DE3220076A1 - Luftblaskasten fuer die trockenpartie einer papiermaschine - Google Patents

Description

P 59^6 J.M. Voith GmbH

Kennwort: "Schlitzblaskasten" Heidenheim

Luftblaskasten für die Trockenpartie
einer Papiermaschine

Die Erfindung geht aus von dem im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Luftblaskasten. Solche Luftblaskästen
werden vorzugsweise in der Trockenpartie von Papiermaschinen angewendet. Hierbei handelt es sich in der Regel um Trockenpartien der folgenden Bauart: Die zu trocknende Papierbahn
läuft mäanderförmlg über mehrere Trockenzylinder, die in
zwei Reihen übereinander angeordnet sind. Im allgemeinen ist Jeder Trockenzylinder-Reihe ein luftdurchlässiges, endloses Stützband zugeordnet. Das obere Stützband drückt die Papierbahn an die oberen Trockenzylinder und in entsprechender Weise drückt das untere Stützband die Papierbahn an die unteren

Trockenzylinder. Auf dem Weg von einem oberen zu einem unteren Zylinder oder umgekehrt läuft die Papierbahn frei, d.h. ohne Unterstützung durch eines der Stützbänder. Die Stützbänder laufen zwischen je zwei Trockenzylindern über eine Umlenkeinrichtung, z.B. eine Leitwalze.

Bei dieser bekannten Trockenpartie-Anordnung befindet sich an jedem Trockenzylinder zwischen dem freien (d.h. nicht vom Papier berührten) Teil seiner Oberfläche, den beiden auf- bzw. ablaufenden Papierzügen und dem jeweils zur anderen Zylinderreihe gehörenden Stützband eine sogenannte Tasche. In diesen Taschen sammeln sich die aus der Papierbahn austretenden Dampfschwaden. Diese verlassen die Taschen überwiegend durch das poröse Stützband hindurch. Die Luftblaskästen, mit denen sich die vorliegende Erfindung befaßt, dienen vorzugsweise zu dem Zweck, Heißluft durch das Stützband hindurch in das Innere der Taschen einzublasen (siehe z.B. US-PS 3 110 575). Dies dient hauptsächlich zur Unterstützung des TrocknungsVorganges, aber auch zum Verdrängen der vorgenannten Schwaden bzw. der feuchten Luft.

Der aus der DE-AS 15 11 I87 bekannte Luftblaskasten hat in der Hauptsache eine Vielzahl von kreisförmigen Blasöffnungen. Der durch diese erzeugte Luftstrom wird ringsum begrenzt durch einen rechteckigen "Luftvorhang". Dieser Luftvorhang wird erzeugt durch eine zusätzliche rechteckförmige, also endlose Schlitzblasöffnung. Solche endlose Schlitzblasöffnungen werden nachfolgend "Ringschlitz" genannt. Dieser Ausdruck soll jedoch nicht speziell als Kreisring verstanden werden, sondern allgemein alle mögliche Formen endloser, ein bestimmtes Feld umschließender Schlitzblasöffnungen umfassen. Der Luftvorhang gemäß DE-AS I5 11 I87 soll dem Zweck dienen, daß der Durchfluß der Blasluft durch das Stützband mit einer möglichst geringen Verwirbelung der Luft erfolgt. Dennoch muß befürchtet werden, daß sich innerhalb der Blaszone zwischen dem Kasten

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und dem Stützband, und zwar jeweils zwischen zwei kreisförmigen Blasöffnungen, eine Vielzahl von Wirbelzonen bildet, die StrömungsVerluste verursachen. Deshalb muß bei dem bekannten Luftblaskasten mit einem hohen Energiebedarf für das Erzeugen des Luftstromes gerechnet werden. Diese Schwierigkeit verstärkt sich noch dadurch, daß der bekannte Luftblaskasten zu beiden Seiten der benachbarten Leitwalze Blasöffnungen aufweist. Dadurch kann die mit Feuchtigkeit angereicherte Luft nur seitlich aus den Taschen austreten (Fig. 4). Sin Nachteil dieser Luftführung ist, daß die Ränder der Papierbahn zum Flattern neigen (Fahnen-Effekt). Dies erhöht die Gefahr von Abrissen der Papierbahn.

Bei der anderen bekannten Konstruktion (siehe die schon genannte US-PS J5 110 575) wird Blasluft nur auf der einen Seite der dem Luftblaskasten benachbarten Leitwalze durch das Stützband hindurchgeblasen. Auf der anderen Seite der Leitwalze ist dagegen ein Saugkasten vorgesehen, der zum Abführen der DampfSchwaden bzw. der feuchten Luft dient. Diese bekannte Einrichtung mag zwar recht wirksam sein. Sie erfordert jedoch einen hohen Bauaufwand für die kombinierten Blas- und Saugkasten und einen zusätzlichen Energieaufwand für den Betrieb der Saugkasten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Luftblaskasten zu schaffen, der mit möglichst geringem Bauaufwand bei gleichzeitig möglichst geringem Energiebedarf eine wirksame Belüftung der Taschen und Schwaden-Abfuhr aus den Taschen - und dadurch eine höhere Trocknungsleistung - ermöglicht.

Diese Aufgabe wird durch einen Luftblaskasten mit der im Anspruch 1 angegebenen Merkmalskombination gelöst.

Die Erfindung gründet sich im wesentlichen auf die Erkenntnis, daß man - bei Anwendung der im Anspruchsteil e angegebenen Blasrichtungen der Längsschlitze - mit einer gewissen

Anzahl von "Ringschlitzen" allein völlig auskommt, wobei die Ringschlitze in einer Reihe über die Länge des Luftblaskastens verteilt sind. Bei einer schmalen Papiermaschine kann auch ein einziger Ringschlitz ausreichen. Mit anderen Worten: Die bei der DE-AS 15 H 187 zur Erzeugung des Luftstromes in der Hauptsache verwendeten kreisförmigen Blasöffnungen sind bei der erfindungsgemäßen Bauweise nicht mehr erforderlich. Es konnte nämlich überraschend festgestellt werden, daß man unter den im Anspruchsteil e angegebenen Bedingungen bei alleiniger Erzeugung eines oder mehrerer ringförmiger Luftvorhänge mit ziemlich geringem Energieaufwand einen sehr effektiven Luftstrom durch das Stützband hindurch erzeugen kann. Die günstige Wirkung dürfte darauf beruhen, daß die beiden Längsschlitze sehr konzentrierte, flächige Luftstrahlen bilden, die das Stützband ohne nennenswerte Störung durchdringen. Insbesondere besteht nicht die Gefahr, daß sich einer der flächigen LuftstrahTen an den Blaskasten anlegt. Dennoch bildet sich im Inneren des aus dem Ringschlitz austretenden endlosen Luftvorhanges zwischen dem Blaskasten und dem Stützband ein Luftdruckpolster, so daß von da aus ebenfalls reichlich Luft durch das Stützband hindurchtritt.

Die im Anspruch 2 angegebene weitere Ausgestaltung der Erfindung hat Ähnlichkeit mit der aus Figur 3 der schon genannten US-PS 3 110 575 bekannten Konstruktion.

Die gemäß der Erfindung vorgesehenen Ringschlitze können recht unterschiedliche Formen aufweisen, insbesondere wenn mehrere Ringschlitze in einer Reihe (oder in zwei nebeneinanderliegenden Reihen) angeordnet sind. Besonders bewährt hat sich die Form schlanker Parallelogramme oder Trapeze (Anspruch J). In Betracht kommen aber auch schlanke Dreiecke oder Kreisabschnitte. Bei Anordnung von zwei nebeneinanderliegenden Reihen sind auch Fünfecke denkbar. Wenn Querschlitze vorhanden sind, dann ist es vorteilhaft, deren Blasrichtung gemäß Anspruch 4 zu neigen. Durch diese Maßnahmen wird erreicht, daß die Papier-

bahn möglichst gleichmäßig durch den Luftstrom beaufschlagt wird, so daß örtliche Überhitzungen oder feuchte Streifen vermieden werden. -

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben. Darin zeigt:

Fig. 1 einen schematischen Ausschnitt aus der

Trockenpartie einer Papiermaschine mit

einem Luftblaskasten;
Fig. 2 eine Ansicht auf den Luftblaskasten in

Richtung des Pfeües II der Fig. 1; Fig. 3 einen Teilschnitt nach Linie III der

Fig. 2;
Fig. 4 einen Teilschnitt nach Linie IV der

Fig. 2.

Die Fig. 1 zeigt die übliche Anordnung von Trockenzylindern 11, 12 und 13 in einer Papiermaschine. Die zu trocknende Papierbahn 10 läuft abwechselnd über einen oberen und einen unteren Trockenzylinder. Sie wird dabei durch ein mitlaufendes endloses und luftdurchlässiges Stützband 14 an die oberen Trockenzylinder 11 und 13 angedrückt. Ein dem unteren Trockenzylinder 12 zugeordnetes Stützband ist in der Zeichnung weggelassen. Zwischen je zwei Trockenzylindern 11 und I3 läuft das Stützband 14 über Leitwalzen 15· Eine sogenannte Tasche 16 ist begrenzt durch den unteren Trockenzylinder 12, die Papierbahn 10 und das Stützband 14.

Zwischen den beiden Trockenzylindern 11 und I3 ist ein Luftblaskasten 20 angeordnet, und zwar näher an demjenigen Trockenzylinder 11, von dem das Stützband 14 abläuft. Gerade in dieser Ablaufzone hat der Luftblaskasten Blasöffnungen, so daß Heißluft in dieser Zone durch das Stützband hindurch in die Tasche 16 gelangt. Schon aufgrund einer gewissen Pumpwirkung des laufenden StUtzbandes 14 stellt sich in der Tasche l6 eine Luftströmung ein, die in Fig. 1 durch Pfeile gekennzeichnet ist. Die Luft verläßt die Tasche 16 auf der Rückseite des Blas-

kastens 20 durch das Stützband hindurch nach oben. Der Luftblaskasten verstärkt diesen Luftstrom noch beträchtlich.

Aus Fig. 2 erkennt man, daß der Luftblaskasten 20 ausschließlich Schiitz-Blasöffnungen 21 aufweist, die ein bestimmtes Feld umschließen. Im dargestellten Beispiel sind dies parallelogrammförmige Felder. Es handelt sich also um endlose "Ringschlitze". Jeder Ringschlitz hat zwei Längsschlitze 22 und 23 und zwei Querschlitze 24.

Aus Fig. 3 ist ersichtlich, daß die Blasrichtung des (in der Laufrichtung des Stützbandes 14) ersten LängsSchlitzes 22 mit der Bandlaufrichtung einen im wesentlichen rechten Winkel a bildet. Dieser Winkel a kann jedoch durchaus etwa zwischen 70 und 110° betragen. Die Blasrichtung des in Bezug auf die Bandlaufrichtung zweiten LängsSchlitzes 23 ist gegen die Bandlaufrichtung geneigt. D.h. sie bildet mit der Bandlaufrichtung einen stumpfen Winkel b, der vorzugsweise zwischen 100 und 140° beträgt. Die Querschlitze 24 sind ebenfalls geneigt, und zwar derart, daß sie in Richtung zum Inneren des parallelogrammförmigen Feldes blasen (siehe Fig. 4).

Aus den Figuren 3 ^unc* ^ erkennt man noch, daß das von jedem Ringschlitz umschlossene Wandstück 25 durch kurze Winkelstücke 26, welche die Schlitze überbrücken, an den benachbarten Wandstücken befestigt ist.

Das Innere des Luftblaskastens ist mit Hilfe von Querwänden 27 in verschiedene Kammern unterteilt, so daß jedem Ringschlitz eine Kammer zugeordnet ist. Zu jeder Kammer kann eine separate Luft-Zuleitung hinführen. In der Zeichnung ist jedoch nur ein einziger Zuleitungskanal 28 erkennbar.

Zusätzlich zu den eingangs genannten Vorteilen bietet die . erfindungsgemäße Ausbildung der Blasöffnungen 21 den weiteren Vorzug, da;2 der Luftblaskasten 20 in verhältnismäßig großem Abstand von dem nächstgelegenen Trockenzylinder 11 angeordnet

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werden kann. Hierdurch besteht bei einem nie ganz vermeidbaren Anfall von Ausschuß (bei dem sogenannten Einpacken des Trockenzylinders 11") keine Gefahr, daß das Stützband ΐΛ mit dem Luftblaskasten 20 in Kontakt kommen könnte. Außerdem ist zwischen dem Zylinder 11 und dem Luftblaskasten 20 ausreichend Platz für das Hindurchführen einer Einziehstange beim Einlegen eines neuen Stützbandes.

Um zu erreichen, daß möglichst die gesamte aus dem Kasten 20 austretende Blasluft durch das Stützband 1'4 in die Tasche 16 gelangt, ist am unteren Ende des Luftblaskastens 20 eine Dichtleiste 30 vorgesehen, die bis nahe an die Leitwalze 15 heranreicht.

Schließlich sei noch darauf hingewiesen, daß die oben beschriebene Luftströmung, die durch die Tasche 16 hindurch und sodann auf der Rückseite des Kastens 20 nach oben verläuft, für die gewünschte Leistungssteigerung der Trockenpartie und für das Abführen feuchter Luft völlig ausreicht. Somit können die bei der bekannten Bauweise gemäß US-PS 3 HO 575 erforderlichen Saugeinrichtungen entfallen.

Unter Bezugnahme auf Anspruch 2 wird noch folgendes angemerkt: Es wird zwar auch schon beim Gegenstand der US-PS 3 HO 575* Fig. 3 angestrebt, durch Variieren der Luftströme in den rebeneinanderliegenden Blaszonen das sogenannte Feuchteprofil der Papierbahn zu beeinflussen. D.h. man will erreichen, daß die fertige Papierbahn über ihre Breite einen möglichst gleichmäßigen Rest-Feuchtigkeitsgehalt aufweist. Diese Aufgabe wird jedoch mit der bekannten Bauweise (und mit ähnlichen anderen bisherigen Konstruktionen) nur unzureichend gelöst. Durch die erfindungsgemäße Gestaltung des Luftblaskastens wird nun in überraschender Weise die Wirkung im Sinne einer Korrektur des Feuchteprofils wesentlich verbessert. Dies ist wohl darauf zurückzuführen, daß - insbesondere bei Vorhandensein der obengenannten Ouerschlitze 24 - das aus einem be-

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stimmten Ringschlitz austretende Blasluftfeld sich nicht oder nur ganz wenig in Querrichtung (bezüglich der Papiermaschine) ausbreitet, bevor es auf die Papierbahn auftrifft.

Luftblaskästen 20 der beschriebenen Art können auch zwischen Trockenzylindern der unteren Reihe vorgesehen werden (in der Zeichnung nicht dargestellt).

Heidenheim, 27.05.82
Sh/Srö

Claims (6)

1. P 39^6 J.M. Voith GmbH

   Kennwort: "Schlitzblaskasten" Heidenheim

   Patentansprüche

   Luftblaskasten (20) für die Trockenpartie einer Papiermaschine., worin eine zu trocknende laufende Papierbahn (10) mittels eines endlosen luftdurchlässigen Stützbandes (I²O nacheinander an eine Reihe von Trockenzylindern (11, 13) angedrückt wird, mit den folgenden Merkmalen:

   a) Der Luftblaskasten (20) erstreckt sich quer zur Laufrichtung des Stützbandes (14) durch das Innere der Stützband-Schlaufe hindurch;

   b) die Blasöffnungen (21) des Luftblaskastens (20) sind derart angeordnet, daß die erzeugte Luftströmung durch das umlaufende Stützband (14) hindurch auf die laufende Papierbahn (10) gerichtet ist;

   c) der Luftblaskästen (20) hat eine ein bestimmtes Feld umschließende (d.h. im wesentlichen endlose) Schlitz-Blasöffnung ("Ringschlitz" 21), wobei zumindest ein Teil des Ringschlitzes durch zwei entlang der Längserstreckung des Luftblaskastens verlaufende "Längsschlitze" (22, 23) gebildet ist;

   gekennzeichnet durch die folgenden weiteren Merkmale:

   d) als BlasÖffnung(en) ist (bzw. sind) ausschließlich der genannte Ringschlitz (21) oder eine Vielzahl solcher Ringschlitze, die über die Länge des Luftblaskastens (20) verteilt sind, vorgesehen;

   e) an jedem Ringschlitz (21) bildet die Blasrichtung des (in Bezug auf die Bandlaufrichtung) ersten Längs-Schlitzes (22) mit der Bandlaufrichtung einen im wesentlichen rechten Winkel (a); ferner bildet die Blasrichtung des (in Bezug auf die Bandlaufrichtung) zweiten Längschlitzes (2J) mit der Bandlaufrichtung einen stumpfen Winkel (b), vorzugsweise zwischen 10 G und l4c°,
2. 2. Luftblaskasten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß - bei Vorhandensein einer Vielzahl von Ringschlitzen die einzelnen Ringschlitze durch getrennt steuerbare Luftströme beaufschlagbar sind.
3. 3. Luftblaskasten nach Anspruch 1 oder 2, worin das von dem Ringschlitz (21) umschlossene Feld (bzw. die von den Ringschlitzen umschlossenen Felder) die Form eines Vierecks aufweist (bzw. aufweisen), so daß außer den Längssihlitzen (22, 23) auch noch Querschlitze (24) vorhanden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Längserstreckung der Querschlitze (24) relativ zur Bandlaufrichtung gneigt ist (Fig. 2).
4. 4. Luftblaskasten nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Blasrichtung der Querschlitze (24) zum Inneren des viereckigen Feldes hin geneigt ist (Fig. 4).
5. 5· Luftblaskasten, dessen Blasluftstrom allein durch das von einem Trockenzylinder (11) ablaufende Trum des Stützbandes (14) in eine sogenannte Tasche (16) gelangt, die im Raum zwischen drei benachbarten Trockenzylindern durch das Stützband, die Papierbahn und einen der Trockenzylinder begrenzt ist, nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der den Blasöffnungen (21) entgegengesetzten Wand des Lufttlaskastens (20) und dem benachbarten Trockenzylinder (13)* auf den das Stützband (14) aufläuft, ein freier Raum verbleibt für einen aus der Tasche (16) durch das Stützband (14) austretenden Luftstrom.
6. 6. Luftblaskasten, der im Bereich einer Umlenkeinrichtung (z.B. Leitwalze 15) für das Stützband (14) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß am Luftblaskasten (20) eine an die Umlenkeinrichtung (15) heranreichende Dichtleiste

   (30) vorgesehen ist.

   Heidenheim, 27.05.82
   Sh/Srö