DE10084574B4

DE10084574B4 - Luftaufprallaufbau, Luftaufprallverfahren und Papiermaschine oder Kartonmaschine

Info

Publication number: DE10084574B4
Application number: DE10084574T
Authority: DE
Inventors: Pasi Ahonen; Harri Kiiskinen; Oleg Timofeev
Original assignee: Metso Paper Oy
Current assignee: Valmet Technologies Oy
Priority date: 1999-05-10
Filing date: 2000-05-09
Publication date: 2009-04-09
Anticipated expiration: 2020-05-10
Also published as: FI991079A0; FI106269B; US6706150B1; DE10084574T1; CA2373096A1; AU4408600A; WO2000068499A1; CA2373096C

Abstract

Luftaufprallaufbau zum Ausgleichen der Rollneigung einer Papierbahn oder Kartonbahn, die behandelt wird, wobei der Luftaufprallaufbau (20; 20a, 20b) in Verbindung mit einem Papierherstellprozess oder Kartonherstellprozess oder mit einem zugehörigen Finishingprozess angeordnet ist und sich im wesentlichen über die gesamte Breite der Bahn (10) erstreckt, die in dessen Nähe läuft und eine kontaktfreie Bahnbehandlungszone ausbildet, wobei bei dem Papierherstellprozess, Kartonherstellprozess und/oder Finishingprozess die Bahn in zumindest einer Trocknereinheit (3, 5, 7) getrocknet wird, die eine oder mehrere nach unten offene Einzelsiebzuggruppen aufweist, und wobei bei dem Papierherstellprozess, Kartonherstellprozess und/oder Finishingprozess wahlweise in der Trocknereinheit und/oder nach dieser die Bahn einem Vorgang oder Vorgängen unterworfen wird, der oder die aus einer Gruppe ausgewählt ist/sind, die ein Aufrollen, ein Kalendrieren (4), ein Zwischenkalendrieren, ein Beschichten (6), und ein zusätzliches Trocknen (5, 7) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der in der Bahnbehandlungszone mittels des Luftaufprallaufbaus (20; 20a, 20b) und zu der Bahn (10) gerichtete Luftaufprall...

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Papiermaschinen oder Kartonmaschinen. Genauer gesagt betrifft die vorliegende Erfindung einen Luftaufprallaufbau gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 und ein Luftaufprallverfahren gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 16 und eine Papiermaschine oder Kartonmaschine gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 25 zum Ausgleichen der Rollneigung einer zu behandelnden Papierbahn oder Kartonbahn.
Wie dies aus dem Stand der Technik bekannt ist, wenden Mehrzylindertrockeneinheiten einer Papiermaschine einen Zwillingssiebzug und/oder einen Einzelsiebzug an. Bei dem Zwillingssiebzug weisen die Trocknungszylindergruppen zwei Siebe auf, die die Bahn eine von oben und der andere von unten gegen erwärmte Zylinderflächen pressen. Zwischen den Trockenzylinderreihen, die im allgemeinen horizontale Reihen sind, sind freie und ungestützte Züge vorhanden, wobei in diesem Zusammenhang die Bahn gegenüber einem Flattern anfällig ist, das ein Bahnreißen insbesondere dann bewirken kann, wenn die Bahn noch feucht und daher schwach ist. Aus diesem Grund ist ein Einzelsiebzug in der Vergangenheit aufgegriffen worden und in der Trockeneinheit in der Praxis ohne Ausnahme angewendet worden, wobei jede Trockenzylindergruppe des Einzelsiebzuges nur ein Trocknungssieb hat, wobei an diesem gestützt die Bahn durch die gesamte Gruppe derart läuft, dass an den Trockenzylindern das Trocknungssieb die Bahn gegen erwärmte Zylinderflächen presst und an den Umkehrzylindern oder Umkehrwalzen zwischen den Trockenzylindern die Bahn an der Außenfläche des Trocknungssiebes läuft. Üblicherweise weist die Trockeneinheit einer Papiermaschine 20 bis 30 Trocknungszylinder und Umkehrzylinder auf, wobei in diesem Zusammenhang ein Mehrzylindertrockner 5 bis 8 Siebgruppen hat und die sich an dem stromaufwärtigen Ende der Trockeneinheit befindlichen Gruppen normalerweise kürzer als die Gruppen an ihrem stromabwärtigen Ende sind.
Bei den sogenannten normalen Einzelsiebzuggruppen des Standes der Technik befinden sich die erwärmten Trocknungszylinder in einer oberen Reihe und die Umkehrzylinder befinden sich in unteren Reihen, wobei die Reihen im allgemeinen horizontal parallel zueinander sind. Das Finnische Patent Nr. 54 627 (das dem US Patent Nr. 4 202 113 entspricht) der Anmelderin der vorliegenden Patentanmeldung schlägt ein hintereinander erfolgendes Anordnen der vorstehend erwähnten normalen Einzelsiebgruppen und der sogenannten umgekehrten Einzelsiebgruppen vor, bei denen erwärmte Trocknungszylinder in einer unteren Reihe angeordnet sind und Umkehrsaugzylinder oder Umkehrsaugwalzen in einer oberen Reihe angeordnet sind, wobei der Hauptzweck das Trocknen der Bahn symmetrisch an ihren beiden Seiten ist. Die Beloit Corporation hat außerdem Trockeneinheiten vorgeschlagen, die normale und umgekehrte Zylindergruppen aufweist, wobei in diesem Zusammenhang auf die internationalen veröffentlichten Anmeldungen WO 19 88/006 204 und WO 19 88/006 205 und auf das US Patent Nr. 4 934 067 verwiesen wird, das umgekehrte Gruppen für eine Trockeneinheit für die Steuerung des Rollens vorschlägt. Gemäß dem US Patent 5 269 074 (Beloit Corporation) folgt einer langen Trocknereinheit, die einen Einzelsiebzug anwendet, eine kurze Trocknereinheit, die einen Zwillingssiebzug anwendet, zum Zwecke des Steuerns des Rollens der Bahn.
Die Anwendung von feuchtem Dampf zum Begradigen des Rollens ist bereits in dem Stand der Technik seit den 70er und 80er Jahren bekannt, wie dies aus dem US-Patent 3 948 721 (Karl Vinheim) oder aus dem US Patent 5 557 860 (Voith) und aus der veröffentlichten Finnischen Patentanmeldung Nr. 821 431 hervorgeht, die das Hindurchtreten der Bahn durch eine Dampfbehandlungsstation lehrt, um das Rollen zu begradigen. In der Vergangenheit sind mit einem Einzelsiebzug versehene Trocknereinheiten üblich geworden, bei denen die oberen oder unteren Zylinder mit Dampf erwärmte Trockenzylinder sind, wobei die Bahn in einem direkten Kontakt mit den Zylindern gelangt, während sie durch das Trocknungssieb gepresst wird, und wobei die unteren oder oberen Zylinder mit einem Innensaugen versehene Zylinder sind, wie beispielsweise die sogenannte VAG-ROLL^TM-Zylinder der Anwenderin der vorliegenden Patentanmeldung, bei denen ein Unterdruckeffekt durch den perforierten Mantel der Zylinder von dem Innenraum des Umkehrzylinders zu den Nuten gerichtet ist, die sich um den Mantel des Zylinders erstrecken. Der Unterdruckeffekt dient dazu, die Bahn mit dem Trocknungssieb in Kontakt zu halten, wenn die Bahn zu der Seite der Außenkurve an den Umkehrzylindern gelangt. Gleichzeitig soll das Querschrumpfen der Bahn verhindert werden, während das Trocknen voranschreitet.
Bei Papiermaschinen und Kartonmaschinen soll üblicherweise das Ausführen des Aufrollens der Bahn dann ausgeführt werden, wenn die Bahn so kalt wie möglich ist, und damit dieses Ziel erreicht wird, ist es bislang bekannt, dass ein Kühlzylinder an dem Ende der Trockeneinheit verwendet wird. Gemäß diesem allgemein bekannten Stand der Technik hat das Kühlen der Bahn die folgenden Effekte:

– Die Entspannungszeit der Bahn kann verkürzt werden, was zu geringeren Unterschieden in Bezug auf die Spannung in der Bahn vor der nächsten Prozessstufe (beispielsweise ein Kalendrieren oder ein Aufrollen) im Vergleich zu einer Situation führt, bei der die Bahn bei einer höheren Temperatur weitertritt.
– Die Temperaturunterschiede an sich können durch ein Verringern der Temperaturhöhe vermindert werden, was zu geringeren Unterschieden bei dem Verhalten der Bahn in Bezug auf die Elastizät-Plastizität bei der nächsten Stufe oder vor dieser führt.

Das wesentlichste Problem im Zusammenhang mit dem Einzelsiebzug ist, das ein Trocknungserwärmen beispielsweise durch eine Konvektion von der Oberfläche eines erwärmten Trocknungszylinders intensiver nur an einer Seite der Bahn von einer Richtung gerichtet ist. Als ein Ergebnis dieses Einrichtungserwärmens ergibt sich eine starke Rollneigung in der Bahn. Dieses Problem ist auch in der Vergangenheit bekannt gewesen und zur Lösung desselben sind verschiedene unterschiedliche Lösungen im Verlaufe der Zeit bislang vorgeschlagen worden. Jedoch ist all diesen Lösungen gemeinsam, dass in der Bahn mehr oder weniger innere Spannungen verbleiben, die in einer nicht vorhersehbaren Weise bei einer späteren Stufe freigegeben werden und die Probleme spätestens in Verbindung mit dem Finishing bewirken können, wie beispielsweise ein Beschichten und Aufrollen oder später bei der Stufe, bei der das Papiererzeugnis genutzt wird.
Im Bezug auf diese Komplexität der Probleme und den den Hintergrund der Erfindung bildenden zugehörigen Stand der Technik wird des weiteren auf die folgenden Veröffentlichungen verwiesen: Die Druckschrift FI 902 616 beschreibt einen Dampfkasten, der in einer Trocknereinheit zum Entspannen der Trocknungsspannungen und somit zum Ausgleichen des Rollens angeordnet ist.
Die Druckschrift FI 931 263 beschreibt einen Luftaufprall an einem großen Zylinder, der einen Durchmesser von mehr als zwei Meter hat und der innerhalb einer Trocknungssiebschleife angeordnet ist. Diese Veröffentlichung schlägt die Teilung des Luftaufpralls in Abschnitte vor, wobei in diesem Zusammenhang jeder Abschnitt heiße Luft oder überhitzten Dampf mit einer Temperatur, Feuchtigkeit und/oder Druck verwendet, der bei jedem Abschnitt unterschiedlich ist, um ein Querschrumpfen der Bahn zu vermeiden, um das Trocknen der Bahn zu steuern und um ein erwünschtes Feuchtigkeitsprofil für die Bahn zu erzielen.
Die Druckschrift FI 950 434 schlägt vor, dass die Bahn, die zu einem Rollen aufgrund des nicht symmetrischen Vorwärtstrocknens der Bodenseite und der oberen Seite der Bahn neigt, zum Finishing tritt, bei dem die Rollneigungen ausgeglichen werden, indem die Bahn befeuchtet wird und/oder plastisch bearbeitet wird.
Die Druckschrift FI 951 748 beschreibt eine Trocknereinheit, die einen Einzelsiebzug zum Steuern eines Rollens anwendet und bei der die letzte Gruppe umgekehrt ist, um ein Trocknen an beiden Seiten zu ermöglichen.
Die Druckschrift FI 963 734 schlägt einen Aufbau zum Trocknen einer beschichteten Papierbahn in einer Trocknergruppe einer Nachtrockeneinheit vor, die einen Einzelsiebzug anwendet, wobei die Bahn bei dem Aufbau danach mittels eines Dampfkastens behandelt wird, um die Rollneigung auszugleichen.
Die Druckschrift FI 964 830 schlägt einen Aufbau zum Ausgleichen der Rollneigung einer Papierbahn mittels einer Luftaufprallvorrichtung vor, die oberhalb eines Trocknungszylinders angeordnet ist und durch die heiße feuchte Luft gegen die Bahn geblasen wird.
Die Druckschrift FI 971 301 offenbart einen Aufbau zum Steuern des Rollens einer Papierbahn mittels einer Trocknereinheit. Gemäß diesem Aufbau werden die erforderlichen Vorgänge in verschiedenen Stufen ausgeführt, während die Temperatur der Bahn unterhalb 85°C ist. Gemäß dieser Veröffentlichung wird die Rollsteuerbehandlung mittels eines Dampfkastens oder einer Befeuchtungsvorrichtung ausgeführt.
Die Druckschrift FI 971 713 schlägt ein Anordnen eines Luftaufpralltrocknungszylinders mit einem großen Durchmesser in Verbindung mit einer Trocknereinheit vor, die einen Einzelsiebzug anwendet und die unterhalb angeordnete Trocknungszylinder und oberhalb angeordnete Umkehrzylinder hat, wobei der Luftaufpralltrockenzylinder innerhalb einer Trocknungssiebschleife angeordnet ist und auf dem Zylinder oder in der Nähe des Zylinders an beiden Seiten erwärmte Zylinder mit kleinerem Durchmesser angeordnet sind, wodurch, wenn die Bahn durch das Trocknungssieb über die gesamte Länge der Trockeneinheit gestützt ist, ein ungleichmäßiges Querschrumpfen der Bahn verhindert und vermieden werden kann.
Die Druckschrift FI 972 080 schlägt ein Anordnen eines Dampfkastens und/oder einer Befeuchtungsvorrichtung und/oder eines Infrarottrockners nach einem Kalander oder, wenn ein Kalandrieren nicht angewendet ist, in Verbindung mit einer Maschinenrolle oder in Verbindung mit dem Finishingprozess nach diesem vor, um das Rollen einer Bahn auszugleichen.
Die nachveröffentlichte Druckschrift DE 199 83 083 C2 (die der Druckschrift FI 980 766 entspricht) offenbart ein Heißblasen/Kaltblasen, das versetzt in der Querrichtung stattfindet, d. h. senkrecht zur Maschinenrichtung. Insbesondere wird der Randabschnitt anders als der Mittenabschnitt behandelt.
Trotz einer Vielzahl an Ansätzen aus dem Stand der Technik ist es nicht möglich gewesen, das Rollen (die Rollneigung) der Bahn bei Papiermaschinen oder Kartonmaschinen zu beseitigen, und in der Vergangenheit ist mit zunehmenden Laufgeschwindigkeiten die Rollneigung außerdem durch den immer mehr erhöhten allgemeinen Bedarf an nach unten offenen Trocknereinheiten erhöht worden, die einen Einzelsiebzug anwenden und in einer Papiermaschine oder Kartonmaschine angeordnet sind, damit die Papiermaschine oder Kartonmaschine in einem kleineren das heißt niedrigeren Hallenraum angeordnet werden kann und gleichzeitig die Wartungsfähigkeit der Trocknereinheit verbessert werden kann und die Verschmutzungsprobleme gering gehalten werden können. In der Tat ist ein wesentliches Problem in Bezug auf das Herstellen von Papier und Karton immer noch, dass die Steuerung der Profilierbarkeit der Bahn langsam ist und verschiedene Längsstreifen, Wellen oder Rollungen aufgrund der Trocknungsspannungen auftreten und das Papier oder der Karton einem im Bezug auf die Seite ungleichmäßigen Trocknen insbesondere bei dünnen Papiersorten wie beispielsweise unterschiedliche Telefonbuchpapierarten unterworfen sind, wobei diese eine sehr intensive Wellenausbildung und ein Rollen aufzeigen, wenn sie mit der Feuchtigkeit der Luft nach dem Herstellprozess in Kontakt gelangen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Ausgleichen der Rollneigung einer Papierbahn oder Kartonbahn zu verbessern und in der Bahn auftretende Trocknungsspannungen zu minimieren und die Rollneigung der Bahn in einen Bereich eines reversiblen oder strukturellen Rollverhaltens zu bringen, wobei in diesem Zusammenhang die Bahn so frei wie möglich von Spannungen ist, und gekühlt wird, damit sie so kalt wie möglich gewickelt wird. Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, eine Steuerung der Profilierbarkeit der Bahn schneller zu gestalten und die Trocknungsleistung in Verbindung mit Einzelsiebzügen zu erhöhen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird mittels eines Luftaufprallaufbaus der zu Beginn genannten Art gelöst, wobei die speziellen diesen Aufbau kennzeichnenden Merkmale in dem unabhängigen Anspruch 1 aufgeführt sind. Des weiteren ist die Aufgabe der Erfindung mittels eines Luftaufprallverfahrens gelöst, wobei die speziellen dieses Verfahren kennzeichnenden Merkmale in dem unabhängigen Anspruch 16 aufgeführt sind. Des weiteren ist die vorstehend erwähnte Aufgabe mittels einer Papiermaschine oder Kartonmaschine gelöst, deren spezielle kennzeichnenden Merkmale in dem unabhängigen Anspruch 25 aufgeführt sind.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Somit ist die Erfindung auf eine neue und erfinderische Grundidee dahingehend gegründet, dass zum Minimieren der Trocknungsspannungen einer Bahn in zumindest einer Zone, in der die Bahn mit Luft behandelt wird und die sich im wesentlichen quer zu der Gesamtbreite der Bahn erstreckt, ein auf die Bahn gerichteter Luftaufprall aufeinanderfolgend zumindest ein Heißluftblasen und zumindest ein Kaltluftblasen aufweist, bei dem die verwendete kalte Luft die Hallenluft von der die Papiermaschine oder Kartonmaschine umgebenden Maschinenhalle, gekühlte Hallenluft und/oder befeuchtete Hallenluft ist. Die Feuchtigkeit von einer derartigen Hallenluft kondensiert, wenn die Luft in eine Umgebung gelangt, die wärmer als die Luft ist, was dazu führt, dass die Bahn bei einem kalten Luftaufprall nicht nur gekühlt wird sondern auch durch die Wirkung der Glasluft befeuchtet wird, da kondensierte Feuchtigkeit in die Bahn hinein kondensiert und/oder absorbiert wird, wobei in diesem Zusammenhang das Rollverhalten der Bahn sich mit der Feuchtigkeit in einen Bereich eines strukturellen das heißt reversiblen Rollenverhaltens ändert, was dazu dienlich ist, im wesentlichen die Rollneigung des Papiers oder des Kartons auszugleichen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es vorteilhaft, dass ein Luftaufprallaufbau in einer Haube angeordnet ist, die sich oberhalb eines Trocknungszylinders, einer Saugwalze oder einer Luftaufprallwalze befindet, der bzw. die vorteilhafterweise der letzte Trocknungszylinder, die letzte Saugwalze oder die letzte Luftaufprallwalze einer Trocknereinheit ist, und wobei die Haube mit einer Trennwand in zwei Abschnitte geteilt ist, wobei in diesem Zusammenhang die Bahn in der Maschinenrichtung zunächst einem Blasen mit einer heißen Luft und danach einem Blasen mit einer kalten Luft unterworfen wird. In diesem Zusammenhang weist die Luftbehandlungszone der Bahn einen ersten und einen zweiten Bereich auf, die durch die zweigeteilte Haube an der Haube definiert sind und die sich über die Breite der Bahn erstrecken. In diesem Zusammenhang kann in Abhängigkeit von dem Trocknungssiebschleifenaufbau das Luftaufprallen entweder direkt zu der freien Fläche der Bahn oder zu der freien Fläche des an der Bahn befindlichen Trocknungssiebes aufgebracht werden. Als eine Alternative zu einer zweigeteilten Haube kann der Luftaufprallaufbau gemäß der vorliegenden Erfindung folgendes aufweisen:

– Zwei aufeinanderfolgende Hauben, die oben an zwei aufeinanderfolgenden Trocknungszylindern, Saugwalzen und/oder Luftaufprallwalzen angeordnet sind, wobei in diesem Zusammenhang die erste Haube in der Maschinenrichtung sich in vorteilhafter Weise in Verbindung mit dem vorletzten Trocknungszylinder, der vorletzten Saugwalze oder der vorletzten Luftaufprallwalze befindet und heiße Luft gegen die Bahn bläst und die letzte Haube in der Maschinenrichtung sich in vorteilhafter Weise in Verbindung mit dem letzten Trocknungszylinder, der letzten Saugwalze oder der letzten Luftaufprallwalze befindet und kalte Luft gegen die Bahn bläst. In diesem Zusammenhang ist die Zone für die Luftbehandlung der Bahn zweigeteilt und weist separat einen ersten Bereich, der sich über die Breite der Bahn erstreckt und sich an der heiße Luft blasenden Haube befindet, und einen zweiten Bereich auf, der sich über die Breite der Bahn erstreckt und sich an der die kalte Luft blasenden Haube befindet;
– Eine Haube, die in Verbindung mit einem Trocknungszylinder, einer Saugwalze oder einer Luftaufprallwalze angeordnet ist, der bzw. die vorteilhafterweise der letzte Trocknungszylinder, die letzte Saugwalze oder die letzte Luftaufprallwalze einer Trocknereinheit ist, wobei die Haube heiße Luft gegen die Bahn bläst und ein Blaskasten oder eine luftgestützte Trocknereinheit sich über die Bahn erstreckt und kalte Luft gegen die Bahn bläst. In diesem Zusammenhang ist die Zone für die Luftbehandlung der Bahn zweigeteilt und weist separat einen ersten Bereich, der sich über die Breite der Bahn erstreckt und sich an der die heiße Luft blasenden Haube befindet, und einen zweiten Bereich auf, der sich über die Breite der Bahn erstreckt und sich an dem Blaskasten oder an der luftgestützten Trocknereinheit befindet, die die kalte Luft bläst.

Gemäß den als bevorzugt erachteten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung ist es von Vorteil, dass die Temperatur der geblasenen kalten Luft ≤ 50°C beträgt. Zum Zweck des weiteren Kühlens der Bahn vor ihrer Weiterbehandlung kann ein Kühlzylinder angeordnet sein, um die Bahn nach der Luftbehandlungszone zu kühlen.
Im Bezug auf den Nutzen der vorliegenden Erfindung kann erwähnt werden, dass

– ein ausgeglichenes Trocknen erzielt werden kann, das die in dem Papier auftretenden Trocknungsspannungen minimal gestaltet,
– ein Kühlen der Bahn vor dem Kalandrieren die in ihr auftretenden Temperaturdifferenzen und Temperaturprofile ausgleicht,
– befunden wurde, dass das Kühlen im allgemeinen einen günstigen Einfluss auf die Entspannung der Bahn hat,
– wenn ein Trocknen durch Luftaufprall stattfindet, die Kristallisation von Lignin, die durch die Einzelsiebzugzylinder bewirkt wird, vermieden werden kann und ein Endtrocknen bei niedrigen Temperaturen ausführt werden kann,
– die Trocknungsleistung des Einzelsiebzuges sich wesentlich sogar um 10 bis 15% erhöht,
– die Steuerung des Trocknens und Kühlens schnell ist, und daher die Bahn schnell profiliert werden kann,
– beim Kühlen das Blasen der kalten Luft mit einem Blasen von heißer Luft gekoppelt wird, wobei Energie eingespart werden kann,
– das Luftaufprallen gemäß der vorliegenden Erfindung sowohl in einer Vortrockenpartie als auch in einer Nachtrockenpartie angewendet werden kann,
– aufgrund des nach unten offenen Aufbaus der erfindungsgemäße Luftaufprallaufbau eine Papiermaschine ermöglicht, bei der das Entfernen von Fertigungsausschuß und das Reinigen der Einheit direkt von der Maschinenhöhe und von unterhalb der Haube ausgeführt werden kann,
– wenn der Einzelsiebzug gleichzeitig mit dem erfindungsgemäßen Luftaufprallaufbau vorgesehen wird, können die Glaseinrichtungen und die anderen Hilfseinrichtungen an einer niedrigen Höhe angeordnet werden, die frei wird, oder insbesondere in Verbindung mit neuen Maschinen kann der Fundamentraum gänzlich unbebaut in dem Bereich des Zylindertrocknens belassen bleiben,
– wenn das Kühlen der Bahn, das mittels Kühlzylinder verwirklicht wird, und das Wasserstrahlprinzip verglichen werden, ist der erfindungsgemäße Luftaufprallaufbau • sauber, da kein Tropfwasserproblem bei der Erfindung vorkommt, • vorteilhaft, da keine Verschiebung der Zylinder und einer Rolle benötigt werden, und außerdem • erfordert er nur wenig Raum, ist im Hinblick auf die Energie ökonomisch und ist leicht zu betreiben,
– der Luftaufprallaufbau gemäß der vorliegenden Erfindung für eine Verwendung sowohl bei in der Produktionslinie befindlichen Trockenpartien und Kalandern als auch bei außerhalb der Produktionslinie befindlichen Trockenpartien und Kalandern geeignet ist und außerdem in der Mitte einer Trockenpartie und beispielsweise bei einem in der Produktionslinie befindlichen Kalandern und bei einem Zwischenkalandern befindlich sein kann, und
– sie sowohl bei beschichteten (gestrichenen) als auch bei nicht beschichteten (nicht gestrichenen) Papieren und Kartons angewendet werden kann.

In Bezug auf die anderen speziellen Merkmale der vorliegenden Erfindung und auf die durch diese erzielbaren Vorteile wird auf die abhängigen Ansprüche der beigefügten Patentansprüche verwiesen.
Nachstehend ist die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
1 zeigt im allgemeinen eine Papiermaschine oder Kartonmaschine, die mit einem Luftaufprallaufbau gemäß einem ersten vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung versehen ist.
2 zeigt einen Luftaufprallaufbau gemäß dem ersten vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung in größerem Detail.
3 zeigt einen alternativen Luftaufprallaufbau des ersten vorteilhaften Ausführungsbeispiels der Erfindung.
4 zeigt einen Luftaufprallaufbau gemäß einem zweiten vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung.
5 zeigt einen alternativen Luftaufprallaufbau gemäß dem zweiten vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung.
6 zeigt einen Luftaufprallaufbau gemäß einem dritten vorteilhaften Ausführungsbeispiel der vorteilhaften Erfindung.
7 zeigt einen alternativen Luftaufprallaufbau gemäß dem dritten vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung.
8 zeigt die Änderung der Rollneigung als eine Funktion des Feuchtigkeitsgehalts in Verbindung mit einem Luftaufprall gemäß der vorliegenden Erfindung.
1 zeigt eine LWC-Papiermaschine, die folgendes aufweist:

– eine Einheit 1 zum Ausbilden einer Papierbahn oder Kartonbahn 10,
– eine Presseneinheit 2,
– eine Trocknereinheit 3, die einen Einzelsiebzug anwendet,
– eine Kalandereinheit 4,
– eine erste Nachtrocknereinheit 5, die nach den Kalandern angeordnet ist und die einen Zwillingssiebzug anwendet, und die in 1 gezeigte Papiermaschine hat außerdem als Finishinganlage:
– eine Beschichtungseinheit 6, die bei dem in der Zeichnung gezeigten Lauf umgangen werden kann,
– eine zweite Nachtrocknereinheit 7, die sich nach der Beschichtungseinheit 6 befindet und die einen Zwillingssiebzug anwendet, und
– eine Aufrolleinheit 8.

Wie dies aus 1 ersichtlich ist, sind die Trocknereinheit 3 und die beiden Nachtrocknereinheiten 5 und 7 mit einem Luftaufprallaufbau 20 versehen, der in Verbindung mit und auf dem letzten Trocknungszylinder von jeder der Einheiten gemäß der vorliegenden Erfindung angeordnet ist. Ein Aufprallblasen wird gegen die Bahn 10 mittels des Luftaufprallaufbaus gerichtet, um jegliches Rollen der Bahn auszugleichen. Der Luftaufprallaufbau 20 erstreckt sich im wesentlichen über die gesamte Breite der Bahn 10, die in der Nähe, das heißt durch den und unter dem Aufbau läuft, der mit der Bahn 10 eine Zone für eine kontaktfreie Behandlung der Bahn mit Luft bildet, wobei in der Zone die kalte Luft für die Behandlung der Bahn vorteilhafterweise folgende ist:

– Hallenluft
– gekühlte Hallenluft oder
– befeuchtete Hallenluft

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist das von dem Aufprallaufbau 20 auf die Bahn 10 aufgebrachte Aufprallen somit durch ein Heißblasen und ein Kaltblasen mit Luft gebildet, wobei das Heißblasen und Kaltblasen hintereinander erfolgt. In diesem Zusammenhang ändert sich mit der Feuchtigkeit, die in der Bahn bei dem Kaltluftblasen kondensiert und/oder absorbiert wird, das Rollenverhalten der Bahn zu dem Bereich eines strukturellen das heißt reversiblen Rollenverhaltens. Um sicherzustellen, dass die Feuchtigkeit in der Bahn kondensiert wird und/oder absorbiert wird, ist es von Vorteil, dass die Temperatur des Kaltluftblasens wesentlich geringer als die Temperatur des Heißluftblasens ist und/oder die Temperatur der unter der Luftbehandlungszone laufenden Bahn 10. Im allgemeinen ist die Temperatur der beim Kaltluftblasen verwendeten Hallenluft unterhalb 30°C, jedoch kann die Luft in Gebläsen um 15 bis 20°C erwärmt werden. Trotz dieses Erwärmens ist die geblasene kalte Luft wesentlich kälter als die Temperatur von 90 bis 120° der Bahn und/oder der Umgebung um dieser an dem stromabwärtigen Ende der Trocknereinheit. In vorteilhafter Weise ist die Temperatur des Kaltluftblasens unterhalb 50°C. Wenn heiße und kalte Luft miteinander zusammenkommen, kondensiert die in der Luft vorhandene Feuchtigkeit und wird dann befähigt, in die Bahn mit der Luftströmung zu treten und in ihr absorbiert zu werden und/oder in ihr kondensiert zu werden.
1 zeigt zwei vorteilhafte Möglichkeiten zum Anordnen des erfindungsgemäßen Luftaufpralls in einer Trocknungszone. Somit kann, wie dies in 1 gezeigt ist, das Luftaufprallen so gerichtet werden, dass es entweder an der oberen Fläche eines Trocknungssiebes 9 wirkt, das sich an der Bahn 10 befindet, die an einem Trocknungszylinder angeordnet ist, wobei in diesem Zusammenhang der Luftaufprallaufbau 20 innerhalb einer Trocknungssiebschleife angeordnet ist. Diese Art an Ausführungsbeispiel ist in Zusammenhang mit der Trocknereinheit 3 und der zweiten Nachtrocknereinheit 7 dargestellt. Alternativ kann das Luftaufprallen auch so eingerichtet sein, dass es direkt an der freien Fläche der Bahn 10 wirkt, die frei an einem Trocknungszylinder ist, wobei in diesem Zusammenhang der Luftaufprallaufbau 20 außerhalb einer Trocknungssiebschleife angeordnet ist, und die Trocknungssiebschleife von der Bahn vor dem Luftaufprallaufbau separat ist. Diese Art an Ausführungsbeispiel ist in Verbindung mit der ersten Nachtrockeneinheit 6 dargestellt.
Im Zusammenhang mit den als vorteilhaft erachteten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung weist der Luftaufprallaufbau 20; 20a, 20b, mittels dem die Bahn 10 zunächst einem Heißblasen und dann einem Kaltblasen unterworfen wird, folgendes auf:

– eine Haube 20, die an der Oberseite eines Trocknungszylinders 23, einer Saugwalze oder einer Luftaufprallwalze angeordnet ist, wobei die Haube durch eine Innentrennwand 27 in einen Heißluftblasabschnitt 21 und einen Kaltluftblasabschnitt 22 geteilt ist (siehe die 2 und 3),
– zwei separate Hauben 20a und 20b, die an der Oberseite von aufeinanderfolgenden Trocknungszylindern 23, Saugwalzen 28 und/oder Luftaufprallwalzen angeordnet sind, wobei die erste der Hauben ein Heißluftblasabschnitt 21 und die zweite Haube ein Kaltluftblasabschnitt 22 ist (siehe die 4 und 5), oder
– eine Haube 20a, die an der Oberseite eines Trocknungszylinders 22, einer Saugwalze oder einer Luftaufprallwalze angeordnet ist, wobei die Haube als ein Heißluftblasabschnitt 21 wirkt, und einen Blaskasten oder eine luftgestützte Trocknereinheit 20b, die danach angeordnet ist und auf die Bahn einwirkt, wobei der Blaskasten oder die luftgestützte Trocknereinheit als ein Kaltluftblasabschnitt 22 wirkt (siehe die 6 und 7).

Bei dem in 2 gezeigten ersten Ausführungsbeispiel des Luftaufprallaufbaus gemäß der vorliegenden Erfindung ist der Luftaufprallaufbau 20 innerhalb einer Trocknungssiebschleife angeordnet und erstreckt sich über die gesamte Breite der Bahn 10, die unter den Trocknungssieb 9 in dessen Nähe läuft, und bildet mit dieser eine kontaktfreie Zone für die Behandlung der Bahn mit Luft, wobei ein Heißluftblasen und ein Kaltluftblasen für das Behandeln der Bahn durch ein Aufprallen verwendet werden, wobei die verwendete kalte Luft vorteilhafter Weise

– Hallenluft,
– gekühlte Hallenluft oder
– befeuchtete Hallenluft

Gemäß der vorliegenden Erfindung folgen das Heißluftblasen und das Kaltluftblasen bei dem auf die Bahn 10 gerichteten Luftaufprall in der Luftbehandlungszone einander, wobei in diesem Zusammenhang das Kaltluftblasen ermöglicht, dass:

– die Bahn 10 gekühlt wird, wodurch die Temperatur in Unterschiede in der Bahn ausgeglichen werden,
– Entspannungsspannungen beim Trocknen auftreten und
– die Bahn 10 durch ein Kondensieren und/oder Absorbieren von Feuchtigkeit in ihr befeuchtet wird, womit die Bahn 10 zu einem Bereich ihres strukturellen oder reversiblen Rollenverhaltens gebracht wird (siehe 8).

Bei dem ersten vorteilhaften Ausführungsbeispiel des Luftaufprallaufbaus gemäß der vorliegenden Erfindung, das in 2 gezeigt ist, hat der Luftaufprallaufbau eine Haube 20, die vorteilhafterweise in Verbindung mit dem letzten Trocknungszylinder 23 der Trocknereinheit 3, 5, 7 an der Oberseite des Trocknungszylinders 23 angeordnet ist.
Um ein Heißluftblasen und ein Kaltluftblasen zu erzeugen, ist die Haube 20 durch die Trennwand 27 in zwei Abschnitte geteilt, von denen der erste Abschnitt in der Maschinenrichtung der Heißluftblasabschnitt 21 ist und der zweite Abschnitt der Kaltluftblasabschnitt 22 ist. In diesem Zusammenhang ist in der Maschinenrichtung die Bahn 10 zunächst einem Blasen mit heißer Luft von der Haube 20 und danach einem Blasen mit kalter Luft unterworfen. Bei dieser Art an mit einer Haube ausgeführtem Luftaufprallaufbau ist die Zone für die Behandlung der Bahn mit Luft zweigeteilt und weist einen ersten Bereich und einen zweiten Bereich auf, die durch die zweigeteilte Haube 20 an ihr definiert sind und sich über die Breite der Bahn 10 erstrecken.
2 zeigt mit einer gepunkteten Linie eine vorteilhafte weitere Anwendung zum Verbessern des Kühlens der Bahn. Bei dieser Anwendung tritt nach dem Kühlblasabschnitt 22 des Luftaufprallaufbaus 20 die Bahn 10 gestützt an einem zusätzlichen Kühlsieb 26 gegen die Umfangsfläche eines zusätzlichen Kühlzylinders 25. In diesem Zusammenhang ist es somit möglich, die Bahn 10 weiter zu kühlen, damit sie so kalt wie möglich kalandriert werden kann. Es muss betont werden, dass dieses zusätzliche Merkmal vom Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung nicht sehr wesentlich ist, jedoch es hierbei als eine Möglichkeit zum Verbessern des Kühleffektes beschrieben ist, der durch das Kaltblasen gemäß der vorliegenden Erfindung erzeugt wird.
Gemäß einem als vorteilhaft erachteten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann der Trocknungszylinder 23, die Saugwalze 28 oder die Luftaufprallwalze ebenfalls ein an sich aus dem Stand der Technik bekannter Kühlzylinder sein, wodurch eine Kühlwirkung an der Bahn 10 von beiden Seiten von ihr gerichtet werden kann.
Das in 3 gezeigte alternative Ausführungsbeispiel gegenüber dem ersten vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung unterscheidet sich von dem in 2 gezeigten ersten vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung dahingehend, dass

– anstelle des Trocknungszylinders 23 eine Saugwalze 28 oder eine Luftaufprallwalze vorhanden ist, wobei die Saugwalze 28 entweder eine durch die Anmelderin der vorliegenden Patentanmeldung unter dem Markennamen VAC-ROLL^TM auf den Markt gebrachte Saugwalze, bei der ein Walzenunterdruck an der gesamten Innenfläche der Walze wirkt (siehe die 3 und 5), oder eine herkömmliche Saugwalze sein kann, die mit einer Saugzone versehen ist (siehe 7), und
– an dem Luftaufprallbereich als ein Trocknungssieb ein Trocknungssieb 9' vorhanden ist, das sich unterhalb der Bahn 10 befindet.

In diesem Zusammenhang ist ein sich mit der Bahn 10 in der Trocknereinheit 3, 5, 7 windendes Trocknungssieb 9 so angeordnet, dass es von der Bahn 10 vor dem Luftaufprallaufbau getrennt wird, und in dem Luftaufprallaufbau finden sowohl das Heißluftblasen als auch das Kaltluftblasen von oben direkt und unmittelbar an der freien oberen Fläche der Bahn 10 statt. In dieser Weise sind das Kühlen, das Entspannen der Spannungen und das Ausgleichen der Temperaturunterschiede sogar noch wirkungsvoller als bei dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel, bei dem das Heißluftblasen und Kaltluftblasen durch oder mittels des Trocknungssiebes 9 an der Bahn 10 stattfindet.
Bei dem in 4 gezeigten zweiten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Luftaufprallaufbaus ist der zweigeteilte Luftaufprallaufbau 20a und 20b innerhalb einer Trocknungssiebschleife angeordnet und erstreckt sich über die gesamte Breite der Bahn 10, die unter dem Trocknungssieb 9 in dessen Nähe läuft und mit diesem eine kontaktfreie Zone für eine Behandlung der Bahn mit Luft bildet, in der das Heißluftblasen und das Kaltluftblasen für die Behandlung der Bahn durch Aufprall verwendet werden, wobei in diesem Zusammenhang die kalte Luft vorteilhafter Weise

– Hallenluft,
– gekühlte Hallenluft oder
– befeuchtete Hallenluft

Gemäß der vorliegenden Erfindung folgen das Heißluftblasen und das Kaltluftblasen bei dem auf die Bahn 10 in der Luftbehandlungszone gerichteten Luftaufprall einzeln hintereinander, wobei in diesem Zusammenhang das Kaltluftblasen ermöglicht, dass:

– die Bahn 10 gekühlt wird, wodurch die Temperaturdifferenzen in der Bahn ausgeglichen werden,
– die beim Trocknen auftretenden Spannungen entspannt werden und
– die Bahn 10 durch das Kondensieren und/oder Absorbieren von Feuchtigkeit in ihr befeuchtet wird, womit die Bahn 10 zu einem Bereich ihres strukturellen oder reversiblen Rollverhaltens gebracht wird (siehe 8).

Bei dem in 4 gezeigten erfindungsgemäßen zweiten vorteilhaften Ausführungsbeispiel des Luftaufprallaufbaus 20a und 20b hat der Luftaufprallaufbau zwei Hauben, die in vorteilhafterweise in Verbindung mit den letzten beiden Trocknungszylindern 23 der Trocknereinheit 3, 5, 7 auf den Trocknungszylindern 23 angeordnet sind. Um ein Heißluftblasen und ein Kaltluftblasen zu erzeugen, bildet die erste Haube 20a in der Maschinenrichtung einen Heißblasabschnitt 22 und die zweite Haube 20b bildet einen Kaltblasabschnitt 22 des Luftaufprallaufbaus. Anders ausgedrückt ist in diesem Zusammenhang in der Maschinenrichtung die Bahn 10 einem Blasen mit heißer Luft von der ersten Haube 20a und danach einem Blasen mit kalter Luft von der zweiten Haube 20b unterworfen. Bei dieser Art an mittels zwei separaten Hauben 20a und 20b verwirklichtem Luftaufprallaufbau ist die Bahnbehandlungszone zweigeteilt und weist separat einen ersten und einen zweiten Bereich, die durch die Hauben 20a und 20b definiert sind, an den Hauben auf, die sich über die Breite der Bahn 10 erstrecken.
Gemäß einem als vorteilhaft erachteten Ausführungsbeispiel der Erfindung kann der Trocknungszylinder 23, die Saugwalze 28 oder die Luftaufprallwalze ebenfalls ein an sich aus dem Stand der Technik bekannter Kühlzylinder sein, wobei in diesem Zusammenhang der Kühleffekt auf die Bahn 10 von ihren beiden Seiten aufgebracht werden kann.
Das in 5 gezeigte alternative Ausführungsbeispiel gegenüber dem zweiten vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung unterscheidet sich von dem in 4 gezeigten zweiten alternativen vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung dahingehend, dass

– anstelle des Trocknungszylinders 23 Saugwalzen 28 und/oder Luftaufprallwalzen vorhanden sind und
– bei dem Luftaufprallaufbau als ein Trocknungssieb ein Trocknungssieb 9' vorhanden ist, das sich unterhalb der Bahn 10 befindet.

In diesem Zusammenhang ist das sich mit der Bahn 10 in der Trocknereinheit 3, 5, 7 windende Trocknungssieb 9 derart angeordnet, dass die Bahn 10 vor dem Luftaufprallaufbau getrennt wird und bei dem Luftaufprallaufbau findet sowohl ein Heißluftblasen als auch ein Kaltluftblasen von oben direkt und unmittelbar an der freien Oberfläche der Bahn 10 statt. In dieser Weise wird das Kühlen, das Entspannen der Spannungen und das Ausgleichen der Temperaturdifferenzen sogar noch effektiver als bei dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel, bei dem das Heißluftblasen und das Kaltluftblasen durch oder mittels des Trocknungssiebes 9 an der Bahn 10 stattfindet.
Bei dem in 6 gezeigten dritten Ausführungsbeispiel des Luftaufprallaufbaus gemäß der vorliegenden Erfindung befindet sich der zweigeteilte Luftaufprallaufbau 20a und 20b innerhalb einer Trocknungssiebschleife und erstreckt sich über die gesamte Breite der Bahn 10, die unter dem Trocknungssieb 9 in dessen Nähe läuft, und bildet mit diesem eine kontaktfreie Zone für die Behandlung der Bahn mit Luft, in der ein Heißluftblasen und ein Kaltluftblasen für die Behandlung der Bahn durch Aufprall verwendet werden, wobei in diesem Zusammenhang die kalte Luft vorteilhafter Weise

– Hallenluft,
– gekühlte Hallenluft oder
– befeuchtete Hallenluft

Gemäß der vorliegenden Erfindung folgt das Heißluftblasen und das Kaltluftblasen bei dem auf die Bahn 10 in der Luftbehandlungszone gerichteten Luftaufprall einzeln hintereinander, wobei in diesem Zusammenhang das Kaltluftblasen ermöglicht, dass:

– die Bahn 10 gekühlt wird, wodurch die Temperaturdifferenzen in der Bahn ausgeglichen werden,
– die beim Trocknen auftretenden Spannungen entspannt werden und
– die Bahn 10 durch ein Kondensieren und/oder Absorbieren von Feuchtigkeit in ihr befeuchtet wird, womit die Bahn 10 in einen Bereich ihres strukturellen und reversiblen Rollverhaltens gebracht wird (siehe 8).

Der in 6 gezeigte Luftaufprallaufbau 20a und 20b gemäß dem dritten vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung hat eine Haube 20b, die vorteilhafter Weise in Verbindung mit den letzten beiden Trocknungszylindern 23 der Trocknereinheit 3, 5, 7 auf den Trocknerzylindern 23 angeordnet ist, und einen Blaskasten oder eine luftgestützte Trocknereinheit 20b, der oder die sich über die Bahn 10 erstreckt und kalte Luft gegen die Bahn bläst.
Um ein Heißluftblasen und ein Kaltluftblasen in der Maschinenrichtung vorzusehen, bildet die Haube 20a den Heißluftblasabschnitt 21 des Luftaufprallaufbaus und bildet der Blaskasten oder die luftgestützte Trocknereinheit 20b den Kaltluftblasabschnitt 22 des Luftaufprallaufbaus. Anders ausgedrückt wird in diesem Zusammenhang in der Maschinenrichtung die Bahn 10 einem Blasen mit heißer Luft von der Haube 20a und danach einem Blasen mit kalter Luft von dem zweiten Blaskasten oder der luftgestützten Trocknereinheit 20b unterworfen. Bei dieser Art an Luftaufprallaufbau, der mittels einer Haube 20a und einem Blaskasten oder einer luftgestützten Trocknereinheit 20b verwirklicht ist, die separat voneinander sind, ist die Bahnbehandlungszone zweigeteilt und weist separat einen ersten und einen zweiten Bereich auf, die sich über die Breite der Bahn 10 erstrecken und die durch die Haube 20a und den Blaskasten oder die luftgestützte Trocknereinheit 20b an der Haube und an dem Blaskasten oder an der luftgestützten Trocknereinheit definiert sind.
Gemäß einem als vorteilhaft erachteten Ausführungsbeispiel der Erfindung kann der Trocknungszylinder 23, die Saugwalze 28 oder die Luftaufprallwalze ebenfalls als ein aus dem Stand der Technik an sich bekannter Kühlzylinder sein, wobei in diesem Zusammenhang eine Kühlwirkung auf die Bahn 10 von ihren beiden Seiten aufgebracht werden kann.
Das in 7 gezeigte alternative Ausführungsbeispiel gegenüber dem dritten vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung unterscheidet sich von dem in 6 gezeigten Ausführungsbeispiel der Erfindung dahingehend, dass

– anstelle der Trocknungszylinder 23 eine Saugwalze 28 oder eine Luftaufprallwalze vorhanden ist und
– bei dem Luftaufprallaufbau als ein Trocknungssieb ein Trocknungssieb 9' vorhanden ist, das sich unterhalb der Bahn 10 befindet.

In diesem Zusammenhang ist das sich mit der Bahn 10 in der Trocknereinheit 3, 5, 7 windende Trocknungssieb 9 so angeordnet, dass es von der Bahn 10 vor dem Luftaufprallaufbau getrennt wird und in dem Luftaufprallaufbau findet sowohl das Heißluftblasen als auch das Kaltluftblasen von oben direkt und unmittelbar an der freien oberen Fläche der Bahn 10 statt. In dieser Weise werden das Kühlen, das Entspannen der Spannungen und das Ausgleichen der Temperaturdifferenzen in noch wirkungsvollerer Weise als bei dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel verwirklicht, bei dem das Heißluftblasen und das Kaltluftblasen durch oder mittels des Trocknungssiebes 9 an der Bahn 10 stattfindet.
8 zeigt die Wirkung der auf das Papier aufgebrachten Trocknungsvorgänge bei dem Rollen des Papiers. Das Verhalten des Papiers ist durch die Trocknungsspannungen im Bezug auf sein Strukturrollen verändert worden. In der Zeichnung ist das Strukturrollen des Papiers durch die obere Strichpunktlinie gezeigt und sein Bereich wird dadurch erreicht, dass:

– das Papier von einem Anfangszustand, bei dem das Rollen = 1 CD Rollen/m und einen Feuchtigkeitsgehalt = 7,2 auf einen vorgetrockneten Zustand getrocknet wird, bei dem das Rollen = 3,3 CD Rollen/m und der Feuchtigkeitsgehalt = 3,5 betragen, und dann
– ermöglicht wird, dass das Papier aus dem vorgetrockneten Zustand in den Anfangszustand des Strukturrollverhaltens befeuchtet wird, bei dem das Rollen = 2,5 CD Rollen/m und der Feuchtigkeitsgehalt = 7,2 betragen.
– Danach ist trotz des Trocknens oder Rücknässens des Papiers das Rollen des Papiers vorhersehbar und verbleibt in dem Bereich des reversiblen Strukturrollenverhaltens.

Dieses erfindungsgemäße Entspannen der Trocknungsspannungen ermöglicht ein Sicherstellen, dass die Spannungen derart ausgeglichen werden, das bei einer Endfeuchtigkeit das Papier bereits an der in 5 gezeigten Kurve des Strukturrollens und der Feuchtigkeit ist und ein unvorhersehbares Rollen des Papiers keinerlei Probleme bei dem Finishing oder einer nachfolgenden Verwendung des Papiers auftreten.
Vorstehend ist die vorliegende Erfindung lediglich anhand von einigen als vorteilhaft erachteten Ausführungsbeispielen und anhand von einigen alternativen Ausführungsbeispielen beschrieben. Die vorliegende Erfindung soll natürlich in keiner Weise auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt sein. Somit ist es für Fachleute klar, dass viele Veränderungen und alternative Lösungen innerhalb der erfinderischen Idee und innerhalb des Schutzumfangs möglich sind, die bzw. der in den beigefügten Ansprüchen definiert ist.
Der Luftaufprallaufbau und das Verfahren zum Ausgleichen der Rollneigung einer Papierbahn oder Kartonbahn, die behandelt wird, sind vorstehend offenbart. Der Luftaufprall ist in Verbindung mit einem Papierprozess oder Kartonprozess oder mit dessen Finishingprozess angeordnet und erstreckt sich über die Breite der Bahn 10, die in dessen Nähe läuft, und bildet eine kontaktfreie Bahnbehandlungszone, wobei bei dem Prozess die Bahn in zumindest einer Trocknereinheit 3, 5, 7 getrocknet wird, die einen Einzelsiebzug anwendet. Erfindungsgemäß wird der zu der Bahn 10 gerichtete Luftaufprall mittels des Luftaufprallaufbaus 20 in der Bahnbehandlungszone erzeugt, wobei der Luftaufprall aufeinanderfolgend zumindest ein Heißblasen mit Luft und zumindest ein Kaltblasen mit Luft umfasst. Die Erfindung bezieht sich außerdem auf eine Papiermaschine oder Kartonmaschine, die mit dieser Art an Luftaufprallaufbau versehen ist.

Claims

Luftaufprallaufbau zum Ausgleichen der Rollneigung einer Papierbahn oder Kartonbahn, die behandelt wird, wobei der Luftaufprallaufbau (20; 20a, 20b) in Verbindung mit einem Papierherstellprozess oder Kartonherstellprozess oder mit einem zugehörigen Finishingprozess angeordnet ist und sich im wesentlichen über die gesamte Breite der Bahn (10) erstreckt, die in dessen Nähe läuft und eine kontaktfreie Bahnbehandlungszone ausbildet, wobei bei dem Papierherstellprozess, Kartonherstellprozess und/oder Finishingprozess die Bahn in zumindest einer Trocknereinheit (3, 5, 7) getrocknet wird, die eine oder mehrere nach unten offene Einzelsiebzuggruppen aufweist, und wobei bei dem Papierherstellprozess, Kartonherstellprozess und/oder Finishingprozess wahlweise in der Trocknereinheit und/oder nach dieser die Bahn einem Vorgang oder Vorgängen unterworfen wird, der oder die aus einer Gruppe ausgewählt ist/sind, die ein Aufrollen, ein Kalendrieren (4), ein Zwischenkalendrieren, ein Beschichten (6), und ein zusätzliches Trocknen (5, 7) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der in der Bahnbehandlungszone mittels des Luftaufprallaufbaus (20; 20a, 20b) und zu der Bahn (10) gerichtete Luftaufprall nacheinander in Maschinenrichtung zumindest ein Heißblasen mit Luft und zumindest ein Kaltblasen mit Luft aufweist.
Luftaufprallaufbau gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mit der Feuchtigkeit, die in die Bahn (10) bei dem Kaltluftblasen kondensiert und/oder absorbiert wird, das Rollverhalten der Bahn sich in den Bereich des strukturellen, das heißt reversiblen Rollverhaltens ändert.
Luftaufprallaufbau gemäß Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftaufprall in der Luftbehandlungszone der Bahn auf die freie Oberfläche der Bahn (10) aufgebracht wird.
Luftaufprallaufbau gemäß Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftaufprall in der Luftbehandlungszone der Bahn durch und/oder mittels eines an der Bahn (10) angeordneten Trocknungssiebes (9) stattfindet.
Luftaufprallaufbau gemäß Anspruch 3 und/oder 4 dadurch gekennzeichnet, dass der Luftaufprallaufbau zumindest eine Haube (20; 20a, 20b) aufweist, die an der Oberseite von einem Trocknungszylinder (23), einer Saugwalze (28), einer Luftaufprallwalze oder eines Trocknungszylinders angeordnet ist.
Luftaufprallaufbau gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftaufprallaufbau in Verbindung mit dem letzten Trocknungszylinder (23), mit der letzten Saugwalze (28), der letzten Luftaufprallwalze und dem letzten Kühlzylinder der Trocknereinheit (3, 5, 7) steht und der Luftaufprallaufbau eine Haube (20) aufweist, die durch eine Teilungswand (27) in zwei Abschnitte geteilt ist, wobei in diesem Zusammenhang in einer Maschinenrichtung die Bahn (10) zunächst einem Blasen mit heißer Luft von einem Heißblasabschnitt (21) der Haube (20) und danach einem Blasen mit kalter Luft von einem Kaltblasabschnitt (22) der Haube unterworfen ist.
Luftaufprallaufbau gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftbehandlungszone der Bahn einen ersten und einen zweiten Bereich aufweist, die durch die zweigeteilte Haube (20) an der Haube definiert sind, und die sich über die Breite der Bahn (10) erstrecken.
Luftaufprallaufbau gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftaufprallaufbau zwei aufeinanderfolgende und separate Hauben (20a, 20b) aufweist, die an der Oberseite von zwei aufeinanderfolgenden Trocknungszylindern (23), Saugwalzen (28), Luftaufprallwalzen oder Kühlzylindern angeordnet sind, wobei die erste der Hauben ein Heißblasabschnitt (21) ist, der heiße Luft bläst, und die letzte der Hauben ein Kaltblasabschnitt (22) ist, der kalte Luft bläst.
Luftaufprallaufbau gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftbehandlungszone der Bahn zweigeteilt ist und separat einen ersten Bereich, der sich über die Breite der Bahn (10) erstreckt und an dem Eisblasabschnitt (21) angeordnet ist, der zuerst in der Maschinenrichtung angeordnet ist, und einen zweiten Bereich aufweist, der sich über die Breite der Bahn (10) erstreckt und an dem Kaltblasabschnitt (22) angeordnet ist, der danach in der Maschinenrichtung angeordnet ist.
Luftaufprallaufbau gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die zuerst in der Maschinenrichtung angeordnete Haube (20a) mit dem vorletzten Trocknungszylinder (23), der vorletzten Saugwalze (28), der vorletzten Luftaufprallwalze oder dem zweiten letzten Kühlzylinder in Verbindung steht und die danach in der Maschinenrichtung angeordnete Haube (20b) mit dem letzten Trocknungszylinder (23), der letzten Saugwalze (28), der letzten Luftaufprallwalze oder dem letzten Kühlzylinder in Verbindung steht.
Luftaufprallaufbau gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftaufprallaufbau eine Haube (20a), die in Verbindung mit einem Trocknungszylinder (23), einer Saugwalze, einer Luftaufprallwalze oder einem Kühlzylinder angeordnet ist und die ein heiße Luft gegen die Bahn (10) blasender Heißblasabschnitt (21) ist, und einen Blaskasten oder eine luftgestützte Trocknereinheit (20b) aufweist, der oder die sich über die Bahn erstreckt und der oder die ein kalte Luft gegen die Bahn (10) blasender Kaltblasabschnitt (20b) ist.
Luftaufprallaufbau gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftbehandlungszone der Bahn zweigeteilt ist und separat einen ersten Bereich, der sich über die Breite der Bahn (10) erstreckt und an der die heiße Luft blasenden Haube (20a) angeordnet ist, und einen zweiten Bereich aufweist, der sich über die Breite der Bahn (10) erstreckt und an dem Blaskasten oder der luftgestützten Trocknungseinheit (20b) angeordnet ist, der oder die die kalte Luft bläst.
Luftaufprallaufbau gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftaufprallaufbau in Verbindung mit dem letzten Trocknungszylinder (23), der letzten Saugwalze, der letzten Luftaufprallwalze oder der letzten Kühlzylinder der Trocknereinheit steht.
Luftaufprallaufbau gemäß einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass zum Kühlen der Bahn vor deren Weiterbehandlung ein Kühlzylinder (25) zusätzlich angeordnet ist, um die Bahn (10) in der Luftbehandlungszone oder nach dieser zu kühlen.
Luftaufprallaufbau gemäß einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur der Luft des Kaltblasabschnittes (22) wesentlich geringer als die Temperatur des Heißblasabschnittes (21) ist, wobei die Temperatur der Luft unterhalb von 50°C bei dem kaltblasenden Abschnitt (22) ist.
Luftaufprallverfahren zum Ausgleichen einer Rollneigung einer Papierbahn oder Kartonbahn, die in Verbindung mit einem Papierherstellprozess oder Kartonherstellprozess oder mit einem zugehörigen Finishingprozess behandelt wird, wobei bei dem Luftaufprallverfahren eine kontaktfreie Behandlungszone für die Bahn (10) ausgebildet ist, wobei sich die Behandlungszone so erstreckt, dass sie im wesentlichen die gesamte Breite der Bahn abdeckt, wobei bei dem Papierherstellprozess, Kartonherstellprozess und/oder Finishingprozess die Bahn in zumindest einer Trocknereinheit (3, 5, 7) getrocknet wird, die eine oder mehrere nach unten offene Einzelsiebzuggruppen aufweist, und wobei bei dem Papierherstellprozess, Kartonherstellprozess und/oder Finishingprozess wahlweise in der Trocknereinheit und/oder nach dieser die Bahn einem Vorgang oder Vorgängen unterworfen wird, der oder die aus einer Gruppe ausgewählt wird/werden, die ein Aufrollen, ein Kalendrieren (4), ein Zwischenkalendrieren, ein Beschichten (6) und ein zusätzliches Trocknen (5, 7) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass in zumindest einer Behandlungszone der Bahn (10) die Bahn einem Aufprallblasen mit Luft unterworfen wird, wobei in diesem Zusammenhang die Bahn (10) in Maschinenrichtung zunächst zumindest einem Heißluftblasen und nach diesem zumindest einem Kaltluftblasen unterworfen wird.
Luftaufprallverfahren gemäß Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass Feuchtigkeit in die Bahn (10) mittels des Kaltblasens kondensiert und/oder absorbiert wird, wodurch das Rollverhalten der Bahn in den Bereich des strukturellen das heißt reversiblen Rollverhaltens geändert wird.
Luftaufprallverfahren gemäß Anspruch 16 und/oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftaufprall in der Bahnbehandlungszone direkt zu der freien Oberfläche der Bahn (10) gerichtet wird.
Luftaufprallverfahren gemäß Anspruch 16 und/oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Kaltblasen zu der Bahn von oberhalb der Bahn (10) mittels einem und/oder durch ein Trocknungssieb gerichtet wird.
Luftaufprallverfahren gemäß Anspruch 18 und/oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Haube (20; 20a, 20b) für den Luftaufprall verwendet wird, wobei die Haube an der Oberseite eines Trocknungszylinders (23), einer Saugwalze (28), einer Luftaufprallwalze oder eines Kühlzylinders angeordnet ist und mittels dieser in der Maschinenrichtung ein Heißluftblaszug gegen die Bahn (10) von einem Heißblasabschnitt (21) geblasen wird und danach ein Kaltluftblaszug von einem Kaltblasabschnitt (22) geblasen wird, wobei der Trocknungszylinder (23) die Saugwalze (28), die Luftaufprallwalze oder der Trocknungszylinder in Verbindung mit dem letzten Trocknungszylinder (23), der letzten Saugwalze (28), der letzten Luftaufprallwalze oder des letzten Kühlzylinders der Trocknereinheit (3, 5, 7) angeordnet ist und in zwei Abschnitte mittels einer Teilungswand (27) geteilt ist.
Luftaufprallverfahren gemäß Anspruch 18 und/oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass zwei separate Hauben (20a, 20b) für den Luftaufprall verwendet werden, wobei die Hauben an der Oberseite von zwei aufeinanderfolgenden Trocknungszylindern (23), Saugwalzen (28), Luftaufprallwalzen oder Kühlzylindern angeordnet sind, die als die letzten Zylinder/Walzen in der Trocknereinheit (3, 5, 7) angeordnet sind, wobei heiße Luft durch die Haube (20a) geblasen wird, die zuerst in der Maschinenrichtung angeordnet ist und die ein Heißblasabschnitt (21) ist, der heiße Luft bläst und in Verbindung mit dem vorletzten Trocknungszylinder (23) der vorletzten Saugwalze (28), der vorletzten Luftaufprallwalze oder dem vorletzten Kühlzylinder angeordnet ist, und kalte Luft durch die Haube (20b) geblasen wird, die weiter unten in der Maschinenrichtung angeordnet ist und die ein Kaltblasabschnitt (22) ist, der kalte Luft bläst und in Verbindung mit dem letzten Trocknungszylinder (23), der letzten Saugwalze (28), der letzten Luftaufprallwalze oder dem letzten Kühlzylinder angeordnet ist.
Luftaufprallverfahren gemäß Anspruch 18 und/oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass für den Luftaufprall eine Haube (20a), die an der Oberseite von und in Verbindung mit dem letzten Trocknungszylinder (23), der letzten Saugwalze, der letzten Luftaufprallwalze oder dem letzten Kühlzylinder der Trocknereinheit (3, 5, 7) angeordnet ist, wobei die Haube ein heiße Luft gegen die Bahn (10) blasender Heißblasabschnitt (21) ist, und ein Blaskasten oder eine luftgestützte Trocknereinheit (20b) verwendet werden, der oder die sich über die Breite der Bahn erstreckt und ein kalte Luft gegen die Bahn (10) blasender Kaltblasabschnitt (20b) ist.
Luftaufprallverfahren gemäß einem der vorherigen Ansprüche 16 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Bahn (10) während des Luftaufpralls oder danach mittels eines Kühlzylinders (25) weiter gekühlt wird.
Luftaufprallverfahren gemäß einem der vorherigen Ansprüche 16 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur der Luft wesentlich geringer in dem Kaltblasabschnitt (22) als in dem Heißblasabschnitt (21) gehalten wird und auf unter 25°C gehalten wird.
Papiermaschine oder Kartonmaschine, die zumindest eine Formereinheit (1) für eine Papierbahn oder Kartonbahn, eine Presseneinheit (2) und zumindest eine Trocknereinheit (3, 5, 7) hat, wobei in der Papiermaschine oder Kartonmaschine zum Zwecke des Ausgleichens der Rollneigung der Bahn die Bahn (10) zumindest einem Luftaufprall unterworfen ist, der in Verbindung mit einem Papierherstellprozess oder Kartonherstellprozess oder mit einem zugehörigen Finishingprozess eingerichtet ist und sich im wesentlichen über die gesamte Breite der Bahn (10) erstreckt, die in der Nähe des Luftaufpralls läuft und eine kontaktfreie Bahnbehandlungszone mit der Bahn bildet, dadurch gekennzeichnet, dass der auf die Bahn (10) aufgebrachte Luftaufprall aufeinanderfolgend in Maschinenrichtung zumindest ein Heißblasen und zumindest ein Kaltblasen mit Luft aufweist.
Papiermaschine oder Kartonmaschine gemäß Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass mit der Feuchtigkeit, die in die Bahn (10) bei dem Kaltblasen kondensiert wird und/oder absorbiert wird, das Rollverhalten der Bahn sich in den Bereich des strukturellen das heißt reversiblen Rollverhaltens ändert.
Papiermaschine oder Kartonmaschine gemäß Anspruch 25 und/oder 26, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftaufprall in der Luftbehandlungszone der Bahn auf die freie Fläche der Bahn (10) aufgebracht wird.
Papiermaschine oder Kartonmaschine gemäß Anspruch 25 und/oder 26, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftaufprall in der Luftbehandlungszone der Bahn zu einem Trocknungssieb (9), das an der Bahn (10) angeordnet ist, und durch dieses und/oder mittels diesem auf die Bahn (10) aufgebracht wird.
Papiermaschine oder Kartonmaschine gemäß Anspruch 27 und/oder 28, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Luftaufprallaufbau zumindest eine Haube (20; 20a, 20b) hat, die an der Oberseite des letzten Trocknungszylinders (23), der letzten Saugwalze, der letzten Luftaufprallwalze oder des letzten Kühlzylinders der Trocknereinheit (3, 5, 7) angeordnet ist und durch eine Teilungswand (27) geteilt ist, wobei in diesem Zusammenhang in der Maschinenrichtung die Bahn (10) zunächst einem Blasen mit heißer Luft von einem Heißblasabschnitt (21) der Haube und danach einem Blasen mit kalter Luft von einem Kaltblasabschnitt (22) der Haube unterworfen wird.
Papiermaschine oder Kartonmaschine gemäß Anspruch 27 und/oder 28, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftaufprallaufbau zwei aufeinanderfolgende und separate Hauben (20a, 20b) aufweist, die an der Oberseite der letzten Trocknungszylinder (23), der letzten Saugwalzen, der letzten Luftaufprallwalzen und/oder der letzten Kühlzylinder der Trocknereinheit (3, 5, 7) angeordnet sind, wobei in diesem Zusammenhang in der Maschinenrichtung die Bahn (10) zunächst einem Blasen mit heißer Luft von der ersten Haube (20a), die als ein Heißblasabschnitt (21) dient, und danach einem Blasen mit kalter Luft von der zweiten Haube (20b) unterworfen wird, die als ein Kaltblasabschnitt (22) dient.
Papiermaschine oder Kartonmaschine gemäß Anspruch 27 und/oder 28, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftaufprallaufbau eine Haube (20a), die zuerst in der Maschinenrichtung an der Oberseite des letzten Trocknungszylinders (23), der letzten Saugwalze, der letzten Luftaufprallwalze oder des letzten Kühlzylinders der Trocknereinheit (3, 5, 7) angeordnet ist und die als ein Heißblasabschnitt (21) dient und heiße Luft gegen die Bahn (10) bläst; und einen Blaskasten oder eine luftgestützte Trocknereinheit (20b) aufweist, der oder die sich über die gesamte Breite der Bahn erstreckt und der oder die als ein Kaltblasabschnitt (22) dient und kalte Luft gegen die Bahn (10) bläst.
Papiermaschine oder Kartonmaschine gemäß einem der vorherigen Ansprüche 25 bis 31, gekennzeichnet durch einen Kühlzylinder (25), der an der Bahn (10) in der Maschinenrichtung während oder nach dem Luftaufprall wirkt.
Papiermaschine oder Kartonmaschine gemäß einem der vorherigen Ansprüche 25 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur der Luft des Kaltblasabschnitts (22) wesentlich geringer als die Temperatur des Heißblasabschnittes (21) ist und die Lufttemperatur bei dem Kaltblasabschnitt (22) unterhalb 50°C ist.