Verfahren zur Trocknung von feuchten Bahnen aus Papier oder Kartonagen

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Trocknung von feuchten Bahnen aus Papier oder Kartonagen, insbesondere solchen, die nachträglich gestrichen werden, auf eine Feuchte von 2-9% durch kombinierte kapazitive Hochfrequenz- und Zylindertrocknung.

Zur Trocknung von Papierbahnen werden heute mit Vorteil kapazitive Hochfrequenztrockner benutzt, die den konventionellen Zylindertrocknern der Papiermaschinen nachgeschaltet sind. Mit diesen kapazitiven Trocknern läßt sich gleichzeitig eine hohe Wirtschaftlichkeit und eine sehr große Gleichmäßigkeit der Trocknung erreichen. Schaltet man einem Hochfrequenztrockner noch einige Trockenzylinder nach, so führt die durch die Hochfrequenzheizung bedingte feuchtere Papieroberfläche zu einer deutlich wirksamen Nachtrocknung durch die Trockenzylinder.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Zuordnung der einzelnen Trocknungsabläufe anzugeben, durch das eine optimale Vergleichmäßigung des Feuchteprofils bei Papier und Kartonagen erreichbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Bahn zunächst mittels Zylindertrocknung auf eine Feuchte von 10 bis 20%, dann mit Hochfrequenz auf eine Feuchte von ca. 6 bis 10% und anschließend mittels Zylindertrocknung auf die gewünschte Endfeuchte zwischen 2 und 8% getrocknet wird.

Auf diese Weise wird jeder Trockner in dem Bereich eingesetzt, in dem er seine optimale Wirkung hinsichtlich der Vergleichmäßigung des Feuchteprofils und der aufzuwendenden Investitionskosten entfaltet.

Anhand einer Zeichnung sei die Erfindung näher erläutert;

• es zeigen:
• Figur 1 den schematischen Aufbau einer Trocknungsanlage für Papier und
• Figur 2 die prozentuale Störgrößenausregelung für Zylinder- und Hochfrequenztrockner in Abhängigkeit von der prozentualen gewünschten Endfeuchte des Papiers.

Die in Richtung des Pfeiles 2 mit konstanter Geschwindigkeit - aus einer nichtgezeigten Papiermaschine kommende - Papierbahn 1 durchläuft zunächst einen mit Dampf betriebenen konventionellen Zylindertrockner 3 mit z.B. 60 Trockenzylindern, in dem das Papier bis auf ca. 15% Feuchte vorgetrocknet wird. Hieran schließt sich ein kapazitiver Hochfrequenztrockner 4 an, in dem das Papier bis auf ca. 7% Feuchte getrocknet wird. Die restliche Trocknung auf etwa 4% Restfeuchte wird dann wieder in einem Zylindertrockner 5 mit z.B. acht Trockenzylindern vorgenommen.

Die Leistungen der einzelnen Trocknungsvorrichtungen werden dabei entsprechend den - von nichtgczeigten Meßeinrichtungen - gelieferten Meßdaten mittels einer Steuervorrichtung 6, z.B. einem Prozeßrechner, festgelegt.

In Figur 2 ist auf der Abszisse die Feuchte U_A der Papierbahn 1 am Ende eines Trocknungsvorganges angegeben und auf der Ordinate die erreichbare mittlere Abweichung δ U_A der Feuchte von dem Wert U_A. Hierbei gilt die Kurve I für den Zylindertrockner und die Kurve II für den kapazitiven Hochfrequenztrockner, wobei hier die Elektrodenspannung als konstant angesehen wird. Die Kurven sind ferner auf den Fall bezogen, daß am Eingang der Trocknungsvorrichtung eine Störgröße durch Änderung des Flächengewichtes der Bahn um ca. 2,5% auftritt.

Wie aus der Kurve I ersichtlich, ist mit dem Zylindertrockner bei einer gewünschten Ausgangsfeuchte U_A von 15% eine mittlere Abweichung von 1% erreichbar, dagegen bei einer gewünschten Ausgangsfeuchte von z.B. 3% eine mittlere Abweichung von 0,25%.

Wie ersichtlich, liegt die Kurve II- bis auf den Be- ) reich von 1-3% für den Hochfrequenztrockner wesentlich niedriger - d.h. der Hochfrequenztrockner bringt eine wesentlich höhere Vergleichmäßigung bei gegebener Störgröße am Eingang.

5 Wie ferner aus der Kurve ersichtlich, ist aber der Unterschied unterhalb U_A ≈ 6% nicht so erheblich, als daß sich der Einsatz der relativ teueren Hochfrequenzenergie lohnen würde. Andererseits steigt aber oberhalb 10% gewünschter Endfeuchte der Anteil der mit Hochfrequenz - d.h. Leistung N (gestrichelte Kurve) - zu verdampfenden Feuchtigkeit, so daß aus Investitionsgründen und Gründen zunehmender Überschlagsgefahr auch in dieser Richtung für den kapazitiven Hochfrequenztrockner Grenzen gesetzt sind.

Für die mit dem Hochfrequenztrockner zu erreichende Feuchte ist es also vorteilhaft, wenn die Werte im Bereich B liegen. Trocknung auf Werte in den Bereichen A und C werden dagegen vorteilhaft mit Zylindertrocknern vorgenommen, wobei die Grenzen naturgemäß zwischen den einzelnen Bereichen fließend sind.

Insgesamt gesehen, ergeben sich also für eine optimale Vergleichmäßigung die eingangs genannten Wertbereiche für die einzelnen Trocknungsvorgänge, d.h. eine Vortrocknung auf 10-20% mit einem Zylindertrockner, anschließend dann eine kapazitive Hochfrequenztrocknung auf 6-10% und falls gewünscht, eine restliche Trocknung mittels Zylindertrockner auf eine Endfeuchte zwischen 2 und 8%.