EP0818573A2 - Verfahren und Vorrichtung zum Entwässern einer Papierbahn - Google Patents
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- D21F3/0272—Wet presses in combination with suction or blowing devices
Definitions
- the invention relates to a method for dewatering a Paper web by the action of a gas pressure.
- the invention further relates to a device for dewatering a paper web, with a press nip through which a paper web trapped between two bands.
- wet presses generally roller presses or shoe presses
- Dry contents are in the press section reached by approx. 50%.
- a disadvantage with the known arrangement is the previous one Moistening one of the two felt sheets, on the one hand leads to an increased energy requirement and on the other hand the Effectiveness of drying when there is insufficient energy supply reduced.
- the invention is therefore based on the object of a method and to provide a device for dewatering a paper web, which means a particularly high dry content on gentle and energy-saving way when passing through a press nip can be achieved without having to leave the press nip the risk of blistering or even delamination of the Paper web exists.
- This invention is applied to a method for dewatering a Paper web released by the action of a gas pressure, that by one essentially across the paper web Directed gas flow moisture expelled from the paper web becomes.
- the paper web between two belts through a press nip performed, with a first of the two bands of a soft and easily compressible material and the second one two tapes from a hard, relatively incompressible and water-absorbent material.
- At least the first volume or the roller over which the first belt is guided is heated.
- a hot air flow be directed across the paper web.
- the press nip can be formed by a shoe press. It is understood that here also the counter roll of the shoe press roll as a suction roll can be trained.
- the press nip is formed by two screen rollers, between which a pressure drop is provided.
- FIG. 1 shows a device according to the invention as a whole number 10.
- the device 10 comprises a shoe press which consists of a underlying shoe press roll 16 and an overhead Counter roll 18 is made.
- a shoe press which consists of a underlying shoe press roll 16 and an overhead Counter roll 18 is made.
- By the between the two rollers 16, 18 formed press nip 12 passes a paper web 14, the between an upper first band 20 and a lower, second Volume 22 is performed.
- the first tape is made 20, which can also be formed as a felt tape as dry as possible, slightly compressible and soft Material.
- FIG. 1 An additional Heating can be achieved like this through a heating element 24 for heating the first band 20 and by a heating element 26 for heating the counter roller 18 is shown in FIG. 1.
- FIG. 1 A modification of the arrangement according to FIG. 1 is shown schematically in FIG Fig. 2 and generally designated by the number 30.
- the paper web 14 passes through a press nip 32, which is formed by two screen rollers 36, 38.
- drying effect can be improved by that a hot air stream or a hot steam stream from the screen roller 38 passes into the screen roller 36.
- FIG. 3 Another modification of the arrangement according to FIG. 1 is shown schematically in Fig. 3 and overall with the number Designated 50.
- the paper web 14 passes through a press nip 52, that of an overhead shoe press roll 56 and one below it arranged suction roller 58 is formed.
Landscapes
- Paper (AREA)
- Drying Of Solid Materials (AREA)
Abstract
Es werden ein Verfahren zum Entwässern einer Papierbahn (14)
durch Einwirkung eines Gasdruckes und eine hierzu geeignete
Vorrichtung (10) angegeben, wobei ein im wesentlichen quer durch
die Papierbahn (14) gerichteter Gasstrom erzeugt wird, durch
den Feuchtigkeit aus der Papierbahn (14) ausgetrieben wird.
Dies kann dadurch geschehen, daß die Papierbahn zwischen zwei
Bändern geführt wird, wovon das erste Band (20) aus einem
weichen, möglichst trockenen und leicht kompressiblen Material
besteht und das zweite Band (22) aus einem harten, relativ
inkompressiblen und wasseraufnahmefähigen Material besteht.
Infolge der Kompression des ersten Bandes (20) beim Eintreten
in den Preßspalt (12) wird eine durch die Papierbahn (14) in
Richtung auf das zweite Band (22) gebildete Gasströmung erzeugt,
durch die Feuchtigkeit mitgenommen wird, die zum großen Teil
von dem zweiten Band (22) absorbiert wird.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entwässern einer
Papierbahn durch Einwirkung eines Gasdruckes.
Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zum Entwässern
einer Papierbahn, mit einem Preßspalt, durch den eine Papierbahn
zwischen zwei Bändern eingeschlossen hindurchgeführt wird.
Zum Entwässern einer Papierbahn sind zahlreiche Vorrichtungen
und verfahren gebräuchlich. In den meisten Papiermaschinen
erfolgt die Entwässerung der Papierbahn nach der Siebpartie
durch eine mechanische Entwässerung in sogenannten Naßpressen
(im allgemeinen Walzenpressen oder Schuhpressen) sowie mit einer
nachfolgenden Kontakttrocknung in einer ein- oder zweireihigen
Trockenpartie. Dabei werden in der Pressenpartie Trockengehalte
von ca. 50 % erreicht.
Höhere Trockengehalte können in der Pressenpartie nur durch
die sogenannte Impulstrocknung erreicht werden, wobei die
Papierbahn in einem Nip, vorzugsweise einer Schuhpresse, soweit
erhitzt wird, daß sich im Papier Wasserdampf bildet, der zum
Austreiben des in der Bahn vorhandenen Wassers (Oberflächenwasser
und Zwickelwasser) dient.
Ein wesentliches Problem bei diesem Trocknungsverfahren tritt
beim Verlassen des Preßspaltes auf, da die Papierbahn in der
Regel nur unvollständig getrocknet werden kann und infolge der
stark erhöhten Temperatur zumindest ein Teil des enthaltenen
Wassers verdampfen kann, was beim Verlassen des Preßspaltes
zu einer plötzlichen Expansion und damit zur Blasenbildung führen
kann, wodurch häufig der Faserzusammenhalt der Papierbahn
zerstört wird. Es kommt also zum bekannten Effekt der Delamination.
Aus der US-A-4 738 752 sind ein derartiges Verfahren und eine
derartige Vorrichtung bekannt, womit eine deutlich verbesserte
Trocknung bei hohem Druck im Preßspalt und bei Temperaturen
bis zu 180 °C erfolgen soll. Dieses herkömmliche Verfahren ist
mit den zuvor bereits erwähnten Nachteilen behaftet.
Bei einem alternativen Verfahren gemäß der DE-A-4 216 114 wird
die zu entwässernde Papierbahn zwischen zwei Preßfilzen durch
einen Preßspalt geführt, wobei einer der beiden Preßfilze zuvor
befeuchtet wird und bei Durchtritt durch den Preßspalt mit Hitze
beaufschlagt wird, um somit Dampf zu erzeugen und zur Austreibung
der Flüssigkeit aus der Papierbahn zu verwenden.
Ein Nachteil bei der bekannten Anordnung besteht in der vorherigen
Befeuchtung einer der beiden Filzbahnen, was einerseits
zu einem erhöhten Energiebedarf führt und andererseits die
Wirksamkeit der Trocknung bei nicht ausreichender Energiezufuhr
vermindert.
Der Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
und eine Vorrichtung zum Entwässern einer Papierbahn zu schaffen,
womit ein besonders hoher Trockengehalt auf schonende und
energiesparende Weise beim Durchtritt durch einen Preßspalt
erreicht werden kann, ohne daß nach Verlassen des Preßspaltes
die Gefahr einer Blasenbildung oder gar einer Delamination der
Papierbahn besteht.
Diese Erfindung wird bei einem Verfahren zum Entwässern einer
Papierbahn durch Einwirkung eines Gasdruckes dadurch gelöst,
daß durch einen im wesentlichen quer durch die Papierbahn
gerichteten Gasstrom Feuchtigkeit aus der Papierbahn ausgetrieben
wird.
Nach diesem Verfahren, das ähnlich einer Durchlufttrocknung
funktioniert, wird ein hoher Trockengehalt auf schonende Weise
erreicht, wobei gleichzeitig eine Gefahr der Bahnbeschädigung
beim Verlassen des Preßspaltes vermieden wird.
In vorteilhafter Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens
wird die Papierbahn zwischen zwei Bändern durch einen Preßspalt
geführt, wobei ein erstes der beiden Bänder aus einem weichen
und leicht kompressiblen Material besteht und das zweite der
beiden Bänder aus einem harten, relativ inkompressiblen und
wasseraufnahmefähigem Material besteht.
Auf diese Weise wird das erste Band, das in möglichst trockenem
Zustand an den Preßspalt herangeführt wird, im Preßspalt unter
Wirkung des Preßdruckes stark komprimiert, so daß die darin
enthaltene Luft in Richtung auf die Papierbahn und auf das zweite
Band ausweicht und somit Feuchtigkeit aus der Papierbahn
austreibt, die von dem zweiten, wasseraufnahmefähigen Band
aufgenommen wird.
Ohne zusätzliche äußere Maßnahmen wird auf diese Weise eine
schonende Austreibung der Feuchtigkeit im Preßspalt erreicht
und eine Blasenbildung außerhalb des Preßspaltes vermieden.
Um die Trocknungswirkung zu verbessern, wird in einer vorteilhaften
Weiterbildung der Erfindung zumindest das erste Band
oder die Walze, über die das erste Band geführt ist, beheizt.
Durch die Beheizung des ersten Bandes und/oder der Walze wird
die durch Kompression des ersten Bandes bewirkte Luftströmung
durch die Papierbahn in Richtung auf das zweite Band unterstützt
und eine Austreibung der Feuchtigkeit in das zweite Band
verbessert. Da nicht die Papierbahn selbst, sondern lediglich
das erste Band und/oder ggf. die Walze, über die das erste Band
geführt ist, beheizt werden, geschieht dies auf äußerst schonende
Weise, da die Temperaturen bei diesem Vorgang in der Regel
deutlich unterhalb von 100 °C bleiben.
Um die Austreibung von Feuchtigkeit zu unterstützen, kann in
einer zusätzlichen Weiterbildung der Erfindung ein Heißluftstrom
quer durch die Papierbahn gerichtet werden.
Sofern erhöhte Temperaturen oberhalb von 100 °C in auf genommen
werden können, kann statt eines Heißluftstroms auch ein Heißdampfstrom
quer durch die Papierbahn gerichtet werden, was zu
einer weiteren Erhöhung des Trockengehaltes führt, allerdings
einen erhöhten Energiebedarf benötigt und je nach gewählter
Heißdampftemperatur schon eine etwas erhöhte Gefahr der Blasenbildung
beim Austritt aus dem Preßspalt mit sich bringt.
Der Preßspalt kann in vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung
von einer Schuhpresse gebildet sein. Es versteht sich, daß
hierbei auch die Gegenwalze der Schuhpreßwalze als Saugwalze
ausgebildet sein kann.
Bei einer alternativen Ausführung der Erfindung ist der Preßspalt
von zwei Siebwalzen gebildet, zwischen denen ein Druckgefälle
vorgesehen ist.
Auf diese Weise wird ein Gasstrom quer durch die Papierbahn
mit Hilfe von Druckluft, die aus der einen Siebwalze durch die
Papierbahn in die andere Siebwalze eintritt, bzw. mit Unterstützung
eines Vakuums an der anderen Siebwalze erreicht. Um
gute Trocknungsergebnisse zu erzielen, sind hierbei Temperaturen
von unterhalb von 100 °C ausreichend, was eine besonders
schonende Behandlung der Papierbahn sicherstellt.
Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und die nachstehend
noch zu erläuternden Merkmale der Erfindung nicht nur in
der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen
Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den
Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus
der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele
unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Es zeigen:
- Fig. 1
- eine erste Ausführung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Entwässern einer Papierbahn in schematischer Darstellung;
- Fig. 2
- eine Abwandlung der Vorrichtung gemäß Fig. 1; und
- Fig. 3
- eine weitere Abwandlung der erfindungsgemäßen Vorrichtung in schematischer Darstellung.
In Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung insgesamt mit
der Ziffer 10 bezeichnet.
Die Vorrichtung 10 umfaßt eine Schuhpresse, die aus einer
untenliegenden Schuhpreßwalze 16 und einer obenliegenden
Gegenwalze 18 besteht. Durch den zwischen den beiden Walzen
16, 18 gebildeten Preßspalt 12 gelangt eine Papierbahn 14, die
zwischen einem oberen ersten Band 20 und einem unteren, zweiten
Band 22 geführt ist.
Während das untere Band 22, das vorzugsweise als Filzband
ausgeführt ist und aus einem relativ harten, inkompressiblen,
wasseraufnahmefähigen Material besteht, besteht das erste Band
20, das gleichfalls als Filzband ausgebildet sein kann, aus
einem möglichst trockenen, leicht kompressiblen und weichen
Material.
In Fig. 1 ist die Breite des Bandes 20 bewußt übertrieben
dargestellt, um diesen Unterschied zwischen den beiden Bändern
zu verdeutlichen. Im Preßspalt 12 werden beide Bänder 20, 22
zusammengepreßt, wobei das erste Band 20 infolge seiner Nachgiebigkeit
eine große Volumenänderung erfährt und das zweite
Band 22 infolge seiner schlechten Nachgiebigkeit nur eine geringe
Volumenänderung erfährt. Folglich wird somit im ersten Band 20
enthaltene Luft aus diesem Band schlagartig ausgepreßt und
gelangt durch die Papierbahn 14 in Richtung der Pfeile 28 zum
zweiten Band 22 und treibt dabei Feuchtigkeit aus der Papierbahn
14 aus.
Somit ergibt sich auf einfache Weise eine besonders schonende
Trocknung mit erhöhtem Trockengehalt.
Eine Verbesserung der Trocknungswirkung kann durch eine zusätzliche
Beheizung erreicht werden, wie dies durch ein Heizelement
24 zur Beheizung des ersten Bandes 20 und durch ein Heizelement
26 zur Beheizung der Gegenwalze 18 in Fig. 1 dargestellt ist.
Durch diese zusätzlichen Heizelemente wird der Dampfdruck der
in der Papierbahn 14 enthaltenen Flüssigkeit erhöht, was zur
Austreibung der Flüssigkeit im Preßspalt 12 beiträgt.
Infolge der wirksamen Unterstützung durch den Gasstrom können
hierbei die Temperaturen deutlich unterhalb 100 °C gehalten
werden, so daß insgesamt eine schonende und wirkungsvolle
Trocknung erreicht wird.
Eine Abwandlung der Anordnung gemäß Fig. 1 ist schematisch in
Fig. 2 dargestellt und insgesamt mit der Ziffer 30 bezeichnet.
Hierbei gelangt die Papierbahn 14 durch einen Preßspalt 32,
der durch zwei Siebwalzen 36, 38 gebildet ist.
Durch einen Überdruck in der obenliegenden Saugwalze 38 und/oder
einen Unterdruck in der untenliegenden Saugwalze 36 wird ein
in Richtung der Pfeile 28 gerichteter Gasstrom durch das erste
Band 40, die Papierbahn 14 und das zweite Band 42 erreicht,
was zu einem wirkungsvollen Durchströmen der Papierbahn 14 und
zu einer schonenden Abführung von enthaltener Feuchtigkeit führt.
Zusätzlich kann die Trocknungswirkung dadurch verbessert werden,
daß aus der Siebwalze 38 ein Heißluftstrom oder ein Heißdampfstrom
in die Siebwalze 36 übertritt.
Eine weitere Abwandlung der Anordnung gemäß Fig. 1 ist
schematisch in Fig. 3 dargestellt und insgesamt mit der Ziffer
50 bezeichnet.
Hierbei gelangt die Papierbahn 14 durch einen Preßspalt 52,
der von einer oben liegenden Schuhpreßwalze 56 und einer darunter
angeordneten Saugwalze 58 gebildet ist.
Durch die Saugwalze 58 wird ein in Richtung der Pfeile 28
gerichteter Gasstrom durch das erste Band 60, die Papierbahn
14 und das zweite Band 62 erreicht, was zu einem wirkungsvollen
Durchströmen der Papierbahn 14 und zu einer schonenden Abführung
von enthaltener Feuchtigkeit führt.
Claims (11)
- Verfahren zum Entwässern einer Papierbahn durch Einwirkung eines Gasdruckes, dadurch gekennzeichnet, daß durch einen im wesentlichen quer durch die Papierbahn (14) gerichteten Gasstrom Feuchtigkeit aus der Papierbahn (14) ausgetrieben wird.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Papierbahn (14) zwischen zwei Bändern (20, 22; 40, 42; 60, 62) durch einen Preßspalt (12; 32; 52) geführt wird, wobei ein erstes (20; 40; 60) der beiden Bänder aus einem weichen und leicht kompressiblen Material besteht und das zweite (22; 42; 62) der beiden Bänder aus einem harten, relativ inkompressiblen und wasseraufnahmefähigem Material besteht.
- Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest das erste Band (20) oder die Walze (18), über die das erste Band (20) geführt ist, beheizt wird.
- Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Heißluftstrom quer durch die Papierbahn (14) gerichtet wird.
- Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Heißdampfstrom quer durch die Papierbahn (14) gerichtet wird.
- Vorrichtung zum Entwässern einer Papierbahn, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, mit einem Preßspalt (12; 32; 52), durch den eine Papierbahn (14) zwischen zwei Bändern (20, 22; 40, 42; 60, 62) eingeschlossen hindurchgeführt wird, gekennzeichnet durch Mittel zur Erzeugung eines im wesentlichen quer durch die Papierbahn (14) gerichteten Gasstroms.
- Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein erstes (20; 40; 60) der beiden Bänder aus einem weichen und leicht kompressiblen Material besteht und das zweite (22; 42; 62) der beiden Bänder aus einem harten, relativ inkompressiblen und wasseraufnehmendem Material besteht.
- Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Preßspalt (12; 52) von einer Schuhpresse (16, 18; 56, 58) gebildet ist.
- Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Preßspalt (52) von einer Schuhpreßwalze (56) gebildet wird, die mit einer Saugwalze (58) zusammenwirkt.
- Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Preßspalt (32) von zwei Siebwalzen (36, 38) gebildet ist, zwischen denen ein Druckgefälle vorgesehen ist.
- Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine Heizeinrichtung (24, 26) zur Beheizung zumindest des ersten Bandes (20) oder der Walze (18), über die das erste Band (20) geführt ist, vorgesehen ist.
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