in particular the "nose-shaped" formed part of the headbox 5.
  • Piezo-nozzle systems can also be used to clean and keep clean sieves 10 of the wire section 6 and / or press felts of
  • Piezo nozzle systems are eg Sonder effective to be ⁇ clean the screen used 10th
  • several piezoelectric nozzles can be arranged transversely to the paper web 1 in order to clean the wire 10.
  • air is preferably continuously blown across the width of the running ⁇ sieve, whereby the water and dirt particles located in the screen are removed.
  • Piezo nozzle systems can also be used to clean rolls, for example suction rolls in the wire and / or press section 6 or 11.
  • the paper web 1 is often moistened.
  • piezo nozzle systems are used, depending on the installation ⁇ place for moisture cross-profiling, curl reduction and / or remoistening.
  • a higher paper quality is achieved, whereby, for example, the winding of the paper web 1 is improved, and breaks are reduced.
  • Piezo nozzle systems can also be used for cutting the paper web 1.
  • the paper web 1 is cut through water and / or air emerging from piezo nozzles.
  • a piezo-nozzle system With the help of a piezo-nozzle system, a fine, targeted ⁇ directed water jet can be formed, which cuts the paper web clean, precise and dust-free with optimal water pressure.
  • Such a cutting system for a paper web with the aid of one or more piezo-nozzle systems is particularly suitable for cutting the edges of a paper web 1.
  • a high-quality dyeing and / or glue coating of the paper web 1 can also take place.
  • coating units or size presses are preferably provided in the paper machine.
  • Gluing and / or coating with the color of the paper web is preferably carried out after or during the drying process.
  • a paper web 1 in a particularly uniform and precisely controllable layer thickness be ⁇ be coated.
  • the piezo-jet systems in the paper machine are designed for substantially larger flow rates than piezo jet systems, which are used for example in the automotive industry, designed in the gel ⁇ Re.
  • the valve devices of the paper machine can also be formed much more compact than previously possible.
  • the invention relates to the use of a piezo nozzle system in a paper machine.
  • Piezo nozzle systems have proved to be particularly suitable for the extreme environmental conditions in a paper machine.
  • the use of piezo nozzle systems makes it possible to achieve very high control accuracy and dynamics when using controlled or regulated valve devices in a paper machine.
  • high availability and stability with robust and extremely Kompak ⁇ th design of the corresponding valve devices is ensured by the use of piezo nozzle systems.

Abstract

The invention relates to the use of a piezo nozzle system in a paper machine. Contrary to all expectations, piezo nozzle systems have proven to be particularly suitable for use in the extreme ambient conditions of a paper machine. Despite the high degree of humidity, the use of piezo nozzle systems allows a high degree of control and dynamics to be achieved when using controlled or regulated valve devices in a paper machine. Furthermore, the use of piezo nozzle systems ensures a high availability and stability of the valve devices while having a robust and extemely compact design.

Description

Beschreibungdescription
Papiermaschine mit einer oder mehreren VentilvorrichtungenPaper machine with one or more valve devices
Die Erfindung betrifft eine Papiermaschine mit einer oder mehreren Ventilvorrichtungen.The invention relates to a paper machine with one or more valve devices.
In Papiermaschinen wird Papier, Karton und/oder Papper hergestellt. In einer Papiermaschine können Ventilvorrichtungen an verschiedenen Stellen eingesetzt werden.In paper machines, paper, cardboard and / or paperboard is produced. In a paper machine, valve devices can be used at various locations.
Aus der DE 31 26 460 C2 ist beispielsweise eine Stoffauflauf- vorrichtung für eine Papiermaschine bekannt, bei der mehrere als Düsensysteme ausgebildete Ventilvorrichtungen verwendet werden, aus denen Flüssigkeitsstrahlen die aus Stoffsuspension gebildet werden, nach außen treten.From DE 31 26 460 C2, for example, a headbox device for a paper machine is known, in which a plurality of nozzle systems designed as valve devices are used, from which liquid jets which are formed from stock suspension, come to the outside.
Die DE 31 44 066 C2 beschreibt einen Stoffauflauf für eine Papiermaschine, wobei eine Ventilvorrichtung vorgesehen ist, die mehrere in eine Auslaufdüse mündende Turbulenzrohre auf¬ weist .DE 31 44 066 C2 describes a headbox for a paper machine, wherein a valve device is provided which has a plurality of outlet nozzle opens into a turbulence tubes on ¬.
Aus der DE 29 17 765 C2 ist beispielsweise eine Düse für ei¬ nen Schwebetrockner bekannt, die in einer Papiermaschine zur berührungslosen Trocknung der Papierbahn verwendet wird.From DE 29 17 765 C2, for example, a nozzle for ei ¬ nen floating dryer is known, which is used in a paper machine for non-contact drying of the paper web.
Aus dem japanischen Abstract JP 02080689 A ist eine Vorrich¬ tung zum Waschen eines Filzes bekannt, die eine Ventilvor¬ richtung mit einer Waschdüse aufweist. Derartige Filze und entsprechende Waschvorrichtungen werden z.B. in der Pressenpartie einer Papiermaschine eingesetzt.From the Japanese Abstract JP 02080689 A Vorrich ¬ device for washing a felt is known, which has a Ventilvor ¬ direction with a washing nozzle. Such felts and corresponding washing devices are used for example in the press section of a paper machine.
Aus der DE 29 17 765 C2 ist eine Düse für einen Schwebetrockner bekannt. Schwebetrockner können in Papiermaschinen zur berührungslosen Trocknung einer Papierbahn verwendet werden. Die aus der DE 29 17 765 C2 bekannte als Düse ausgebildete Ventilvorrichtung dient dazu, einen trocknenden und tragenden Gasstrom gegen eine zu trocknende Papierbahn zu richten. Aus der EP 0 051 654 Bl ist ein Zylindertrockner für eine Papiermaschine bekannt, der ein oder mehrere als Luftstrahlele¬ mente ausgebildete Ventilvorrichtungen aufweist.From DE 29 17 765 C2, a nozzle for a floating dryer is known. Floating dryers can be used in paper machines for non-contact drying of a paper web. The well-known from DE 29 17 765 C2 designed as a nozzle valve device serves to direct a drying and supporting gas flow against a paper web to be dried. From EP 0051654 Bl is a cylinder dryer for a paper machine is known which has one or more than Luftstrahlele ¬ mente valve devices formed.
Aus der DE 32 18 306 C2 ist eine Trenn- und Führungsvorrichtung für einen von einem Papierbahnende zur Überführung einer Papierbahn abgetrennten Einführstreifen bekannt, wobei die Trenn- und Führungsvorrichtung Ventilvorrichtungen aufweist, mit Hilfe derer eine ausgelenkte Papierbahn derart einander entgegengesetzten Luftströme ausgesetzt wird, dass die Pa¬ pierbahn infolge der auf sie einwirkenden Zugspannung zerrissen wird.From DE 32 18 306 C2 discloses a separating and guiding device for a separated from a paper web end for transferring a paper web insertion strip is known, wherein the separating and guiding device comprises valve devices, by means of which a deflected paper web is exposed to such opposite air streams, that the Pa ¬ pierbahn due to the tension acting on them is broken.
Die Einbauorte von Ventilvorrichtungen in einer Papiermaschi- ne die beispielsweise aus den vorbenannten Dokumenten bekannt sind, zeichnen sich durch verhältnismäßig raue Umgebungsbe¬ dingungen, wie hohe Feuchte, teilweise sehr hohe Umgebungs¬ temperaturen, Belastung durch Chemikalien und/oder Verschmutzung, beispielsweise durch Papierfasern aus. Gegenwärtig wer- den in Papiermaschinen mechanische und/oder elektromechani- sche Ventilvorrichtungen eingesetzt, die verhältnismäßig störanfällig sind, wodurch Produktionsausfälle und Qualitäts¬ einbussen an der Papiermaschine bedingt werden.The installation positions of the valve devices in a paper machines ne are for example known from the aforementioned documents, are characterized by relatively rough Umgebungsbe ¬ conditions such as high humidity, ¬ temperatures partially very high environmental, exposure to chemicals and / or contamination, for example by paper fibers from , Currently, mechanical valve devices in paper machines and / or electromechanical are used, which are relatively susceptible to interference, whereby loss of production and quality ¬ losses in the paper machine due be.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Produktivität und Qualität beim Betrieb einer Papiermaschine zu steigern.The object of the invention is to increase the productivity and quality in the operation of a paper machine.
Diese Aufgabe wird gelöst, durch eine Papiermaschine mit ei¬ ner oder mehreren Ventilvorrichtungen, wobei mindestens eine Ventilvorrichtung mindestens ein Piezo-Düsensystem aufweist.This object is achieved by a paper machine with egg ¬ ner or more valve devices, wherein at least one valve device has at least one piezo nozzle system.
Piezo-Düsensysteme haben sich beim Einsatz in einer Papierma¬ schine überraschender Weise als wesentlich zuverlässiger als bislang eingesetzte elektromechanische Ventile herausge- stellt. Durch den Einsatz von Piezo-Düsensystemen in einerPiezo-jet systems have machine when used in a Papierma ¬ surprisingly provides a much more reliable than previously used electromechanical valves herausge-. Through the use of piezo nozzle systems in one
Papiermaschine kann außerdem die Genauigkeit und die Dynamik der Regelung der in der Papiermaschine ablaufenden Prozesse gesteigert werden. Eine Papiermaschine mit mindestens einer als Piezo-Düsensystem ausgebildeten Ventilvorrichtung arbeitet wesentlich zuverlässiger und ist robuster als bekannte Papiermaschinen. Erfindungsgemäß wird die Verfügbarkeit und Standfestigkeit der Papiermaschine erhöht.Paper machine can also increase the accuracy and the dynamics of the regulation of the running in the paper machine processes. A paper machine with at least one designed as a piezo nozzle system valve device works much more reliable and is more robust than known paper machines. According to the invention, the availability and stability of the paper machine is increased.
Mit Vorteil kann das Piezo-Düsensystem mehrere Zonen aufwei¬ sen, die zur Beeinflussung der Durchflussmenge der jeweiligen Zone ansteuerbar sind. Durch den Einsatz mindestens eines Piezo-Düsensystems kann insbesondere die mögliche Zonenanzahl wesentlich erhöht werden. Auflösung und Regelgüte werden gesteigert. Das Spiel der Stellglieder der Ventilvorrichtung wird gemindert.Advantageously, the piezo-nozzle system can aufwei ¬ sen several zones, which can be controlled to influence the flow rate of the respective zone. By using at least one piezo-nozzle system, in particular the possible number of zones can be substantially increased. Resolution and control quality are increased. The play of the actuators of the valve device is reduced.
Mit Vorteil kann im Bereich des Stoffauflaufs mindestens ein Piezo-Düsensystem zum Aufbringen von Faserbrei auf ein Sieb vorgesehen sein. Derart kann die Faserausrichtung beim Stoffauftrag durch bestimmte Ansteuermuster beeinflusst werden, wodurch auch weitere Papierparameter wie beispielsweise Längs- und Querfestigkeit besser gesteuert werden können.Advantageously, at least one piezo-nozzle system for applying pulp to a sieve may be provided in the region of the head box. In this way, the orientation of the fiber during the application of the material can be influenced by specific activation patterns, as a result of which other paper parameters such as, for example, longitudinal and transverse strength can also be better controlled.
Das Piezo-Düsensystem kann dementsprechend vorzugsweise die Faserausrichtung beeinflussend ausgebildet sein.Accordingly, the piezo nozzle system may preferably be designed to influence the fiber orientation.
Mit Vorteil kann mindestens ein Piezo-Düsensystem zum Be- schichten von Papier vorgesehen sein.Advantageously, at least one piezo nozzle system for coating paper can be provided.
Vorzugsweise kann das Piezo-Düsensystem zum Aufbringen von Leim ausgebildet sein.Preferably, the piezo nozzle system can be designed for applying glue.
Mit Vorteil kann das Piezo-Düsensystem zum Aufbringen von Farbstoff ausgebildet sein.Advantageously, the piezo nozzle system can be designed for applying dye.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann mindestens ein Piezo-Düsensystem zum Befeuchten von Papier vorgesehen sein.In an advantageous development of the invention, at least one piezo nozzle system for moistening paper can be provided.
Mit Vorteil kann mindestens ein Piezo-Düsensystem zum Reinigen eines Siebs vorgesehen sein. Mit Vorteil kann mindestens ein Piezo-Düsensystem vorgesehen sein, mit Hilfe dessen ein Strahl, z.B. ein Wasserstrahl oder ein Luftstrahl, zum Schneiden von Papier ausgebildet bzw. geformt wird.Advantageously, at least one piezo-nozzle system can be provided for cleaning a sieve. Advantageously, at least one piezo-nozzle system can be provided, with the aid of which a jet, for example a water jet or an air jet, is formed or shaped for cutting paper.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung in Form von Beispielen erläutert. Es zeigt:Further advantages and details of the invention are explained below with reference to the drawing in the form of examples. It shows:
FIG 1 schematisch eine Papiermaschine.1 shows schematically a paper machine.
FIG 1 zeigt schematisch eine Papiermaschine mit der z.B. Pa¬ pier, Karton oder Pappe hergestellt werden kann. Die Papiermaschine kann eine Stoffzentrale 3 aufweisen, der Rohstoffe 2 wie Altpapier, Zellstoff und/oder Holzstoff zugeführt werden. Gegebenenfalls werden papierfremde Bestandteile, beispiels¬ weise in einem Sortierer 4 aussortiert.1 shows schematically a paper machine with the example Pa ¬ pier, cardboard or paperboard can be made. The paper machine may have a fabric center 3, the raw materials 2 such as waste paper, pulp and / or wood pulp are supplied. Optionally, non-paper components, for example ¬ sorted out in a sorter 4.
Der Stoffauflauf 5 der Papiermaschine verteilt eine aus den Rohstoffen 2 unter Zugabe von Wasser, gegebenenfalls auch unter Zugabe von Füll- und/oder Hilfsstoffen gebildete Faserstoff-Wasser-Suspension 7 gleichmäßig über die Breite mindestens eines Siebs 10 der Siebpartie 6 der Papiermaschine. Das Sieb 10 ist im gezeigten Beispiel als äußerst feines Endlos- sieb ausgebildet, welches sich ständig fortbewegt und vor¬ zugsweise auch seitlich geschüttelt wird. Der aus dem Stoff¬ auflauf 5 austretende Faserbrei, d.h. die Faserstoff-Wasser- Suspension 7 kann bis zu 99% Wasser oder mehr aufweisen. In der Siebpartie 6 verfilzen sich die Fasern zu einer einheit- liehen Papierbahn 1. Überschüssiges Wasser läuft durch das Sieb 10 ab. Das in der Siebpartie 6 ablaufende Wasser wird als Siebwasser 9 bezeichnet. Am Ende der Siebpartie 6 kann der Wassergehalt der Papierbahn 1 typischerweise bei etwa 80% liegen. Die Papierbahn 1 ist dann bereits fest genug, um sie vom Sieb 10 abzunehmen und mit Hilfe von Filzbändern in die anschließende Pressenpartie 11 zu leiten. In der Pressenpartie 11 wird die Papierbahn 1 weiter entwäs¬ sert. Der Wassergehalt der Papierbahn 1 kann dabei beispiels¬ weise auf 50% reduziert werden. Das in der Pressenpartie 11 abfließende Wasser wird auch als Pressenwasser 12 bezeichnet. Siebwasser 9 und Pressenwasser 12 kann der Stoffaufbereitung, d.h. der Stoffzentrale 3, dem Sortierer 4 und/oder dem Stoffauflauf 5 unmittelbar oder über einen sogenannten Stofffänger 14 als Kreislaufwasser 16 zugeführt werden. Abwasser 15 wird vorzugsweise einer Aufbereitungsanlage zugeführt.The headbox 5 of the paper machine distributes a from the raw materials 2 with the addition of water, optionally also with the addition of fillers and / or excipients formed pulp-water suspension 7 evenly across the width of at least one screen 10 of the wire section 6 of the paper machine. The screen 10 is formed in the example shown as an extremely fine continuous sieve, which is constantly moving and before ¬ preferably also shaken laterally. The fabric from the head box 5 ¬ exiting pulp ie, the fiber-water suspension 7 can have up to 99% water or more. In the wire section 6, the fibers become matted into a unitary paper web 1. Excess water runs through the wire 10. The running in the wire section 6 water is referred to as white water 9. At the end of the wire section 6, the water content of the paper web 1 may typically be about 80%. The paper web 1 is then already strong enough to remove it from the wire 10 and to guide it by means of felt belts in the subsequent press section 11. In the press section 11, the paper web 1 is further Entwäs ¬ sert. The water content of the paper web 1 can be example ¬ be reduced to 50%. The effluent in the press section 11 water is also referred to as press water 12. White water 9 and press water 12, the stock preparation, ie the center of material 3, the sorter 4 and / or the headbox 5 are fed directly or via a so-called scavenger 14 as circulating water 16. Wastewater 15 is preferably fed to a treatment plant.
In der Pressenpartie 11 wird die Papierbahn 1 vorzugsweise mittels eines saugfähigen endlosen Filztuches zwischen Walzen aus Stahl, Granit und/oder Hartgummi hindurchgeführt und da¬ durch entwässert. Der Pressvorgang verdichtet das Papiergefü- ge, die Festigkeit erhöht sich und die Oberflächengüte wird entscheidend beeinflusst.In the press section 11, the paper web 1 is preferably passed through rolls of steel, granite and / or hard rubber by means of an absorbent endless felt cloth and thereby dehydrated. The pressing process compresses the paper structure, the strength increases and the surface quality is decisively influenced.
Die in der Regel auf die Pressenpartie 11 folgende Trocken¬ partie 13 ist oft der längste Teil der Papiermaschine. In der Trockenpartie 13 wird Wasser aus der Papierbahn 1 verdampft. In der Trockenpartie 13 durchläuft die Papierbahn mehrere vorzugsweise dampfbeheizte Trockenzylinder. In der Trockenpartie 13 kann das Rohpapier gleichmäßig trocknen und hat am Ende der Trockenpartie 13 in der Regel eine Restfeuchte von wenigen Prozenten. Vorzugsweise wird der entstandene Wasser¬ dampf aus einer nicht näher dargestellten geschlossenen Trockenhaube abgesaugt und in eine Wärmerückgewinnungsanlage ge¬ führt. Es ist keine Ausnahme, dass eine Trockenpartie 13 bis zu einhundert oder mehr dampfbeheizte Trockenzylinder auf- weist. Die Papierbahn 1 wird in der Regel am Ende der Papiermaschine auf einen Tambour 8 aufgewickelt. Eine Papiermaschi¬ ne kann ein in der Zeichnung nicht näher dargestelltes Glätt¬ werk aufweisen, welches in der Regel der Trockenpartie 13 nachgeordnet und den Tambour 8 vorgeordnet ist. Ein Glättwerk besteht in der Regel aus mehreren in der Zeichnung nicht näher dargestellten, übereinander angeordneten Walzen, die der Papierbahn eine glatte Oberfläche und eine gleichmäßige Blattdicke geben. Wie vorangehend beschrieben, versteht man unter einer Papiermaschine eine Hintereinanderschaltung mehrerer Aggregate. Eine Papiermaschine weist zumindest zwei der folgenden Aggrega¬ te auf: Stoffauflauf 5, Siebpartie 6, Pressenpartie 11, Tro- ckenpartie 13, Glättwerk und Aufrollung mit Tambour 8.The following generally to the press section 11 dry ¬ partie 13 is often the longest part of the paper machine. In the drying section 13, water is evaporated from the paper web 1. In the drying section 13, the paper web passes through several preferably steam-heated drying cylinders. In the drying section 13, the raw paper can dry evenly and has at the end of the drying section 13 usually a residual moisture of a few percent. Preferably the resulting water vapor ¬ is sucked out of a non-illustrated closed dryer hood and transferred to a heat recovery system ge ¬. It is no exception that a dryer section 13 has up to one hundred or more steam-heated drying cylinders. The paper web 1 is usually wound on a spool 8 at the end of the paper machine. A Papiermaschi ¬ ne may have a not shown in detail in the drawing Glätt ¬ work, which is usually downstream of the dryer section 13 and the tambour 8 upstream. A calender usually consists of several in the drawing not shown, superposed rollers that give the web a smooth surface and a uniform sheet thickness. As described above, a paper machine is understood to mean a series connection of several units. A paper machine has at least two of the following Aggrega ¬ te on headbox 5, 6 wire section, press section 11, drying section 13, and smoothing unit with reel spool. 8
In den unterschiedlichen Aggregaten der Papiermaschine können in vorteilhafter Ausgestaltung der Erfinder an verschiedenen Stellen Ventilvorrichtungen mit Piezo-Düsensystemen zum Ein- satz kommen:In the various units of the paper machine, in an advantageous embodiment of the inventors, valve devices with piezo nozzle systems can be used at different locations:
Im Stoffauflauf 5 tritt die Faserstoff-Wassersuspension 7 bzw. der Faserbrei aus einer als Düse ausgebildeten Ventil¬ vorrichtung aus. Diese Ventilvorrichtung kann ein oder mehre- re nicht näher dargestellte Piezo-Düsen aufweisen. Dabei können vorzugsweise mehrere Piezo-Düsen Zonen ausbilden, die beispielsweise quer und/oder senkrecht zur Papierbahn 1 ange¬ ordnet sein können. Die Ventilvorrichtungen des Stoffauflaufs 5 sind vorzugsweise an der sogenannten Hedbox angeordnet, die in der Zeichnung im Wesentlichen dem oberen, insbesondere dem "nasenförmig" ausgebildeten Teil des Stoffauflaufs 5 entspricht .In the headbox 5, the pulp-water suspension 7 or the pulp emerges from a nozzle designed as a valve ¬ device. This valve device may have one or more piezo nozzles, not shown in more detail. In this case, can form, for example, transverse and / or perpendicular to the paper web 1 is ¬ can be arranged preferably a plurality of piezo nozzle zones. The valve devices of the headbox 5 are preferably arranged on the so-called Hedbox, which corresponds in the drawing substantially the upper, in particular the "nose-shaped" formed part of the headbox 5.
Piezo-Düsensysteme können auch zum Reinigen und Sauberhalten von Sieben 10 der Siebpartie 6 und/oder von Pressfilzen derPiezo-nozzle systems can also be used to clean and keep clean sieves 10 of the wire section 6 and / or press felts of
Pressenpartie 11 und/oder von Trockensieben der Trockenpartie 13 eingesetzt werden. Piezo-Düsensysteme werden z.B. zur be¬ sonders wirkungsvollen Reinigung des Siebes 10 verwendet. So können beispielsweise quer zur Papierbahn 1 mehrere Piezo- Düsen angeordnet sein, um das Sieb 10 zu reinigen. Dabei wird vorzugsweise Luft kontinuierlich über die Breite des laufen¬ den Siebs ausgeblasen, wodurch die im Sieb befindlichen Wasser- und Schmutzpartikel entfernt werden. Piezo-Düsensysteme können auch zur Reinigung von Walzen, beispielsweise Saugwal- zen in der Sieb- und/oder Pressenpartie 6 bzw. 11 eingesetzt werden . Obwohl die Papierbahn 1 in der Papiermaschine insgesamt gese¬ hen getrocknet wird, ist an verschiedenen Stellen ein Befeuchten der Papierbahn 1 zur Erhöhung der Papierqualität zweckmäßig. Insbesondere in einer sogenannten Nachtrocken- gruppe die in der Zeichnung nicht näher dargestellt ist, wird die Papierbahn 1 oft befeuchtet. Zum Befeuchten der Papierbahn 1 werden Piezo-Düsensysteme eingesetzt, je nach Einbau¬ ort zur Feuchtequerprofilierung, Curl-Reduzierung und/oder zur Rückbefeuchtung. Durch den Einsatz von Piezo-Düsensyste- men können insbesondere in Verbindung mit einer geeigneten Steuereinrichtung optimale Sprühwinkel und feinste Wasser¬ tropfenbildung erreicht werden, wodurch eine äußerst gleichmäßige Wasseraufnahme über die gesamte Papierbahn 1 erzielt werden kann. Somit wird eine höhere Papierqualität erreicht, wodurch z.B. die Aufwicklung der Papierbahn 1 verbessert wird, und Abrisse reduziert werden.Press section 11 and / or dry of the dryer section 13 are used. Piezo nozzle systems are eg Sonder effective to be ¬ clean the screen used 10th Thus, for example, several piezoelectric nozzles can be arranged transversely to the paper web 1 in order to clean the wire 10. In this case, air is preferably continuously blown across the width of the running ¬ sieve, whereby the water and dirt particles located in the screen are removed. Piezo nozzle systems can also be used to clean rolls, for example suction rolls in the wire and / or press section 6 or 11. Although the paper web in the paper machine 1 hen total sailed ¬ is dried, moistening of the paper web 1 for increasing the paper quality is appropriate in different locations. Especially in a so-called after-drying group which is not shown in detail in the drawing, the paper web 1 is often moistened. For moistening the paper web 1 piezo nozzle systems are used, depending on the installation ¬ place for moisture cross-profiling, curl reduction and / or remoistening. Can men through the use of piezo-Düsensyste- especially in conjunction drop formation are achieved, can be achieved whereby a highly uniform water absorption over the entire paper web 1 with a suitable control device optimum spraying angle, and fine water ¬. Thus, a higher paper quality is achieved, whereby, for example, the winding of the paper web 1 is improved, and breaks are reduced.
Piezo-Düsensysteme können auch zum Schneiden der Papierbahn 1 verwendet werden. Dabei wird die Papierbahn 1 durch aus Pie- zo-Düsen austretendes Wasser und/oder Luft geschnitten. Mit Hilfe eines Piezo-Düsensystems kann ein feiner, gezielt aus¬ gerichteter Wasserstrahl ausgebildet werden, der bei optimalem Wasserdruck die Papierbahn sauber, präzise und staubfrei schneidet. Ein derartiges Schneidesystem für eine Papierbahn unter zur Hilfenahme eines oder mehrerer Piezo-Düsensysteme ist insbesondere zum Schneiden der Ränder einer Papierbahn 1 geeignet .Piezo nozzle systems can also be used for cutting the paper web 1. In this case, the paper web 1 is cut through water and / or air emerging from piezo nozzles. With the help of a piezo-nozzle system, a fine, targeted ¬ directed water jet can be formed, which cuts the paper web clean, precise and dust-free with optimal water pressure. Such a cutting system for a paper web with the aid of one or more piezo-nozzle systems is particularly suitable for cutting the edges of a paper web 1.
Mit Hilfe eines oder mehrerer Piezo-Düsensysteme kann auch eine qualitativ hochwertige Färb- und/oder Leimbeschichtung der Papierbahn 1 erfolgen. Dazu sind vorzugsweise Streichwerke bzw. Leimpressen in der Papiermaschine vorgesehen. Ein Leimen und/oder Beschichten mit Farbe der Papierbahn erfolgt vorzugsweise nach oder während des Trockenprozesses. Mit HiI- fe von Piezo-Düsensystemen kann eine Papierbahn 1 besonders gleichmäßig und mit genau ansteuerbarer Schichtdicke be¬ schichtet werden. Die Piezo-Düsensysteme in der Papiermaschine sind in der Re¬ gel für wesentlich größere Durchflussmengen als Piezo- Düsensysteme, die beispielsweise in der Fahrzeugindustrie eingesetzt werden, ausgelegt. Durch den Einsatz von Piezo- Düsensystemen in der Papiermaschine, können die Ventilvorrichtungen der Papiermaschine auch wesentlich kompakter als bislang möglich ausgebildet werden.With the help of one or more piezo-nozzle systems, a high-quality dyeing and / or glue coating of the paper web 1 can also take place. For this purpose, coating units or size presses are preferably provided in the paper machine. Gluing and / or coating with the color of the paper web is preferably carried out after or during the drying process. With HII fe of piezo nozzle systems, a paper web 1 in a particularly uniform and precisely controllable layer thickness be ¬ be coated. The piezo-jet systems in the paper machine are designed for substantially larger flow rates than piezo jet systems, which are used for example in the automotive industry, designed in the gel ¬ Re. Through the use of piezo nozzle systems in the paper machine, the valve devices of the paper machine can also be formed much more compact than previously possible.
Nachfolgend wird ein für die Erfindung wesentlicher Gedanke zusammengefasst :In the following, a concept essential to the invention is summarized:
Die Erfindung betrifft die Verwendung eines Piezo-Düsensys- tems in einer Papiermaschine. Piezo-Düsensysteme haben sich wider Erwarten als besonders geeignet für die extremen Umge- bungsbedingungen in einer Papiermaschine erwiesen. Insbesondere trotz der hohen Feuchte kann durch den Einsatz von Pie- zo-Düsensystemen eine sehr hohe Regelgenauigkeit und Dynamik beim Einsatz gesteuerter bzw. geregelter Ventilvorrichtungen in einer Papiermaschine erreicht werden. Darüber hinaus wird durch den Einsatz von Piezo-Düsensystemen eine hohe Verfügbarkeit und Standfestigkeit bei robusten und äußerst kompak¬ ten Design der entsprechenden Ventilvorrichtungen gewährleistet. The invention relates to the use of a piezo nozzle system in a paper machine. Piezo nozzle systems have proved to be particularly suitable for the extreme environmental conditions in a paper machine. In spite of the high moisture content, the use of piezo nozzle systems makes it possible to achieve very high control accuracy and dynamics when using controlled or regulated valve devices in a paper machine. In addition, high availability and stability with robust and extremely Kompak ¬ th design of the corresponding valve devices is ensured by the use of piezo nozzle systems.

Claims

Patentansprüche claims
1. Papiermaschine mit einer oder mehreren Ventilvorrichtungen, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Ventilvor- richtung mindestens ein Piezo-Düsensystem aufweist.1. Paper machine with one or more valve devices, characterized in that at least one valve device has at least one piezo nozzle system.
2. Papiermaschine nach Anspruch 1, wobei das Piezo-Düsensystem mehrere Zonen aufweist, die zur Beeinflussung der Durchflussmenge der jeweiligen Zone ansteuerbar sind.2. Paper machine according to claim 1, wherein the piezo-nozzle system has a plurality of zones which are controllable for influencing the flow rate of the respective zone.
3. Papiermaschine nach Anspruch 1 oder 2, wobei im Bereich des Stoffauflaufs (5) mindestens ein Piezo-Düsensystem zum Aufbringen von Faserbrei auf ein Sieb (10) vorgesehen ist.3. Paper machine according to claim 1 or 2, wherein in the area of the head box (5) at least one piezo nozzle system for applying pulp on a sieve (10) is provided.
4. Papiermaschine nach Anspruch 3, wobei das Piezo-Düsen¬ system die Faserausrichtung beeinflussend ausgebildet ist4. Paper machine according to claim 3, wherein the piezo nozzle ¬ system is designed to influence the fiber orientation
5. Papiermaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, wo¬ bei mindestens ein Piezo-Düsensystem zum Beschichten von Pa- pier vorgesehen ist.5. Paper machine according to one of the preceding claims, where ¬ at least one piezo nozzle system for coating paper is provided pier.
6. Papiermaschine nach Anspruch 5, wobei das Piezo-Düsen¬ system zum Aufbringen von Leim ausgebildet ist.6. Paper machine according to claim 5, wherein the piezo nozzle ¬ system is designed for applying glue.
7. Papiermaschine nach Anspruch 5 oder 6, wobei das Piezo- Düsensystem zum Aufbringen von Farbstoffen ausgebildet ist.7. Paper machine according to claim 5 or 6, wherein the piezo-nozzle system is designed for applying dyes.
8. Papiermaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, wo¬ bei mindestens ein Piezo-Düsensystem zum Befeuchten von Pa- pier vorgesehen ist.8. Paper machine according to one of the preceding claims, where ¬ at least one piezo nozzle system for moistening paper is provided pier.
9. Papiermaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, wo¬ bei eine Reinigungsvorrichtung für ein Sieb (10) vorgesehen ist, die mindestens ein Piezo-Düsensystem aufweist.9. Paper machine according to one of the preceding claims, where ¬ in a cleaning device for a sieve (10) is provided which has at least one piezo nozzle system.
10. Papiermaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei eine Schneidevorrichtung für Papier vorgesehen ist, die mindestens ein Piezo-Düsensystem aufweist, mit Hilfe dessen ein das Papier schneidender Strahl geformt wird 10. Paper machine according to one of the preceding claims, wherein a cutting device is provided for paper, the has at least one piezo nozzle system, by means of which a beam cutting the paper is formed
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