Nach Durchlaufen der Wasserextraktionsvorrichtungen einer Papierherstelimaschine gelangt die Papierbahn mit einem Wassergehalt von ca. 50% in die Trockengruppe der Papiermaschine. Die Trockengruppe besteht aus einer Mehrzahl von Trockenzylindern aus Stahl, die im Inneren mit Heißdampf gespeist werden und die in der Regel in zwei Ebenen übereinander und abwechselnd versetzt zueinander angeordnet sind, so daß die zu trocknende Papierbahn die Trockenzylinder nacheinander und diese Zylinder über einen Teil der Zylinderoberflache umschließend passiert. Dabei wird die Papierbahn mit Hilfe jeweils einer mitlaufenden Gewebebahn sowohl in der oberen als in der unteren Gruppe von Trockenzylindern gegen die Oberflache der Zylinder gepreßt.

Moderne Papiermaschinen arbeiten mit Geschwindigkeiten von ca. 1000-2200 m/min. Es hat sich gezeigt, daß mit der Erhöhung der Produktionsgeschwindigkeit die Papierbahn während des freien Laufes, d. h. in den Übergangsabschnitten zwischen jeweils zwei benachbarten Trockenzylindern unterstützt werden muß, damit Flatterbewegungen, Instabilität und letztlich ein Brechen der Papierbahn verhindert werden. Dies führt zu einem System, das anstelle von zwei getrennten Trockengeweben jeweils für die obere und die untere Gruppe von Trockenzylindern nur ein Trockengewebe verwendet, das mit der Papierbahn dauernd in Kontakt steht und diese stützt.

Ein derartiges System ist z. B. in Form des UNO RUN-Systems bekannt, bei dem die Papierbahn während der freiliegenden Strecke zwischen den Trockenzylindern unterstützt wird, und die obere oder die untere Gruppe von Trockenzylindern beheizt wird. Bei diesem System wird die Produktion dadurch gesteigert, daß die Maschinenstillstände reduziert werden können. Dabei muß eine Reduzierung der Trockenkapazität der Gruppe von Trockenzylindern und eine Erhöhung des spezifischen Dampfverbrauchs in Kauf genommen werden.

Aufgabe der Erfindung ist, gegenüber diesen bekannten Systemen, die Gefahr des Flatterns und damit einer Beschädigung der Bahn weitgehend auszuschalten, die Stabilität der Papierbahn beim Übergang von einer Gruppe von Trockenzylindern auf die andere zu erhalten, die Wärmeübertragung von den Trockenzylindern auf die Papierbahn zu erhöhen und damit mehr Wärmeenergie nutzbar zu machen, einen möglichst verbesserten Massetransfer Wasser/Luft in den Bahnabschnitten zu erzielen, in denen während des Bahndurchlaufes eine Verdampfung der Feuchtigkeit aus der Papierbahn erfolgt, und die Effektivität des Trockenabschnittes in Hinblick auf den spezifischen Dampfverbrauch zu verbessern.

Gemäß der Erfindung wird dies mit den Merkmalen des Kennzeichens des Anspruches 1 erreicht. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Mit dem erfindungsgemäßen Vorschlag wird erreicht, daß der Umschlingungsgrad der beheizten Trockenzylinder, die die Ebene der oberen Zylinder bilden, entscheidend vergrößert wird, so daß eine erhöhte und intensivere Wärmeübertragung von den oberen Trockenzylindern auf die zu beheizende Papierbahn erreicht wird. Des weiteren wird dadurch erreicht, daß die Strecke der Papierbahn, die zwischen zwei aufeinanderfolgenden beheizten Zylindern in der freien Luft erfolgt, erheblich verlängert und der Massentransfer Wasser/Luft bei der Verdampfung der Feuchtigkeit in der Papierbahn entscheidend vergrößert wird, weil der Papierbahn beim Durchlaufen der freien Strecke zwischen zwei aufeinanderfolgenden beheizten Zylindern eine im Vergleich zu herkömmlichen Geometrien verlängerte Strecke zur Verfügung steht, um die durch die Aufheizung der Zylinder frei werdende Feuchtigkeit abzugeben. Die Wahl der Geometrie der Trockenzylinder mit Umlenkwalzen hängt dabei vor allem von den Stuhlungseigenschaften der Maschine ab, so daß entsprechende Ausführungsformen der Erfindung an die räumlichen Gegebenheiten entsprechend der Stuhlung der Anlage angepaßt werden.

Der Grad der Umschlingung der Papierbahn an den beheizten Trockenzylindern beträgt bei konventionellen Anlagen ca. 2 x 170 = 340° (bei oberen und unteren beheizten Zylindern), bei einer Anlage UNO RUN etwa 210° und bei einem System nach der Erfindung etwa 260°. Letzterer Wert ist gegenüber dem Wert herkömmlicher UNO RUN Maschinen beachtlich höher, so daß eine wesentlich größere Wärmemenge von den beheizten Zylindern auf die Papierbahn übertragen wird. Der noch höhere Wert bei konventionellen Maschinen ist dadurch bedingt, daß sowohl die oberen als auch die unteren Trockenzylinder beheizt sind.

Die Praxis hat ergeben, daß bei einem Durchmesser D der beheizten Trockenzylinder die Strecke der Papierbahn, die in Kontakt mit der Umgebungsluft steht, also die freie Strecke zwischen zwei bzw. drei benachbarten beheizten Zylindern, bei konventionellen Anlagen etwa 2,0 D, bei einem System UNO RUN etwa 3,5 D und bei einem System nach vorliegender Erfindung etwa 4,15 D beträgt, so daß im Falle der Erfindung wesentlich mehr Feuchtigkeit von der Papierbahn aus der Strecke zwischen zwei benachbarten beheizten Zylindern abgenommen werden kann als bei vergleichbaren Anlagen ; dies ist u. a. dadurch bedingt, daß aufgrund der größeren Strecke für die Verdampfung mehr Zeit zur Verfügung steht.

Die verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung geben dem Konstrukteur die Möglichkeit, auf eine Reihe anderer Kriterien einzugehen, beispielsweise die räumlichen Verhaltnisse im Zugang zu den Taschen, die Berücksichtigung der Stuhlungsgeometrie, die Wahl der Positionierung der Bahnstabilisatoren, usw. Der Konstrukteur ist weiter in der Lage, Elemente der unterschiedlichen Ausführungsformen der Erfindung miteinander in speziellen Fällen zu kombinieren, z. B. verschiedene Gruppen zusammenzulegen, Änderungen in bezug auf die Stuhlungsgeometrie vorzunehmen, usw.

Insbesondere ist es bei der Umrüstung von bereits bestehenden Anlagen und Maschinen zweckmäßig, in Hinblick auf bereits vorhandene Bahnstabilisatoren, Blaskasten, usw. die Möglichkeiten von Variationen zu haben, um bestehende Einrichtungen soweit wie möglich nutzen zu können. Im Rahmen der Erfindung lassen sich bei entsprechender Auswahl von unterschiedlichen Ausführungsformen vorhandene Elemente, z. B. Leitwalzen, Kugellager und dergl., auch ohne Verstärkung für wesentlich höhere Gewebespannungen verwenden.

Der mit der Erfindung erzielbare größere Massentransfer Wasser/Luft hat zur Folge, daß die Papierbahn an dem nachfolgenden beheizten Trockenzylinder mit einer niedrigeren Temperatur als bei einer herkömmlichen Anlage, z. B. UNO RUN-System ankommt. Dies bewirkt, daß die Wärmeübertragung entsprechend höher wird.

Aufgrund der höheren Werte des Wärmetransfers verringert sich der Dampfverbrauch der Anlage. insgesamt) äßt sich mit dem erfindungsgemäßen Vorschlag die Leistung gegenüber einem bekannten System UNO RUN um etwa 25-30% erhöhen.

Nachstehend wird die Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung anhand von Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigt : Fig. 1 eine bekannte Ausführung einer herkömmlichen Trockengruppe einer Papiermaschine in schematischer Darstellung, Fig. 2 eine Ausführungsform einer bekannten Trockengruppe, die als"UNO RUN- System"bekannt ist, Fig. 3 eine Ausführungsform einer Trockengruppe einer Papiermaschine nach der Erfindung, Fig. 4 eine andere Ausführungsform einer Trockengruppe nach der Erfindung, Fig. 5 eine weitere Variante einer bekannten Ausführungsform einer Trockengruppe, die als"SINGLE FELT System"bekannt ist.

Fig. 6 eine gemäß der Erfindung weiterentwickelte verbesserte Ausführungsform einer Trockengruppe entsprechend Fig. 5, Fig. 7 eine weitere Variante einer bekannten Ausführungsform einer Trockengruppe, Fig. 8 eine gemäß der Erfindung weiterentwickelte, verbesserte Ausführungsform einer Trockengruppe nach Fig. 7, und Fig. 9 eine gegenüber der Anordnung nach Fig. 8 abgeänderte Ausführungsform der Erfindung.

Die Ausführungsform nach Fig. 1 zeigt eine Geometrie mit einer oberen Gruppe von beheizten Trockenzylindern 1,3,5,7 und einer unteren Gruppe von beheizten Trockenzylindern 2,4,6, die zick-zackförmig zueinander versetzt in zwei parallelen Ebenen angeordnet sind. Ein oberes Trockengewebe 8 ist auf einem Abschnitt A-B/E-F /usw... (Aufheizstrecken) des Umfangs aufliegend über die oberen Trockenzylinder 1, 3,5,7 und über Leitwalzen 9,10,11 zwischen den Trockenzylindern 1 und 3 bzw. 3 und 5 bzw. 5 und 7 geführt. Vor dem Trockenzylinder 1 und hinter dem Trockenzylinder 7 sind weitere Leitwalzen 12,13 und im weiteren Verlauf der Gewebebahn 8 zusätzliche, nicht dargestellte Walzen, z. B. Spannwalzen, Führungswalzen und dergl., in an sich bekannter Weise angeordnet.

Entsprechend der oberen Gewebebahn 8 ist eine untere Gewebebahn 14 über den unteren Abschnitt der beheizten Trockenzylinder 2,4,6 geführt, die mit Hilfe von Leitwalzen 15,16,17,18 im Abschnitt C-D/usw... (Aufheizstrecken) an die Trockenzylinder 2,4,6 angepreßt wird. Die feuchte Papierbahn, die beim Durchlaufen der Trockengruppe Feuchtigkeit abgibt, ist mit 19 bezeichnet. Sie verläuft jeweils abwechselnd im oberen und im unteren Abschnitt der Gruppen von Trockenzylindern zick-zackförmig zwischen den Gewebebahnen 8 und 14 nacheinander über die Trockenzylinder 1-7 und ist auf den Abschnitten B-C, D-E/usw (Verdampfungsstrecken), d. h. jeweils im Übergang von dem oberen auf die unteren Trockenzyiinder und umgekehrt nicht unterstützt. Die Durchlaufgeschwindingkeit ist bei derartigen Anordnungen begrenzt.

Figur 2 zeigt eine gegenüber der Anordnung nach Figur 1 weiterentwickelte Ausführungsform, nämlich die sogenannte UNO RUN-Geometrie, bei der die Gewebebahn 20 und die Papierbahn 19 gemeinsam zick-zackförmig über die Trockenzylinder 1-7 geführt werden, wobei die Gewebebahn 20 die Papierbahn 19 im Bereich A-B'/E'-F'/usw. (Aufheizstrecken) gegen die obere Gruppe von beheizten Trockenzylindern preßt. Da die Gewebebahn 20 an den Trockenzylindern 1, 3,5,7 auf der Papierbahn 19 aufliegend angeordnet ist, ist die Zuordnung von Papier- und Gewebebahn an den unteren Trockenzylindern 2,4,6 umgekehrt, d. h. die Gewebebahn 20 liegt zwischen Papierbahn 19 und den Trockenzylindern 2,4,6.

Damit ist an den unteren Trockenzylindern die Gewebebahn der Hitze der eventuellen dampfbeheizten Oberfläche der Trockenzylinder ausgesetzt, nicht aber die zu trocknende Papierbahn, wodurch eine Beheizung der unteren Trockenzylinder eine Wärmeübertragung auf die Papierbahn verhindert. In der Praxis wird deshalb die untere Gruppe von Trockenzylindern nicht mehr beheizt, und entsprechend stellt der Abschnitt B'-E'die Verdampfungsstrecke dar. Im Übergang von den oberen zu den unteren Trockenzylindern sind Bahnstabilisatoren 21,22,23 angeordnet, die die von der Gewebebahn 20 mitgenommene Luft, die vor dem Zylinder 2 einen Luftstau hervorrufen würde, aufnimmt und abführt. Die Ziffern 24,25,26 bezeichnen an sich bekannte Schaber, die auf die Oberfläche der Trockenzylinder 1,3,5 und 7 einwirken.

Die Anordnung nach Figur 3 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, die eine Verbesserung der Anordnung nach Figur 2 darstellt. Die Trockenzylinder 1-7 sind entsprechend den Trockenzylindern 1-7 der Figur 2 angeordnet, die Papierbahn 19 und die Gewebebahn 20 entsprechen den Bahnen 19 und 20 der Figur 2. Die unteren Trockenzylinder 2,4,6 können unbeheizt sein, während die oberen Trockenzylinder 1,3,5,7 beheizt sind. Zwischen den Zylindern 2 und 3 ist der Verlauf der Bahnen 19, 20 durch Einsetzen einer Leitwalze 27, zwischen den Zylindern 4 und 5 durch Einsetzen einer Leitwalze 28, und zwischen den Zylindern 6 und 7 durch Einsetzen einer Leitwalze 29 in Laufrichtung im Vergleich zum geradlinigen Verlauf verlangert bzw. ausgelegt, so daß die Trockenzylinder 3,5,7 auf einem größeren Abschnitt K-L (Aufheizstrecke) der Zylinderumfangsfläche umschlungen werden und dadurch eine erheblich längere Wärmeübertragungsstrecke als bei der Anordnung nach Figur 2 erreicht wird. Damit steht für die Verdampfung der Feuchtigkeit eine größere Strecke G-K als in Figur 2 (dort B'-E') zur Verfügung, die sich aus der Umschlingungsstrecke H-l an dem unbeheizten Zylinder 2 und der freien Bahnstrecke G-H und I-K, ausgelenkt durch die Leitwalze 27, zusammensetzt.

Durch die in der Geometrie nach Fig. 3 stattfindende Verschiebung und Auslenkung des in Figur 2 geradlinigen Übergangsverlaufes der Bahnen von einem Trockenzylinder 3 zum nachfolgenden 4 ergibt sich dadurch, daß die Papierbahn die beheizten Trockenzylinder 3,5,7 über eine größere Strecke K-L umschlingt, eine erhöhte Wärmeübertragung von diesen Trockenzylindern auf die Papierbahn. Andererseits legt aufgrund der größeren, freien Laufstrecke G-K der Papierbahn 19 zwischen dem Verlassen des oberenTrockenzylinders 1 und dem Erreichen des nächsten oberen Trockenzylinders 3 der jeweilige Papierbahnabschnitt eine längere Strecke zurück und demzufolge steht mehr Zeit zu einer intensiveren Verdampfung der in der Papierbahn enthaltenen Feuchtigkeit zur Verfügung, so daß eine verbesserte Verdampfung der Feuchtigkeit erzielt wird. Auch bei dieser Ausführungsform sind analog zu der Darstellung nach Figur 2 Bahnstabilisatoren 21 und Schaber 24 vorgesehen.

Bei der Ausführungsform nach Figur 4 ist die Auslenkung der Papierbahn 19 und der sie unterstützenden Gewebebahn 20 im Gegensatz zu der Ausführungsform nach Figur 3 so vorgenommen, daß durch Einsetzen von Leitwalzen 30,31,32,33 die entsprechenden beheizten Trockenzylinder 1,3,5,7 der oberen Gruppe in einem größeren Winkel und über einen größeren Abschnitt K'-L' (Aufheizstrecke) umschlungen werden als dies bei der Ausführungsform nach Figur 2 und in Bezug auf den Trockenzylinder 1 nach Figur 3 der Fall ist, so daß damit eine höhere Wärmeübertragung von den Trockenzylindern auf die Papierbahn erreicht wird.

Gleichzeitig steht durch die Verlängerung des freien, unterstützten Abschnittes G'-K' der Bahn aufgrund der Auslenkung des Bahnverlaufes eine größere Verdampfungsstrecke zwischen zwei aufeinanderfolgenden, beheizten Trockenzylindern 1,3 bzw. 3,5 bzw. 5,7 zur Verfügung, wodurch die Papierbahn mehr Zeit erhält, um Feuchtigkeit abzugeben.

Figur 5 stellt eine weitere bekannte Ausführung einer Gruppe von beheizten Trockenzylindern 34,35,36,37 mit dazwischengeschalteten Umlenkwalzen 38,39, 40 in einer anderen Ausgestaltung der Trockengruppe dar, die als"SINGLE FELT System"bekannt ist. Bei einem derartigen System fehlt die untere Gruppe von beheizten oder nichtbeheizten Trockenzylindern, die durch die Minizylinder bzw.

Umlenkwalzen 38-40 ersetzt sind. Die Aufheizstrecke N-O entspricht etwa der Geometrie nach Fig. 2, die Verdampfungsstrecke O-P ist erheblich kürzer als die der Geometrie nach Fig. 2, da die Minizylinder einen geringen Abstand von den Trockenzylindern 34,35,36,37 und zudem einen wesentlich kleineren Durchmesser haben.

Figur 6 zeigt ein System, daß gegenüber dem in Figur 5 dargestellten System in erfindungsgemäßer Weise weiterentwickelt ist. Die Papierbahn 19 und die Gewebebahn 20 werden gemeinsam über die beheizten Trockenzylinder 34-37 geführt, und zwar so, daß beide Bahnen die Zylinderumfangsfläche jeweils in höherem Maße umschlingen sIs bei der Anordnung nach Figur 5. Die Aufheizstrecke N'-O am Trockenzylinder 35 verläuft somit von der Stelle N'über den Zylinderumfang zur Stelle O, so daß die Papierbahn 19 den Zylindermantel auf einem größeren Abschnitt des Trockenzylinders umschließt als bei der bekannten Ausführung, und demzufolge mehr Wärme von dem Trockenzylinder 35 auf die Papierbahn 19 übertragen wird.

Dies wird dadurch erreicht, daß zusätzlich zu den Umlenkwalzen 38,39,40 jeweils eine weitere Leitwalze 41,42,43 zugeschaltet wird und die Bahnstrecke O-P' zwischen zwei benachbarten Trockenzylindern 35,36 entscheidend verlangert wird, so daß aufgrund einer derartigen vergrößerten Verdampfungsstrecke eine verbesserte Verdampfung, d. h. ein erhöhter Massentransfer Wasser/Luft erzielt wird.

Figur 7 zeigt eine bekannte Geometrie einer Trockeneinrichtung bestehend aus oberen und unteren beheizten Zylindern, analog der Darstellung nach Figur 1, jedoch in Form von Zwischengruppen mit Gruppentrennung. Bei einer derartigen Konstruktion sind für die Taschenbelüftung Blas-Saugkästen erforderlich. Die Geometrie der Trockeneinrichtung nach Figur 7 ist durch die Stuhlung der Maschine bedingt. Die Trockenzylinder 1-6 einer Gruppe sind von einem vorausgehenden Zylinder 58 getrennt. Die Trockenzylinder sind durchwegs beheizt. Ihnen zugeordnet sind Leitwalzen 44,45,46 und 47 vorgesehen, über die die obere Gewebebahn 48 geführt ist, ferner Leitwalzen 49,50,51 und 52, über die die untere Gewebebahn 53 geführt ist. Desweiteren sind Blas-Saugkästen 54,55,56,57 vorgesehen, die hauptsächlich als Papierbahnstabilisatoren dienen. Die dargestellten Trockenzylinder 58 und 60 sind Teil einer vorausgehenden bzw. nachfolgendenTrockeneinrichtung. Bei dieser Geometrie sind Abschnitte der Papierbahn 19 an den Strecken zwischen jeweils einer oberen und einer unteren Leitwalze bzw. zwischen einer Leitwalze und einem Trockenzylinder nicht unterstützt und damit nicht geführt. Aufheizstrecke und Verdampfungsstrecke entsprechen der Geometrie der Trockengruppe nach Fig. 1.

Eine derartige bekannte Konstruktion ist nach Figur 8 in erfindungsgemäßer Weise so weitergebildet, daß die Bahn sehr gut belüftet wird, so daß Blas-Saugkästen entfallen können, und daß die Papierbahn 19 auf ihren gesamten Verlauf von der Gewebebahn 62 unterstützt ist. Dabei wird die Papierbahn 19 und die Gewebebahn 62 bei ihren Durchlauf durch die Trockenzylinder 1-6 so geführt, daß die beheizten Trockenzylinder 2,4,6 von den Bahnen wesentlich weiter umschlungen werden als die beheizten Trockenzylinder 2,4,6 der Anordnung nach Figur 7, und daß damit die Aufheizstrecke T-U entscheidend vergrößert wird. Dies wird dadurch erreicht, daß die freie Strecke der Bahn zwischen einem unbeheizten und einem nachfolgenden beheizten Trockenzylinder 1,2 ; 3,4, dadurch, daß die Bahnen 56 und 62 um die Leitwalzen 50,51,52 in einer Schleife herumgeführt werden, wesentlich verlängert wird, und demzufolge die Verdampfungsstrecke U-V ebenfalls eine wesentlich größere Länge erhält.

Bei der Bahnführung nach Fig. 8 ist die Verdampfungsstrecke U-V im Anschluß an die Aufheizstrecke T-U vor dem Auflaufen der Bahn auf den jeweiligen beheizten Trockenzylinder 2,4,6 durch die Umlenkwalze 50,51,52 verlängert bzw. ausgelenkt vorgesehen, während der von dem jewei I igen Trockenzyl i nder 2,4,6 ablaufende Tei I der Bahn geradlinig, d. h. auf dem kürzesten Weg zum Trockenzylinder 3 bzw. 5 geführt ist.

Die Variante nach Fig. 9 ist so ausgelegt, daß die am jeweiligen Trockenzylinder 2,4, 6 auflaufende Bahnstrecke V-W von dem jeweils vorausgehenden Trockenzylinder 1, 3,5 zum Trockenzylinder 2,4,6 geradlinig verläuft und die ablaufende Bahnstrecke W-X entgegen der Bahndurchlaufrichtung um die jeweilige Umlenkwalze 50', 51', 52' geführt ist, ehe sie den jeweiligen nachlaufenden Trockenzylinder 3,5,60 erreicht, so daß die Verdampfungsstrecke W-X wesentlich langer ist als die vorausgehende, an die die verlängerte Aufheizstrecke V-W anschließt.

Diese Variante trägt baulichen Gegebenheiten vorhandener Papiermaschinen- Trockengruppen Rechnung, damit bei einem entsprechenden Umbau der Maschine vorhandene Baugruppen soweit wie möglich weiterbenutzt werden können.

Die Gruppentrennungen dieser beiden Varianten wurden durch die Anwendung der Ausführungsformen nach der Erfindung mit einer bekannten"LICK-DOWN Geometrie"-Ausführung vorgesehen, so dass auch in den Gruppentrennungen die Unterstützung der Bahn während des gesamten Laufs gewährleistet wird.

Bezugszeichenliste 1,3,5,7 Gruppe von beheizten Trockenzylindern 2,4,6 Gruppe von beheizten Trockenzylindern 8 oberes Trockengewebe 9,10,11,12,13 Leitwalzen für oberes Trockengewebe 14 unteres Trockengewebe 15,16,17,18 LeitwaZzen fü r unteres Trockengewebe 19 Papierbahn 20 Gewebebahn 21,22,23 Bahnstabilisatoren 24,25,26 Schaber 27,28,29 Leitwalzen 30,31,32,33 Leitwalzen 34,35,36,37 beheizte Trockenzylinder 38,39,40 Umlenkwalzen 41,42,43 Leitwalzen 44,45,46,47 Leitwalzen 48 obere Gewebebahn 49,50,51,52 Leitwalzen 50', 51', 52'Leitwalzen 53 untere Gewebebahn 54,55,56,57 Blas-Saugkästen 58 und 60 Trockenzylinder 62 Gewebebahn 63 und 63'Umlenkwalzen