Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
DRYER SECTION OF A MACHINE FOR PRODUCING A FIBRE‑MATERIAL WEB
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2012/089410
Kind Code:
A1
Abstract:
A dryer section of a machine, and method using such a dryer section, for producing a fibre‑material web, in particular a web of paper, packaging paper or cardboard, wherein the dryer section is arranged, as seen over the course taken by the web, downstream of a surface‑application subassembly (1), as an after‑dryer section, and comprises at least one single‑row dryer group (10) with stabilizers (14), wherein at least one of the stabilizers (14) has a removal zone (15), in the region where the fibre‑material web (2) is detached from the drying cylinder (12, 12.1, 22), and a retaining zone (18), in the region where the wire gauze runs in rectilinear fashion between the drying cylinder (12, 12.1, 22) and the deflecting roller (13), the stabilizer (14) being connected to at least one vacuum source, in particular a vacuum fan.

More Like This:
Inventors:
MAYER ROLAND (DE)
Application Number:
PCT/EP2011/070615
Publication Date:
July 05, 2012
Filing Date:
November 22, 2011
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
VOITH PATENT GMBH (DE)
MAYER ROLAND (DE)
International Classes:
D21F5/04; D21G9/00
Domestic Patent References:
WO1999064672A11999-12-16
WO1999064672A11999-12-16
Foreign References:
DE102004048157A12006-04-06
US6193840B12001-02-27
EP1741828A12007-01-10
EP1564329A12005-08-17
Attorney, Agent or Firm:
VOITH PATENT GMBH (DE)
Download PDF:
Claims:
Patentansprüche

Trockenpartie einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Papier-, Verpackungspapier- oder Kartonbahn, wobei die Trockenpartie im Bahnlauf nach einem Oberflächenauftragsaggregat (1 ) als Nachtrockenpartie angeordnet ist und wenigstens eine einreihige Trockengruppe (10) mit Stabilisatoren (14) umfasst, welche zwischen einem jeweiligen Trockenzylinder (12, 12.1 , 22) und einer entsprechenden

Umlenkwalze (13) angeordnet sind,

dadurch gekennzeichnet,

dass wenigstens einer der Stabilisatoren (14) eine Abnahmezone (15) im Bereich der Ablösung der Faserstoffbahn (2) von dem Trockenzylinder (12, 12.1 , 22) und eine Haltezone (18) im Bereich des Sieblaufs vom Trockenzylinder (12, 12.1 , 22) zur Umlenkwalze (13) aufweist, und dass der Stabilisator (14) und damit die Abnahmezone (15) mit wenigstens einer Vakuumquelle, insbesondere einem Vakuumventilator, verbunden ist.

Trockenpartie nach Anspruch 1

dadurch gekennzeichnet,

dass alle Stabilisatoren (14) der ersten einreihigen Trockengruppe (10) der Nachtrockenpartie eine Abnahmezone (15) im Bereich der Ablösung der Faserstoffbahn (2) von dem Trockenzylinder (12, 12.1 , 22) und eine

Haltezone (18) im Bereich des geraden Sieblaufs zwischen Trockenzylinder (12, 12.1 , 22) und der Umlenkwalze (13) aufweist, und dass alle

Stabilisatoren (14) mit wenigstens einer Vakuumquelle, insbesondere einem Vakuumventilator, verbunden sind.

Trockenpartie einem der vorherigen Ansprüche

dadurch gekennzeichnet, dass die Abnahmezone (15) in Bahnlaufnchtung von einer oberen, sich in Maschinenquerrichtung erstreckenden Dichtung (16) und einer unteren, sich in Maschinenquerrichtung erstreckenden Dichtung (17) begrenzt ist und dass die Abnahmezone (15) durch die untere Dichtung (17) von der

Haltezone (18) weitgehend abgetrennt ist.

4. Trockenpartie nach einem der vorherigen Ansprüche

dadurch gekennzeichnet,

dass die untere Dichtung (17) als mechanische Dichtung, insbesondere mit einer oder mehreren Klingen aus Kunststoff ausgebildet ist.

5. Trockenpartie nach einem der vorherigen Ansprüche

dadurch gekennzeichnet,

dass die obere Dichtung (16) als mechanische Dichtung, insbesondere mit einer oder mehreren Klingen aus Kunststoff ausgebildet ist.

6. Trockenpartie nach einem der Ansprüche 1 bis 4

dadurch gekennzeichnet,

dass die obere Dichtung (16) als Luftmesser oder Luftdüse ausgebildet ist.

7. Trockenpartie nach einem der vorherigen Ansprüche

dadurch gekennzeichnet,

dass die Länge der Abnahmezone (15) in Bahnlaufrichtung zwischen oberer Dichtung (16) und unterer Dichtung (17) zwischen 40 und 300 mm, bevorzugt zwischen 60 und 200 mm beträgt.

8. Trockenpartie nach einem der vorherigen Ansprüche

dadurch gekennzeichnet,

dass der Stabilisator (14) so ausgeführt und so mit der Vakuumquelle verbunden ist, dass sich in der Abnahmezone (15) ein höherer Unterdruck ergibt als in der Haltezone (18).

9. Trockenpartie nach einem der vorherigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet,

dass der Stabilisator (14) so ausgeführt und so mit der Vakuumquelle verbunden ist, dass sich in der Abnahmezone (15) zwischen Trockensieb (1 1 ) und Stabilisatorwand ein Unterdruck von mindestens 600 Pa, bevorzugt von mindestens 800 Pa im Betrieb mit Papierbahn (2) ergibt.

10. Trockenpartie nach einem der vorherigen Ansprüche

dadurch gekennzeichnet,

dass die erste einreihige Trockengruppe (10) höchstens 4 Trockenzylinder (12, 12.1 ) aufweist.

1 1 . Trockenpartie nach einem der vorherigen Ansprüche

dadurch gekennzeichnet,

dass die erste einreihige Trockengruppe (10) an einer Stelle in der Trocken- partie vorgesehen ist, an der die Faserstoffbahn (2) vor Einlauf in die

Trockengruppe (10) einen Trockengehalt von höchstens 70%, bevorzugt von höchstens 65% aufweist.

12. Verfahren zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Papier-, Verpackungspapier- oder Kartonbahn mit einer Trockenpartie nach

Anspruch 1

dadurch gekennzeichnet,

dass durch wenigstens eine Vakuumquelle ein Unterdruck in einer

Abnahmezone (15) im Bereich der Ablösung der Faserstoffbahn (2) von dem Trockenzylinder (12, 12.1 , 22) und ein Unterdruck in einer Haltezone (18) im

Bereich des Sieblaufs von dem Trockenzylinder (12, 12.1 , 22) zur

Umlenkwalze (13) erzeugt wird.

13. Verfahren nach Anspruch 12

dadurch gekennzeichnet,

dass das Oberflächenauftragsaggregat (1 ) Stärke und Wasser auf die Faserstoffbahn (2) aufträgt.

14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13

dadurch gekennzeichnet,

dass das Oberflächenauftragsaggregat (1 ) mindestens 15 g/m2, bevorzugt mindestens 20 g/m2 Wasser auf die Faserstoffbahn (2) aufträgt.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14

dadurch gekennzeichnet,

dass die Faserstoffbahn (2) ein Rohpapier-Flächengewicht von höchstens 120 g/m2, bevorzugt von höchstens 100 g/m2 hat.

Description:
Trockenpartie einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoff bahn

Die Erfindung betrifft eine Trockenpartie einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Papier-, Verpackungspapier- oder Kartonbahn, wobei die Trockenpartie im Bahnlauf nach einem Oberflächenauftragsaggregat als Nachtrockenpartie angeordnet ist und wenigstens eine einreihige Trockengruppe mit Stabilisatoren umfasst, welche zwischen einem jeweiligen Trockenzylinder und einer entsprechenden Umlenkwalze angeordnet sind.

Weiterhin betrifft sie ein Verfahren zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Papier-, Verpackungspapier- oder Kartonbahn mit einer solchen Trockenpartie als Nachtrockenpartie. Eine Trockenpartie besteht aus einer oder mehreren Trockengruppen. Eine Trockengruppe ist dadurch definiert, dass die dazugehörigen Trockenzylinder oder Walzen über Räderkästen oder über ein Trockensieb so miteinander gekoppelt sind, dass sie im Betrieb die gleiche Geschwindigkeit haben. Eine Trockenpartie für das Rohpapier, also für die unbeschichtete Faserstoffbahn heißt Vortrocken- partie. Eine Trockenpartie nach einem Oberflächenauftrag heißt Nachtrockenpartie. Bei mehreren Oberflächenauftragsaggregaten in einer Maschine kann es mehrere Nachtrockenpartien geben. Da sich das Rohpapier bzw. eine Faserstoffbahn nach der Presse bezüglich Dehnung, Adhäsion und Trocknungseigenschaften anders verhält als eine frisch beschichtete Faserstoffbahn nach dem Oberflächenauftrag, werden Nachtrockenpartien anders als Vortrockenpartien gestaltet.

Bekannt sind Nachtrockenpartien beispielsweise aus der Druckschrift EP 1741828 A1 , wobei die Trockengruppen der Nachtrockenpartie zweireihig ausgeführt sind, d.h. mit einer oberen und einer unteren Reihe von Trockenzylindern, über die die Papierbahn im Wechsel geführt wird, und mit einem oberen und einem unteren Trockensieb. Da die Papierbahn nach dem Oberflächenauftrag, insbesondere beim Auftrag von Stärke, klebrig ist, sind auch Nachtrockenpartien mit Schwebetrockner bekannt, z.B. aus WO 99/64672. Hierbei wird die Papierbahn nach dem Auftrag zunächst kontaktlos durch einen Schwebetrockner geführt und mittels Heißluft, die auf die Papierbahn geblasen wird, getrocknet; und zwar so lange bis die Oberfläche soweit angetrocknet ist, dass sie nicht mehr klebrig ist. Zusätzlich werden auch einreihige Trockengruppen eingesetzt, d.h. nur mit einer oberen Reihe von Trockenzylindern und einer unteren Reihe von Umlenkwalzen, über welche die Papierbahn zusammen mit einem Trockensieb geführt wird. Bei höherer Geschwindigkeit oder höheren Anforderungen an die Papierqualität werden auch mehrere Schwebetrockner hintereinander vorgesehen, wie z.B. in EP 1564329 A1 dargestellt. Die Schwebetrockner haben allerdings, so wie alle Lufttrockner, einen höheren Energieaufwand für die Trocknung im Vergleich zu Trockenzylindern und sind auch in der Anschaffung teurer. Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine Nachtrockenpartie so weiterzuentwickeln, dass sie auch für Maschinen mit höherer Produktionsgeschwindigkeit, größerer Auftragsmenge, niedrigerem Flächengewicht und/oder geringerer Rohpapierfestigkeit effizient eingesetzt werden kann. D.h. mit hoher Runnability und geringem Energieaufwand.

Die Aufgabe wird für die Trockenpartie erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass sie entsprechend Anspruch 1 ausgebildet ist. Dabei hat die Trockenpartie wenigstens einen Stabilisator, der eine Abnahmezone im Bereich der Ablösung der Faserstoffbahn von dem Trockenzylinder und eine Haltezone im Bereich des Sieblaufs zwischen dem Trockenzylinder und der Umlenkwalze aufweist, wobei der Stabilisator und damit die Abnahmezone mit wenigstens einer Vakuumquelle, insbesondere einem Vakuumventilator verbunden sind. Durch das gezielte Aufbringen des Vakuums an der Abnahmezone des Stabilisators wird das Ablösen der noch klebrigen Faserstoffbahn vom Trockenzylinder verbessert.

Dadurch ist es auch möglich, auf einen Schwebetrockner zu verzichten, was die Nachtrockenpartie vereinfacht und den Energieaufwand für die Trocknung reduziert, welcher bei Lufttrocknern immer höher als bei Trockenzylindern ist. Die Nachtrockenpartie wird dann so ausgeführt, dass die erste einreihige Trockengruppe in Bahnlaufrichtung direkt nach dem Oberflächenauftragsaggregat oder direkt nach einer Bahnumlenkung angeordnet ist. Und trotzdem ist die Nach- trockenpartie so für Maschinen mit höherer Geschwindigkeit, insbesondere von über 1500 m/min, oder mit hoher Auftragsmenge, insbesondere mit einem Auftrag an Stärke von mehr als 1 ,5 g/m 2 je Seite, geeignet, ohne dass Bahnflattern aufgrund von übermäßiger Dehnung oder vermehrte Bahnabrisse auftreten. Besonders geeignet ist die erfindungsgemäße Nachtrockenpartie, wenn im Oberflächenauftragsaggregat auf beiden Seiten der Faserstoffbahn aufgetragen wird.

Besonders von Vorteil ist es, wenn alle Stabilisatoren der ersten einreihigen Trockengruppe der Nachtrockenpartie eine Abnahmezone im Bereich der Ablösung der Faserstoffbahn von dem Trockenzylinder und eine Haltezone im Bereich des Sieblaufs zwischen dem Trockenzylinder und der Umlenkwalze aufweisen, und alle Stabilisatoren mit wenigstens einer Vakuumquelle, insbesondere einem Vakuumventilator verbunden sind. Dadurch wird die Ablösung von den Trockenzylindern so lange durch die Abnahmezone verbessert, bis die Faserstoffbahn nicht mehr klebrig ist.

Die Abnahmezone wird vorteilhafterweise in Bahnlaufrichtung von einer oberen, sich in Maschinenquerrichtung erstreckenden Dichtung und einer unteren, sich in Maschinenquerrichtung erstreckenden Dichtung begrenzt, so dass die Abnahme- zone durch die untere Dichtung von der Haltezone weitgehend abgetrennt ist. Damit wird verhindert, dass zu viel Falschluft von der Haltezone in die Ablösezone gesaugt wird. Ebenso wird die vom Trockensieb mitgeschleppte Grenzluft vor der Abnahmezone abgehalten. Dadurch kann ein höheres Vakuum in der Abnahme- zone gehalten werden. Um den Verschleiß des Trockensiebes zu reduzieren, liegt die untere Dichtung in bevorzugter Ausführung nicht ganz am Trockensieb an, sondern ist in einem kleinen Abstand, insbesondere von weniger als 50 mm angeordnet.

Die untere Dichtung kann dabei als mechanische Dichtung, insbesondere mit einer oder mehreren Klingen aus Kunststoff, beispielsweise aus Teflon, ausgebildet sein. Selbst bei kurzzeitigem Kontakt zum Trockensieb wird so kein hoher Verschleiß verursacht. Eine mechanische Dichtung hat an dieser Position den Vorteil gegenüber einer Luftmesser-Dichtung, dass keine zusätzliche Luft in den Raum zwischen Trockensieb und Stabilisatorwand eingebracht wird, welche anschließend zur Aufrechterhaltung des Unterdrucks wieder abgesaugt werden müsste. Die obere Dichtung kann auch als mechanische Dichtung, insbesondere mit einer oder mehreren Klingen aus Kunststoff, beispielsweise aus Teflon, ausgebildet sein.

Alternativ kann die obere Dichtung auch als Luftmesser oder Luftdüse ausgebildet sein. Damit kann durch die mitgerissene Luft noch eine zusätzliche Unterdruckerzeugung in der Abnahmezone erreicht werden. Die ausgeblasene Luft muss nicht wieder abgesaugt werden, da das Luftmesser oder die Luftdüse bevorzugt so angeordnet ist, dass die Luft gegen die Laufrichtung des Trockensiebes ausgeblasen wird.

Um eine besonders gezielte Aufbringung des Unterdrucks im Ablösebereich der Faserstoffbahn zu erreichen und um eine unerwünschte Durchbiegung des Trockensiebes im Bereich der Haltezone zu vermeiden, ist es vorteilhaft, wenn die Länge der Abnahmezone in Bahnlaufrichtung zwischen oberer Dichtung und unterer Dichtung zwischen 40 und 300 mm, bevorzugt zwischen 60 und 200 mm beträgt. Vorteilhaft ist es aus den oben genannten Gründen auch, wenn der Stabilisator so ausgeführt und so mit der Vakuumquelle verbunden ist, dass sich in der Abnahmezone ein höherer Unterdruck ergibt als in der Haltezone. Erreicht werden kann das zum Beispiel, in dem im oder am Stabilisator eine gedrosselte Anbindung der Haltezone an die Vakuumquelle vorgesehen ist, oder indem die Abnahmezone und die Haltezone mit verschiedenen Vakuumquellen verbunden sind.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn der Stabilisator so ausgeführt und so mit der Vakuumquelle verbunden ist, dass sich in der Abnahmezone zwischen Trockensieb und Stabilisatorwand ein Unterdruck von mindestens 600 Pa, bevorzugt von mindestens 800 Pa im Betrieb mit Papierbahn ergibt. Dadurch wird die Ablösung der noch klebrigen Faserstoffbahn besonders gut unterstützt. Unterstützend auf die Runnability wirkt es, wenn die erste einreihige Trockengruppe der Nachtrockenpartie höchstens 4 Trockenzylinder aufweist. Durch solch eine kurze Trockengruppe kann die Bahnspannung feinfühlig mit Hilfe einer Geschwindigkeitsdifferenz zur nächsten Trockengruppe gesteuert werden. Vorteilhaft ist es, wenn die erste einreihige Trockengruppe an einer Stelle in der Trockenpartie vorgesehen ist, an der die Faserstoffbahn vor Einlauf in die Trockengruppe einen Trockengehalt von höchstens 70%, bevorzugt von höchstens 65% aufweist. Die Vorteile der erfindungsgemäßen Ausführung kommen dabei besonders zum Tragen, wenn die Faserstoffbahn noch sehr klebrig und aufgrund des relativ hohen Wassergehalts auch noch eine geringe Festigkeit aufweist. Insbesondere ist es auch hier möglich, auf den bisher notwendigen Schwebetrockner zu verzichten und die Nachtrockenpartie so vorzusehen, dass die erste einreihige Trockengruppe der Nachtrockenpartie in Bahnlaufrichtung direkt nach dem Oberflächenauftragsaggregat oder direkt nach einer Bahnumlenkung angeordnet ist.

Für das Verfahren wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Verfahren zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Papier-, Verpackungspapier- oder Kartonbahn entsprechend Anspruch 12 mit einer erfindungsgemäßen Trockenpartie nach Anspruch 1 ausgeführt wird. Dazu wird mit wenigstens einer Vakuumquelle ein Unterdruck in einer Abnahmezone im Bereich der Ablösung der Faserstoffbahn von dem Trockenzylinder und ein Unterdruck in einer Haltezone im Bereich des Sieblaufs von dem Trockenzylinder zur Umlenkwalze erzeugt. Durch dieses gezielte Aufbringen des Unterdrucks in der Abnahmezone wird die noch klebrige Faserstoffbahn besser vom Trockenzylinder abgelöst. Vorteilhaft ist es besonders, wenn das Oberflächenauftragsaggregat Stärke und Wasser auf die Faserstoffbahn aufträgt, insbesondere wenn auf beide Seiten der Faserstoffbahn aufgetragen wird. Da der Stärkeauftrag eine besonders klebrige Oberfläche der Faserstoffbahn verursacht, ist die Gefahr einer verschlechterten Runnability hier besonders groß, so dass sich das gezielt aufgebrachte Vakuum in der Abnahmezone sehr positiv auswirkt.

Ganz besonders gilt dies, wenn das Oberflächenauftragsaggregat mindestens 15 g/m 2 , bevorzugt mindestens 20 g/m 2 Wasser auf die Faserstoffbahn aufträgt. Dadurch wird die Faserstoffbahn zusätzlich geschwächt. Ähnliches gilt, wenn, die Faserstoffbahn ein Rohpapier-Flächengewicht von höchstens 120 g/m 2 , bevorzugt von höchstens 100 g/m 2 hat, da dann die Festigkeit geringer als bei höherem Flächengewicht ist und da die Rückfeuchtung über die Oberfläche sich stärker auswirkt. Anhand von Ausführungsbeispielen werden weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung erläutert unter Bezugnahme auf die Zeichnungen. Sie zeigen in Fig. 1 eine erfindungsgemäße Ausführung der Nachtrockenpartie

in Fig. 2 eine weitere erfindungsgemäße Ausführung der Nachtrockenpartie in Fig. 3 eine Detaildarstellung eines Stabilisators mit Abnahmezone für eine erfindungsgemäße Nachtrockenpartie.

Nachfolgend werden die Figuren detaillierter beschrieben. Fig. 1 zeigt eine Nachtrockenpartie, die nach einem Oberflächenauftragsaggregat 1 , durch das die Faserstoffbahn 2 geführt wird, angeordnet ist und direkt nach einer Bahnumlenkung 3, hier als Airturn ausgeführt, folgt. Es gibt keinen Schwebetrockner dazwischen. Die erste einreihige Trockengruppe 10 besitzt vier Trockenzylinder 12 und drei Umlenkwalzen 13, sowie drei Stabilisatoren 14 mit Abnahmezone 15. Die Haltezone unter der Abnahmezone 15 ist nicht extra dargestellt. Ebenso ist die Vakuumquelle, die in den Stabilisatoren und besonders in der Abnahmezone Unterdruck erzeugt, nicht dargestellt. Zusammen mit dem Trockensieb 1 1 wird die Faserstoffbahn 2 durch die Trockengruppe 10 geführt.

Daran schließt sich eine weitere einreihige Trockengruppe 20 an, welche Trockenzylinder 22 und Umlenkwalzen 23, sowie Stabilisatoren 24 und ein Trockensieb 21 aufweist. Die Ausführungsform mit mehreren einreihigen Trockengruppen (10, 20) ist besonders für sehr hohe Geschwindigkeiten oder sehr geringe Rohpapier-Flächengewichte oder sehr hohe Auftragsmengen geeignet. Die Stabilisatoren 24 sind hier ohne spezielle Abnahmezone ausgeführt. Je nach Auftragsmenge, Festigkeit der Faserstoffbahn und Geschwindigkeit, kann das eventuell möglich sein, da die Faserstoffbahn 2 nach der ersten Trockengruppe 10 eine etwas höhere Festigkeit besitzt und nicht mehr so klebrig ist.

Die erfindungsgemäße Nachtrockenpartie in Fig. 2 unterscheidet sich von der Ausführungsform in Fig.1 dadurch, dass die zweite Trockengruppe als zweireihige Trockengruppe 30 ausgeführt ist, welche eine obere Reihe von Trockenzylindern 32 und eine untere Reihe von Trockenzylindern 33, sowie ein oberes Trockensieb 31 und ein unteres Trockensieb 31.1 besitzt.

Fig. 3 zeigt im Detail einen Stabilisator 14 mit Abnahmezone 15, wie er zwischen einem Trockenzylinder 12, einer Umlenkwalze 13 und einem weiteren Trockenzylinder 12.1 angeordnet ist. Die Faserstoffbahn 2 wird zusammen mit dem Trockensieb 1 1 um die Zylinder und die Umlenkwalze herumgeführt. Auch hier ist die Vakuumquelle, die einen Unterdruck im Stabilisator 14 und in der Abnahmezone 15 erzeugt, nicht dargestellt. Zusätzlich kann auch die Umlenkwalze 13 besaugt sein. Die Haltezone 18 kann direkt vom Stabilisator 14 oder über die Umlenkwalze 13 besaugt sein. Die obere Dichtung 16 und die untere Dichtung 15 sind hier beide als mechanische Dichtung ausgeführt.

Bezugszeichenliste

Oberflächenauftragsaggregat

Faserstoffbahn

Bahnumlenkung

Trockengruppe (einreihig)

, 21 , 31 , 31 .1 Trockensieb

, 12.1 , 22, 32, 33 Trockenzylinder

, 23 Umlenkwalze

Stabilisator mit Abnahmezone

Abnahmezone

obere Dichtung untere Dichtung

Haltezone

weitere Trockengruppe (einreihig) Stabilisator

weitere Trockengruppe (zweireihig)