[0001] Die Erfindung betrifft eine Trockenpartie einer Maschine zur Herstellung einer Materialbahn,
insbesondere Papier- oder Kartonbahn. Sie betrifft ferner einen insbesondere zur Verwendung
in einer solchen Trockenpartie geeigneten Konvektionstrockner.
[0002] Bei den bisher üblichen Mehrzylinder-Trockenpartien wird die Papierbahn zum Trocknen
über dampfbeheizte Zylinder oder über eine Anordnung von dampfbeheizten Zylindern
und Siebsaugwalzen geführt. Insbesondere zu Beginn der Trocknung treten nun aber häufig
Probleme bei der Bahnführung auf, die insbesondere darauf zurückzuführen sind, daß
die noch feuchte Bahn an den glatten Kontaktflächen kleben bleibt, die für eine hinreichende
Wärmeübertragung zwingend notwendig sind. Dies führt häufig zu Bahnabrissen und einer
Überdehnung der Bahnränder. Demzufolge muß in der Regel dafür gesorgt werden, daß
die Trocknung langsamer erfolgt, was bedeutet, daß die erforderliche Trockenpartie
insgesamt länger wird. Die zuvor genannten Probleme treten verstärkt bei höheren Bahngeschwindigkeiten
auf.
[0003] Ziel der Erfindung ist es, eine Trockenpartie der eingangs genannten Art zu schaffen,
mit der gleichzeitig sowohl eine möglichst optimale Trocknungsrate und damit eine
möglichst geringe Gesamtlänge der Trockenpartie möglich als auch eine sichere Bahnführung
gewährleistet ist. Ferner soll ein insbesondere für eine solche Trockenpartie geeigneter
Konvektionstrockner geschaffen werden.
[0004] Bezüglich der Trockenpartie wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst daß,
sie wenigstens einen Konvektionstrockner umfaßt, der zumindest einen Trocknungsabschnitt
aufweist, durch den die Materialbahn zwischen zwei luftdurchlässigen Siebbändern geführt
und in dem die Materialbahn ein- oder beidseitig durch die Siebbänder hindurch mit
Heißluft- und/oder Heißdampf beaufschlagbar ist.
[0005] Aufgrund dieser Ausbildung ist es insbesondere möglich, am Anfang der Trockenpartie
für eine hinreichende Wärmeübertragung auf die noch relativ feuchte Materialbahn zu
sorgen, ohne daß diese hierzu über glatte Kontaktflächen geführt werden muß. Statt
dessen wird die Materialbahn in einem jeweiligen Trocknungsabschnitt zwischen zwei
luftdurchlässigen Siebbändern geführt, deren der Materialbahn zugewandte Oberfläche
jeweils offen, d.h. nicht glatt ist. Infolge der Vermeidung glatter Kontaktflächen
zu Beginn der Trocknung ist die Gefahr von Bahnabrissen sowie einer Überdehnung der
Bahnränder praktisch beseitigt. Es sind nunmehr insbesondere auch höhere Trocknungsraten
möglich, wodurch sich die Gesamtlänge der Trockenpartie entsprechend verkürzt. Die
Trocknungsleistung des Trocknungsvorgangs ist nur noch durch eine eventuelle Beeinflussung
der Papierqualität bei zu hoher Trocknungsgeschwindigkeit begrenzt und nicht mehr
durch die Bahnführung der feuchten Papierbahn. Das Papier erwärmt sich, solange es
ausreichend feucht ist, nicht wesentlich über die Kühlgrenztemperatur. Zudem kann
mit dem flexibler und schneller regelbaren Konvektionstrockner die Papierqualität
besser beeinflußt werden. So ist zu Beginn der Trocknungsphase mit einer gezielten
Aufheizung und Trocknung insbesondere auch eine Korrektur von Feuchtequerprofilen
möglich. Nachdem kein Anpressen an Heizflächen mehr erforderlich ist, ist auch die
Schrumpfungsbehinderung zu Beginn der Trocknung gering, was sich positiv auf die Cocklingneigung
auswirken kann. Der im Vergleich zu einer Wärmeübertragung über glatte Kontaktflächen
geringere Wärmübergangskoeffizient bei der Konvektion wird durch eine höhere Temperaturdifferenz
und die beidseitige Trocknung ausgeglichen oder sogar überkompensiert.
[0006] Bei einer bevorzugten praktischen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Trockenpartie
umfaßt der Konvektionstrockner wenigstens einen in Bahnlaufrichtung betrachtet zumindest
im wesentlichen geradlinigen oder leicht gekrümmten Trocknungsabschnitt, wodurch stets
eine sichere und exakte Führung gewährleistet ist.
[0007] Von Vorteil ist, wenn in dem Konvektionstrockner wenigstens zwei Trocknungsabschnitte
allgemein übereinander angeordnet sind. Durch eine solche Mehretagenanordnung kann
die Baulänge deutlich reduziert werden, wobei in Verbindung mit der beidseitigen Trocknung
insbesondere auch eine unerwünschte Zweiseitigkeit vermieden wird.
[0008] Bei einer zweckmäßigen praktischen Ausführungsform ist wenigstens ein Trocknungsabschnitt
des Konvektionstrockners zwischen zwei Trocknungs- oder Düsenhauben gebildet. Dabei
ist wenigstens eine solche Trocknungshaube vorzugsweise zugleich mit einer Dampf-
oder Luftabsaugung versehen, wodurch sich die benötigte Baulänge der Trockenpartie
weiter verringert. So ist kein Wechsel zwischen Aufheizen und Ausdampfen mehr erforderlich,
was bedeutet, daß die zusätzliche Ausdampffläche entfällt.
[0009] Der Konvektionstrockner kann die Materialbahn zumindest teilweise seitlich umschließen.
Indem dadurch vermieden wird, daß sich die Abluft mit kälterer Umgebungsluft vermischt,
kann diese Abluft bei hoher Temperatur weiter genutzt werden.
[0010] Besitzt der Konvektionstrockner mehrere Trocknungsabschnitte, so können diese insbesondere
hinsichtlich ihrer Heizleistung zumindest teilweise auch getrennt steuerbar sein.
Es ist somit insgesamt eine feinfühligere Beeinflussung der Materialbahn möglich.
[0011] Zur Feuchteprofillierung kann der Konvektionstrockner zweckmäßigerweise wenigstens
einen quer zur Bahnlaufrichtung in Zonen unterteilten Trocknungsabschnitt aufweisen.
Alternativ oder zusätzlich ist es auch denkbar, die jeweiligen Trocknungshauben zumindest
teilweise in Bahnlaufrichtung zu unterteilen.
[0012] Gemäß einer bevorzugten praktischen Ausführungsform ist durch den gesamten Konvektionstrockner
hindurch eine geschlossene Bahnführung vorgesehen. Eine solche geschlossene Bahnführung
begünstigt insbesondere die zuvor bereits erwähnte Mehretagenanordnung von mehreren
allgemein übereinander angeordneten Trocknungsabschnitten.
[0013] Eine Bahnumlenkung im Anschluß an einen jeweiligen Trocknungsabschnitt erfolgt vorzugsweise
durch eine jeweilige Siebsaugwalze, von der das jeweils äußere, durch den vorangehenden
Trocknungsabschnitt geführte Siebband abgenommen wird, so daß eine Scherung der Materialbahn
vermieden wird.
[0014] Zweckmäßigerweise ist die Materialbahn in wenigstens einem Trocknungsabschnitt des
Konvektionstrockners mit Heißluft- und/oder Heißdampf beaufschlagt, dessen Temperatur
in einem Bereich von etwa 150 bis etwa 450°C und insbesondere etwa 200 bis etwa 400°C
liegt.
[0015] Bei einer praktischen Ausführungsform wird die Materialbahn in wenigstens einem Trocknungsabschnitt
des Konvektionstrockners mit Heißluft und/oder Heißdampf beaufschlagt, dessen Strömungsgeschwindigkeit
in einem Bereich von etwa 60 bis etwa 120 m/s, insbesondere etwa 90 bis 110 m/s, und
vorzugsweise im Bereich von 100 m/s liegt.
[0016] Bei einer bevorzugten praktischen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Trockenpartie
ist wenigstens ein Konvektionstrockner in Bahnlaufrichtung vor einer ein- oder zweireihigen
Zylinder-Trockengruppe angeordnet, wobei die Materialbahn bei Erreichen des ersten
Trockenzylinders dieser Trockengruppe vorzugsweise bereits bis zu einem Trockengehalt
im Bereich von etwa 55 bis etwa 65 % getrocknet ist.
[0017] Der Konvektionstrockner kann somit insbesondere direkt zu Beginn oder in einem Anfangsbereich
der Trockenpartie nach einem oder mehreren Zylindern vorgesehen sein. Zusätzlich oder
alternativ ist es jedoch auch möglich, wenigstens einen solchen Konvektionstrockner
in einer Hauptverdampfungszone und/oder im Endbereich der Trockenpartie vorzusehen.
Dadurch ergibt sich eine noch höhere Trocknungsrate, wodurch die Trockenpartie insgesamt
weiter verkürzt wird.
[0018] Bezüglich des Konvektionstrockners wird die zuvor genannte Aufgabe erfindungsgemäß
durch die im Kennzeichen des Anspruchs 14 genannten Merkmale gelöst. In den Unteransprüchen
sind zweckmäßige Ausführungsformen dieses Konvektionstrockners angegeben.
[0019] Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme
auf die Zeichnung näher erläutert; in dieser zeigen
- Figur 1
- in rein schematischer Darstellung ein erstes Ausführungsbeispiel eines Konvektionstrockner
10 zur Behandlung einer Materialbahn 12, im vorliegenden Fall einer Papier- oder Kartonbahn,
und
- Figur 2
- eine weiteres Ausführungsbeispiel eines Konvektionstrockners.
[0020] Ein solcher Konvektionstrockner 10 ist insbesondere zur Verwendung in der Trockenpartie
einer Maschine zur Herstellung einer betreffenden Materialbahn 12 geeignet, in der
dann im Anschluß an einen solchen Konvektionstrockner dann insbesondere eine ein-
oder zweireihige Zylinder-Trockengruppe vorgesehen sein kann.
[0021] In der Figur 1 ist beispielhaft im Anschluß an den Konvektionstrockner 10 der erste
Trockenzylinder 14 und eine erste Siebsaugwalze 16 einer einreihigen Zylinder-Trockengruppe
dargestellt. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die Materialbahn 12 beispielsweise
mit einem Trockengehalt von etwa 45 bis 55 % dem Konvektionstrockner 10 zugeführt
und mit einem Trockengehalt von etwa 60 bis etwa 65 % an die Zylinder-Trockengruppe
übergeben. Grundsätzlich kann die Materialbahn 12 am Anfang und/oder am Ende des Konvektionstrockners
10 jedoch auch andere Trockengehalte aufweisen.
[0022] Wie der Figur 1 entnommen werden kann, umfaßt der Konvektionstrockner 10 drei übereinander
angeordnete geradlinige oder leicht gekrümmte Trocknungsabschnitte 18 bis 22 sowie
einen sich daran anschließenden, neben dieser ersten Gruppe von Trocknungsabschnitten
angeordneten weiteren geradlinigen oder leicht gekrümmten Trocknungsabschnitt 24.
Der zwischen den beiden horizontalen Trocknungsabschnitten 18 und 22 vorgesehene geneigte
Trocknungsabschnitt 20 verläuft von unten nach oben, d.h. die Materialbahn 12 wird
von unten nach oben durch diesen mittleren Trocknungsabschnitt 20 hindurchgeführt.
Demgegenüber erfolgt die Bahnführung im letzten, ebenfalls geneigten Trocknungsabschnitt
24 von oben nach unten.
[0023] Der erfindungsgemäße Konvektionstrockner kann aber auch in einer anderen Konfiguration
aus den beschriebenen geraden oder leicht gekrümmten Trocknungsabschnitten zusammengesetzt
sein. Die Materialbahn 12 ist jeweils zwischen zwei luftdurchlässigen Siebbändem 26,
28; 28, 30; 30, 32; bzw. 32, 34 durch die geradlinigen Trocknungsabschnitte 18 bis
24 des Konvektionstrockners 10 hindurchgeführt, wobei sie in jedem Trocknungsabschnitt
18 bis 24 jeweils beidseitig durch die betreffenden Siebbänder hindurch mit Heißluft-
und/oder Heißdampf beaufschlagt wird.
[0024] Dazu sind die Trocknungsabschnitte 18 bis 24 jeweils zwischen zwei Trocknungs- oder
Düsenhauben 36, 36'; 38, 38'; 40, 40' bzw. 42, 42' gebildet. Wie in der Figur 1 durch
entsprechende Pfeile angedeutet, ist jede dieser Trocknungshauben 36 bis 42 und 36'
bis 42' jeweils zugleich mit einer Dampf- oder Luftabsaugung versehen. Jede dieser
Trocknungshauben kann somit beispielsweise mit Absaugöffnungen versehen sein, über
die im betreffenden Bereich unmittelbar auch Dampf bzw. feuchte Luft abgesaugt wird.
[0025] Die Trocknungshauben 36 bis 42 und 36' bis 42' können die Materialbahn 12 auch seitlich
umschließen. Nachdem somit verhindert wird, daß die Abluft mit kälterer Umgebungsluft
vermischt wird, kann diese Abluft bei relativ hoher Temperatur weiter genutzt werden.
[0026] Die Trocknungsabschnitte 18 bis 24 können insbesondere hinsichtlich ihrer Heizleistung
zumindest teilweise getrennt steuerbar sein. Zudem können sie zur Feuchteprofilierung
quer zur Bahnlaufrichtung L in Zonen unterteilt sein.
[0027] Die Bahnumlenkung im Anschluß an die Trocknungsabschnitte 18 bis 24 erfolgt jeweils
durch eine Siebsaugwalze 44 bis 50, von der das äußere, durch den vorangehenden Trocknungsabschnitt
18 bis 24 geführte Siebband 26, 28, 32 bzw. 30 abgenommen wird. Die Siebbänder 26
bis 34 sind zudem in der aus der Figur 1 ersichtlichen Weise über Umlenkrollen 52
geführt. Während die Siebbänder 26, 32 und 34 jeweils nur einem Trocknungsabschnitt
18, 22 bzw. 24 zugeordnet sind, sind die beiden Siebbänder 28 und 30 jeweils durch
zwei Trocknungsabschnitte 18 und 20 bzw. 20 und 24 hindurchgeführt. Wie anhand der
Figur 1 zu erkennen ist, ist das Siebband 30 vor dem Eintritt in den Trocknungsabschnitt
20 zusätzlich über eine Stützrolle 54 geführt. Das Siebband 34 wird im Anschluß an
den letzten Trocknungsabschnitt 24 über die Siebsaugwalze 50 auf den ersten Trockenzylinder
14 der einreihigen Zylinder-Trockengruppe gegeben.
[0028] Wie insbesondere auch der Figur 1 entnommen werden kann, ergibt sich somit durch
den gesamten Konvektionstrockner 10 hindurch eine geschlossene Bahnführung.
[0029] Gemäß Figur 2 kann der Konvektionstrockner insbesondere auch direkt zu Beginn oder
in einem Anfangsbereich der Trockenpartie nach einem oder mehreren Zylindern 14 vorgesehen
sein. Dabei können die Siebbänder 34, 26 und 28 und die Materialbahn 12 beispielsweise
in der in Figur 2 gezeigten Weise geführt sein.
Bezugszeichenliste
[0030]
- 10
- Konvektionstrockner
- 12
- Materialbahn
- 14
- Trockenzylinder
- 16
- Siebsaugwalze
- 18
- Trocknungsabschnitt
- 20
- Trocknungsabschnitt
- 22
- Trocknungsabschnitt
- 24
- Trocknungsabschnitt
- 26
- Siebband
- 28
- Siebband
- 30
- Siebband
- 32
- Siebband
- 34
- Siebband
- 36
- Trocknungshaube
- 36'
- Trocknungshaube
- 38
- Trocknungshaube
- 38'
- Trocknungshaube
- 40
- Trocknungshaube
- 40'
- Trocknungshaube
- 42
- Trocknungshaube
- 42'
- Trocknungshaube
- 44
- Siebsaugwalze
- 46
- Siebsaugwalze
- 48
- Siebsaugwalze
- 50
- Siebsaugwalze
- 52
- Umlenkrollen
- 54
- Stützrolle
- L
- Bahnlaufrichtung
1. Trockenpartie einer Maschine zur Herstellung einer Materialbahn, (12) insbesondere
Papier- oder Kartonbahn,
dadurch gekennzeichnet,
daß sie wenigstens einen Konvektionstrockner (10) umfaßt, der zumindest einen Trocknungsabschnitt
(18 - 24) aufweist, durch den die Materialbahn (12) zwischen zwei luftdurchlässigen
Siebbändern (26 - 34) geführt und in dem die Materialbahn (12) ein- oder beidseitig
durch die Siebbänder (26 - 34) hindurch mit Heißluft-und/oder Heißdampf beaufschlagbar
ist.
2. Trockenpartie nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Konvektionstrockner (10) wenigstens einen in Bahnlaufrichtung (L) betrachtet
zumindest im wesentlichen geradlinigen oder leicht gekrümmten Trocknungsabschnitt
(18 - 24) aufweist.
3. Trockenpartie nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Konvektionstrockner (10) wenigstens zwei allgemein übereinander oder hintereinander
angeordnete Trocknungsabschnitte (18- 22) umfaßt.
4. Trockenpartie nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß wenigstens ein Trocknungsabschnitt (18 - 24) des Konvektionstrockners zwischen
zwei Trocknungs- oder Düsenhauben (36, 36' - 42, 42') gebildet ist.
5. Trockenpartie nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Konvektionstrockner (10) wenigstens eine Trocknungshaube (36, 36' - 42, 42')
aufweist, die zugleich mit einer Dampf- oder Luftabsaugung versehen ist.
6. Trockenpartie nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Materialbahn (12) zumindest teilweise seitlich von dem Konvektionstrockner
(10) umschlossen ist.
7. Trockenpartie nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Konvektionstrockner mehrere Trocknungsabschnitte (18 - 24) aufweist und die
Trocknungsabschnitte (18 - 24) insbesondere hinsichtlich ihrer Heizleistung zumindest
teilweise getrennt steuerbar sind.
8. Trockenpartie nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Konvektionstrockner wenigstens einen quer zur Bahnlaufrichtung (L) in Zonen
unterteilten Trocknungsabschnitt (18 - 24) umfaßt.
9. Trockenpartie nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß durch den gesamten Konvektionstrockner (10) hindurch eine geschlossene Bahnführung
vorgesehen ist.
10. Trockenpartie nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Bahnumlenkung im Anschluß an einen jeweiligen Trocknungsabschnitt (18 - 24)
durch eine jeweilige Siebsaugwalze (44 - 50) erfolgt, von der das jeweils äußere,
durch den vorangehenden Trocknungsabschnitt (18 - 24) geführte Siebband (26, 28, 32,
30) abgenommen wird.
11. Trockenpartie nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Materialbahn (12) in wenigstens einem Trocknungsabschnitt (18 - 24) des Konvektionstrockners
(10) mit Heißluft- und/oder Heißdampf beaufschlagt ist, dessen Temperatur in einem
Bereich von etwa 150 bis etwa 450 °C und insbesondere etwa 200 bis etwa 400 °C liegt.
12. Trockenpartie nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Materialbahn (12) in wenigstens einem Trocknungsabschnitt (18 - 24) des Konvektionstrockners
(10) mit Heißluft- und/oder Heißdampf beaufschlagt ist, dessen Strömungsgeschwindigkeit
in einem Bereich von etwa 60 bis etwa 120 m/s, insbesondere etwa 90 bis 110 m/s, und
vorzugsweise im Bereich von 100 m/s liegt.
13. Trockenpartie nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß wenigstens ein Konvektionstrockner (10) in Bahnlaufrichtung (L) vor einer ein-
oder zweireihigen Zylinder-Trockengruppe angeordnet ist, wobei die Materialbahn bei
Erreichen des ersten Trockenzylinders (14) dieser Trockengruppe vorzugsweise bereits
bis zu einen Trockengehalt im Bereich von etwa 55 bis etwa 65 % getrocknet ist.
14. Trockenpartie nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß wenigstens ein Konvektionstrockner nach einem oder mehreren Zylindern oder wenigstens
einer Materialbahn-Leitwalze angeordnet ist.
15. Konvektionstrockner (10) zur Behandlung einer Materialbahn (12), insbesondere einer
Papier- oder Kartonbahn, insbesondere zur Verwendung in einer Trockenpartie nach einem
der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß er wenigstens einen Trocknungsabschnitt (18 - 24) aufweist, durch den die Materialbahn
(12) zwischen zwei luftdurchlässigen Siebbändern (26 - 34) hindurchgeführt und in
dem die Materialbahn (12) beidseitig durch die Siebbänder (26 - 34) hindurch mit Heißluft-und/oder
Heißdampf beaufschlagbar ist.
16. Konvektionstrockner nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet,
daß er wenigstens einen in Bahnlaufrichtung (L) betrachtet zumindest im wesentlichen
geradlinigen oder leicht gekrümmten Trocknungsabschnitt (18 - 24) aufweist.
17. Konvektionstrockner nach Anspruch 15 oder 16,
dadurch gekennzeichnet,
daß er wenigstens zwei allgemein übereinander angeordnete Trocknungsabschnitte (18
- 22) umfaßt.
18. Konvektionstrockner nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß wenigstens ein Trocknungsabschnitt (18 - 24) zwischen zwei Trocknungs- oder Düsenhauben
(36, 36' - 42, 42') gebildet ist.
19. Konvektionstrockner nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß er wenigstens eine Trocknungshaube (36, 36' - 42, 42') aufweist, die zugleich
mit einer Dampf- oder Luftabsaugung versehen ist.
20. Konvektionstrockner nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß er die Materialbahn (12) zumindest teilweise seitlich umschließt.
21. Konvektionstrockner nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß er mehrere Trocknungsabschnitte (18 - 24) umfaßt und daß die Trocknungsabschnitte
(18 - 24) insbesondere hinsichtlich ihrer Heizleistung zumindest teilweise getrennt
steuerbar sind.
22. Konvektionstrockner nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß er wenigstens einen quer zur Bahnlaufrichtung (L) in Zonen unterteilten Trocknungsabschnitt
(18 - 24) umfaßt.
23. Konvektionstrockner nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine durchgehend geschlossene Bahnführung vorgesehen ist.
24. Konvektionstrockner nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine jeweilige Bahnumlenkung im Anschluß an einen jeweiligen Trocknungsabschnitt
(18 - 24) durch eine jeweilige Siebsaugwalze (44- 50) erfolgt, von der das jeweils
äußere, durch den vorangehenden Trocknungsabschnitt (18 - 24) geführte Siebband (26,
28, 32, 30) abgenommen wird.