DE69620947T2

DE69620947T2 - Verfahren und Anordnung in einem Mehr-Zylindertrockner einer Papiermaschine

Info

Publication number: DE69620947T2
Application number: DE69620947T
Authority: DE
Inventors: Seppo Rantanen; Raimo Virta
Original assignee: Metso Paper Oy
Current assignee: Valmet Technologies Oy
Priority date: 1995-06-07
Filing date: 1996-05-28
Publication date: 2002-11-14
Anticipated expiration: 2016-05-29
Also published as: CA2178380A1; KR0169092B1; EP0747527B1; US5535527A; DE69620947D1; KR970001733A; EP0747527A3; CA2178380C; JPH08337992A; EP0747527A2; ATE217043T1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und einen Aufbau, durch die eine Bahn an einem Trocknungszylinder in Trocknergruppen, die mit einem Einzelsiebzug in einem Mehrzylindertrockner einer Trockenpartie der Papiermaschine vorgesehen sind, so angeheftet wird, dass die Auswirkungen der Zentrifugalkräfte und andere Luftströmungsphänomene, die die Bahn von dem Trocknungssieb in den Trocknergruppen abzutrennen versuchen, verhindert werden oder zumindest im wesentlichen eingeschränkt sind. Die Trocknergruppen weisen Trocknungszylinder auf, die mittels Dampf oder dergleichen erwärmt werden, und die Bahn wird in ihnen gegen die erwärmten Zylinderaußenseiten der Trocknungszylinder mittels des Trocknungssiebes gedrückt. Die Trocknergruppen weisen des Weiteren Führungszylinder oder -walzen auf, an denen die Bahn an der Außenseite des Trocknungssiebes läuft. Die Führungszylinder oder -walzen sind mit Perforationen versehen, die durch den Zylindermantel treten und zu dem Innenraum in dem Inneren des Führungszylinders oder der Führungswalze hin offen sind, wobei der Innenraum einem Unterdruck ausgesetzt ist. Der Unterdruck in den Führungszylindern oder Führungswalzen wird zu der Außenseite des Trocknungssiebes durch die Perforationen übertragen und die Führungszylinder oder Führungswalzen weisen Wellen auf, an denen die Führungszylinder oder Führungswalzen sich drehend montiert sind.
Im Stand der Technik bestehen Mehrzylindertrockner von Papiermaschinen üblicherweise aus zwei horizontalen Reihen an Trocknungszylindern, wobei eine Reihe über der anderen angeordnet ist, wobei eine Papierbahn zwischen den Reihen bei einem sich schlängelndem Verlauf läuft. Gegenwärtig werden in Verbindung mit den Trocknungszylindern Trocknungssiebe angewendet, die luftdurchlässig sind, d. h. durchlässige Trocknungssiebe.
In der Trockenpartie einer Papiermaschine wird/werden ein Einzelsiebzug und/oder ein Zwillingssiebzug angewendet. Der Einzelsiebzug bezieht sich auf einen Zug, bei dem die Bahn von einem Trocknungszylinder zu einem anderen Zylinder, die sich üblicherweise in zwei verschiedenen Reihen befinden, gestützt an ein und dem gleichen Trocknungssieb und auch gestützt über die Zwischenräume zwischen den Reihen der Zylinder läuft. Bei dem Zwillingssiebzug werden ein oberes Sieb und ein unteres Sieb angewendet, um die Bahn gegen erwärmte Zylinderseiten von Trocknungszylindern jeweils in einer oberen Reihe bzw. einer unteren Reihe zu drücken, und die Bahn hat freie ungestützte Züge, wenn sie von einer Reihe der Trocknungszylinder zu der anderen läuft.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich hauptsächlich auf eine Einzelsiebzugtrocknergruppe, bei der die Bahn von einer Reihe an Zylindern zu der anderen gestützt an dem Trocknungssieb so läuft, dass an einer Reihe der Zylinder die Bahn sich zwischen dem Trocknungssieb und der Zylinderseite befindet und an der anderen Reihe der Zylinder die Bahn sich am weitesten weg von dem Zylinder befindet, wobei das Trocknungssieb sich zwischen der Zylinderseite und der Bahn befindet, und die Bahn läuft über die Züge zwischen den Reihen der Zylinder gestützt an dem Trocknungssieb. Es ist ein Vorteil von diesem Einzelsiebzug, dass die Bahn fortlaufend durch das Trocknungssieb gestützt ist und keine freien Züge hat, wodurch das Risiko an Falten in der Bahn und das Risiko in Bezug auf ein Bahnreißen vermindert ist.
Bei Mehrzylindertrocknern nach dem Stand der Technik, die einen Einzelsiebzug anwenden, ist an den Zylindern, an denen die zu trocknende Bahn an der Außenseite oder am weitesten weg von dem Zylinder angeordnet ist, die herkömmlicherweise Führungswalzen oder Führungszylinder sind, ein Nachteil eine Neigung in Bezug auf ein Abtrennen der Bahn von der Seite des Trocknungssiebes durch die Wirkung der Zentrifugalkraft, wobei dieses Phänomen durch die Drücke weiter verstärkt wird, die an dem Einlassspalt zwischen dem Trocknungssieb und den Zylinderseiten verursacht werden. Dieses Abtrennen erzeugt bereits ein Bahnreißen oder zumindest eine Taschenbildung und Falten in der Bahn.
An den Umkehrwalzen bei diesen Gruppen mit dem Einzelsiebzug in der Trockenpartie einer Papiermaschine ist ein Problem das Anhaften der Papierbahn an dem Sieb an der unteren Seite des Zylinders. An den unteren Zylindern d. h. an den Umkehrwalzen läuft die Bahn am weitesten oben d. h. am weitesten weg von den Zylinderseiten, während das Sieb zwischen der Bahn und der Außenseite des Zylinders bleibt. In dem Fall der anderen Walzen in einer Gruppe mit Einzelsiebzug tritt dieses Problem nicht auf, da die Papierbahn zwischen dem Sieb und der Mantelseite des Zylinders läuft.
Es sind Versuche unternommen worden, dieses Problem unter Anwendung von Saugwalzen zu lösen, bei denen separate Saugsektoren im Inneren vorhanden sind. Eine Saugwalzenlösung ist jedoch kostspielig und erfordert eine Wartung. Eine günstigere Lösung ist in dem finnischen Patent Nr. 83 680 (das dem US-Patent Nr. 5 022 163 entspricht der Anmelderin der vorliegenden Patentanmeldung beschrieben, bei der ein Zylinder für eine Papiermaschine beschrieben ist, der insbesondere für eine Verwendung zum Stützen der Bahn in Verbindung mit den unteren Walzen bei einem Einzelsiebzug geeignet ist. Dieser Zylinder ist hauptsächlich dadurch gekennzeichnet, dass der mit Nuten versehene Zylinder eine Anzahl an Löchern hat, die durch den Mantel treten, und wobei eines ihrer Enden zu den Nuten offen ist und das andere Ende zu dem Innenraum des Zylinders offen ist. Diese mit Nuten versehene Walze ist mit Saugbohrlöchern versehen, die durch den Walzenmantel zu dem Boden der Nuten in der Walze treten, und ein Ende oder beide Enden der Walze ist/sind mit einer Welle versehen, die einen Saugkanal aufweist, der des Weiteren mit einer Saugquelle in Verbindung steht. Wenn die Löcher geeignet dimensioniert sind und wenn der Walzenmantel mit einer bestimmten begrenzten Anzahl an Bohrungen versehen ist, die den Unterdruck (den Unterdruck oder die Saugkraft) übertragen, wird ein permanenter Unterdruck in dem Inneren der Walze vorgesehen. Dieser Unterdruck kann trotz des Umstandes gehalten werden, dass einige Löcher in der Walze zu der Umgebungsluft in dem oberen Abschnitt der Walze offen sind. Die Wirkung des Unterdrucks verteilt sich in der Nut. In dieser Weise ist eine einfache Walzenlösung geschaffen worden, bei der mittels des Unterdrucks die Bahn zu der Walze gezogen wird und der Saugvorgang an der Bahn durch das Sieb angewendet ist.
In Bezug auf anderen sich auf die vorliegende Erfindung beziehenden Stand der Technik wird auf die europäische Patentanmeldung Nr. 94 200 656 (EP 0 617 162) verwiesen, die die Priorität der finnischen Patentanmeldung Nr. 881 106 beansprucht, die wiederum dem vorstehend erwähnten finnischen Patent entspricht und aus der dem vorstehend erwähnten finnischen Patent entsprechenden europäischen Patentanmeldung durch Teilung abgetrennt wurde. In der abgetrennten europäischen Patentanmeldung wird ein Verfahren vorgeschlagen, um die Bahn zu einem Anhaften an dem Trocknungssieb derart zu bringen, dass die Effekte der Zentrifugalkräfte und andere Luftströmungsphänomene verhindert werden, wobei diese Effekte ein Abtrennen der Bahn von dem Sieb in den Trocknergruppen anstreben, die mit einem Einzelsiebzug in einem Mehrzylindertrockner einer Papiermaschine versehen sind. Die Trocknergruppen weisen Trocknungszylinder als die oberen Zylinder auf, wobei die Trocknungszylinder durch Dampf oder dergleichen erwärmt werden, und die Bahn wird gegen die Außenzylinderseite der Trocknungszylinder mittels eines Trocknungssiebes gepresst. Des Weiteren weisen die Trocknergruppen Führungszylinder oder Führungswalzen als die unteren Zylinder auf, wobei an den Zylindern die Bahn außerhalb des Trocknungssiebes läuft. Die unteren Zylinder sind mit Löchern versehen, die durch den Zylindermantel hindurch treten und zu dem Raum im Inneren des Zylinders offen sind, in dem ein Unterdruck vorhanden ist. Der Unterdruck oder die Saugkraft wird zu der Außenseite der unteren Zylinder durch die Löcher übertragen. Die unteren Zylinder weisen Wellen auf, an denen die Zylinder sich drehend montiert sind, und zumindest eine dieser Wellen ist mit einem Kanal versehen, durch den der Unterdruck in dem Innenraum in dem Zylinder erzeugt wird. Die Wellen sind mit einem Saugkanal verbunden, der mit einer Unterdruckquelle in Verbindung steht. Bei jener Erfindung ist einer der neuen Aspekte, dass ein großer Anteil der Löcher in dem Zylinder zu der Umgebungsluft in dem oberen Abschnitt des Zylinders derart offen ist, dass die Luftströmung zu dem Inneren der Zylinder gerichtet wird. Ein anderer Aspekt ist, dass der Unterdruck innerhalb des Zylinders in dem Bereich von ungefähr 1000 Pa bis ungefähr 3000 Pa ist und im Wesentlichen konstant gehalten wird.
Es war ein Problem bei den Saugwalzen des Standes der Technik, dass trotz der großen Luftmenge der Unterdruck in den Walzen nicht immer zum Halten der Bahn während des Endaufführens aufgrund der offenen perforierten Seite ausreichend gewesen ist. Andererseits erfordert eine Bahn mit ganzer Breite nicht unbedingt einen gleichmäßig hohen Unterdruck und eine gleichmäßig hohe Luftmenge wie der schmale Führungsstreifen, da beim Übertragen einer Papierbahn mit ganzer Breite die Saugwalze mit einer geringeren Luftmenge arbeitet. Somit ist es eine wichtige Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lösung von diesem Problem vorzuschlagen, d. h. einen veränderlichen Aufbau vorzusehen, der den Saugbetrag in Abhängigkeit von den Erfordernissen der Situation beispielsweise bei der Aufführstufe oder der Laufstufe einstellt. Als eine Lösung dieses Problems sind Saugwalzen vorgeschlagen worden, bei denen eine separate Endaufführzone im Inneren der Walze angewendet wird, um einen angemessenen Saugeffekt auf den Führungsstreifen aufzubringen. In diesem Zusammenhang sollte in Bezug auf den Stand der Technik auf die US-Patente Nr. 5 031 338, 4 980 979, 4 905 379, 5 152 078 und 5 015 336 verwiesen werden. Probleme von diesen Walzen ergeben sich aus ihrem komplexen Ausbau und den hohen Kosten und dem hohen Wartungserfordernis beispielsweise zum Sicherstellen des Betriebs des Ventils innerhalb der Walze.
Mittels des bei den Umkehrzylindern angewendeten Unterdrucks ist es ebenfalls möglich, das Schrumpfen der Bahn in der Trockenpartie zu beeinflussen. In diesem Zusammenhang wird auf das US-Patent Nr. 5 241 760 verwiesen, in dem aufgeführt ist, dass aufgrund des Längsschrumpfens der Papierbahn die Bahn in der Trockenpartie gespannt wird und dadurch ein Querschrumpfen der Bahn bereits an den mit Nuten versehenen Walzen verhindert wird. In Bezug auf den sich darauf beziehenden Stand der Technik wird außerdem auf das Dokument von Pulkowski et al "Operating results with the bel-champ single-tier dryer", TAPPI Proceedings, 1990 Engineering Conference, Seiten 393-398 verwiesen. In diesem Dokument ist aufgeführt, dass auf der Grundlage von Versuchsergebnissen herausgefunden wurde, dass ein forciertes Trocknen die Vorteile eines erhöhten Elastizitätsmoduls und erhöhter Festigkeitseigenschaften und einer verringerten Dehnung schafft.
In Bezug auf die Effekte des Schrumpfens der Bahn während des Trocknens kann außerdem aufgeführt werden, dass die Anmelderin der vorliegenden Patentanmeldung Versuche mit Produktionsmaschinen ausgeführt hat, wobei diese Versuche zeigten, dass ein Volleinzelsiebzug der Art Sym-RunTM das Querschrumpfen auf ungefähr die Hälfte (beispielsweise von ungefähr 3% auf ungefähr 1,5%) senkt. Bei dem Versuch wurde, wenn das Saugen von allen Saugwalzen beseitigt wurde, das Querschrumpfen von ungefähr 1,5% auf ungefähr 1,8% verändert, d. h. es kann aufgeführt werden, dass unter diesen Umständen die Wirkung des Einzelsiebzuges auf die Änderung in diesem Fall ungefähr 75% bis 80% betrug und die Wirkung der Saugwalzen ungefähr 20% bis ungefähr 25% betrug.
Das Anhaften der Bahn an dem Sieb an den Außenseiten der Umkehrzylinder oder dergleichen wird außerdem durch die in der Trockenpartie der Papiermaschine angewendeten Laufgeschwindigkeit und natürlich durch die Eigenschafte der laufenden Papierbahn beeinflusst. In einer derartigen Situation ist ein konstanter Unterdruck in den Umkehrwalzen nicht immer im Hinblick auf das Halten der Bahn und im Hinblick auf das Schrumpfen der Bahn während des Trocknens geeignet. Beispielsweise wurde beobachtet, dass ein übermäßiges Verhindern des Querschrumpfens der Bahn einen ungünstigen Effekt auf das Querdehnungspotential des Papiers hat. In einigen Fällen führte dies sogar zu einem Reißen der Bahn an dem Endabschnitt der Trockenpartie.

AUFGABEN UND ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es ist eine wichtige Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Aufbau zu schaffen, bei dem die Unterdruckhöhe in den Umkehrzylindern wie beispielsweise Saugwalzen in geeigneter Wweise in der Trockenpartie an verschiedenen Laufstufen wie beispielsweise ein Aufführen oder ein Vollauf bei verschiedenen Laufgeschwindigkeiten und für verschiedene Papiersorten einstellbar ist.
Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, einen wirtschaftlichen Energieverbrauch insbesondere von elektrischer Energie in der Trockenpartie der Papiermaschine vorzusehen.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lösung für das Problem des übermäßigen Verhinderns des Querschrumpfens der Bahn vorzuschlagen, das einen ungünstigen Effekt auf das Querdehnungspotential des Papiers hat, was möglicherweise zu einem Reißen der Bahn an dem Endabschnitt der Trockenpartie führt.
Im Hinblick auf die Lösung der vorstehend dargelegten und anderen Aufgaben weist das erfindungsgemäße Verfahren die in Anspruch 1 definierten Merkmale auf. Der Mehrzylindertrockner einer Papiermaschine gemäß der vorliegenden Erfindung weist wiederum die in Anspruch 18 definierten Merkmale auf.
Gemäß der Erfindung wird ein Unterdruck mit maximaler Effizienz in der Saugwalze zum Zeitpunkt des Aufführens erzeugt, da die Druckhöhe in der Saugwalze mittels der Luftmenge während des Laufes/Aufführens geregelt wird. Da eine gleich große Menge an Luft und ein gleich hoher Unterdruck nicht unbedingt bei einer Bahn mit voller Breite erforderlich sind, ist es möglich, bei der Saugwalze eine geringere Luftmenge während des Laufbetriebs anzuwenden und die Luftmenge zum Zeitpunkt des Aufführens zu erhöhen. Dies wird erfindungsgemäß durch ein automatisches Regeln der Druckhöhe eingerichtet. Gemäß der Erfindung können beide Situationen ihre eigenen Druckwerteinstellungen erhalten oder es kann einfach so eingerichtet werden, dass an der Aufführposition eine Vollluftströmung erhältlich ist und die Druckhöhe der Laufposition automatisch geregelt wird. Darüber hinaus kann das Saugmaß an verschiedenen Orten der Zylinderseite beispielsweise unter Verwendung einer verschieden hohen Anzahl an Löchern in der Seite der Saugwalze variiert werden.
Bei der Erfindung wird die Unterdruckhöhe in der Saugwalze zunächst in Übereinstimmung mit der Laufstufe der Papiermaschine, dann auch in Übereinstimmung mit der zu verwendeten Laufgeschwindigkeit und natürlich auch in Übereinstimmung mit der zu laufenden Papiersorte geregelt.
Bei dem erfindungsgemäßen Aufbau wird das Messen des Unterdrucks in dem Umkehrzylinder und insbesondere in einer Saugwalze von dem Inneren der Walze ausgeführt und das Regeln des Unterdrucks kann unter Anderem durch ein Ändern der Drehzahl des Gebläses, das die Luft entfernt und somit den Unterdruck erzeugt, durch ein Begrenzen der Gesamtluftströmung, durch ein Ändern der Luftströmung von jeder speziellen Walze ausgeführt werden oder, wenn mehrere Sauggebläse bei einem Verbindungssystem an Kanälen angewendet werden, ist es möglich, beispielsweise einige der Gebläse vollständig anzuhalten. Die Höhe des Unterdrucks in der Walze kann außerdem verändert werden, in dem die Leistung der Außengebläse-/-Saugkästen, die die gesamte freie Walzenseite abdecken (siehe beispielsweise das dem US-Patent Nr. 4 905 380 entsprechende finnische Patent Nr. 80 491 der Anmelderin der vorliegenden Patentanmeldung), ohne Saugen in der Walze oder zusammen mit einem Saugen in der Walze geregelt wird. Die Erfindung ist nicht auf die Anwendung eines Saugkastens dieser Art allein beschränkt. Die Änderung des Unterdrucks kann unmittelbar nach der Streckstufe der Bahn oder nach einer gewissen Zeitspanne ausgeführt werden. Mit der Aufführsituation wird die höchstmögliche Strömung für das Gebläse eingestellt und nach der Streckstufe kann die Änderung des Unterdrucks mittels einer Unterdruckmessung von der Saugwalze oder mittels Begrenzung der Luftströmung von der Saugwalze auf der Grundlage von Versuchsdaten so ausgeführt werden, dass die vorbestimmte Druckhöhe im Inneren der Walze erzeugt wird.
Bei dem erfindungsgemäßen Aufbau kann der Unterdruck in den Umkehrzylindern insbesondere in den Saugwalzen entweder individuell für jede Saugwalze für sich oder in geeigneter Weise auch so geregelt werden, dass die Unterdruckhöhe in den Saugwalzen bei den verschiedenen Trocknergruppen auf ein geeignetes Maß in Bezug auf die anderen Trocknergruppen geregelt wird. Außerdem kann die Unterdruckhöhe in den Führungszylindern geregelt werden, wenn der Trockengehalt der Papierbahn in der Maschinenrichtung zunimmt.
Des Weiteren kann die in den Führungszylindern an dem Anfangsende der Trockenpartie angewendete Saughöhe in Übereinstimmung mit dem Trockengehalt der Bahn an dieser Stelle geregelt werden.
Genauer gesagt weist bei dem Aufbau zum Regeln des Anhaftens einer Bahn an einem Trocknungssieb bei einer Trocknergruppe, die mit einem Einzelsiebzug bei einem Mehrzylindertrockner einer Papiermaschine versehen ist, die Trocknergruppe folgendes auf: erwärmte Trocknungszylinder, Führungszylinder mit einem perforierten Mantel und einem Innenraum, der einem Unterdruck ausgesetzt ist, und ein Trocknungssieb zum Pressen der Bahn gegen die Außenzylinderseiten der Trocknungszylinder zum Befördern der Bahn über die Führungszylinder derart, dass sich das Trocknungssieb zwischen den Außenzylinderseiten und der Bahn befindet. Eine Hauptluftströmungslinie und eine Teilluftströmungslinie, die von der Hauptluftströmungslinie zu jedem der Führungszylinder führt, sind vorgesehen. Luftströmungsregeleinrichtungen sind mit zumindest entweder der Hauptluftströmungslinie oder jeder der Teilluftströmungslinien gekuppelt. Die Regeleinrichtungen regeln die Höhe des Unterdrucks in jedem der Führungszylinder als eine Funktion der Laufstufe des Trockners, der Laufgeschwindigkeit der Bahn durch den Trockner und der Papiersorte, die in dem Trockner getrocknet wird. Bei einem Ausführungsbeispiel kann die in zumindest einem der Führungszylinder vorhandene Unterdruckhöhe durch eine Messeinrichtung gemessen werden und die Unterdruckhöhe in den Führungszylindern wird auf der Grundlage der gemessenen Unterdruckhöhe geregelt.
Die bei der Erfindung verwendete Saugwalze kann eine mit Nuten versehene Saugwalze sein, die von der Anmelderin der vorliegenden Patentanmeldung unter dem Markennamen VAC-Roll auf den Markt gebracht worden ist und keine separate Saugzone innerhalb der Walze hat. In dieser Hinsicht wird auf das vorstehend beschriebene US-Patent Nr. 5 022 163 verwiesen.
Nachstehend ist die vorliegende Erfindung detailliert unter Bezugnahme auf ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben, das in der beigefügten Zeichnung dargestellt ist. Jedoch ist die Erfindung keineswegs allein auf die Einzelheiten des dargestellten Ausführungsbeispiels streng begrenzt.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG

Die beigefügte Zeichnung soll ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulichen und soll nicht den durch die Ansprüche umfassten Umfang der Erfindung einschränken.
Die Zeichnung zeigt eine schematische Darstellung eines Teils einer Trockenpartie einer Papiermaschine gemäß der vorliegenden Erfindung.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Wie dies in der Zeichnung gezeigt ist, weisen Trocknergruppen R&sub1;, R&sub2; eine im Wesentlichen horizontale Reihe an mit Dampf erwärmten Trocknungszylindern 10, 11, 12 und 13 auf. Ein Trocknungssieb 17 führt eine Papierbahn an seiner Außenseite durch jeweils eine der Trocknergruppen und preßt die Bahn gegen die erwärmten Außenseiten der Zylinder 10, 11, 12 und 13 in jener Gruppe, so dass ein Verdampfungstrocknungseffekt erzeugt wird. Unterhalb der Reihe an Trocknungszylindern 10, 11, 12 und 13 befinden sich nicht erwärmte Umkehrzylinder 14', 14, 15 und 16 oder gleichwertige Führungswalzen, die in einer im Wesentlichen horizontalen Reihe angeordnet sind, die vorzugsweise Saugsektoren α oder einen gleichwertigen Aufbau haben, der einen Saugeffekt derart erzeugt, dass die Bahn W zuverlässig an der Außenseite des Trocknungssiebes 17 selbst bei hohen Bahnlaufgeschwindigkeiten bleibt.
Die Gruppe R&sub1; der in der Zeichnung gezeigten Trocknungszylinder ist beispielweise die erste Trocknergruppe in der Trockenpartie in der Papiermaschine und die Bahn W wird zu dem Trocknungssieb 17 von der (nicht gezeigten) Pressenpartie gebracht. Nach den Trocknergruppen R&sub1;, R&sub2; hat die Trockenpartie eine oder mehrere Trocknergruppen mit einem Einzelsiebzug in ähnlicher Weise, wie dies in der Zeichnung gezeigt ist, oder umgekehrte Trocknergruppen mit einem Einzelsiebzug. Bei den umgekehrten Trocknergruppen befinden sich die Trocknungszylinder in der unteren Reihe und die Führungswalzen oder Führungszylinder befinden sich in der oberen Reihe oberhalb der Trocknungszylinder. Zusätzlich zu den Gruppen mit dem vorstehend erwähnten Einzelsiebzug kann die Trockenpartie auch eine oder mehrere Gruppen mit einem Zwillingssiebzug haben, wobei deren Beschreibung vorstehend aufgeführt ist.
Jeder untere Zylinder 14', 14, 15 und 16 ist mit einem Mantel 18 mit Perforationen versehen, die sich zumindest über den Bereich erstrecken, über den sich die Bahn W in der Querrichtung der Maschine erstreckt, d. h. die quer zu der Laufrichtung der Bahn stehende Richtung. Ein Unterdruck (der auch im Allgemeinen im Stand der Technik als Saugvorgang bezeichnet ist) wird in einen Innenraum in jedem Zylinder 14', 14, 15 und 16 durch einen in einer Welle 19 von jedem Zylinder 14', 14, 15 und 16 ausgebildeten Kanal eingeleitet, d. h. die Luft wird aus dem Inneren entfernt, so dass die Saugwirkung vorgesehen wird. Die Zylinder 14', 14, 15 und 16 sind so montiert, dass sie über Wellen 19 sich drehen, die an dem Rahmen der Trockenpartie fixiert sind (nicht gezeigt).
Blaskästen 21 sind in den Trocknergruppen R&sub1;, R&sub2; angewendet und sind in Zwischenräumen zwischen benachbarten Zylindern 10, 11, 12 und dergleichen angeordnet. Mittels der Blaskästen 21 wird sichergestellt, dass die Bahn mit dem Sieb an seiner Einlasseite in Kontakt bleibt.
Es ist ebenfalls möglich, kombinierte Blas-Saugkästen 20 oder dergleichen (wie beispielsweise Normsaugkästen ohne ein Gebläseelement) anzuwenden, die in den Zwischenräumen zwischen den Zylindern 10, 11, 12, etc. angeordnet sind. Mittels der kombinierten Blas-Saugkästen 20 sind obere freie Sektoren der Umkehrzylinder 14', 14, etc. d. h. jene Sektoren, über die das Trocknungssieb nicht läuft, derart vollständig bedeckt, wie dies durch die Sicherheitszwischenräume gestattet ist. Die Blasluftzüge von den Blas-Saugkästen 20 beeinflussen die Höhe des in den Innenräumen der Führungszylinder vorhandenen Unterdrucks.
In einem Blaskasten 21 oder Saug-Blaskasten 20 ist häufig ein Druckabteil vorhanden, in dem ein Druck p+ vorhanden ist. Mittels des Druckabteils werden Ausgabeblasluftzüge erzeugt und diese bewirken ein Ausgeben von Unterdruckfeldern in die Zwischenräume in Verbindung mit den Wänden des Kastens 20, 21. Mittels dieser Felder an in den Räumen vorhandenem Unterdruck wird an der Einlassseite oder an der Einlassseite und an der Auslassseite des Trocknungssiebes 17 sichergestellt, dass bei geraden Läufen der Bahn W die Bahn W zuverlässig an der Seite des Trocknungssiebes 17 verbleibt. Diese Unterdruckfelder stellen ebenfalls ihrerseits sicher, dass in einem Einlassspalt NT und einem Auslassspalt NL zwischen dem Trocknungssieb 17 und dem unteren Zylinder 14', 14, etc. eine ausreichend niedrige Druckhöhe vorhanden ist, um die Bahn W zuverlässig an der Außenseite des Siebes 17 zu halten.
In dem Inneren des Saug- und Blaskastens 20 ist ein Saugabteil ebenfalls vorgesehen, das an dem freien Sektor des unteren Zylinders oder der unteren Walze 14 zwischen den Spalten NT und NL offen ist. Dieses Saugabteil ist einem Unterdruck unterworfen, der durch die Perforationen in dem Mantel 18 des unteren Zylinders zu dem Inneren des unteren Zylinders aufgebracht ist. Somit bewirkt an dem Sektor α des Zylinders 14, an dem die Bahn W an der Seite der Außenkurve angeordnet ist, wenn der Unterdruck auf die Bahn W durch das relativ durchlässige Trocknungssieb 17 einwirkt, der Unterdruck, dass die Bahn W in einem zuverlässigen Kontakt an der Außenseite des Trocknungssiebes 17 selbst bei hohen Geschwindigkeiten und selbst bei einem geringem Kurvenradius D/2 bleibt.
Das Messen des Unterdrucks des Umkehrzylinders 14', 14, etc. oder der Saugwalze bei der unteren Walze wird von dem Innenraum der Walze durch eine Messvorrichtung 31 ausgeführt. Die Messvorrichtung 31 misst den Unterdruck in dem Inneren des Umkehrzylinders 14 der Trocknergruppen R&sub1;. Natürlich kann ein derartiger Messaufbau auch in Verbindung mit anderen Umkehrzylindern angeordnet werden. Die Messvorrichtung kann auch in dem System der Kanäle außerhalb der Walze angeordnet werden, wenn der Unterdruck in der Walze zuverlässig von dem Messergebnis empirisch oder durch geeignete Berechnungen errichtet werden kann.
Die Regulierung des Unterdrucks in den Umkehrzylindern 14, 14', 15, 16 wird beispielsweise mittels eines Reguliersystems 30 ausgeführt, das eine Reguliervorrichtung 36 hat, die ein Ändern der Drehzahl eines Gebläses 37 bewirkt, das wiederum die Luftmenge steuert, die von den Umkehrwalzen 14, 14', 15 und 16 durch jeweilige Welle 19 entfernt wird, um somit die Unterdruckkraft zu regulieren. Alternativ kann das Reguliersystem ein Einschränken der umlaufenden Gesamtluftströmung durch ein Steuern der Reguliervorrichtungen 34 bewirken. Es ist ebenfalls möglich, den Unterdruck spezifisch für jede Walze beispielsweise mittels der Reguliervorrichtung 32 durch ein Regulieren der Luftströmung von jeder Walze 14', 14, 15, und 16 mittels eines Regulierdämpfers 33 zu regulieren, der sich in einer Strömungslinie 41 der Luft zwischen den Umkehrzylindern und einer Hauptströmungslinie 40 befindet. Wenn das System verschiedene Luftgebläse 37 in dem gleichen System der Kanäle in dem System 30 bei Bedarf auf der Grundlage der Strömung durch die Reguliervorrichtung 36 hat, ist es möglich, einige der Luftgebläse 37 auszuschalten. Außerdem ist es möglich, die Unterdruckhöhe in den Führungszylindern zu regulieren, indem Schaufelflügel der Gebläse 37 bei sich ändernden Betriebswinkeln eingestellt werden.
Die Unterdruckhöhe in den Umkehrzylindern oder Saugwalzen 14', 14, etc. kann außerdem reguliert werden, indem die Leistung des Außenblas-Saugkastens 20 entweder während des gemeinsamen Regulierens des Saugens der Walze oder ohne Saugen der Walze geändert wird. Darüber hinaus kann die Unterdruckhöhe in den Umkehrzylindern durch das Sauggebläse derart reguliert werden, dass die Drehzahl des Sauggebläses und die durch das Sauggebläse angesaugte Luftmenge durch einen Umkehrvorgang verändert werden.
Im Betrieb wird für das Aufführen der Bahn das Walzensaugen in den Umkehrzylindern 14', 14, etc. auf einen effizienten Unterdruckwert reguliert, wobei danach der Unterdruck nach der Bahnstreckstufe entweder beispielsweise sofort oder nach einer gewissen Zeitspanne von zwischen 0 und 60 Sekunden und vorzugsweise nach 0 bis 20 Sekunden verringert werden kann. Somit kann die Unterdruckhöhe in den Führungszylindern reguliert werden, um eine unterschiedliche Unterdruckhöhe für eine Aufführstufe des Trockners und eine Laufstufe des Trockners vorzusehen.
Nachdem das Bahnaufführen vollendet worden ist und die Streckstufe vorbei ist, wird die Unterdruckhöhe beispielsweise auf Grundlage einer Walzeninnenunterdruckmessung oder durch ein Einschränken der Luftströmung von der Saugwalze auf der Grundlage von Versuchsdaten so verändert, dass eine vorbestimmte Druckhöhe für das Innere der Walze erhalten wird. Während des Laufens der Bahn beträgt die Unterdruckhöhe von ungefähr 500 Pa bis ungefähr 3000 Pa und vorzugsweise von ungefähr 600 Pa bis ungefähr 2000 Pa.
Die Zeichnung zeigt das System 30 der vorliegenden Erfindung in Kombination mit zwei Gruppen R&sub1; und R&sub2; von Trocknungszylindern in der Trockenpartie. Natürlich kann eine Mehrzylindertrockenpartie einer Papiermaschine eine oder mehrere derartige Trocknergruppen umfassen, die mit einem System 30 für eine Unterdruckregulierung versehen sind.
Die vorstehend dargelegten Beispiele sind nicht als ausschließlich anzusehen. Viele andere Veränderungen der vorliegenden Erfindung sind für Fachleute offensichtlich und sollen im Umfang der beigefügten Ansprüche umfasst sein.

Claims

1. Verfahren zum Einstellen eines Anhaftens einer Bahn (W) an einem Trocknungssieb (17) in einer Trocknergruppe (R1, R2), die mit einem Einzelsiebzug bei einem Mehrzylindertrockner einer Papiermaschine vorgesehen ist, wobei die Trocknergruppe (R1, R2) erwärmte Trocknungszylinder (10, 11, 12, 13), Führungszylinder (14', 14, 15, 16) mit einem perforierten Mantel und einem Innenraum, der einem Unterdruck ausgesetzt ist, und ein Trocknungssieb (17) aufweist, damit die Bahn (W) gegen die Außenzylinderseiten der Trocknungszylinder (10, 11, 12, 13) gedrückt wird und damit die Bahn (W) über die Führungszylinder (14', 14, 15, 16) derart befördert wird, dass das Trocknungssieb (17) sich zwischen den Außenzylinderseiten und der Bahn (W) befindet,

wobei das Verfahren den folgenden Schritt aufweist:

Einstellen der Höhe des Unterdrucks in dem Innenraum der Führungszylinder (14', 14, 15, 16) als eine Funktion des Laufstufe des Trockners, der Laufgeschwindigkeit der Bahn (W) durch den Trockner und der Sorte des Papiers, die in dem Trockner getrocknet wird, um dadurch die Bahn (W) in einem zuverlässigen Kontakt mit dem Trocknungssieb (17) bei unterschiedlichen Laufzuständen zu halten.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die Höhe des Unterdrucks eingestellt wird, um verschiedene Unterdruckhöhen in zumindest einem der Führungszylinder (14', 14, 15, 16) für eine Aufführstufe des Trockners und eine Gesamtbreiten-Laufstufe des Trockners vorzusehen.

3. Verfahren gemäß Anspruch 1, das des weiteren die folgenden Schritte aufweist:

Montieren der Führungszylinder (14', 14, 15, 16) an Wellen (19) in umlaufender Weise,

Erzeugen des Unterdrucks in dem Innenraum der Führungszylinder (14', 14, 15, 16) durch einen Kanal in den Wellen (19) und

Verbinden der Welle mit einer Unterdruckquelle (37).

4. Verfahren gemäß Anspruch 1, das des weiteren die folgenden Schritte aufweist:

Anordnen von kombinierten Blassaugkästen (20, 21) in den Zwischenräumen zwischen benachbarten Trocknungszylindern (10, 11, 12, 13), um im Wesentlichen die oberen freien Sektoren der Führungszylinder (14', 14, 15, 16) abzudecken, über die das Trocknungssieb (17) nicht läuft, und

Blasen von Luft aus den Blassaugkästen (20, 21), um zu bewirken, dass die Bahn (W) an dem Trocknungssieb (17) anhaftet, bevor und nachdem sie über die Führungszylinder (14', 14, 15, 16) läuft.

5. Verfahren gemäß Anspruch 1, das des weiteren die folgenden Schritte aufweist:

Verbinden des Innenraums der Führungszylinder (14', 14, 15, 16) in der Trocknergruppe (R1, R2) mit einer Hauptströmungslinie (40),

Saugen von Luft durch die Hauptströmungslinie (40) und somit die Innenräume der Führungszylinder (14', 14, 15, 16) durch ein Drehen einer Saugblaseinrichtung (37) in der Hauptströmungslinie, und

Ändern der Drehgeschwindigkeit der Saugblaseinrichtung (37), um die Höhe des Unterdrucks in den Führungszylindern (14', 14, 15, 16) einzustellen.

6. Verfahren gemäß Anspruch 1, das des weiteren die folgenden Schritte aufweist:

Saugen von Luft durch die Hauptströmungslinie und somit die Innenräume der Führungszylinder (14', 14, 15, 16) und

Begrenzen der Gesamtluftströmung durch die Hauptströmungslinie (40), um die Höhe des Unterdrucks in den Führungszylindern (14', 14, 15, 16) einzustellen.

7. Verfahren gemäß Anspruch 3, wobei die Höhe des Unterdrucks in den Führungszylindern (14', 14, 15, 16) eingestellt wird, indem die Strömung der Luft verändert wird, die aus dem Innenraum der Führungszylinder (14', 14, 15, 16) durch die in den Wellen (19) ausgebildeten Kanälen gesaugt wird.

8. Verfahren gemäß Anspruch 1, das des weiteren die folgenden Schritte aufweist:

Saugen von Luft aus den Innenräumen der Führungszylinder (14', 14, 15, 16) durch die Hauptströmungslinie (40) und

Einschalten/Ausschalten von Blaseinrichtungen (37), die mit der Hauptströmungslinie (40) verbunden sind, um die Höhe des Unterdrucks in den Führungszylindern (14', 14, 15, 16) einzustellen, wobei die Blaseinrichtungen (37) ausgeschaltet werden, um die Menge an Luft zu verringern, die aus den Innenräumen der Führungszylinder (14', 14, 15, 16) gesaugt wird, um die Höhe des Unterdrucks in den Führungszylindern (14', 14, 15, 16) zu verringern, und eingeschaltet werden, um die Menge an Luft zu erhöhen, die aus den Innenräumen der Führungszylinder (14', 14, 15, 16) gesaugt wird, um die Höhe des Unterdrucks in den Führungszylindern (14', 14, 15, 16) zu erhöhen.

9. Verfahren gemäß Anspruch 1, das des weiteren die folgenden Schritte aufweist:

Saugen von Luft durch die Hauptströmungslinie (40) und somit durch die Innenräume der Führungszylinder (14', 14, 15, 16) durch ein Drehen einer Saugblaseinrichtung (37) in der Hauptströmungslinie (40) und

Einstellen von Schaufelflügeln der Blaseinrichtung (37), um die Höhe des Unterdrucks in den Führungszylindern (14', 14, 15, 16) einzustellen.

10. Verfahren gemäß Anspruch 1, das des weiteren die folgenden Schritte aufweist:

Messen der Höhe des Unterdrucks, der in zumindest einem der Führungszylinder (14', 14, 15, 16) vorhanden ist, und

Einstellen der Höhe des Unterdrucks in den Führungszylindern (14', 14, 15, 16) auf der Grundlage der gemessenen Höhe des Unterdrucks.

11. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die Höhe des Unterdrucks in den Führungszylindern (14', 14, 15, 16) in Übereinstimmung mit vorbestimmten Werten eingestellt wird.

12. Verfahren gemäß Anspruch 1, das des weiteren den folgenden Schritt aufweist:

unabhängiges Einstellen der Höhe des Unterdrucks in jedem Führungszylinder (14', 14, 15, 16) in der Trocknergruppe (R1, R2).

13. Verfahren gemäß Anspruch 1, das des weiteren den folgenden Schritt aufweist:

Steuern der Höhe des Unterdrucks in den Führungszylindern (14', 14, 15, 16) in einem Bereich von ungefähr 600 Pa bis ungefähr 2000 Pa für die Zeitspanne des Laufbetriebs der Papiermaschine.

14. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei das Verfahren bei einem Mehrzylindertrockner einer Papiermaschine über im Wesentlichen die gesamte Länge des Trockners angewendet wird.

15. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die Höhe des Unterdrucks in den Führungszylindern (14', 14, 15, 16) in Übereinstimmung mit dem Trockengehalt an der Bahn eingestellt wird.

16. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die Höhe des Unterdrucks in dem Innenraum von sowohl dem ersten als auch dem zweiten Führungszylinder (14, 15) unabhängig von der Höhe des Unterdrucks des anderen d. h. des zweiten oder ersten Führungszylinders (14', 14, 15, 16) eingestellt wird.

17. Verfahren gemäß Anspruch 1, das des weiteren den folgenden Schritt aufweist:

Einstellen der Höhe des Unterdrucks, der in den Führungszylindern (14', 14, 15, 16) an einem Anfangsende der Trockenpartie aufgebracht wird, in Übereinstimmung mit dem Trockengehalt an der Bahn.

18. Mehrzylindertrockner einer Papiermaschine mit einer Trocknergruppe (R1, R2) mit einem Einzelsiebzug und einem Aufbau zum Einstellen eines Anhaftens einer Bahn (W) an einem Trocknungssieb (17) in der Trocknergruppe (R1, R2), wobei die Trocknergruppe (R1, R2) erwärmte Trocknerzylinder (10, 11, 12, 13), Führungszylinder (14', 14, 15, 16) mit einem perforierten Mantel und einem Innenraum, der einem Unterdruck unterworfen ist, und ein Trocknungssieb (17) aufweist, um die Bahn (W) gegen Außenzylinderseiten der Trocknungszylinder (10, 11, 12, 13) zu drücken und um die Bahn (W) über die Führungszylinder (14', 14, 15, 16) derart zu befördern, dass das Trocknungssieb (17) sich zwischen den Außenzylinderseiten und der Bahn (W) befindet, wobei der Aufbau folgendes aufweist:

eine Hauptluftströmungslinie (40),

Teilluftströmungslinien (41), von denen jede von der Hauptluftströmungslinie (40) zu jeweils einem der Führungszylinder (14', 14, 15, 16) führt, und

Luftströmungseinstelleinrichtungen (32, 33, 34, 35, 36, 37), die mit den Teilluftströmungslinien (41) und/oder der Hauptluftströmungslinie (40) gekuppelt sind, wobei die Einstelleinrichtung (32, 33, 34, 35, 36, 37) die Höhe des Unterdrucks in dem Innenraum der Führungszylinder (14', 14, 15, 16) als eine Funktion der Laufstufe des Trockners, der Laufgeschwindigkeit der Bahn (W) durch den Trockner und der Sorte des Papiers, die in dem Trockner getrocknet wird, einstellt.

19. Mehrzylindertrockner an einer Papiermaschine gemäß Anspruch 18, wobei die Führungszylinder (14', 14, 15, 16) jeweils eine Welle (19) aufweisen, die an einem Rahmen der Papiermaschine fixiert ist, damit die Führungszylinder (14', 14, 15, 16) umlaufend montiert sind, wobei die Teilluftströmungslinien (41) durch jeweils eine der Wellen (19) gerichtet ist.

20. Mehrzylindertrockner einer Papiermaschine gemäß Anspruch 18, wobei die Einstelleinrichtungen kombinierte Blassaugkästen (20, 21) aufweisen, die in Zwischenräumen zwischen benachbarten Trocknungszylindern (10, 11, 12, 13) angeordnet sind, um im Wesentlichen die oberen freien Sektoren der Trocknungszylinder (14', 14, 15, 16) abzudecken, über die das Trocknungssieb (17) nicht läuft, wobei die Blassaugkästen (20, 21) eine Einrichtung zum Blasen von Luft aufweist, um zu bewirken, dass die Bahn (W) an dem Trocknungssieb (17) anhaftet, bevor und nachdem sie über die Führungszylinder (14', 14, 15, 16) läuft.

21. Mehrzylindertrockner einer Papiermaschine gemäß Anspruch 18, wobei die Einstelleinrichtungen eine Saugblaseinrichtung (37) aufweisen, die in der Hauptströmungslinie (40) angeordnet ist, wobei die Drehgeschwindigkeit der Saugblaseinrichtung (37) variiert wird, um die Höhe des Unterdrucks in den Führungszylindern (14', 14, 15, 16) einzustellen.

22. Mehrzylindertrockner einer Papiermaschine gemäß Anspruch 18, wobei die Einstelleinrichtungen einen Einstelldämpfer (33) aufweisen, der in jeder der Teilströmungslinien (41) angeordnet ist.

23. Mehrzylindertrockner einer Papiermaschine gemäß Anspruch 18, wobei die Einstelleinrichtungen unabhängig die Höhe des Unterdrucks in jedem Führungszylinder (14', 14, 15, 16) relativ zu anderen Führungszylindern (14', 14, 15, 16) einstellen.

24. Mehrzylindertrockner einer Papiermaschine gemäß Anspruch 18, wobei die Einstelleinrichtungen eine Saugblaseinrichtung (37) aufweisen, die in der Hauptströmungslinie (40) angeordnet ist, wobei die Saugblaseinrichtung (37) einstellbare Schaufeln hat.

25. Mehrzylindertrockner einer Papiermaschine gemäß Anspruch 18, wobei die Einstelleinrichtungen eine Saugblaseinrichtung (37) aufweist, die sich in der Hauptströmungslinie (40) befindet, wobei die Drehgeschwindigkeit der Saugblaseinrichtung (37) und die Menge an Luft, die durch die Saugblaseinrichtung (37) gesaugt wird, durch einen Umkehrvorgang variiert wird, um die Höhe des Unterdrucks in den Führungszylindern (14', 14, 15, 16) einzustellen.