WO2010086234A1 - Vorrichtung zur herstellung einer materialbahn - Google Patents

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WO2010086234A1
WO2010086234A1 PCT/EP2010/050428 EP2010050428W WO2010086234A1 WO 2010086234 A1 WO2010086234 A1 WO 2010086234A1 EP 2010050428 W EP2010050428 W EP 2010050428W WO 2010086234 A1 WO2010086234 A1 WO 2010086234A1
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WO
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drying
section
web
material web
drying device
Prior art date
Application number
PCT/EP2010/050428
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English (en)
French (fr)
Inventor
Lars Adalid Damerau
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
    • D21F5/18—Drying webs by hot air
    • D21F5/182—Drying webs by hot air through perforated cylinders
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F3/00—Press section of machines for making continuous webs of paper
    • D21F3/02—Wet presses
    • D21F3/04—Arrangements thereof
    • D21F3/045—Arrangements thereof including at least one extended press nip
    • 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
    • D21F5/18—Drying webs by hot air

Definitions

  • the invention relates to a drying device for drying a material web, in particular a paper, board or tissue web, which has an upper side and a lower side.
  • the drying device comprises at least a first drying section and a second drying section, wherein the first drying section is substantially rectilinear and has a first impingement hood for direct loading of the upper side of the material web with hot drying medium.
  • the underside of the material web is assigned a first drying wire for guiding the material web through the first drying section.
  • the second drying section has a second impingement flow hood for direct loading of the lower side of the material web with hot drying medium, wherein the upper side of the material web is assigned a second drying fabric for guiding the material web through the second drying section and the second drying fabric is guided over at least one support surface.
  • Such drying devices are used in modern paper machines for high production speeds. These high-performance dryers work according to the impact flow principle. The paper web is charged with hot air and dried intensively. As the speed increases, the importance and the rate of drying of such high-performance dryers increases more and more. Until the first free draw of the paper web in the subsequent dryer section with drying cylinders, a certain minimum dry content is required for each type of paper so that the paper web has sufficient strength and does not tear. It follows for the design of the dryer section of a paper machine, that the length of the high-performance drying section increases more and more in comparison to the subsequent conventional drying with drying cylinders.
  • the drying capacity required for increasing the machine speed can be increased by extending the horizontal impingement flow path of the first high-performance dryer.
  • a disadvantage is the runability of the paper web, which deteriorates with high machine speed. This is especially true in the second drying section in which the paper web underside is dried in impingement dryer.
  • the respective drying wire is supported by rollers in the first and in the second drying section. As a result, narrowing and widening gaps between the drying wire and the rollers are produced on each roller. These lead to pressure pulses, which detach the web, especially at the edges of the dryer fabric. This can lead to web breaks and wrinkles, especially at high speeds.
  • a drying device for drying a material web, in particular a paper, board or tissue web, which has an upper side and a lower side.
  • the drying device comprises at least a first drying section and a second drying section, wherein the first drying section is substantially rectilinear and has a first impingement hood for direct loading of the upper side of the material web with hot drying medium.
  • the underside of the material web is assigned a first drying wire for guiding the material web through the first drying section.
  • the second drying section has a second impingement flow hood for direct loading of the lower side of the material web with hot drying medium, wherein the upper side of the material web is assigned a second drying fabric for guiding the material web through the second drying section and the second drying fabric is guided over at least one support surface.
  • the solution according to the invention is characterized in that the at least one support surface is designed to be air-permeable and low-pulsation.
  • the inventive solution ensures that the bottom of the paper web safely and reliably rests on the dryer fabric, even at high speeds.
  • This is particularly advantageous in the case of drying by means of impingement-flow dryers, in which the material web is not guided between two dryer fabrics, so that the hot drying medium can impinge directly on the underside of the material web and thus dry it efficiently.
  • Due to the low-pulsation design of the support surface of the dryer fabric no pressure pulses which lead to the detachment of the web from the dryer fabric.
  • An air-permeable support surface makes it possible to suction the support surface and thus to hold the material web even more firmly on the dryer fabric. This is especially true when drying the Bottom of the web important to keep the web against gravity on the drying wire.
  • Hot air and / or steam can be used as the drying medium.
  • the invention has a particularly advantageous effect at speeds of greater than 1700 m / min, in particular greater than 1800 m / min.
  • the drying capacity can be flexibly adapted to the production requirements by the adaptation of the length of this first drying section during its design.
  • a straight and / or a slightly curved course of the drying section to understand.
  • a slightly curved course has the advantage of better stabilization of the web on the dryer fabric.
  • the curvature has a radius of greater than 10 m, preferably greater than 15 m.
  • the at least one support surface is evacuated.
  • a small negative pressure is sufficient. It can be in the range between 1 hPa to 200 hPa, in particular between 1 hPa and 100 hPa.
  • the first drying section may be formed with a support surface corresponding to the support surface of the second drying section.
  • the support surface perforations or holes or openings.
  • the support surface is designed as a stationary, flat and / or curved plate in the web running direction. This design is inexpensive to manufacture.
  • Support roller is formed.
  • this solution has the advantage that no relative movement between the dryer and the support surface occurs and thus no wear due to friction.
  • the backup roll has a perforated, for example drilled coat. For a sufficient drying capacity, a diameter in the range between 3 m and 6 m is sufficient.
  • the suction box can be divided in the web running direction into several sections with different pressures.
  • the second drying section immediately follows the first drying section.
  • the material web is transferred from the first drying wire to the second drying wire with the assistance of a suction zone arranged in the second drying wire.
  • the first impingement flow hood and / or the second impingement flow hood are / are formed in the web running direction and / or in the transverse direction by a plurality of part hoods.
  • the drying performance of the first impingement flow hood and / or the second impingement flow hood can be set or regulated in the web running direction and / or in the transverse direction.
  • the first drying wire is also guided over at least one air-permeable and low-pulsation supporting surface, corresponding to the support surface for the second drying wire.
  • the invention relates to a paper machine for producing a material web, in particular a paper, board or tissue web, comprising a press section and a drying section, wherein the drying section comprises at least one drying device according to the invention.
  • the drying device according to the invention is preceded by a press section consisting of at least one extended press nip.
  • press sections are also referred to as Single NipcoFlex presses.
  • press sections come into question, which consist of two consecutively arranged extended press nips.
  • Such press sections are referred to as Tandem NipcoFlex presses.
  • Prolonged press nips are preferably formed from a respective shoe roll with a counter roll, wherein the paper web is guided between two bands through the nips.
  • the bands may consist of two felts or even of a felt and a smooth, air-permeable or impermeable band.
  • the drying device is preceded by a press section with at least one extended press nip and a downstream smoothing device.
  • the smoothing device is formed by a roller and / or belt with a smooth surface and an evacuated counter-roller.
  • the material web is transferred from a lower clothing of the last press nip with a smooth surface to a transfer belt and from there to a counter-roller wraps around, air-permeable fabric and passed through the smoothing nip of the smoothing device.
  • the drying device is preceded by a press section with a compact press and a downstream smoothing device.
  • the smoothing device is formed by a roller and / or belt with a smooth surface and an evacuated counter-roller.
  • the material web is transferred from a center belt with a smooth surface, which wraps around the central roller, onto a transfer belt and from there onto an air-permeable clothing wound around the counter-roller of the smoothing device and guided through the smoothing nip of the smoothing device.
  • the material web is guided in a closed train through the press section and through the drying device.
  • the solution according to the invention in addition to a stable web run during the production operation, also permits a web-width transfer of the paper web 100 after a demolition or when the paper machine is restarted. This is reliably possible only with pulsation running support surfaces. Further features and advantages of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments with reference to the drawings.
  • Figure 1 shows a first embodiment of a paper machine with a drying device according to the invention with pre-stored press section
  • Figure 2 shows a second embodiment of a paper machine with a drying device according to the invention with pre-stored press section with smoothing device
  • Figure 3 shows a third embodiment of a paper machine with a drying device according to the invention with pre-stored press section with smoothing device
  • FIG. 1 shows an embodiment of the drying device 1 of a paper machine.
  • the drying device consists of a slightly curved first drying section 2 and an immediately following second drying section 3.
  • the paper web 100 is transferred from a transfer belt 30 in the region of a suction roll 5 to the drying wire 20. This is supported in the region of the first drying section 2 by guide rollers 6.
  • the arrangement of the guide rollers form a polygon, which corresponds to a radius of 15 m.
  • the top 101 of the paper web 100 is free and not covered by another sieve.
  • the hot drying medium emerging from the impingement flow hood 4 can thus reach the paper surface 101 unhindered.
  • the paper web 100 and the first drying wire 20 are guided around a suction roll 7.
  • a suction element is arranged to transfer the paper web 100 from the first drying wire 20 to the second drying wire 22.
  • the suction element can also be realized by a suction zone in the support cylinder 10.
  • the second drying wire 22 partially wraps around a support cylinder 10, a steam-heated drying cylinder 11, a vacuumed deflection roller 12 and a further drying cylinder 13.
  • the second drying wire 3 is separated from the paper web and returned via the guide rollers 9.
  • the paper web is guided in a free train to the next drying section.
  • the support cylinder 10 has a drilled lateral surface 103, which is evacuated via a suction box in the wrap area of the second dryer fabric 3.
  • the underside 102 of the paper web 100 is free and not covered by another sieve.
  • the hot drying medium emerging from the impingement flow hood 8 can thus reach the paper surface 101 unhindered.
  • the impingement flow hood 8 is divided into two in this example. A one-piece design but also possible.
  • the air volume flow and the temperature can be adjusted separately in each part.
  • both hood parts 8 can be opened, so that the paper residues can fall into the machine cellar for disposal.
  • the negative pressure in the suction box of the support cylinder 10 is 40 hPa.
  • the drying device 1 is preceded by a press section 200.
  • the paper web 100 is fed from a forming section to the top felt 50 of the first
  • the web 100 is transferred through the transfer belt 30 from the lower belt 41 of the second press 202 and transferred to the drying device 1.
  • the paper machine in Figure 2 differs from the machine shown in Figure 1 only by the execution of the press section 205.
  • the press section 205 is composed of only one extended press nip 203 and a downstream Glättpresse 300 together.
  • the paper web is removed by the upper felt 40 of the press 203 from the forming fabric 500 and guided by the press nip 203, which is formed by the shoe roll 42 and the backing roll 43. Thereafter, the web is transferred by the transfer belt 304 to the calender 300.
  • This is formed from an evacuated counter roll 302, which is wrapped by an air-permeable, fine felt 303 and a smooth smoothing roll 301. This smoothing roll smoothes the top 101 of the paper web.
  • FIG 3 shows the drying device 1 according to the invention in combination with another variant of a press section 206.
  • This press section 206 is formed by a so-called compact press 400 with three press nips and a smoothing press 300 analogous to FIG.
  • the compact press 400 produces a two-sided paper web 100 with respect to the paper web smoothness.
  • the top 101 after the press is rougher than the bottom 102. This roughness difference is compensated in the subsequent smoothing press 300 by smoothing the top 101.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Trocknungsvorrichtung (1) zum Trocknen einer Materialbahn (100), insbesondere einer Papier-, Karton- oder Tissuebahn, die eine Oberseite (101) und eine Unterseite (102) aufweist. Die Trocknungsvorrichtung (1) umfasst mindestens einen ersten Trocknungsabschnitt (2) und einen zweiten Trocknungsabschnitt (3), wobei der erste Trocknungsabschnitt (2) im Wesentlichen geradlinig verläuft und eine erste Prallströmungshaube (4) zur unmittelbaren Beaufschlagung der Oberseite (101) der Materialbahn (100) mit heißem Trocknungsmedium aufweist. Der Unterseite (102) der Materialbahn (100) ist ein erstes Trockensieb (20) zur Führung der Materialbahn (100) durch den ersten Trocknungsabschnitt (2) zugeordnet. Der zweite Trocknungsabschnitt (3) weist eine zweite Prallströmungshaube (8) zur unmittelbaren Beaufschlagung der Unterseite (102) der Materialbahn (100) mit heißem Trocknungsmedium auf, wobei der Oberseite (101) der Materialbahn (100) ein zweites Trockensieb (22) zur Führung der Materialbahn (100) durch den zweiten Trocknungsabschnitt (3) zugeordnet ist und wobei das zweite Trockensieb (22) über mindestens eine Stützfläche (103) geführt ist. Die erfindungsgemäße Trocknungsvorrichtung (1) ist dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Stützfläche (103) luftdurchlässig und pulsationsarm ausgeführt ist.

Description

Vorrichtung zur Herstellung einer Materialbahn
Die Erfindung betrifft eine Trocknungsvorrichtung zum Trocknen einer Materialbahn, insbesondere einer Papier-, Karton- oder Tissuebahn, die eine Oberseite und eine Unterseite aufweist. Die Trocknungsvorrichtung umfasst mindestens einen ersten Trocknungsabschnitt und einen zweiten Trocknungsabschnitt, wobei der erste Trocknungsabschnitt im Wesentlichen geradlinig verläuft und eine erste Prallströmungshaube zur unmittelbaren Beaufschlagung der Oberseite der Materialbahn mit heißem Trocknungsmedium aufweist. Der Unterseite der Materialbahn ist dabei ein erstes Trockensieb zur Führung der Materialbahn durch den ersten Trocknungsabschnitt zugeordnet. Der zweite Trocknungsabschnitt weist eine zweite Prallströmungshaube zur unmittelbaren Beaufschlagung der Unterseite der Materialbahn mit heißem Trocknungsmedium auf, wobei der Oberseite der Materialbahn ein zweites Trockensieb zur Führung der Materialbahn durch den zweiten Trocknungsabschnitt zugeordnet ist und wobei das zweite Trockensieb über mindestens eine Stützfläche geführt ist.
Solche Trocknungsvorrichtungen werden bei modernen Papiermaschinen für hohe Produktionsgeschwindigkeiten eingesetzt. Diese Hochleistungstrockner arbeiten nach dem Prallströmungsprinzip. Die Papierbahn wird dabei mit heißer Luft beaufschlagt und intensiv getrocknet. Mit steigender Geschwindigkeit nimmt die Bedeutung und der Trocknungsanteil solcher Hochleistungstrockner immer mehr zu. Bis zum ersten freien Zug der Papierbahn in der nachfolgenden Trockenpartie mit Trockenzylindern, ist für jede Papiersorte ein bestimmter Mindesttrockengehalt erforderlich, damit die Papierbahn eine ausreichende Festigkeit besitzt und nicht reißt. Daraus folgt für die Auslegung der Trockenpartie einer Papiermaschine, dass die Länge der Hochleistungstrocknungsstrecke im Vergleich zur nachfolgenden konventionellen Trocknung mit Trockenzylindern immer mehr zunimmt.
Im Dokument DE102007018378A1 ist eine gattungsgemäße Trocknungsvorrichtung beschrieben. Im Anschluss an die Pressenpartie wird die Papierbahnoberseite in einem horizontal verlaufenden Prallströmungstrockner getrocknet und anschließend, zur Trocknung der Papierbahnunterseite, in einen vertikal angeordneten Prallströmungstrockner überführt. Die Papierbahn wird dabei in beiden Prallströmungstrocknern durch Walzen unterstützt.
Bei diesen bekannten Anordnungen kann die bei einer Steigerung der Maschinengeschwindigkeit erforderlichen Trocknungskapazität durch Verlängern der horizontalen Prallströmungsstrecke des ersten Hochleistungstrockners vergrößert werden. Nachteilig ist jedoch die bei hoher Maschinengeschwindigkeit schlechter werdende Runability der Papierbahn. Dies gilt insbesondere im zweiten Trocknungsabschnitt in dem die Papierbahnunterseite im Prallströmungstrockner getrocknet wird. Das jeweilige Trockensieb wird im ersten und im zweiten Trocknungsabschnitt durch Walzen gestützt. Dadurch werden an jeder Walze sich verengende und erweiternde Spalte zwischen Trockensieb und Walzen erzeugt. Diese führen zu Druckimpulsen, welche die Bahn, insbesondere an den Rändern vom Trockensieb ablösen. Dies kann insbesondere bei hohen Geschwindigkeiten zu Bahnabrissen und Falten führen.
Es ist daher die Aufgabe der Erfindung eine Trocknungsvorrichtung anzugeben, die eine intensive und effiziente Trocknung und eine flexible und wirtschaftliche Anpassungsfähigkeit der Trocknungskapazität an die Produktionserfordernisse ermöglicht und gleichzeitig eine verbesserte, sichere Runability der Papierbahn bei hoher Geschwindigkeit gewährleistet. Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Es ist eine Trocknungsvorrichtung vorgesehen, zum Trocknen einer Materialbahn, insbesondere einer Papier-, Karton- oder Tissuebahn, die eine Oberseite und eine Unterseite aufweist. Die Trocknungsvorrichtung umfasst mindestens einen ersten Trocknungsabschnitt und einen zweiten Trocknungsabschnitt, wobei der erste Trocknungsabschnitt im Wesentlichen geradlinig verläuft und eine erste Prallströmungshaube zur unmittelbaren Beaufschlagung der Oberseite der Materialbahn mit heißem Trocknungsmedium aufweist. Der Unterseite der Materialbahn ist dabei ein erstes Trockensieb zur Führung der Materialbahn durch den ersten Trocknungsabschnitt zugeordnet. Der zweite Trocknungsabschnitt weist eine zweite Prallströmungshaube zur unmittelbaren Beaufschlagung der Unterseite der Materialbahn mit heißem Trocknungsmedium auf, wobei der Oberseite der Materialbahn ein zweites Trockensieb zur Führung der Materialbahn durch den zweiten Trocknungsabschnitt zugeordnet ist und wobei das zweite Trockensieb über mindestens eine Stützfläche geführt ist. Die erfindungsgemäße Lösung zeichnet sich dadurch aus, dass die mindestens eine Stützfläche luftdurchlässig und pulsationsarm ausgeführt ist.
Durch die erfindungsgemäße Lösung wird erreicht, dass die Unterseite der Papierbahn auch bei hohen Geschwindigkeiten sicher und zuverlässig am Trockensieb anliegt. Dies ist besonders bei der Trocknung mittels Prallströmungstrocknern vorteilhaft, bei denen die Materialbahn nicht zwischen zwei Trockensieben geführt ist, so dass das heiße Trocknungsmedium direkt auf die Unterseite der Materialbahn prallen kann und diese somit effizient trocknet. Durch die pulsationsarme Gestaltung der Stützfläche des Trockensiebes entstehen keine Druckimpulse die zur Ablösung der Materialbahn vom Trockensieb führen. Eine luftdurchlässige Stützfläche schafft die Möglichkeit, die Stützfläche zu besaugen und somit die Materialbahn noch fester am Trockensieb zu halten. Dies ist insbesondere bei der Trocknung der Unterseite der Materialbahn wichtig, um die Bahn entgegen der Schwerkraft am Trockensieb zu halten.
Als Trocknungsmedium kann heiße Luft und/oder Dampf verwendet werden.
Die Erfindung wirkt sich besonders vorteilhaft bei Geschwindigkeiten von größer als 1700 m/min, insbesondere von größer als 1800 m/min aus.
Durch die geradlinige Anordnung des ersten Trocknungsabschnittes lässt sich die Trocknungskapazität bei deren Auslegung durch die Anpassung der Länge dieses ersten Trocknungsabschnittes flexibel an die Produktionserfordernisse anpassen. Es sind, im Gegensatz zu einer Prallströmungstrocknung auf einer Stützwalze bzw. einem Stützzylinder, der nicht beliebig groß gemacht werden kann, lange Trocknungsstrecken realisierbar. Unter geradlinig ist entsprechend der Erfindung, ein gerader und/oder ein leicht gekrümmter Verlauf des Trocknungsabschnittes zu verstehen. Ein leicht gekrümmter Verlauf hat den Vorteil einer besseren Stabilisierung der Materialbahn auf dem Trockensieb. Die Krümmung hat dabei einen Radius von größer als 10 m, vorzugsweise von größer als 15 m.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die mindestens eine Stützfläche besaugt. Dabei ist ein kleiner Unterdruck ausreichend. Er kann im Bereich zwischen 1 hPa bis 200 hPa, insbesondere zwischen 1 hPa und 100 hPa liegen.
Entsprechend der Erfindung kann auch der erste Trocknungsabschnitt mit einer Stützfläche entsprechend der Stützfläche des zweiten Trocknungsabschnitts ausgeführt sein. Vorteilhafterweise weist die Stützfläche Perforationen oder Bohrungen oder Durchbrüche auf. Dadurch wird gleichzeitig eine gute Stützwirkung und eine pulsationsarme Stabilisierung der Materialbahn erreicht.
Gemäß einer weiteren pulsationsarmen Ausführungsform ist die Stützfläche als stationäre, in Bahnlaufrichtung ebene und/oder gekrümmte Platte ausgeführt. Diese Ausführung ist kostengünstig in der Herstellung.
In einer bevorzugten praktischen pulsationsarmen Ausführungsform wird die Stützfläche des zweiten Trocknungsabschnittes durch den Mantel einer
Stützwalze gebildet ist. Im Gegensatz zur Platte hat diese Lösung den Vorteil, dass keine Relativbewegung zwischen Trockensieb und Stützfläche auftritt und somit kein Verschleiß durch Reibung entsteht. Die Stützwalze besitzt einen perforierten, beispielsweise gebohrten Mantel. Für eine ausreichende Trocknungskapazität ist ein Durchmesser im Bereich zwischen 3 m und 6 m ausreichend.
In einer weiteren praktischen Ausführungsform ist der Innenfläche des Mantels der Stützwalze, zumindest in einem Teilbereich der Umschlingung durch das zweite Trockensieb, ein Saugkasten zugeordnet, wobei die Dichtleiste am Beginn des Saugkastens der Auflauflinie der Materialbahn vorgelagert ist. Dadurch wird vermieden, dass der durch die Dichtleiste erzeugte Druckimpuls die Materialbahn vom Sieb abhebt und so Runabilityprobleme verursacht. Der Saugkasten kann in Bahnlaufrichtung gesehen in mehrere Abschnitte mit unterschiedlichen Drücken aufgeteilt sein.
Vorzugsweiseweise folgt der zweite Trocknungsabschnitt unmittelbar dem ersten Trocknungsabschnitt. Dabei wird die Materialbahn vom ersten Trockensieb auf das zweite Trockensieb mit der Unterstützung einer im zweiten Trockensieb angeordneten Saugzone übergeben. In einer praktischen Ausgestaltungsvariante ist/sind die erste Prallströmungshaube und/oder die zweite Prallströmungshaube in Bahnlaufrichtung und/oder in Querrichtung durch mehrere Teilhauben gebildet.
Vorteilhafterweise ist die Trocknungsleistung der ersten Prallströmungshaube und/oder der zweiten Prallströmungshaube in Bahnlaufrichtung und/oder in Querrichtung sektional einstellbar oder regelbar.
In einer praktischen Ausführungsform ist auch das erste Trockensieb über mindestens eine luftdurchlässige und pulsationsarme Stützfläche, entsprechend der Stützfläche für das zweite Trockensieb, geführt.
In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung eine Papiermaschine zur Herstellung einer Materialbahn, insbesondere einer Papier-, Karton- oder Tissuebahn, umfassend eine Pressensektion und eine Trocknungssektion, wobei die Trocknungssektion mindestens eine erfindungsgemäße Trocknungsvorrichtung umfasst.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der erfindungsgemäßen Trocknungsvorrichtung eine Pressensektion, bestehend aus mindestens einem verlängerten Pressnip vorgelagert. Solche Pressensektionen werden auch als Single NipcoFlex Pressen bezeichnet. Für bestimmte Papiersorten kommen auch Pressensektionen in Frage, welche aus zwei hintereinander angeordneten verlängerten Pressnips bestehen. Solche Pressensektionen werden als Tandem NipcoFlex Pressen bezeichnet. Verlängerte Pressnips werden vorzugsweise aus je einer Schuhwalze mit einer Gegenwalze gebildet, wobei die Papierbahn zwischen zwei Bändern durch die Nips geführt wird. Die Bänder können aus zwei Filzen oder auch aus einem Filz und einem glatten, luftdurchlässigen oder luftundurchlässigen Band bestehen. Für Papiersorten mit höheren Ansprüchen an die Oberflächenrauhigkeit, wie beispielsweise für SC-Papiere, ist in einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, der Trocknungsvorrichtung eine Pressensektion mit mindestens einem verlängerten Pressnip und einer diesem nachgeordneten Glättvorrichtung, vorgelagert. Die Glättvorrichtung wird durch eine Walze und/oder Band mit glatter Oberfläche und einer besaugten Gegenwalze gebildet. Dabei wird die Materialbahn von einer unteren Bespannung des letzten Pressnips mit glatter Oberfläche auf ein Transferband und von dort auf eine die Gegenwalze umschlingende, luftdurchlässige Bespannung übertragen und durch den Glättnip der Glättvorrichtung geführt.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Papiermaschine ist der Trocknungsvorrichtung eine Pressensektion mit einer Kompaktpresse und einem dieser nachgeordneten Glättvorrichtung, vorgelagert. Die Glättvorrichtung wird durch eine Walze und/oder Band mit glatter Oberfläche und einer besaugten Gegenwalze gebildet. Dabei wird die Materialbahn von einem die Zentralwalze umschlingenden Zentralband mit glatter Oberfläche auf ein Transferband und von dort auf eine die Gegenwalze der Glättvorrichtung umschlingende, luftdurchlässige Bespannung übertragen und durch den Glättnip der Glättvorrichtung geführt.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Materialbahn in einem geschlossenen Zug durch die Pressensektion und durch die Trocknungsvorrichtung geführt.
Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht neben einem stabilen Bahnlauf während des Produktionsbetriebes auch eine bahnbreite Überführung der Papierbahn 100 nach einem Abriss oder beim Wiederanfahren der Papiermaschine. Dies ist nur mit pulsationsarm ausgeführten Stützflächen zuverlässig möglich. Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnungen.
Es zeigen:
Figur 1 eine erste Ausführungsform einer Papiermaschine mit einer erfindungsgemäßen Trocknungsvorrichtung mit vor gelagerter Pressensektion
Figur 2 eine zweite Ausführungsform einer Papiermaschine mit einer erfindungsgemäßen Trocknungsvorrichtung mit vor gelagerter Pressensektion mit Glättvorrichtung
Figur 3 eine dritte Ausführungsform einer Papiermaschine mit einer erfindungsgemäßen Trocknungsvorrichtung mit vor gelagerter Pressensektion mit Glättvorrichtung
Die Figur 1 zeigt eine Ausführungsform der Trocknungsvorrichtung 1 einer Papiermaschine. Die Trocknungsvorrichtung besteht aus einem leicht gekrümmt verlaufenden ersten Trocknungsabschnitt 2 und einem unmittelbar folgenden zweiten Trocknungsabschnitt 3. Die Papierbahn 100 wird von einem Transferband 30 im Bereich einer Saugwalze 5 an das Trockensieb 20 übergeben. Dieses wird im Bereich des ersten Trocknungsabschnittes 2 durch Leitwalzen 6 gestützt. Die die Anordnung der Leitwalzen bilden einen Polygonzug, der einem Radius von 15 m entspricht. Dadurch wird die Papierbahn 100 sicher geführt. Die Oberseite 101 der Papierbahn 100 ist frei und nicht durch ein weiteres Sieb abgedeckt. Das aus der Prallströmungshaube 4 austretende heiße Trocknungsmedium kann so ungehindert auf die Papieroberfläche 101 gelangen. Am Ende des ersten Trocknungsabschnittes 2 wird die Papierbahn 100 und das erste Trockensieb 20 um eine Saugwalze 7 geführt. Im weiteren Verlauf wird die Papierbahn 100 an das zweite Trockensieb 22 übergeben. Im Übergabebereich ist ein Saugelement angeordnet, um die Papierbahn 100 vom ersten Trockensieb 20 auf das zweite Trockensieb 22 zu übertragen. Das Saugelement kann auch durch eine Saugzone im Stützzylinder 10 realisiert sein. Das zweite Trockensieb 22 umschlingt teilweise einen Stützzylinder 10, einen mit dampfbeheizten Trockenzylinder 11 , eine besaugte Umlenkwalze 12 und einen weiteren Trockenzylinder 13. Auf diesem wird das zweite Trockensieb 3 von der Papierbahn getrennt und über die Leitwalzen 9 zurückgeführt. Die Papierbahn wird in einem freien Zug zum nächsten Trocknungsabschnitt geführt. Der Stützzylinder 10 weist eine gebohrte Mantelfläche 103 auf, die über einen Saugkasten im Umschlingungsbereich des zweiten Trockensiebes 3 besaugt ist. Die Unterseite 102 der Papierbahn 100 ist frei und nicht durch ein weiteres Sieb abgedeckt. Das aus der Prallströmungshaube 8 austretende heiße Trocknungsmedium kann so ungehindert auf die Papieroberfläche 101 gelangen. Die Prallströmungshaube 8 ist in diesem Beispiel zweigeteilt. Eine einteilige Ausführung jedoch auch möglich. Der Luftvolumenstrom und die Temperatur lassen sich in jedem Teil separat einstellen. Im Falle eines Abrisses der Papierbahn 100 lassen sich beide Haubenteile 8 öffnen, damit die Papierreste zur Entsorgung in den Maschinenkeller fallen können. Um zu verhindern, dass der Bahnlauf auf dem Stützzylinder 10 infolge der Schwerkraft instabil wird, beträgt der Unterdruck im Saugkasten des Stützzylinders 10, 40 hPa.
Der Trocknungsvorrichtung 1 ist eine Pressensektion 200 vorgelagert. Die Papierbahn 100 wird von einer Formiersektion an den Oberfilz 50 des ersten
Pressnips übergeben und zusammen mit einem weiteren Filz 51 durch den
Schuhpressnip 201 geführt. Dieser wird durch eine Schuhwalze 52 und einer
Gegenwalze 53 gebildet. Im weiteren Verlauf wird die Papierbahn durch den
Oberfilz 40 und mit Hilfe einer Saugwalze 44 vom Unterfilz 51 der ersten Presse 201 abgenommen und durch den zweiten Schuhpressnip 202 geführt.
Anschließend wird die Bahn 100 durch das Transferband 30 vom unteren Band 41 der zweiten Presse 202 abgenommen und an die Trocknungsvorrichtung 1 übergeben.
Die Papiermaschine in Figur 2 unterscheidet sich von der in Figur 1 dargestellten Maschine lediglich durch die Ausführung der Pressensektion 205. Die Pressensektion 205 setzt sich aus nur einem verlängertem Pressnip 203 und einer nachgeordneten Glättpresse 300 zusammen. Die Papierbahn wird durch den Oberfilz 40 der Presse 203 vom Formiersieb 500 abgenommen und durch den Pressnip 203 geführt, der durch die Schuhwalze 42 und die Gegenwalze 43 gebildet wird. Danach wird die Bahn durch das Transferband 304 zur Glättpresse 300 transferiert. Diese wird aus einer besaugten Gegenwalze 302, welche von einem luftdurchlässigen, feinen Filz 303 umschlungen ist und einer glatten Glättwalze 301 gebildet. Diese Glättwalze glättet die Oberseite 101 der Papierbahn.
Die Figur 3 zeigt die erfindungsgemäße Trocknungsvorrichtung 1 in Kombination einer weiteren Variante einer Pressenpartie 206. Diese Pressenpartie 206 wird durch eine sogenannte Kompaktpresse 400 mit drei Pressnips und einer Glättpresse 300 analog zu Figur 2 gebildet. Die Kompaktpresse 400 erzeugt bezüglich der Papierbahnglätte eine zweiseitige Papierbahn 100. Dabei ist die Oberseite 101 nach der Presse rauer als die Unterseite 102. Dieser Rauhigkeitsunterschied wird in der nachfolgenden Glättpresse 300 durch Glättung der Oberseite 101 ausgeglichen.
Bezugszeichenliste
1 Trocknungsvorrichtung
2 erster Trocknungsabschnitt
3 zweiter Trocknungsabschnitt
4 erste Prallströmungshaube
5, 7 Saugwalze
6 Leitwalze
8 zweite Prallströmungshaube
9 Leitwalze
10 Stützzylinder
11 Trockenzylinder
12, 13 Umlenkwalze
14 Bahnlaufrichtung
20 erstes Trockensieb
22 zweites Trockensieb
30 Transferband
31 Saugwalze
40, 50 Filz
41 Pressband
42, 52 Schuhwalze
43, 53 Gegenwalze
44 Saugwalze
54 Saugwalze
100 Materialbahn, Papierbahn
101 Oberseite der Materialbahn, Papierbahn
102 Unterseite der Materialbahn, Papierbahn
103 Stützfläche
200, Pressensektion
205, 206 Pressensektion
201 , 202 verlängerter Pressnip 203 verlängerter Pressnip
300 Glättvorrichtung
301 Glättwalze
302 besaugte Gegenwalze 303 luftdurchlässiges Band
304 Transferband
400 Kompaktpresse
401 Saugpresswalze
402 Presswalze 403 Schuhpresswalze
404 Zentralwalze
405 Unterfilz
406 Zentralband
407 Pick-up Filz 500 Formiersieb

Claims

Patentansprüche
1. Trocknungsvorrichtung (1 ) zum Trocknen einer Materialbahn (100), insbesondere einer Papier-, Karton- oder Tissuebahn, die eine Oberseite (101 ) und eine Unterseite (102) aufweist, die Trocknungsvorrichtung (1 ) umfasst mindestens einen ersten Trocknungsabschnitt (2) und einen zweiten Trocknungsabschnitt (3), wobei der erste Trocknungsabschnitt (2) im Wesentlichen geradlinig verläuft und eine erste Prallströmungshaube (4) zur unmittelbaren Beaufschlagung der Oberseite (101 ) der Materialbahn (100) mit heißem Trocknungsmedium aufweist, wobei der
Unterseite (102) der Materialbahn (100) ein erstes Trockensieb (20) zur Führung der Materialbahn (100) durch den ersten Trocknungsabschnitt (2) zugeordnet ist und der zweite Trocknungsabschnitt (3) eine zweite Prallströmungshaube (8) zur unmittelbaren Beaufschlagung der Unterseite (102) der Materialbahn (100) mit heißem Trocknungsmedium aufweist, wobei der Oberseite (101 ) der Materialbahn (100) ein zweites Trockensieb (22) zur Führung der Materialbahn (100) durch den zweiten Trocknungsabschnitt (3) zugeordnet ist und wobei das zweite Trockensieb (22) über mindestens eine Stützfläche (103) geführt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Stützfläche (103) luftdurchlässig und pulsationsarm ausgeführt ist.
2. Trocknungsvorrichtung (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Stützfläche (103) besaugt ist.
3. Trocknungsvorrichtung (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Stützfläche (103) Perforationen oder Bohrungen oder Durchbrüche aufweist.
4. Trocknungsvorrichtung (1 ) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche,, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützfläche (103) als stationäre, in Bahnlaufrichtung (14) ebene und/oder gekrümmte Platte ausgeführt ist.
5. Trocknungsvorrichtung (1 ) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützfläche (103) durch den Mantel einer Stützwalze (10) gebildet ist.
6. Trocknungsvorrichtung (1 ) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenfläche des Mantels der Stützwalze (10), zumindest einem Teilbereich der Umschlingung durch das zweite Trockensieb (3), ein Saugkasten zugeordnet ist, wobei die Dichtleiste am Beginn des Saugkastens der Auflauflinie der Materialbahn (100) vorgelagert ist.
7. Trocknungsvorrichtung (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Trocknungsabschnitt (3) unmittelbar dem ersten Trocknungsabschnitt (2) folgt.
8. Trocknungsvorrichtung (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die erste Prallströmungshaube (4) und/oder die zweite Prallströmungshaube (8) in Bahnlaufrichtung (14) und/oder in Querrichtung durch mehrere Teilhauben gebildet ist/sind.
9. Trocknungsvorrichtung (1 ) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trocknungsleistung der ersten Prallströmungshaube (4) und/oder der zweiten Prallströmungshaube (8) in Bahnlaufrichtung (14) und/oder in Querrichtung sektional einstellbar oder regelbar ist.
10. Trocknungsvorrichtung (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das erste Trockensieb (2) über mindestens eine luftdurchlässige und pulsationsarme Stützfläche, insbesondere nach mindestens einem der Ansprüche 2, 3, 4, geführt ist.
11. Papiermaschine zur Herstellung einer Materialbahn (100), insbesondere einer Papier-, Karton- oder Tissuebahn, umfassend eine Pressensektion
(200) und eine Trocknungssektion, dadurch gekennzeichnet, dass die Trocknungssektion mindestens eine Trocknungsvorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 umfasst.
12. Papiermaschine nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass der Trocknungsvorrichtung (1 ) eine Pressensektion (200), bestehend aus mindestens einem verlängerten Pressnip (201 , 202) vorgelagert ist.
13. Papiermaschine nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass der Trocknungsvorrichtung (1 ) eine Pressensektion (200) mit mindestens einem verlängerten Pressnip (203) und einer diesem nachgeordneten Glättvorrichtung (300), vorgelagert ist.
14. Papiermaschine nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass der Trocknungsvorrichtung (1 ) eine Pressensektion (200) mit einer Kompaktpresse (400) und einem dieser nachgeordneten Glättvorrichtung (300), vorgelagert ist.
15. Papiermaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialbahn (100) in einem geschlossenen Zug durch die Pressensektion (200) und durch die Trocknungsvorrichtung (1 ) geführt ist.
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