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Die
Erfindung betrifft eine Trocknungsanordnung zur Trocknung einer
Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn in einer
Maschine zur Herstellung und/oder Veredlung derselben, in der die
Faserstoffbahn in zumindest einem Impingement-Abschnitt mit Heißluft oder
Dampf beaufschlagt wird, während
sich die Faserstoffbahn auf der gegenüberliegenden Seite auf einem
Trockenband abstützt.
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Derartige
Anordnungen sind beispielsweise aus der
WO 00/08252 bekannt. Dabei wird die
Oberseite der Faserstoffbahn im ersten Impingement-Abschnitt in
der Pressenpartie oder im ersten Impingement-Abschnitt nach der
Pressenpartie mit Heißluft beaufschlagt.
Dies macht meist ein zusätzliches Transferband
notwendig, was relativ aufwendig ist.
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Die
Aufgabe der Erfindung ist es daher die Bahnführung bei Gewährleistung
einer hohen Trockenleistung und Kompaktheit der Anordnung zu verbessern.
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Erfindungsgemäß wurde
die Aufgabe dadurch gelöst,
dass das Trockenband des ersten Impingement-Abschnittes die Faserstoffbahn
von einem, durch den letzten Pressspalt einer vorgelagerten Pressenpartie
zur Entwässerung
der Faserstoffbahn geführten
Pressband, vorzugsweise direkt, d. h. ohne freien Zug übernimmt
und im ersten Impingement-Abschnitt nur die Unterseite der Faserstoffbahn mit
Heißluft
oder Dampf beaufschlagt wird.
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Der
direkte Übergang
von der Pressenpartie zum Impingement-Abschnitt verkürzt die
Anordnung und vermindert den Aufwand erheblich. Da die Faserstoffbahn
dabei immer von einem Band geführt
ist, ist die Bahnführung
sehr stabil.
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Außerdem führt die
Beaufschlagung der Unterseite mit Heißluft oder Dampf zu einer stärkeren Trocknung
der Unterseite. Da den Impingment-Abschnitten meist konventionelle
Trocknungsabschnitte folgen, in denen die Faserstoffbahn über beheizte und überwiegend
oder gar ausschließlich
unter der Faserstoffbahn angeordnete Trockenzylinder geführt wird,
verhindert die starke Trocknung der Unterseite der Faserstoffbahn
eine zu starke Haftung der Faserstoffbahn an diesen Trockenzylindern.
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Konstruktive
Vorteile ergeben sich dabei, wenn der erste Impingement-Abschnitt
waagerecht oder in Bahnlaufrichtung ansteigend und dabei vorzugsweise
mit einem Winkel von über
20° zur
Horizontalen geneigt verläuft.
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Um
die erwähnten
Vorteile optimal erreichen zu können,
sollte die Trockenleistung des ersten Impingement-Abschnittes so
groß sein,
dass sie den Trockengehalt bei Faserstoffbahnen mit einem Flächengewicht
zwischen 56 und 80g/m2 um mindestens 1 %
und bei Faserstoffbahnen mit einem Flächengewicht zwischen 30 und
55 g/m2 um mindestens 2% erhöht.
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Die
Trockenleistung wird im Wesentlichen von der Länge des Impingement-Abschnittes, der
Intensität
der Beaufschlagung und der Temperatur der Heißluft bzw. des Dampfes bestimmt.
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Daher
ist es vorteilhaft, wenn die Faserstoffbahn im ersten Impingement-Abschnitt über eine Länge von
mindestens 3,5 m, vorzugsweise zumindest 4,5 m mit Heißluft oder
Dampf beaufschlagt wird und/oder die Heißluft oder der Dampf mit einer
Geschwindigkeit von mindestens 70, vorzugsweise wenigstens 85 m/s
auf die Faserstoffbahn geblasen wird und/oder die Heißluft oder
der Dampf eine Temperatur von zumindest 300°C aufweist.
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Im
Interesse einer einfachen Konstruktion sollte die Beaufschlagung
der Faserstoffbahn mit Heißluft
oder Dampf von zumindest einer Impingement-Haube ausgehen und vorzugsweise über Lochdüsen erfolgen.
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Lochdüsen ergeben
eine bessere Trocknungswirkung als Schlitzdüsen. Dabei ist es energetisch
auch von Vorteil, wenn die ausgeblasene Heißlauft bzw. der Dampf wieder
in die Impingement-Haube gesaugt und wieder verwendet wird.
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Ein
Umlaufventilator und ein Brenner sollten in der Impingement-Haube
direkt eingebaut sein.
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Die
Zugänglichkeit
kann verbessert werden, wenn die Impingement-Haube nach unten abschwenkbar
ist.
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Die
Bahnführung
kann außerdem
verbessert werden, wenn das Trockenband des ersten Impingement-Abschnittes
während
der Beaufschlagung mit Heißluft
oder Dampf wenigstens 3 Leitwalzen, vorzugsweise mit einem Winkel
zwischen 10 und 30° umschlingt.
Dadurch ergibt sich ein zur Impingement-Haube gekrümmter Bahnverlauf.
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Dabei
sollten diese Leitwalzen gerillt oder gebohrt, zur Begrenzung des
Aufwandes jedoch nicht besaugt sein.
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Um
die Faserstoffbahn bei der Übernahme, aber
auch während
des weiteren Verlaufs an das Trockenband saugen zu können, sollte
dieses luftdurchlässig
ausgeführt
sein.
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Dies
ermöglicht
eine Stabilisierung der Bahnführung
im Impingement-Abschnitt indem das Trockenband während der Beaufschlagung mit
Heißluft
oder Dampf auf der gegenüberliegenden
Seite an Saugeinrichtungen vorbeiläuft, deren Unterdruck vorzugsweise
zwischen 30 und 200 Pa liegt.
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Je
nach Art, Flächengewicht
und Feuchtegehalt der Faserstoffbahn kann der sich an dem ersten oder
einzigen Impingement-Abschnitt anschließende Teil der Trocknungsanordnung
auch unterschiedlich gestaltet werden.
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Falls
kein weiterer Impingement-Abschnitt zumindest unmittelbar folgt,
so sollte das Trockenband nach dem ersten Impingement-Abschnitt
gemeinsam mit der Faserstoffbahn wenigstens einen beheizten Trockenzylinder
umschlingen, wobei die Faserstoffbahn mit der heißen Mantelfläche des
Trockenzylinders in Kontakt kommt.
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Wegen
der verstärkten
Trocknung der Unterseite der Faserstoffbahn kann die Faserstoffbahn auch
wieder leicht von diesem vorzugsweise unter ihr liegenden Trockenzylinder
getrennt werden.
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Im
Hinblick auf einen möglichst
schnellen, nachfolgenden Zugaufbau sollte das Trockenband nur einen
oder zwei beheizte Trockenzylinder umschlingen. Nach diesen Trockenzylindern
kann die Faserstoffbahn dann in konventionellen Trocknungsabschnitten
mit beheizten Trockenzylinderreihen getrocknet werden.
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Es
kann aber hinsichtlich der weiteren Bahnführung auch vorteilhaft sein,
wenn das Trockenband nach dem ersten Impingement-Abschnitt gemeinsam mit
der außen
liegenden Faserstoffbahn wenigstens eine besaugte Leitwalze umschlingt.
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Insbesondere
wenn eine weitere Beaufschlagung mit Heißluft oder Dampf nötig ist,
sollte das Trockenband die Faserstoffbahn nach dem ersten Impingement-Abschnitt
an ein Trockenband eines folgenden Trocknungsabschnittes, vorzugsweise eines
weiteres Impingement-Abschnittes übergeben.
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Dabei
kann es zur besseren Raumausnutzung von Vorteil sein, wenn der folgende
Impingement-Abschnitt senkrecht verläuft.
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Es
kann aber auch von Vorteil sein, wenn sich das Trockenband des folgenden
Impingement-Abschnittes während
der Beaufschlagung mit Heißluft
oder Dampf auf einer großen
Saugwalze abstützt,
deren Durchmesser vorzugsweise mindestens 3 m beträgt.
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Im
Interesse einer verbesserten Bahnführung kann es jedoch unabhängig auch
vorteilhaft sein, wenn das Trockenband des ersten Impingement-Abschnittes
nach der Beaufschlagung mit Heißluft
oder Dampf gemeinsam mit der innen liegenden Faserstoffbahn eine
Leitwalze mit reduzierter Adhäsion
umschlingt.
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Die
reduzierte Adhäsion
kann dabei durch eine Beschichtung des Walzenmantels der Leitwalze beispielsweise
mit Teflon, ein Ausblasen von Luft durch den Walzenmantel der Leitwalze
oder das Einblasen von Luft in den Einlaufzwickel zwischen Faserstoffbahn
und Leitwalze erreicht werden.
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Um
den Trocknungseffekt der Beaufschlagung mit Heißluft oder Dampf zu verbessern,
sollte die Faserstoffbahn in der Pressenpartie aufgeheizt werden,
so dass sie am Ende der Pressenpartie eine Temperatur von mindestens
40°C, vorzugsweise
wenigstens 45°C
hat.
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Zur
verstärkten
Trocknung der Unterseite der Faserstoffbahn sollte ausschließlich die
Unterseite der Faserstoffbahn mit Heißlauf oder Dampf beaufschlagt
werden. Dies ermöglicht
die Trocknung der Faserstoffbahn in nachfolgenden konventionellen Trockenzylinderreihen
mit unter ihr liegenden Trockenzylindern ohne Haftungsprobleme zumindest
bis zum Erreichen eines hohen Trockengehaltes verbunden mit erhöhter Festigkeit
der Faserstoffbahn.
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Nachfolgend
soll die Erfindung an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert werden.
In der beigefügten
Zeichnung zeigt:
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1:
einen schematischen Querschnitt durch den Beginn einer Trocknungsanordnung
und
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2-5:
verschiedene Trocknungsanordnungen.
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Gemeinsam
ist allen Ausführungsbeispielen, dass
die Faserstoffbahn 1 in einer Pressenpartie einer Papiermaschine
entwässert
und über
wenigstens einen Dampfblaskasten auf eine Temperatur von über 45°C erwärmt wird.
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Beispielhaft
läuft hier
die Faserstoffbahn 1 gemeinsam mit beidseitig einem Pressband 4, 5,
von denen zumindest eines wasseraufnehmend ist, durch den letzten
oder einzigen und von gegeneinander gedrückten Presswalzen 6 gebildeten
Pressspalt.
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Nach
diesem Pressspalt führt
das untere Pressband 4 die Faserstoffbahn 1 bis
zur Übergabe an
ein luftdurchlässiges
und über
der Faserstoffbahn 1 laufendes Trockenband 2 in
Form eines Trockensiebes eines Impingement-Abschnittes einer folgenden
Trocknungsanordnung.
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Die Übernahme
der Faserstoffbahn 1 wird dabei von einer, vom Trockenband 2 umschlungenen und
besaugten Leitwalze 9 unterstützt, in deren Abnahme-Saugzone
während
des Betriebs ein Unterdruck von mindestens 10 KPa herrscht.
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Während sich
die Faserstoffbahn 1 im folgenden Impingement-Abschnitt am Trockenband 2 abstützt, wird
die Unterseite der Faserstoffbahn 1 von einer über 3,5
m langen Impingement-Haube 3 über Lochdüsen mit Heißluft beblasen. Dabei liegt
die Temperatur der Heißluft über 300°C und die
Glasgeschwindigkeit über
85 m/s.
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Im
Bereich der Heißluft-Beaufschlagung
verläuft
das Trockenband 2 waagerecht (2, 5 und 6) oder in Bahnlaufrichtung 21 mit
einem Winkel von ca. 20° zur
Horizontalen ansteigend (1 und 3).
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Um
die Zugänglichkeit
insbesondere bei einem Abriss der Faserstoffbahn 1 zu gewährleisten, ist
die Impingement-Haube 3 nach unten abschwenkbar.
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Die
Heißluft
wird zur Energieeinsparung wieder in die Impingement-Haube 3 gesaugt
und dort aufbereitet. Dabei wird ein kleiner Teil der feuchten Luft
als Abluft abgeleitet und durch trockene Frischluft ersetzt.
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Der
Brenner zur Aufheizung der Luft wie auch der Umluftventilator sind
innerhalb der Impingement-Haube 3 untergebracht.
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In
dem ersten Impingement-Abschnitt stützt sich das Trockenband 2 bei
den Ausführungen
gemäß den 1 bis 4 auf
vier gerillten oder gebohrten Leitwalzen 7 ab, die mit
ca. 10 bis 20° umschlungen
werden. Dadurch ergibt sich ein zur Impingement-Haube 3 gekrümmter Verlauf
des Trockenbandes 2 mit der Faserstoffbahn 1,
was den Bahnlauf stabilisiert.
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Vor
und nach diesen Leitwalzen 7 sind Saugeinrichtungen 8 in
Form von Saugkästen
angeordnet, welche einen Unterdruck zwischen 30 und 200 Pa aufweisen
und die Faserstoffbahn 1 an das Trockenband 2 saugen.
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Bei
dem in 5 gezeigten Beispiel sind auf der, der Impingement-Haube 3 gegenüberliegenden Seite
des Trockenbandes 2 ausschließlich Saugeinrichtungen 8 vorhanden,
die die Führung
der Faserstoffbahn 1 am Trockenband 2 sicherstellen
sollen.
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Wenn
der Trockengehalt der Faserstoffbahn 1 und damit auch deren
Festigkeit ausreichend hoch ist, kann die Faserstoffbahn 1 im
Anschluss an die Heißluftbeaufschlagung,
wie in 1 dargestellt, vom Trockenband 2 über ein
oder zwei beheizte Trockenzylinder 12 geführt werden,
wobei das Trockenband 2 die Faserstoffbahn 1 gegen
die heiße
Mantelfläche
der Trockenzylinder 12 drückt.
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Da
die Unterseite der Faserstoffbahn 1 durch die Heißluftbeaufschlagung
von unten stark getrocknet wird, ergeben sich bei den ebenfalls
unter der Faserstoffbahn 1 angeordneten Trockenzylindern 12 auch
keine Probleme durch eine zu starke Haftung der Faserstoffbahn 1 an
der Mantelfläche,
welche ansonsten beim Ablösen
zur Überdehnung
oder zum Ein- oder Abreißen
der Faserstoffbahn 1 führen
würde.
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Nach
diesen Trockenzylindern 12 kann die Faserstoffbahn 1 dann
in konventionellen Trocknungsabschnitten, in denen die Faserstoffbahn 1 abwechselnd über beheizte
Trockenzylinder 12 und Leitwalzen 13 geführt wird,
getrocknet werden.
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Die
Ausführung
gemäß 2 unterscheidet sich
hierzu darin, dass das Trockenband 2 vor dem ersten Trockenzylinder 12 gemeinsam
mit der außen liegenden
Faserstoffbahn 1 eine besaugte Leitwalze 10 umschlingt.
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Bei
den in den 3 bis 5 gezeigten Beispielen
wird die Faserstoffbahn 1 nach dem ersten Impingement-Abschnitt
in einem oder mehreren weiteren Impingement-Abschnitten mit Heißluft beaufschlagt, was die
Trockenleistung der Trocknungsanordnung wesentlich steigert.
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In 3 wird
die Faserstoffbahn 1 nach dem ersten Impingement-Abschnitt
mit dem außen
liegenden Trockenband 2 über eine Leitwalze 11 mit
verminderter Adhäsion
geführt,
was hier beispielhaft durch eine Beschichtung des Walzenmantels
mit Teflon erreicht wird.
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Im
Anschluss läuft
das Trockenband 2 in je einem senkrechten Impingement-Abschnitt senkrecht
unten und nach Umschlingung einer Wende-Leitwalze 17 wieder
senkrecht nach oben zu einem beheizten Trockenzylinder 12.
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Dabei
stützt
sich das Trockenband 2 auf der Wende-Leitwalze 17 und
einer am jeweils oberen Ende des Impingement-Abschnittes angeordneten Leitwalze 16 ab.
Während
des senkrechten Laufs des Trockenbandes 2 wird die Unterseite
der Faserstoffbahn 1 von zwei Impingement-Hauben 15 mit Heißluft beblasen.
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Nach
dem unter der Faserstoffbahn 1 liegenden, folgenden Trockenzylinder 12 wird
die Faserstoffbahn 1 in konventionelle Trocknungsabschnitte geführt.
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Bei
der in 4 dargestellten Ausführung wird die Faserstoffbahn 1 nach
dem ersten Impingement-Abschnitt an ein Trockenband 18 eines
folgenden Impingement-Abschnittes übergeben.
Dabei umschlingt das Trockenband 18 während der Übernahme der Faserstoffbahn 1 eine
große,
besaugte Leitwalze 19, deren Durchmesser mehr als 3 m beträgt und unter
der Faserstoffbahn 1 angeordnet ist.
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Die
Heißluftbeblasung
in diesem Impingement-Abschnitt erfolgt über eine Impingement-Haube 17 welche
Heißluft
auf die Oberseite der Faserstoffbahn 1 richtet und im Umschlingungsbereich
der Leitwalze 19 angeordnet ist.
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Das
Trockenband 18 dieses Impingement-Abschnittes übergibt
die Faserstoffbahn 1 anschließend an ein Trockenband 14 eines
folgenden konventionellen Trocknungsabschnittes, in dem die Faserstoffbahn 1 abwechselnd über Leitwalzen 13 und
beheizte sowie unter der Faserstoffbahn 1 liegende Trockenzylinder 12 geführt wird.
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Die
in 5 gezeigte Anordnung unterscheidet sich von 4 insbesondere
dadurch, dass nach dem zweiten Impingement-Abschnitt und einer Heißluftbeaufschlagung
der Oberseite der Faserstoffbahn 1 ein dritter Impingement-Abschnitt mit einer
Heißluftbeaufschlagung
der Unterseite der Faserstoffbahn 1 folgt.
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Hierzu übergibt
das Trockenband 18 die Faserstoffbahn an ein Trockenband 20 des
dritten Impingement-Abschnittes, welches eine über der Faserstoffbahn 1 angeordnete
und besaugte Leitwalze 19 umschlingt.
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Auch
hier erfolgt die Heißluftbeaufschlagung durch
eine Impingement-Haube 17 im Umschlingungsbereich.
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Im
Anschluss führt
das Trockenband 20 die Faserstoffbahn 1 über einen
beheizten Trockenzylinder 12.
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Nach
einem Abriss oder einer Produktionsunterbrechung wird bei allen
Beispielen die Faserstoffbahn 1 bahnbreit durch die Pressenpartie
und die Impingement-Abschnitt überführt.
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Für eine schnelle
Abrisserkennung sollten entsprechende Sensoren nach der Pressenpartie und
vor dem ersten beheizten Trockenzylinder 12 angeordnet
werden.
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- 1
- Faserstoffbahn
- 2
- Trockenband
- 3
- Impingement-Haube
- 4
- Pressband
- 5
- Pressband
- 6
- Presswalzen
- 7
- Leitwalzen
- 8
- Saugeinrichtungen
- 9
- Leitwalze
- 10
- Leitwalze
- 11
- Leitwalze
- 12
- Trockenzylinder
- 13
- Leitwalzen
- 14
- Trockenband
- 15
- Impingement-Hauben
- 16
- Leitawalze
- 17
- Wende-Leitwalze
- 18
- Trockenband
- 19
- Leitwalze
- 20
- Trockenband