WO2000000695A1 - Method for smoothing fibre strips, preferably paper or cardboard strips by applying a medium and devices therefor - Google Patents

Method for smoothing fibre strips, preferably paper or cardboard strips by applying a medium and devices therefor Download PDF

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WO2000000695A1
WO2000000695A1 PCT/EP1999/004126 EP9904126W WO0000695A1 WO 2000000695 A1 WO2000000695 A1 WO 2000000695A1 EP 9904126 W EP9904126 W EP 9904126W WO 0000695 A1 WO0000695 A1 WO 0000695A1
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medium
smoothing
water vapor
media component
fiber web
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Application number
PCT/EP1999/004126
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Inventor
Wilhelm Wanke
Ingrid BRÜSSEL
Original Assignee
Wilhelm Wanke
Bruessel Ingrid
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    • 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
    • D21F7/008—Steam showers
    • 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

Definitions

  • the processes according to the invention for smoothing fibrous webs show that the desired smoothness value is regulated more easily, more sensitively and, if necessary, across the fibrous web by process-related inclusion of a medium consisting of several media components, before smoothing press nips, and is achieved with stable web guidance.
  • the medium has several media components, one of which is water vapor.
  • the invention furthermore shows devices for carrying out the method according to the invention for smoothing fiber webs.
  • the main objectives for the medium are mixing, regulation, loading of the web and circulation.
  • roller presses are usually installed as smoothing presses, preferably with heating of one or more of the rollers, one or more of which have a metallic jacket surface.
  • Devices are also known from many publications and are in practical use for loading fiber webs with only water vapor before they enter the smoothing press nip.
  • the increase in smoothness by exposure to water vapor is around three times greater than would be achieved by a fifty percent increase in line pressure in the smoothing press nip.
  • the fibrous webs are sometimes very thin, many less than 80/1000 mm thick. At this value, it follows that the amount of water vapor offered for application and already regulated to a minimum is significantly more than the maximum absorption capacity of the fiber web per unit area for a given unit of time. This results in full loading of the fiber web and thus a full increase by the dependent smoothness value. A regulation to only a part of the increase value is therefore usually not possible. Furthermore, an additional control across the fiber web is also not possible, although this would often be desirable due to possible disturbances preceding the fiber web production process.
  • the distance between the fiber web and the mechanical device for the application of water vapor is usually too small and disadvantageously unstable due to the loss in volume of the portion of condensing water vapor.
  • the required excess amount of water vapor leads to leakage losses, which can result in disadvantageous, production-disturbing condensation.
  • the web guide is influenced very disadvantageously, which can lead to a reduction in the running efficiency and a negative influence on the quality of the fiber web.
  • the object of the invention is now to eliminate the disadvantages and limits which previously existed by changing the method of loading the fiber webs before they enter the smoothing press nip.
  • this is achieved by using a medium 13 with a plurality of medium components 14, 15 to act on the fiber web 6 in front of smoothing press nips 7.
  • the amount of the media component hot air 15 can be chosen so large that the fibrous web 6 is at a sufficient distance, but nevertheless stable over the distance along the mechanical device 10
  • the application of the fiber web 6 with the medium 13 is performed. It is provided according to the invention that the media component water vapor 14 makes up a maximum of 90% of the weight of the medium 13, not counting the weight of the boundary layer air of the fiber web 6.
  • the hot air 15 media component is preferably partially or almost completely circulated, along the mechanical device 10 for applying the medium 13 to the fibrous web 6 and subsequently in the reprocessing part.
  • the mechanical device 10 for acting on the fiber web 6 is fluidically preferably in the direction of the fiber web 6 is fluidically preferably in one of the types that are sufficiently known from the contactless dryer systems in coater systems. The latter ensures extremely stable web guidance with minimal most leakage quantities for the medium 13.
  • the medium 13 is produced by mixing the water vapor 14 media component with the hot air media component 15 in an upstream mixing device 11 in front of the mechanical device 10 for loading the fiber web 6 before it enters the smoothing press nip.
  • a quantity control is optionally provided at least for the water vapor 14 media component.
  • the amount of the water vapor 14 media component can be selected without problems to only a part of the maximum absorption capacity of the fiber web 6 per unit area for a given unit of time.
  • This provides a usable range of variation, which can also be used advantageously as a control range for quick, easy operator interventions as well as to compensate for any external interference.
  • the aforementioned variation range can also be used and is therefore also optionally provided according to the invention for regulating the smoothness value transversely to the fiber web 6, especially if the fiber web 6 has disturbing differences in front of the smoothing press nip 7.
  • a correction across the fiber web with variation of the media component water vapor 14 is much easier and more effective than with line pressure variation using zone-controlled press rolls.
  • a line pressure variation of 100 to 150 points within a range of only 150 mm distance is also not possible with these.
  • the invention also shows devices for achieving the method objectives according to the invention:
  • a mechanical device 10 with a medium 13 consisting of several media components 14, 15, is acted upon.
  • an upstream mixing device 11 is installed for Mixing the media components 14, 15 of the medium 13.
  • the upstream mixing device 11 can be physically one unit with the mechanical device 10 in order to implement the shortest possible paths after the mixing process.
  • control system consisting of:
  • Measuring device 19 for measuring the smoothness of the fiber web 6. From there, the measured signal 20 determined, preferably for each width segment, is evaluated in a computer and conversion system 21. The result is forwarded as setpoint signal 22 to the additional quantity control 18 for regulating the quantity of the additional quantity regulation 18 for regulating the quantity of the media component water vapor 14.
  • the measuring devices 19 of known type usually measure each divided into width segments. Consequently, integrated in the computer and conversion system 21 for averaging for a setpoint signal 22 if there is no subdivision over the width of the fiber web 6. With regulation divided over the width of the fiber web 6, on the other hand, the measurement signals 20 are converted per width segment, with a small summary if necessary, into individual setpoint signals 22.
  • the devices according to the invention also provide that, in addition to the water vapor 14 media component, most of the other media component (s)
  • Figure 1 shows as a curve in the diagram the known dependence of general smoothness 1 on general specific volume II of fiber webs 6, here the values for a paper web not coated on the surface.
  • Point 1 indicates the smoothness achieved at a certain line pressure A in the smoothing press nip 7.
  • Point 2 shows which smoothness is achieved if the line pressure A in the smoothing press nip 7 is increased by 50 percent, the increase in smoothness is identified as difference 4.
  • Point 3 shows which smoothness is achieved with constant line pressure A, but with additional application of steam to the fiber web 6 in front of the smoothing press nip 7. The increase is identified as difference 5.
  • Figure 2 shows the system diagram of a device according to the invention for smoothing fiber webs 6 with additional exposure to medium 13 in front of the smoothing press nip 7.
  • the fiber web 6 runs through a smoothing press nip 7, which is formed by the rollers 8 and 9.
  • the mechanical device 10 for loading the fibrous web 6 with the medium 13.
  • the medium 13 is formed in the upstream mixing device 11, in front of the mechanical device 10, from individual media components, in this case the media components 14 and 15.
  • the additional quantity control 18 is shown for the media component water vapor 14.
  • the circulation quantity 16 is shown, which, in the processing station 12, known per se, supplements with additional fresh quantity 17, if necessary, and then the new quantity of further media components (s) 15 again upstream Mixing device 11 is supplied.
  • a measuring device 19 in the production line directly after the smoothing press nip and / or in the laboratory, for measuring the smoothness of the surface of the fiber web 6.
  • the measurement signal 20 is evaluated in a computer and conversion system 21 and derived therefrom as a setpoint signal 22 for controlling the additional quantity control 18.
  • the device shown primarily affects the side of the fiber web 6 facing the mechanical device 10. If the other side of the fiber web 6 is also to be influenced in the same way, an analog device must also be provided for this side.

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Abstract

The invention relates to inventive methods for smoothing fibre strips (6), preferably paper or cardboard strips, in a chemical engineering process, whereby a medium (13) consisting of several constituents (14, 15) is applied in front of the slits of a smoothing press and the desired degree of smoothness can be adjusted more easily and finely across said strips, if required and whereby said strips can be guided in a more stable manner. The medium (13) thus consists of several constituents (14, 15) including water vapour (14). The invention also relates to devices for carrying out the inventive methods for smoothing fibre strips (6). The main objectives to be attained with respect to the medium (13) are: mixing, adjustment, application on said strips and guidance through a closed circuit.

Description

Verfahren zur Glättung von Faserbahnen, vorzugsweise Papieroder Kartonbahnen, unter Einschluß von Beaufschlagung mit Medium, und Vorrichtungen hierzu. Process for smoothing fibrous webs, preferably paper or cardboard webs, including exposure to medium, and devices therefor.
Die erfindungsgemäßen Verfahren zur Glättung von Faserbahnen, vorzugsweise Papier- oder Kartonbahnen, zeigen auf, daß durch verfahrenstechnischen Einschluß von Beaufschlagung mit einem Medium, bestehend aus mehreren Medienkomponenten, vor Glättpreßspalten der gewünschte Glättewert leichter, feinfühliger und bei Bedarf auch quer zur Faserbahn geregelt, und bei stabiler Bahnführung erreicht wird. Dabei weist das Medium mehrere Medienkomponenten auf, von denen eine Medienkomponente Wasserdampf ist.The processes according to the invention for smoothing fibrous webs, preferably paper or cardboard webs, show that the desired smoothness value is regulated more easily, more sensitively and, if necessary, across the fibrous web by process-related inclusion of a medium consisting of several media components, before smoothing press nips, and is achieved with stable web guidance. The medium has several media components, one of which is water vapor.
Ferner zeigt die Erfindung Vorrichtungen auf für die Durchführung der erfindungsgemäßen Verfahren zur Glättung von Faserbahnen. Hauptziele, die für das Medium angestrebt werden, sind dabei Mischung, Regelung, Bahnbeaufschlagung und Kreislaufführung .The invention furthermore shows devices for carrying out the method according to the invention for smoothing fiber webs. The main objectives for the medium are mixing, regulation, loading of the web and circulation.
Die betroffenen Faserbahnen, vorzugsweise Papier- oder Kartonbahnen, werden in der Praxis in großtechnischen Anlagen hergestellt. Im Endbereich dieser Anlagen sind meistens Walzenpressen als Glättpressen installiert mit vorzugsweise Beheizung einer oder mehrerer der Walzen, von denen eine oder mehrere metallische Manteloberfläche haben. Auch sind aus vielen Publikationen bekannt und im Praxiseinsatz befindlich Einrichtungen zur Beaufschlagung von Faserbahnen mit allein nur Wasserdampf vor dem Einlauf in den Glättpreßspalt.The fiber webs concerned, preferably paper or cardboard webs, are produced in practice in large-scale plants. In the end area of these systems, roller presses are usually installed as smoothing presses, preferably with heating of one or more of the rollers, one or more of which have a metallic jacket surface. Devices are also known from many publications and are in practical use for loading fiber webs with only water vapor before they enter the smoothing press nip.
Die Beaufschlagung von Faserbahnen mit Wasserdampf vor dem Einlauf in den Glättpreßspalt macht Sinn, denn es wird dadurch eine Steigerung des Glättewertes erreicht. Diese Steigerung des Glättewertes kann beachtlich sein wie die Abb. 1 zeigt .The application of water vapor to fibrous webs before entering the smoothing press nip makes sense, because it increases the smoothness value. This increase in smoothness can be remarkable like Fig. 1 shows .
Für eine bestimmte Sorte Papier, in diesem Fall ohne Oberflä- chenbeschichtung, ist die Steigerung des Glättewertes durch Beaufschlagung mit Wasserdampf rund dreimal so groß als durch fünfzigprozentige Erhöhung des Liniendruckes im Glättpreßspalt erreicht würde.For a certain type of paper, in this case without surface coating, the increase in smoothness by exposure to water vapor is around three times greater than would be achieved by a fifty percent increase in line pressure in the smoothing press nip.
Es gibt aber bei den bekannten Verfahren und den Vorrichtungen zu deren Durchführung, besonders für Faserbahnen ohne oder mit nur sehr geringer Oberflächenbeschichtung, Nachteile und Limits.However, there are disadvantages and limits in the known methods and the devices for carrying them out, particularly for fiber webs without or with only a very slight surface coating.
Die Faserbahnen sind teilweise sehr dünn, viele unter 80/1000 mm dick. Zu diesem Wert ergibt sich, daß die zur Beaufschlagung angebotene und bereits auf Minimum geregelte Menge Wasserdampf dennoch deutlich mehr ist als das maximale Aufnahmevermögen der Faserbahn pro Flächeneinheit bei gegebener Zeiteinheit. Dies ergibt volle Beaufschlagung der Faserbahn und damit volle Steigerung um den abhängigen Glättewert. Eine Regelung auf nur einen Teil des Steigerungswertes ist daher meist nicht möglich. Des weiteren ist eine zusätzliche Regelung quer zur Faserbahn ebenfalls nicht möglich, obwohl dies oft durch im Herstellprozeß der Faserbahn vorgeschaltete mögliche Störungen durchaus wünschenswert wäre.The fibrous webs are sometimes very thin, many less than 80/1000 mm thick. At this value, it follows that the amount of water vapor offered for application and already regulated to a minimum is significantly more than the maximum absorption capacity of the fiber web per unit area for a given unit of time. This results in full loading of the fiber web and thus a full increase by the dependent smoothness value. A regulation to only a part of the increase value is therefore usually not possible. Furthermore, an additional control across the fiber web is also not possible, although this would often be desirable due to possible disturbances preceding the fiber web production process.
Der Abstand der Faserbahn zur mechanischen Einrichtung zur Beaufschlagung mit Wasserdampf ist meist zu gering und infolge des Volumenverlustes des Anteils kondensierendem Wasserdampf nachteilig instabil.The distance between the fiber web and the mechanical device for the application of water vapor is usually too small and disadvantageously unstable due to the loss in volume of the portion of condensing water vapor.
Ferner führt die erforderliche Überschußmenge Wasserdampf zu Leckageverlusten, welche nachteilige, produktionsstörende Kondensationen ergeben können. Insgesamt wird die Bahnführung sehr nachteilig beeinflußt, was zu Reduzierung des Laufwirkungsgrades und negativer Beeinflussung der Qualität der Faserbahn führen kann.Furthermore, the required excess amount of water vapor leads to leakage losses, which can result in disadvantageous, production-disturbing condensation. Overall, the web guide is influenced very disadvantageously, which can lead to a reduction in the running efficiency and a negative influence on the quality of the fiber web.
Die Erfindung hat nun die Aufgabe, durch Änderung des Verfahrens der Beaufschlagung der Faserbahnen vor dem Einlauf in den Glättpreßspalt die bisher bestehenden Nachteile und Limits zu eliminieren.The object of the invention is now to eliminate the disadvantages and limits which previously existed by changing the method of loading the fiber webs before they enter the smoothing press nip.
Erfindungsgemäß wird dies erreicht, indem zur Beaufschlagung der Faserbahn 6 vor Glättpreßspalten 7 ein Medium 13 mit mehreren Medienkomponenten 14, 15 eingesetzt wird.According to the invention, this is achieved by using a medium 13 with a plurality of medium components 14, 15 to act on the fiber web 6 in front of smoothing press nips 7.
Wird beispielsweise ein Medium 13 mit der Medienkomponente Wasserdampf und einer weiteren Medienkomponente Heißluft 15 eingesetzt, so kann die Menge der Medienkomponente Heißluft 15 so groß gewählt werden, daß die Faserbahn 6 mit genügend Abstand, aber dennoch stabil über die Wegstrecke entlang der mechanischen Einrichtung 10 zu Beaufschlagung der Faserbahn 6 mit dem Medium 13 geführt wird. Dabei ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Medienkomponente Wasserdampf 14 maximal 90% des Gewichtes des Mediums 13 ausmacht, je das Gewicht der Grenzschichtluft der Faserbahn 6 nicht mitgerechnet. Die Medienkomponente Heißluft 15 wird vorzugsweise teilweise oder nahezu ganz im Kreislauf geführt, entlang der mechanischen Einrichtung 10 zur Beaufschlagung der Faserbahn 6 mit dem Medium 13 als auch nachfolgend im Wiederaufbereitungsteil. Die mechanische Einrichtung 10 zur Beaufschlagung der Faserbahn 6 ist dabei strömungstechnisch vorzugsweise in gung der Faserbahn 6 ist dabei strömungstechnisch vorzugsweise in einer der Arten ausgebildet wie sie von den kontaktlosen Trocknersystemen in Coateranlagen hinreichend bekannt sind. Letzteres gewährleistet äußerst stabile Bahnführung bei minimal- sten Leckagemengen für das Medium 13.If, for example, a medium 13 with the media component water vapor and a further media component hot air 15 is used, the amount of the media component hot air 15 can be chosen so large that the fibrous web 6 is at a sufficient distance, but nevertheless stable over the distance along the mechanical device 10 The application of the fiber web 6 with the medium 13 is performed. It is provided according to the invention that the media component water vapor 14 makes up a maximum of 90% of the weight of the medium 13, not counting the weight of the boundary layer air of the fiber web 6. The hot air 15 media component is preferably partially or almost completely circulated, along the mechanical device 10 for applying the medium 13 to the fibrous web 6 and subsequently in the reprocessing part. The mechanical device 10 for acting on the fiber web 6 is fluidically preferably in the direction of the fiber web 6 is fluidically preferably in one of the types that are sufficiently known from the contactless dryer systems in coater systems. The latter ensures extremely stable web guidance with minimal most leakage quantities for the medium 13.
Es wird zur Beaufschlagung der Faserbahn 6 mit dem Medium 13 vor dem Einlauf in den Glättpreßspalt das Medium 13 hergestellt durch Vermischung der Medienkomponente Wasserdampf 14 mit der Medienkomponente Heißluft 15 in einer vorgeschalteten Mischeinrichtung 11 vor der mechanischen Einrichtung 10 zur Beaufschlagung der Faserbahn 6.To apply the medium 13 to the fiber web 6, the medium 13 is produced by mixing the water vapor 14 media component with the hot air media component 15 in an upstream mixing device 11 in front of the mechanical device 10 for loading the fiber web 6 before it enters the smoothing press nip.
Sehr vorteilhaft und erfindungsgemäß großteils auch genutzt ist die physikalische Vorgabe, daß beim Mischen von Gasen unter sonst konstanten Bedingungen keine Volumenänderung auftritt. Dasselbe gilt auch für die Entmischung, so daß beim Transfer der Medienkomponente Wasserdampf 14 in die Faserbahn 6 kaum eine Volumenänderung eintritt, weil sich die sonstigen Bedingungen nur minimal ändern. Folglich bleibt die stabile Bahnführung auch während diesem wichtigen Teil des Verfahrensablaufes erhalten.The physical requirement that there is no change in volume when gases are mixed under otherwise constant conditions is very advantageous and largely used according to the invention. The same also applies to segregation, so that when the media component water vapor 14 is transferred into the fiber web 6, hardly any volume change occurs because the other conditions change only minimally. As a result, the stable web guidance is maintained even during this important part of the process.
Erfindungsgemäß ist zumindest für die Medienkomponente Wasserdampf 14 wahlweise eine Mengenregelung vorgesehen. So kann die Menge der Medienkomponente Wasserdampf 14 ohne Probleme auf nur einen Teil des maximalen Aufnahmevermögens der Faserbahn 6 pro Flächeneinheit bei gegebener Zeiteinheit gewählt werden. Somit erhält man einen nutzbaren Variationsbereich, den man auch als Regelbereich für einfach auszuführende, schnelle Bedienungseingriffe als auch zur Kompensation von eventuellen Fremdstörungen vorteilhaft nutzen kann.According to the invention, a quantity control is optionally provided at least for the water vapor 14 media component. Thus, the amount of the water vapor 14 media component can be selected without problems to only a part of the maximum absorption capacity of the fiber web 6 per unit area for a given unit of time. This provides a usable range of variation, which can also be used advantageously as a control range for quick, easy operator interventions as well as to compensate for any external interference.
Der vorgenannte Variationsbereich ist auch nutzbar und deshalb erfindungsgemäß auch wahlweise vorgesehen zur Regelung des Glättewertes quer zur Faserbahn 6, besonders wenn die Faserbahn 6 vor dem Glättpreßspalt 7 störende Unterschiede aufweist . Wie aus Abb. 1 ersichtlich ist so eine Korrektur quer zur Faserbahn mit Variation der Medienkomponente Wasserdampf 14 sehr viel einfacher und effektiver als mit Liniendruckvariation mittels zonengesteuerter Preßwalzen. Bei diesen ist zudem eine Liniendruckvariation von 100 zu 150 Punkten in einem Bereich von nur 150 mm Abstand nicht realisierbar.The aforementioned variation range can also be used and is therefore also optionally provided according to the invention for regulating the smoothness value transversely to the fiber web 6, especially if the fiber web 6 has disturbing differences in front of the smoothing press nip 7. As can be seen in Fig. 1, such a correction across the fiber web with variation of the media component water vapor 14 is much easier and more effective than with line pressure variation using zone-controlled press rolls. A line pressure variation of 100 to 150 points within a range of only 150 mm distance is also not possible with these.
Der Effekt der Zonenbeeinflussung mit nur der Menge der Medienkomponente Wasserdampf 14 bei sonst konstanter Preßspaltgeometrie ist physikalisch möglich durch die gegebene Bein- flussung des Rückfederungseffektes der Faserbahn 6 nach Glättpreßspalten 7. Dieser Rückfederungseffekt, mit Reduzierung des Glättewertes, kann bekannterweise Werte bis 40% erreichen .The effect of zone influencing with only the amount of the media component water vapor 14 with an otherwise constant press nip geometry is physically possible through the given influence of the springback effect of the fiber web 6 after smoothing press nips 7. This springback effect, with a reduction in the smoothness value, can, as is known, reach values of up to 40%.
Durch die Mischung der Medienkomponenten 14, 15 in einer erfindungsgemäß vorgeschalteten Mischeinrichtung 11 vor der mechanischen Einrichtung 10 zur Beaufschlagung der Faserbahn 6 durch das Medium 13 ist nahezu unabhängig von der jeweiligen Menge der einzelnen Medienkomponenten 14, 15 eine optimale Verteilung quer zur Faserbahn 6 erzielbar, sei es über die ganze Breite oder wahlweise je Breitensegment.By mixing the media components 14, 15 in a mixing device 11 connected upstream according to the invention in front of the mechanical device 10 for applying the fiber web 6 to the medium 13, an optimal distribution across the fiber web 6 can be achieved almost independently of the respective amount of the individual media components 14, 15, be it over the entire width or alternatively for each width segment.
Die Erfindung zeigt ferner Vorrichtungen zur Erreichung der erfindungsgemäßen Verfahrensziele auf:The invention also shows devices for achieving the method objectives according to the invention:
Vorrichtungen zur Glättung von Faserbahnen 6, vorzugsweise Papier- oder Kartonbahnen, mit Walzenpresse (n) bekannter Art als Glättpresse (n) , bei der vor zumindest einem Glättpreßspalt 7 die Faserbahn 6 mittels einer mechanischen Einrichtung 10 mit einem Medium 13, das aus mehreren Medienkomponenten 14, 15 bestehend, beaufschlagt wird. Erfindungsgemäß ist eine vorgeschaltete Mischeinrichtung 11 installiert zur Ver- mischung der Medienkomponenten 14, 15 des Mediums 13. Dabei kann durchaus die vorgeschaltete Mischeinrichtung 11 körperlich mit der mechanischen Einrichtung 10 eine Einheit sein, um nach dem Mischvorgang möglichst kurze Wege zu realisieren.Devices for smoothing fibrous webs 6, preferably paper or cardboard webs, with a roller press (s) of known type as a smoothing press (s), in which the fibrous web 6 is in front of at least one smoothing press nip 7 by means of a mechanical device 10 with a medium 13 consisting of several media components 14, 15, is acted upon. According to the invention, an upstream mixing device 11 is installed for Mixing the media components 14, 15 of the medium 13. The upstream mixing device 11 can be physically one unit with the mechanical device 10 in order to implement the shortest possible paths after the mixing process.
Vorrichtung wie vorstehend beschrieben mit, vor oder an der vorgeschalteten Mischvorrichtung 11, erfindungsgemäß einer zusätzlichen Mengenregelung 18 für die Menge der Medienkomponente Wasserdampf 14.Device as described above with, upstream or at the upstream mixing device 11, according to the invention an additional quantity control 18 for the quantity of the media component water vapor 14.
Ferner ist erfindungsgemäß auch vorgesehen, die vor der vorgeschalteten Mischeinrichtung 11 installierte zusätzliche Mengenregelung 18 für die Menge der Medienkomponente Wasserdampf 14 quer zur Faserbahn zu unterteilen, um in einzelnen Sektionen getrennt regeln zu können. Es ist dann vorteilhaft, auch die vorgeschaltete Mischeinrichtung 11 in analoge Sektionen zu unterteilen.Furthermore, it is also provided according to the invention to divide the additional quantity control 18 installed in front of the upstream mixing device 11 for the quantity of the media component water vapor 14 transversely to the fiber web, in order to be able to regulate separately in individual sections. It is then advantageous to subdivide the upstream mixing device 11 into analog sections.
Die Vorrichtungen können erfindungsgemäß ergänzt werden durch ein Regelsystem, bestehend aus:According to the invention, the devices can be supplemented by a control system consisting of:
Meßeinrichtung 19 zur Messung der Glätte der Faserbahn 6. Von dort wird das ermittelte Meßsignal 20, vorzugsweise je Breitensegment, in einem Rechner- und Umwandlungssystem 21 ausgewertet. Das Ergebnis wird als Sollwertsignal 22 weiter geleitet an die zusätzliche Mengenregelung 18 zur Regelung der Menge der Mezusätzliche Mengenregelung 18 zur Regelung der Menge der Medienkomponente Wasserdampf 14.Measuring device 19 for measuring the smoothness of the fiber web 6. From there, the measured signal 20 determined, preferably for each width segment, is evaluated in a computer and conversion system 21. The result is forwarded as setpoint signal 22 to the additional quantity control 18 for regulating the quantity of the additional quantity regulation 18 for regulating the quantity of the media component water vapor 14.
Die Meßeinrichtungen 19 bekannter Art messen üblicherweise je unterteilt in Breitensegmenten. Folglich wird im Rechner- und Umwandlungssystem 21 integriert zur Mittelwertsbildung für ein Sollwertsignal 22, wenn über die Breite der Faserbahn 6 nicht unterteilt geregelt wird. Bei Regelung unterteilt über die Breite der Faserbahn 6 werden dagegen die Meßsignale 20 je Breitensegment umgewandelt, mit erforderlichenfalls geringer Zusammenfassung, in einzelne Sollwertsignale 22.The measuring devices 19 of known type usually measure each divided into width segments. Consequently, integrated in the computer and conversion system 21 for averaging for a setpoint signal 22 if there is no subdivision over the width of the fiber web 6. With regulation divided over the width of the fiber web 6, on the other hand, the measurement signals 20 are converted per width segment, with a small summary if necessary, into individual setpoint signals 22.
Um Verluste zu minimieren ist bei den Vorrichtungen erfindungsgemäß auch vorgesehen, daß, außer der Medienkomponente Wasserdampf 14, der größte Teil anderer Medienkomponente (n)In order to minimize losses, the devices according to the invention also provide that, in addition to the water vapor 14 media component, most of the other media component (s)
15 im Kreislauf geführt wird. Dabei wird die Kreislaufmenge15 is circulated. Thereby, the circulating amount
16 in einer Aufbereitunsstation 12, an sich bekannter Art, mit zusätzlicher Frischmenge 17, so weit erforderlich, ergänzt und danach die Neumenge weiterer Medienkomponente (n) 15 der vorgeschaltenen Mischeinrichtung 11 zugeführt.16 in a processing station 12, known per se, with additional fresh quantity 17, as far as necessary, supplemented and then the new quantity of further media component (s) 15 fed to the upstream mixing device 11.
Die Abbildungen zeigen technologische Abhängigkeiten als auch ein Beispiel der Vorrichtungen zur Erzielung der erfindungsgemäßen Verfahren:The figures show technological dependencies as well as an example of the devices for achieving the method according to the invention:
Die Abbildung 1 zeigt als Kurve im Diagramm die bekannte Abhängigkeit von allgemein Glätte 1 zu allgemein spezifischem Volumen II von Faserbahnen 6, hier die Werte für eine nicht oberflächenbeschichtete Papierbahn. Der Punkt 1 gibt die erreichte Glätte an bei einem bestimmten Liniendruck A im Glättpreßspalt 7. Der Punkt 2 zeigt, welche Glätte erreicht wird, wenn der Liniendruck A im Glättpreßspalt 7 um 50 Prozent gesteigert wird, die Steigerung der Glätte ist als Differenz 4 gekennzeichnet. Der Punkt 3 zeigt dagegen auf, welche Glätte erreicht wird bei konstantem Liniendruck A, aber mit zusätzlicher Beaufschlagung der Faserbahn 6 mit Wasserdampf vor dem Glättpreßspalt 7. Die Steigerung ist als Differenz 5 gekennzeichnet. Es ist leicht erkennbar, daß die Differenz 5, die Wirkung durch zusätzliche Beaufschlagung mit Wasserdampf, rund dreimal so groß ist als die Differenz 4, die Wirkung durch Erhöhung des Liniendruckes A um 50 Prozent. Die Abbildung 2 zeigt das Systemschema einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Glättung von Faserbahnen 6 mit zusätzlicher Beaufschlagung mit Medium 13 vor dem Glättpreßspalt 7. Die Faserbahn 6 läuft durch einen Glättpreßspalt 7, dieser ist gebildet durch die Walzen 8 und 9. Vor dem Glättpreßspalt 7 ist die mechanische Einrichtung 10 zur Beaufschlagung der Faserbahn 6 mit dem Medium 13 angeordnet. Das Medium 13 wird in der vorgeschalteten Mischeinrichtung 11, diese vor der mechanischen Einrichtung 10, aus einzelnen Medienkomponenten, in diesem Fall den Medienkomponenten 14 und 15, gebildet. Bei der Medienkomponente Wasserdampf 14 ist die zusätzliche Mengenregelung 18 aufgezeigt. Für die weitere (n) Medienkomponente (n) 15 ist die Kreislaufmenge 16 dargestellt, die in der Aufbereitungsstation 12, an sich bekannter Art, mit zusätzlicher Frischmenge 17, soweit erforderlich, ergänzt und dann die Neumenge weitere Medienkompnente (n) 15 wieder der vorgeschalteten Mischeinrichtung 11 zugeführt wird.Figure 1 shows as a curve in the diagram the known dependence of general smoothness 1 on general specific volume II of fiber webs 6, here the values for a paper web not coated on the surface. Point 1 indicates the smoothness achieved at a certain line pressure A in the smoothing press nip 7. Point 2 shows which smoothness is achieved if the line pressure A in the smoothing press nip 7 is increased by 50 percent, the increase in smoothness is identified as difference 4. Point 3, on the other hand, shows which smoothness is achieved with constant line pressure A, but with additional application of steam to the fiber web 6 in front of the smoothing press nip 7. The increase is identified as difference 5. It is easy to see that the difference 5, the effect of additional exposure to water vapor, is about three times as large as the difference 4, the effect of increasing the line pressure A by 50 percent. Figure 2 shows the system diagram of a device according to the invention for smoothing fiber webs 6 with additional exposure to medium 13 in front of the smoothing press nip 7. The fiber web 6 runs through a smoothing press nip 7, which is formed by the rollers 8 and 9. In front of the smoothing press nip 7 is the mechanical device 10 for loading the fibrous web 6 with the medium 13. The medium 13 is formed in the upstream mixing device 11, in front of the mechanical device 10, from individual media components, in this case the media components 14 and 15. The additional quantity control 18 is shown for the media component water vapor 14. For the further media component (s) 15, the circulation quantity 16 is shown, which, in the processing station 12, known per se, supplements with additional fresh quantity 17, if necessary, and then the new quantity of further media components (s) 15 again upstream Mixing device 11 is supplied.
Ferner ist in der Abbildung 2 eine Meßeinrichtung 19, in der Produktionslinie direkt nach dem Glättpreßspalt und/oder im Labor, zur Messung der Glätte der Oberfläche der Faserbahn 6 dargestellt. Das Meßsignal 20 wird in einem Rechner- und Umwandlungssystem 21 ausgewertet und daraus abgeleitet als Sollwertsignal 22 zur Steuerung der zusätzlichen Mengenregelung 18 in diese eingeleitet.Also shown in Figure 2 is a measuring device 19, in the production line directly after the smoothing press nip and / or in the laboratory, for measuring the smoothness of the surface of the fiber web 6. The measurement signal 20 is evaluated in a computer and conversion system 21 and derived therefrom as a setpoint signal 22 for controlling the additional quantity control 18.
Die dargestellte Vorrichtung beeinflußt primär die der mechanischen Einrichtung 10 zugewandten Seite der Faserbahn 6. Soll auch die andere Seite der Faserbahn 6 gleichartig beeinflußt werden, ist für diese Seite eine analoge Vorrichtung zusätzlich vorzusehen. The device shown primarily affects the side of the fiber web 6 facing the mechanical device 10. If the other side of the fiber web 6 is also to be influenced in the same way, an analog device must also be provided for this side.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e Patent claims
1. Verfahren zur Glättung von Faserbahnen, vorzugsweise Papier- oder Kartonbahnen, mit Glätteinrichtungen, welche Walzenpresse (n) bekannter Art als Glättpresse (n) aufweisen, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß ein Restteil für einen gewünschten Glättewert erreicht wird, durch zusätzliche Beaufschlagung der Faserbahn (6) durch ein Medium (13) vor zumindest einem Glättpreßspalt (7), und wobei das Medium (13) ein Gemisch ist, das eine Medienkomponente Wasserdampf (14) aufweist und diese Medienkomponente Wasserdampf (14) maximal 90 Prozent des Gewichtes des Mediums (13) ausmacht, dabei je das Gewicht der Grenzschichtluft der Faserbahn (6) nicht mitgerechnet.1. A method for smoothing fibrous webs, preferably paper or cardboard webs, with smoothing devices which have roller press (s) of known type as a smoothing press (s), characterized in that a remaining part for a desired smoothness value is achieved by additional loading of the fibrous web (6 ) through a medium (13) in front of at least one smoothing press gap (7), and wherein the medium (13) is a mixture that has a media component water vapor (14) and this media component water vapor (14) maximum 90 percent of the weight of the medium (13 ), not counting the weight of the boundary layer air of the fiber web (6).
2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß zumindest eine Menge der Medienkomponente Wasserdampf (14) geregelt wird.2. The method of claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that at least an amount of the media component water vapor (14) is regulated.
3. Verfahren nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Menge der Medienkomponente Wasserdampf (14) quer zur3. The method of claim 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the amount of the media component water vapor (14) transverse to
Faserbahn (6) unterteilt geregelt wird.Fiber web (6) is regulated divided.
4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß ein Teil des Mediums (13) als Kreislaufmenge (16) vorzugsweise im Kreislauf geführt wird.4. The method of claim 1, 2 or 3, that a part of the medium (13) is preferably circulated as a recycle quantity (16).
5. Vorrichtung zur Glättung von Faserbahnen, vorzugsweise Papier- oder Kartonbahnen, mit Walzenpresse (n) bekannter Art als Glättpresse (n) , bei der vor zumindest einem Glatt- preßspalt die Faserbahn mittels einer mechanischen Einrichtung mit einem Medium, dies bestehend aus mehreren Medienkomponenten beaufschlagt ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß eine vorgeschaltete Mischeinrichtung (11) vorhanden ist, zur Vermischung der Medienkomponenten (14, 15) vor der Beaufschlagung der Faserbahn (6) durch das Medium (13).5. Device for smoothing fibrous webs, preferably paper or cardboard webs, with a roller press (s) of known type as a smoothing press (s) in which at least one smoothing press press nip the fiber web by means of a mechanical device with a medium consisting of several media components, characterized in that an upstream mixing device (11) is provided for mixing the media components (14, 15) before the fiber web (6) is acted upon by the Medium (13).
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß vor oder in der vorgeschalteten Mischeinrichtung (11) zumindest für eine Menge der Medienkomponente Wasserdampf (14) eine Regelung vorgesehen ist.6. The device according to claim 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that before or in the upstream mixing device (11) at least for a quantity of the media component water vapor (14) a regulation is provided.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6 d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß zumindest für die Menge der Medienkomponente Wasserdampf (14) die Regelung auch quer zur Faserbahn unterteilt einstellbar ist.7. The device according to claim 6 d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that at least for the amount of media component water vapor (14) the control is also adjustable across the fiber web divided.
8. Vorrichtung nach Anspruch 5, 6 oder 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß ein Regelsystem installiert ist mit Meßeinrichtung (19) und Rechner- und Umwandlungssystem (21), letzteres um ein Meßsignal (20) umzuwandeln in ein Sollwertsignal (22) zur Steuerung der zusätzlichen Mengenregelung (18) der Medienkomponente Wasserdampf (14).8. Apparatus according to claim 5, 6 or 7, characterized in that a control system is installed with a measuring device (19) and computer and conversion system (21), the latter to convert a measurement signal (20) into a setpoint signal (22) for controlling the additional Volume control (18) of the media component water vapor (14).
9. Vorrichtung nach Anspruch 5, 6 oder 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Maschineneinrichtung als Ganzes so ausgebildet ist, daß ab vorgeschalteter Mischeinrichtung (11) für einen Teil des Mediums (13) als Kreislaufmenge (16) vorzugsweise Führung im Kreislauf vorgesehen ist. 9. Apparatus according to claim 5, 6 or 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the machine device as a whole is designed so that from the upstream mixing device (11) for a part of the medium (13) as a circulation quantity (16) preferably guidance in the circuit is provided.
PCT/EP1999/004126 1998-06-30 1999-06-15 Method for smoothing fibre strips, preferably paper or cardboard strips by applying a medium and devices therefor WO2000000695A1 (en)

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