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EP1321571A2 - Verfahren und Vorrichtung zum Besprühen einer bewegten Faserstoffbahn - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Besprühen einer bewegten Faserstoffbahn Download PDF

Info

Publication number
EP1321571A2
EP1321571A2 EP02016047A EP02016047A EP1321571A2 EP 1321571 A2 EP1321571 A2 EP 1321571A2 EP 02016047 A EP02016047 A EP 02016047A EP 02016047 A EP02016047 A EP 02016047A EP 1321571 A2 EP1321571 A2 EP 1321571A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
nozzle
valve
web
spray
volume flow
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP02016047A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1321571A3 (de
Inventor
Frank Wegehaupt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Voith Patent GmbH
Original Assignee
Voith Paper Patent GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Voith Paper Patent GmbH filed Critical Voith Paper Patent GmbH
Publication of EP1321571A2 publication Critical patent/EP1321571A2/de
Publication of EP1321571A3 publication Critical patent/EP1321571A3/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21G—CALENDERS; ACCESSORIES FOR PAPER-MAKING MACHINES
    • D21G7/00—Damping devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B12/00—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area
    • B05B12/02—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area for controlling time, or sequence, of delivery
    • B05B12/06—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area for controlling time, or sequence, of delivery for effecting pulsating flow

Definitions

  • the invention relates to a method for spraying a moving fibrous web, in particular paper or cardboard web, by means of at least a nozzle in which the nozzle has a preferably adjustable volume flow of the spray medium in question is supplied. It also affects a device according to the preamble of claim 15.
  • valves with different Flow rate As a valve block connected in parallel to each other. each Valve only knows the state of open or closed. By Allow individual valves with different volume flow to open different total volume flows are generated additively.
  • This control concept has the disadvantage that the addition can only generate a stepped volume flow characteristic.
  • Another The disadvantage is the large number of individual valves per nozzle and the result conditional large space requirement and high price of the valve block.
  • This control concept has the disadvantage that the addition can only generate a stepped volume flow characteristic. Another The disadvantage is the large number of individual valves and nozzles and the result conditional high price of the total spray unit.
  • a pulsed moistening spray system is known from DE 689 24 433 T2 known that the supply of dampening fluid to a roller one Printing press is used.
  • the aim of the invention is to provide a method and an apparatus to create the type mentioned, in which the aforementioned disadvantages are eliminated.
  • this object is achieved according to the invention solved that the spray medium volume flow of the nozzle over at least a solenoid valve in the form of a pulsation valve or a discontinuously controlled one Proportional valve is supplied, the volume flow of Spray medium occurring pulsations preferably dampened or weakened become.
  • the volume flow supplied to the nozzle preferably set via the valve.
  • the Control with short switching steps between the switching values On / off according to the principle of pulse width modulation.
  • valves are preferably used in paper and board machines, in particular in nozzle dampers, coating units, starch spray systems, profiling systems etc. used. Basically, it is used for volume flow control of liquids in nozzles when spraying fibrous material moving webs, especially in spraying devices Paper and cardboard machines, especially in nozzle dampers, coating units, Starch test systems, profiling systems etc. possible.
  • An armature valve and in particular, is preferably used as the pulsation valve a plate armature valve and preferably a needle valve as a proportional valve used.
  • Pulsating valves as such are already in the publications DE 41 396 71 C2 and DE 44 194 46 C2.
  • Pulsation dampers or pulse dampers use the compressibility of Gases to compensate for pressure fluctuations.
  • the arrangement of the feed line and the output line in one compared to the line cross section this enables significantly larger closed gas volumes
  • the liquid flows in until both cross sections (inlet and Dip the outlet) into the liquid.
  • the remaining gas volume is trapped and compressed according to the pressure.
  • the gas prefilling pressure is adapted to the operating pressure.
  • Fast-running pressure fluctuations (pulsations) change that Volume of the confined gas (mainly air).
  • the energy converting Compression and expansion of the gas cushion smoothes out the incoming ones Pulsations.
  • the damping can also be done via a membrane accumulator.
  • the membrane accumulator has two separated by a flexible membrane Areas, an area with a gas, such as air or nitrogen and the other area is filled with the spray medium.
  • a nozzle is advantageously used, the one in the web running direction measured spray width at least 30% and preferably at least 50 % of the spray width measured in the web cross direction.
  • a flat jet nozzle is used as the nozzle is used.
  • an elliptical flat jet nozzle be used.
  • Such flat jet nozzles can be used in particular in combination with the mentioned pulsation dampers and / or flexible nozzle feed lines used that provide sufficient damping of the pulsations.
  • Flat jet nozzles have the property that all jets under approximately the same angle in the direction of web travel on the fibrous web incident. The efficiency of the dampening depends on this angle from. This has the advantage that the optimal angle for a maximum Moisture efficiency can be adjusted.
  • a Flat jet nozzle used at an angle to the fibrous web sprays against the direction of web travel the angle of attack in particular be less than about 80 ° and preferably less than about 70 ° can. This increases the efficiency of the dampening accordingly or reduced fog.
  • a corresponding flat jet nozzle can advantageously is used at web speeds greater than are in particular 1200 m / min and preferably greater than 1500 m / min.
  • a corresponding arrangement is preferably used in paper and board machines, especially in nozzle dampers, coating units, starch spray systems, Profiling systems etc. used.
  • the volume flow supplied via such a valve is advantageously can be set via pulse width modulation. It will Valve preferably controlled at a constant clock frequency, the Clock frequency below 120 Hz, preferably below 70 Hz and in particular should be below 30 Hz.
  • the device according to the invention is accordingly characterized in that that the spray medium volume flow of the nozzle over at least a valve in the form of a pulsation valve or a proportional valve is, preferably means are provided in the volume flow dampening or reducing pulsations in the spray medium.
  • Pulsation valves such as, in particular, armature valves and preferably plate armature valves or proportional valves such as in particular needle valves can be used especially in paper and board machines can be combined with pulsation dampers and / or flexible supply lines.
  • a unit consisting of a valve and a pulsation damper can and / or an elastic nozzle feed line are formed.
  • Pulsation valves such as, in particular, armature valves and preferably plate armature valves or proportional valves such as in particular needle valves can be used with pulsation dampers and / or flexible supply lines can also be combined with the respective liquid spray nozzle. Also such combinations can be used again in systems, for example for spraying moving fibrous webs, especially in spray devices in paper and cardboard machines and especially in nozzle dampers, Coating units, starch spray systems, profiling systems and / or the like.
  • a respective unit can thus consist of one Valve, a pulsation damper and / or a flexible supply line and a nozzle are formed.
  • Pulsation valves such as, in particular, armature valves and preferably plate armature valves or proportional valves such as in particular needle valves for spraying moving fibrous webs for use in particular in spraying devices in paper and board machines, in particular in nozzle dampers, coating units, starch spray systems, profiling systems and / or the like, can in particular also in combination can be used with nozzles whose spray width is large in the direction of web travel is, in particular greater than 30% of the spray width in the cross web direction, in particular elliptical flat jet nozzles or full cone nozzles are usable. In particular, it can also be a respective one Unit consisting of a pulsating valve and a nozzle with a large spray width be formed.
  • Pulsating valves such as, in particular, armature valves and preferably plate armature valves or appropriately controlled proportional valves also in combination with at least one pulsation damper and / or a flexible supply line and used in combination with nozzles be, the spray width in the web running direction is large and in particular is greater than 30% and preferably greater than 50% of the Spray width in the cross-web direction, in particular elliptical flat jet nozzles or full cone nozzles for spraying moving fibrous webs can be used. It is again a use in particular in spraying devices in paper and board machines, in particular in nozzle dampers, coating units, starch spray systems, profiling systems and / or the like, possible. A pulsating one Valve can thus in particular also in combination with a pulsation damper and a nozzle with a large spray width can be used.
  • Spraying devices can be used in paper and board machines, there in particular also use in nozzle dampers, Coating units, starch spray systems, profiling systems and / or the like is possible.
  • Valves themselves generate a pulsating volume flow when spraying moving webs can be transferred to the spray pattern.
  • the amount of spray applied would thus correspond to the direction of travel of the web the pulsation vary.
  • the extent of the variation depends on this the spray volume depending on the following factors: frequency of pulsation, Web speed, spray width in web direction, number of nozzles in the direction of web travel and damping of the pulsation. Because of the invention The solution now is unwanted volume flow fluctuations in liquid lines, for example due to natural vibrations of machine components such as those in particular Valves, steamed in paper and board machines.
  • the pulping is low Spraying possible. This is done, for example, by reducing fluid fluctuations after the valve by in particular at least 50 %, in particular at least 80% and in particular at least 90% reached immediately in front of the nozzle. This will cause pulsations in the Spray liquid caused by vibrating machine parts such as a pump or a pulsating valve was generated, damped, which improves the uniformity of the spray pattern in the direction of web travel becomes.
  • Valves Due to the smaller number of valves compared to the prior art and / or nozzles, in particular with only one valve per nozzle or only one nozzle per spray position in the cross web direction, and / or less expensive Valves can be used in particular in spray devices for paper and Cardboard machines low-maintenance and less expensive spraying devices getting produced.
  • Liquids, in particular water, are examples of the spray medium.
  • Additives such as polyethylene glycol, polyvinyl alcohol, surfactants, starch, vaccines, (Brush) paints and varnishes possible.
  • the volume flows per nozzle and / or valve can, for example, in one Range up to a maximum of 30 l / min, in particular up to a maximum of 0.70 l / min and preferably up to a maximum of 0.20 l / min.
  • the device according to the invention is also characterized by a relative long service life.
  • an application is largely Continuous operation with over 70% operating time, especially with over 90% Operating time with a lifespan of at least 3 years, in particular conceivable at least 5 years.
  • the invention is particularly also at pressures of less than 20 bar, in particular less than 2 bar and preferably less than 1 bar applicable.
  • nozzles can also be used become. These include in particular single-substance nozzles, two-substance nozzles (liquid-gas, Liquid-liquid), mixing inside or outside, different Jet shapes, especially flat jet nozzles and in particular Full cone nozzles.
  • FIG. 1 shows a possible embodiment in a schematic partial representation a device 10 for spraying a moving fibrous web 12.
  • the fibrous web 12 can in particular be trade a paper or cardboard web.
  • the device 10 comprises at least one nozzle 14, which is preferably a adjustable volume flow of the spray medium 16 in question becomes. At least one pulsation damper 18 is connected upstream of the nozzle 14, to pulsations contained in the volume flow of the spray medium 16 dampen.
  • the volume flow of the spray medium 16 is adjusted by a valve 20.
  • a valve 20 This can be, for example, a pulsation valve in the form an anchor valve and in particular around a plate anchor valve or around act a proportional valve in the form of a needle valve.
  • This valve 20 is driven by a control voltage U with a clock frequency f.
  • the volume flow can be, for example, via pulse width modulation can be varied.
  • the clock frequency f is preferred in this case kept constant and is approx. 30 Hz.
  • the spray medium becomes the spray medium 16 fed via a line 22.
  • the pulsation damper 18 is arranged in a line 24 connecting the valve 20 to the nozzle 14. It is therefore between the valve 20 and the nozzle 14.
  • FIG. 2 shows a functional diagram for explaining the mode of operation of the valve 20.
  • the valve opens and closes the flow once, or remains open or closed continuously.
  • the duration of the opening interval t 0 can be varied.
  • the ratio t 0 / T determines the opening time of the valve. The longer the opening period, the more liquid flows through the valve.
  • the volume flow of the liquid can be regulated accordingly.
  • the first time diagram is obtained with an opening time of 50%, the second with an opening time of 25% and the third with an opening time of 75%.
  • Figure 3 shows an example of a characteristic curve a of a valve with continuous Volume flow control compared to a corresponding characteristic b a conventionally controlled proportional valve.
  • pulsation damper 18 and nozzle 14 is particularly in systems for spraying moving Fibrous webs 12, particularly in paper and paper sprayers Cardboard machines, especially in steam humidifiers, coating units, Starch spray systems, profiling systems and / or the like can be used.
  • the pulsation damper 18 achieves that in the Spray medium 16 contained pulsations, such as those caused by a Valve 20 are generated, damped.
  • a flexible feed line to the nozzle may also be provided.
  • a pulsating valve 20 with a nozzle with a large spray width measured in the web running direction L. or depth.
  • a unit can be made up of Valve and nozzle of a large spray width measured in the direction of web travel or also a unit consisting of valve, pulsation damper (and / or flexible supply line) and nozzle of large spray width measured in the direction of web travel be provided.
  • FIG. 4 shows the spray pattern A of such a nozzle 14 with a large spray width b 1 measured in the web running direction L, here for example a full cone nozzle, in comparison to the spray pattern B of a flat jet nozzle.
  • Parts A and B of FIG. 4 show the spray pattern of the respective nozzle at times t 1 , t 2 and t 3 .
  • the shift of the respective spray pattern corresponds to the moving web.
  • the hatched area of the respective spray pattern means that at this point the nozzle is not spraying or is spraying only slightly. In contrast, the nozzle sprays in the non-hatched area of the respective spray pattern. The time course of the pulsation is thus reproduced.
  • the spray pattern A results from a full cone nozzle with a large spray width b 1 measured in the direction of web travel. Points P1 and P2 are overlapped by a spray pattern with spraying and a spray pattern without spraying. Despite a pulsation contained in the volume flow of the spray medium, this leads to a uniform spray pattern in points P1 and P2 (cf. the right part of FIG. 4A).
  • the spray pattern B results from a flat jet nozzle with a small spray width b 1 measured in the web running direction L. Points P1 and P2 are only overlapped by a spray pattern with spraying or a spray pattern without spraying. This leads to the fact that the pulsation contained in the volume flow of the spray medium is completely transferred to the spray pattern of the web 12 (cf. the right part of FIG. 4B).
  • An elliptical flat jet nozzle for example, can also be used as a nozzle with a large spray width b 1 measured in the web running direction.
  • a nozzle 14 can be, for example, Flat jet nozzle are used, which at an angle of attack ⁇ Fiber web 12 sprays against the web running direction L. 5 the corresponding beam direction is designated SR.
  • the angle of attack ⁇ can in particular be less than about 80 ° and preferably less than be about 70 °.
  • Both a unit consisting of a valve and a nozzle with a large spray width measured in the web running direction and a unit comprising a valve, pulsation damper (and / or flexible feed line) and a nozzle with a large spray width measured in the web running direction can be used.
  • an anchor valve such as, in particular, a plate anchor valve or a needle valve can be used as the valve.
  • Both units can be used, for example, for spraying moving fibrous webs, in particular in spraying devices in paper and cardboard machines, in particular in nozzle dampers, coating units, starch spraying systems, profiling systems and / or the like.
  • an elliptical flat jet nozzle or a full cone nozzle can be provided as the nozzle with a large spray width b 1 measured in the web running direction.

Landscapes

  • Paper (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)

Abstract

Bei einem Verfahren zum Besprühen einer bewegten Faserstoffbahn 12, insbesondere Papier- oder Kartonbahn, mittels wenigstens einer Düse 14 wird der Düse 14 ein vorzugsweise einstellbarer Volumenstrom des betreffenden Sprühmediums 16 über wenigstens ein Ventil 20 zugeführt, wobei im Volumenstrom des Sprühmediums 16 auftretende Pulsationen vorzugsweise gedämpft oder abgeschwächt werden. Es wird auch eine entsprechende, eine Düse 14 sowie wenigstens ein Ventil 20 umfassende Vorrichtung beschrieben.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Besprühen einer bewegten Faserstoffbahn, insbesondere Papier- oder Kartonbahn, mittels wenigstens einer Düse, bei dem der Düse ein vorzugsweise einstellbarer Volumenstrom des betreffenden Sprühmediums zugeführt wird. Sie betrifft ferner eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 15.
Bei der Herstellung, Veredelung und Bearbeitung von Faserstoffbahnen werden Sprühanlagen eingesetzt, um bestimmte Bahneigenschaften gezielt zu beeinflussen. Bei diesen Eigenschaften kann es sich beispielsweise um den Feuchtegehalt, die Oberflächenfeuchte, die Oberflächenbeschichtung und/oder dergleichen handeln. Alternativ oder zusätzlich ist auch ein Impfen mit Zusatzstoffen denkbar. Bei Anwendungen, bei denen mit einem variablen Volumenstrom gesprüht wird (vgl. z.B. die Feuchtequerprofilierung mit Düsenfeuchtern bei der Papierherstellung), kommen derzeit die beiden folgenden Regelkonzepte zum Einsatz:
1. Parallelschaltung der Ventile (Binäre Volumenstromregelung)
Bei einer solchen Parallelschaltung der Ventile mit binärer Volumenstromregelung werden mehrere Ventile mit unterschiedlicher Durchflußmenge als Ventilblock zueinander parallel geschaltet. Jedes Ventil kennt nur den Zustand geöffnet oder geschlossen. Durch Öffnen einzelner Ventile mit unterschiedlichem Volumenstrom lassen sich additiv verschiedene Gesamtvolumenströme erzeugen.
Dieses Regelungskonzept weist den Nachteil auf, daß sich durch die Addition nur eine gestufte Volumenstromkennlinie erzeugen läßt. Ein weiterer Nachteil ist die große Anzahl an Einzelventilen pro Düse und der dadurch bedingte große Platzbedarf und hohe Preis des Ventilblocks.
2. Reihenanordnung der Düsen (Binäre Volumenstromregelung)
Bei einer solchen Reihenanordnung werden mehrere Düsen mit unterschiedlicher Durchflußmenge beim Besprühen in Bahnlaufrichtung hintereinander angeordnet. Jede Düse wird von einem Ventil gesteuert, das nur den Zustand geöffnet oder geschlossen kennt. Durch die Kombination einzelner geöffneter Düsen lassen sich additiv verschiedene Gesamtvolumenströme erzeugen.
Dieses Regelungskonzept weist den Nachteil auf, daß sich durch die Addition nur eine gestufte Volumenstromkennlinie erzeugen läßt. Ein weiterer Nachteil ist die große Anzahl an Einzelventilen und Düsen sowie der dadurch bedingte hohe Preis der Gesamtsprüheinheit.
Aus der DE 689 24 433 T2 ist ein gepulstes Befeuchtungssprühsystem bekannt, das dem Zuführen von Befeuchtungsfluid zu einer Walze einer Druckerpresse dient.
Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei denen die zuvor erwähnten Nachteile beseitigt sind.
Bezüglich des Verfahrens wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Sprühmedium-Volumenstrom der Düse über wenigstens ein Magnetventil in Form eines Pulsationsventils oder eines unstetig angesteuerten Proportionalventils zugeführt wird, wobei im Volumenstrom des Sprühmediums auftretende Pulsationen vorzugsweise gedämpft oder abgeschwächt werden. Dabei wird der der Düse zugeführte Volumenstrom vorzugsweise über das Ventil eingestellt. Bei Proportionalventilen sollte die Steuerung mit kurzen Schaltsprüngen zwischen den Schaltwerten Ein/Aus nach dem Prinzip der Pulsweitenmodulation erfolgen.
Die Ventile werden vorzugsweise in Papier- und Kartonmaschinen, insbesondere in Düsenfeuchtern, Streichaggregaten, Stärkesprühanlagen, Profilierungsanlagen etc. eingesetzt. Grundsätzlich ist ein Einsatz zur Volumenstromregelung von Flüssigkeiten in Düsen beim Besprühen faserstoffhaltiger bewegter Bahnen, insbesondere in Sprüheinrichtungen bei Papier- und Kartonmaschinen, insbesondere in Düsenfeuchtern, Streichaggregaten, Stärkesprüganlagen, Profilierungsanlagen etc. möglich.
Als Pulsationsventil wird vorzugsweise ein Ankerventil und insbesondere ein Plattenankerventil und als Proportionalventil vorzugsweise ein Nadelventil verwendet.
Pulsierende Ventile als solche sind bereits in den Druckschriften DE 41 396 71 C2 und DE 44 194 46 C2 beschrieben.
Bei einer bevorzugten praktischen Ausführungsform werden im Volumenstrom des Sprühmediums auftretende Pulsationen mittels wenigstens eines der Düse vorgeschalteten Pulsationsdämpfers und/oder durch die Verwendung einer Düse mit entsprechend großer in Bahnlaufrichtung gemessener Sprühbreite und/oder durch die Verwendung einer flexiblen Zuleitung zur Düse gedämpft bzw. abgeschwächt.
Pulsationsdämpfer oder Impulsdämpfer nutzen die Kompressibilität von Gasen zum Ausgleich von Druckschwankungen. Die Anordnung der Zuführleitung und der Ausgangsleitung in einem im Vergleich zum Leitungsquerschnitt deutlich größeren geschlossenen Gasvolumen ermöglicht das Einfließen der Flüssigkeit solange, bis beide Querschnitte (Eingang und Ausgang) in die Flüssigkeit eintauchen. Das verbleibende Gasvolumen ist eingeschlossen und wird entsprechend dem anliegenden Druck zusammengedrückt. Der Gasvorfülldruck ist an den Betriebsdruck angepaßt. Schnell ablaufende Druckschwankungen (Pulsationen) verändern das Volumen des eingesperrten Gases (vorwiegend Luft). Die energieumsetzende Kompression und Expansion des Gaspolsters glättet die eintretenden Pulsationen.
Die Dämpfung kann jedoch auch über einen Membranspeicher erfolgen. Der Membranspeicher besitzt zwei durch eine flexible Membran getrennte Bereiche, wobei ein Bereich mit einem Gas, beispielsweise Luft oder Stickstoff und der andere Bereich mit dem Sprühmedium gefüllt ist.
Bei der insbesondere in Kombination mit einem Ventil verwendbaren flexiblen weichen Zuleitung zur Düse wird der Umstand ausgenutzt, daß die Elastizität einer solchen flexiblen Düsenzuleitung eine dämpfende Wirkung besitzt. Die flexible Düsenzuleitung kann beispielsweise durch einen Polyethylen-. Polyurethan- oder Polyamidschlauch gebildet sein. Sie kann beispielsweise eine Länge besitzen, die insbesondere größer als 3 m und vorzugsweise größer als 5 m ist. Eine entsprechende Anordnung wird vorzugsweise in Papier- und Kartonmaschinen, insbesondere in Düsenfeuchtern, Streichaggregaten, Stärkesprühanlagen, Profilierungsanlagen etc. eingesetzt.
Vorteilhafterweise wird eine Düse verwendet, deren in Bahnlaufrichtung gemessene Sprühbreite zumindest 30 % und vorzugsweise zumindest 50 % der in Bahnquerrichtung gemessenen Sprühbreite beträgt.
In bestimmten Fällen ist es von Vorteil, wenn als Düse eine Flachstrahldüse verwendet wird. Dabei kann beispielsweise eine elliptische Flachstrahldüse eingesetzt werden.
Solche Flachstrahldüsen können insbesondere in Kombination mit den genannten Pulsationsdämpfern und/oder flexiblen Düsenzuleitungen eingesetzt werden, die für eine hinreichende Dämpfung der Pulsationen sorgen. Flachstrahldüsen besitzen die Eigenschaft, daß alle Strahlen unter annähernd dem gleichen Winkel in Bahnlaufrichtung auf die Faserstoffbahn auftreffen. Der Wirkungsgrad der Feuchtung hängt von diesem Winkel ab. Dies hat den Vorteil, daß der optimale Winkel für einen maximalen Feuchtungswirkungsgrad eingestellt werden kann.
Bei einer bevorzugten praktischen Ausführungsform wird als Düse eine Flachstrahldüse verwendet, die unter einem Anstellwinkel zur Faserstoffbahn entgegen der Bahnlaufrichtung sprüht, wobei der Anstellwinkel insbesondere kleiner als etwa 80° und vorzugsweise kleiner als etwa 70° sein kann. Damit wird der Wirkungsgrad der Feuchtung entsprechend erhöht bzw. ein Nebeln reduziert. Eine entsprechende Flachstrahldüse kann vorteilhafterweise bei Bahngeschwindigkeiten verwendet wird, die größer als insbesondere 1200 m/min und vorzugsweise größer als 1500 m/min sind. Eine entsprechende Anordnung wird vorzugsweise in Papier- und Kartonmaschinen, insbesondere in Düsenfeuchtern, Streichaggregaten, Stärkesprühanlagen, Profilierungsanlagen etc. eingesetzt.
In bestimmten Fällen kann es auch von Vorteil sein, wenn als Düse eine Vollkegeldüse verwendet wird.
Der über ein solches Ventil zugeführte Volumenstrom wird vorteilhafterweise über eine Pulsweitenmodulation eingestellt werden. Dabei wird das Ventil vorzugsweise mit konstanter Taktfrequenz angesteuert, wobei die Taktfrequenz unter 120 Hz, vorzugsweise unter 70 Hz und insbesondere unter 30 Hz liegen sollte.
Das angegebene Verfahren wird vorteilhafterweise in Papier- oder Kartonmaschinen und insbesondere in Düsenfeuchtern, Streichaggregaten, Stärkesprühanlagen, Profilierungsanlagen und/oder dergleichen angewandt.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist entsprechend dadurch gekennzeichnet, daß der Sprühmedium-Volumenstrom der Düse über wenigstens ein Ventil in Form eines Pulsations- oder eines Proportionalventils zugeführt ist, wobei vorzugsweise Mittel vorgesehen sind, um im Volumenstrom des Sprühmediums auftretende Pulsationen zu dämpfen oder abzuschwächen.
Vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Aufgrund des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie der erfindungsgemäßen Vorrichtung können somit insbesondere auch Pulsationsventile wie beispielsweise Ankerventile und insbesondere Plattenankerventile, d.h. Pulsationsventile mit einem Plattenanker oder Proportionalventile wie beispielsweise Nadelventile, in Papier- und Kartonmaschinen eingesetzt werden. Dabei ist insbesondere eine Verwendung in Düsenfeuchtern, Streichaggregaten, Stärkesprühanlagen, Profilierungsanlagen und/oder dergleichen möglich. Die jeweiligen Ventile können insbesondere zur Volumenstromregelung des betreffenden Sprühmediums vorgesehen sein. Es können somit insbesondere auch die folgenden Vorteile solcher Ventile genutzt werden:
  • kontinuierliche Regelung eines mittleren Volumenstroms von 0 % bis 100 %
  • auch für kleinere Volumenströme und Flüssigkeitsdrücke geeignet
  • infolge des großen Regelbereichs nur ein Ventil und nur eine Düse pro Sprühposition in Maschinenquerrichtung erforderlich
Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausbildung ist ausgeschlossen, daß die durch solche Ventile erzeugten Pulsationen auf die Sprühflüssigkeit übertragen werden.
Die jeweiligen Pulsationsdämpfer (oder elastischen Zuleitungen) können insbesondere in Leitungen für Flüssigkeiten oder Suspensionen in Papierund Kartonmaschinen eingesetzt werden. Es ist beispielsweise wenigstens ein Pulsationsdämpfer in der betreffenden Leitung zwischen einer Düse und einem Ventil beliebiger Bauart, vorzugsweise einem Pulsationventil, einsetzbar. Die Pulsationsdämpfer können beispielsweise in Anlagen zum Besprühen bewegter Faserstoffbahnen insbesondere in Sprüheinrichtungen bei Papier- und Kartonmaschinen und insbesondere in Düsenfeuchtern, Streichaggregaten, Stärkesprühanlagen, Profilierungsanlagen und/oder dergleichen verwendet werden. Zu den Vorteilen dieser Pulsationsdämpfer zählen u.a.:
  • Pulsationen in der Sprühflüssigkeit, wie sie insbesondere durch Ventile erzeugt werden, werden gedämpft
  • Sprühmengenschwankungen auf der bewegten Faserstoffbahn werden entsprechend verringert
Pulsationsventile wie insbesondere Ankerventile und vorzugsweise Plattenankerventile oder Proportionalventile wie insbesondere Nadelventile können insbesondere für einen Einsatz in Papier- und Kartonmaschinen mit Pulsationsdämpfern und/oder flexiblen Zuleitungen kombiniert werden. So kann insbesondere eine Einheit aus einem Ventil und einem Pulsationsdämpfer und/oder einer elastischen Düsenzuleitung gebildet werden.
Pulsationsventile wie insbesondere Ankerventile und vorzugsweise Plattenankerventile oder Proportionalventile wie insbesondere Nadelventile können außer mit Pulsationsdämpfern und/oder flexiblen Zuleitungen auch mit der jeweiligen Flüssigkeitssprühdüse kombiniert werden. Auch solche Kombinationen sind beispielsweise wieder anwendbar in Anlagen zum Besprühen bewegter Faserstoffbahnen, insbesondere in Sprüheinrichtungen bei Papier- und Kartonmaschinen und insbesondere in Düsenfeuchtern, Streichaggregaten, Stärkesprühanlagen, Profilierungsanlagen und/oder dergleichen. Es kann somit eine jeweilige Einheit aus einem Ventil, einem Pulsationsdämpfer und/oder einer flexiblen Zuleitung und einer Düse gebildet werden.
Ein Vorteil einer solchen Einheit aus Pulsationsdämpfer und/oder flexibler Zuleitung, Ventil und Düse besteht darin, daß ein pulsierendes Ventil, aufgrund der Pulsationsdämpfung, auch zum Besprühen bewegter Bahnen eingesetzt werden kann.
Pulsationsventile wie insbesondere Ankerventile und vorzugsweise Plattenankerventile oder Proportionalventile wie insbesondere Nadelventile zum Besprühen bewegter Faserstoffbahnen für einen Einsatz insbesondere in Sprüheinrichtungen bei Papier- und Kartonmaschinen, insbesondere in Düsenfeuchtern, Streichaggregaten, Stärkesprühanlagen, Profilierungsanlagen und/oder dergleichen, können insbesondere auch in Kombination mit Düsen eingesetzt werden, deren Sprühbreite in Bahnlaufrichtung groß ist, und zwar insbesondere größer als 30 % der Sprühbreite in Bahnquerrichtung, wobei insbesondere elliptische Flachstrahldüsen oder Vollkegeldüsen verwendbar sind. Es kann somit insbesondere auch eine jeweilige Einheit aus einem pulsierenden Ventil und einer Düse mit großer Sprühbreite gebildet werden.
Zu den Vorteilen einer Verwendung derartiger Düsen im Zusammenhang mit pulsierenden Ventilen zählt u.a., daß durch die große Sprühbreite in Bahnlaufrichtung eine Pulsation im Volumenstrom im Sprühbild abgeschwächt wird. Dies ist darauf zurückzuführen, daß die Befeuchtung eines Punktes auf der bewegten Bahn durch die große Sprühbreite über einen längeren Zeitraum erfolgt. Dadurch werden Volumenstromschwankungen während dieses Zeitraums an dem Punkt ausgeglichen.
Pulsierende Ventile wie insbesondere Ankerventile und vorzugsweise Plattenankerventile oder entsprechend angesteuerte Proportionalventile können auch in Kombination mit zumindest einem Pulsationsdämpfer und/oder einer flexiblen Zuleitung und in Kombination mit Düsen eingesetzt werden, deren Sprühbreite in Bahnlaufrichtung groß ist und insbesondere größer ist als 30 % und vorzugsweise größer ist als 50 % der Sprühbreite in Bahnquerrichtung, wobei insbesondere elliptische Flachstrahldüsen oder Vollkegeldüsen zum Besprühen bewegter Faserstoffbahnen eingesetzt werden können. Es ist insbesondere wieder eine Verwendung in Sprüheinrichtungen bei Papier- und Kartonmaschinen, insbesondere in Düsenfeuchtern, Streichaggregaten, Stärkesprühanlagen, Profilierungsanlagen und/oder dergleichen, möglich. Ein jeweiliges pulsierendes Ventil kann somit insbesondere auch in Kombination mit einem Pulsationsdämpfer und einer Düse mit großer Sprühbreite eingesetzt werden.
Durch die große Sprühbreite der Düse in Bahnlaufrichtung und der Verwendung wenigstens eines Dämpfers werden Feuchteschwankungen durch das Sprühen auf der bewegten Bahn weitgehend beseitigt, wodurch insbesondere auch ein Einsatz für schnell bewegte Bahnen möglich ist.
Es wird insbesondere auch ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Volumenstromregelung mit zumindest einem Ventil für flüssige Medien geschaffen, die den Volumenstrom an einer Düse oder einer Düsengruppe regeln und zum Besprühen bewegter Faserstoffbahnen insbesondere in Sprüheinrichtungen bei Papier- und Kartonmaschinen einsetzbar sind, wobei dort insbesondere auch eine Verwendung in Düsenfeuchtern, Streichaggregaten, Stärkesprühanlagen, Profilierungsanlagen und/oder dergleichen möglich ist.
Ventile erzeugen an sich einen pulsierenden Volumenstrom, der beim Besprühen bewegter Bahnen auf das Sprühbild übertragen werden kann. Die aufgetragene Sprühmenge würde somit in Laufrichtung der Bahn entsprechend der Pulsation variieren. Dabei hängt das Ausmaß der Variation der Sprühmenge von den folgenden Faktoren ab: Frequenz der Pulsation, Bahngeschwindigkeit, Sprühbreite in Bahnlaufrichtung, Anzahl der Düsen in Bahnlaufrichtung und Dämpfung der Pulsation. Aufgrund der erfindungsgemäßen Lösung werden nun unerwünschte Volumenstromschwankungen in Flüssigkeitsleitungen, bedingt beispielsweise durch Eigenschwingungen von Maschinenbauteilen wie insbesondere solchen Ventilen, in Papier- und Kartonmaschinen gedämpft.
Mit der Verwendung eines oder mehrerer Ventile erhält man eine kontinuierliche, d.h. stetige und nicht kaskadenförmige Volumenstromkennlinie über den gesamten Regelbereich. Im Gegensatz zum Stand der Technik sind somit beliebige Volumenströme einstellbar, was z.B. eine genauere Antwortfunktion bei der Feuchteprofilierung mit Düsenfeuchtern erlaubt.
Aufgrund des erfindungsgemäßen Dämpfersystems ist ein pulationsarmes Sprühen möglich. Dies wird beispielsweise durch Reduzierung der Flüssigkeitsschwankungen nach dem Ventil um insbesondere mindestens 50 %, insbesondere mindestens 80 % und insbesondere mindestens 90 % unmittelbar vor der Düse erreicht. Damit werden Pulsationen in der Sprühflüssigkeit, die durch schwingende Maschinenteile wie beispielsweise eine Pumpe oder ein pulsierendes Ventil erzeugt wurden, gedämpft, wodurch die Gleichmäßigkeit des Sprühbildes in Bahnlaufrichtung verbessert wird.
Es ist ein gleichmäßiges Besprühen einer bewegten Faserstoffbahn wie insbesondere einer Papierbahn möglich, deren Geschwindigkeit v größer als beispielsweise 500 m/min, insbesondere größer als 1000 m/min und vorzugsweise größer als 1500 m/min sein kann. Mit zunehmender Bahngeschwindigkeit können auch Volumenstromschwankungen mit hohen Frequenzen am Sprühbild erkennbar werden.
Durch weniger Ventile pro Düse, insbesondere bei nur einem Ventil je Düse, können gegenüber dem Stand der Technik insbesondere in Sprüheinrichtungen bei Papier- und Kartonmaschinen kleinere Baumaße für die Regeleinheit erzielt werden, die es ggf. ermöglichen, das Ventil direkt in den Sprühbalken zu integrieren.
Durch die im Vergleich zum Stand der Technik kleinere Anzahl von Ventilen und/oder Düsen, insbesondere bei nur einem Ventil je Düse oder nur einer Düse je Sprühposition in Bahnquerrichtung, und/oder kostengünstigere Ventile können insbesondere in Sprüheinrichtungen bei Papier- und Kartonmaschinen wartungsärmere und kostengünstigere Sprüheinrichtungen hergestellt werden.
Als Sprühmedium sind beispielsweise Flüssigkeiten, insbesondere Wasser, Additive wie Polyethylenglykol, Polivinylalkohol, Tenside, Stärke, Impfstoffe, (Streich-)Farben und Lacke denkbar.
Die Volumenströme je Düse und/oder Ventil können beispielsweise in einem Bereich bis maximal 30 l/min, insbesondere bis maximal 0,70 l/min und vorzugsweise bis maximal 0,20 l/min liegen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich auch durch eine relativ hohe Lebensdauer aus. So ist beispielsweise ein Einsatz im weitgehenden Dauerbetrieb mit über 70 % Betriebsdauer, insbesondere mit über 90 % Betriebsdauer bei einer Lebensdauer von mindestens 3 Jahren, insbesondere wenigstens 5 Jahren denkbar.
Die Erfindung ist insbesondere auch bei Drücken von weniger als 20 bar, insbesondere weniger als 2 bar und vorzugsweise weniger als 1 bar anwendbar.
Es können insbesondere auch unterschiedliche Düsentypen verwendet werden. Dazu zählen insbesondere Einstoffdüsen, Zweistoffdüsen (Flüssigkeit-Gas, Flüssigkeit-Flüssigkeit), innen oder außen mischend, unterschiedliche Strahlformen, insbesondere Flachstrahldüsen und insbesondere Vollkegeldüsen.
Es sind insbesondere Volumenströme im Verhältnis von kleiner als 1 : 5, insbesondere kleiner als 1 : 10 und insbesondere kleiner als 1 : 15 denkbar.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; in dieser zeigen:
Figur 1
eine schematische Teildarstellung einer möglichen Ausführungsform einer Vorrichtung zum Besprühen einer Faserstoffbahn,
Figur 2
ein Funktionsschema zur Erläuterung der Funktionsweise eines Ventils,
Figur 3
ein Beispiel einer Kennlinie eines Ventils bei kontinuierlicher Volumenstromregelung im Vergleich zur entsprechenden Kennlinie eines normal gesteuerten Proportionalventils,
Figur 4
das Sprühbild einer Vollkegeldüse mit großer in Bahnlaufrichtung gemessener Sprühbreite im Vergleich zum Sprühbild einer Flachstrahldüse und
Figur 5
eine beispielhafte Verwendung einer unter einem Anstellwinkel entgegen der Bahnlaufrichtung sprühenden Flachstrahldüse.
Figur 1 zeigt in schematischer Teildarstellung eine mögliche Ausführungsform einer Vorrichtung 10 zum Besprühen einer bewegten Faserstoffbahn 12. Bei der Faserstoffbahn 12 kann es sich insbesondere um eine Papier- oder Kartonbahn handeln.
Die Vorrichtung 10 umfaßt wenigstens eine Düse 14, der ein vorzugsweise einstellbarer Volumenstrom des betreffenden Sprühmediums 16 zugeführt wird. Der Düse 14 ist wenigstens ein Pulsationsdämpfer 18 vorgeschaltet, um im Volumenstrom des Sprühmediums 16 enthaltene Pulsationen zu dämpfen.
Der Volumenstrom des Sprühmediums 16 wird durch ein Ventil 20 eingestellt. Dabei kann es sich beispielsweise um ein Pulsationsventil in Form eines Ankerventils und insbesondere um ein Plattenankerventil oder um ein Proportionalventil in Form eines Nadelventils handeln. Dieses Ventil 20 wird über eine Steuerspannung U mit einer Taktfrequenz f angesteuert. Dabei kann der Volumenstrom beispielsweise über eine Pulsweitenmodulation variiert werden. Die Taktfrequenz f wird in diesem Fall vorzugsweise konstant gehalten und liegt bei ca. 30 Hz.
Wie anhand der Figur 1 zu erkennen ist, wird dem Ventil 20 das Sprühmedium 16 über eine Leitung 22 zugeführt. Der Pulsationsdämpfer 18 ist in einer das Ventil 20 mit der Düse 14 verbindenden Leitung 24 angeordnet. Er liegt somit zwischen dem Ventil 20 und der Düse 14.
Im unteren rechten Teil der Figur 1 ist die Pulsation des Volumenstroms vor dem Pulsationsdämpfer 18 dargestellt. Im Vergleich dazu ist im linken unteren Teil der Figur 1 die Pulsation des Volumenstroms nach dem Pulsationsdämpfer wiedergegeben. Bei einem Vergleich der beiden Pulsationsdiagramme ist zu erkennen, daß die im Volumenstrom des Sprühmediums 16 enthaltene Pulsation durch den Pulsationsdämpfer 18 gedämpft wird.
Figur 2 zeigt ein Funktionsschema zur Erläuterung der Funktionsweise des Ventils 20. Während eines im allgemeinen konstanten Intervalls der Dauer T öffnet und schließt das Ventil einmal den Durchfluß, oder es bleibt durchgehend geöffnet oder durchgehend geschlossen. Variiert werden kann die Dauer des Öffnungsintervalls t0. Das Verhältnis t0/T bestimmt die Öffnungsdauer des Ventils. Je größer die Öffnungsdauer, desto mehr Flüssigkeit fließt durch das Ventil. Entsprechend kann der Volumenstrom der Flüssigkeit geregelt werden. Das erste Zeitdiagramm ergibt sich bei einer Öffnungsdauer von 50 %, das zweite bei einer Öffnungsdauer von 25 % und das dritte bei einer Öffnungsdauer von 75 %.
Figur 3 zeigt ein Beispiel einer Kennlinie a eines Ventils bei kontinuierlicher Volumenstromregelung im Vergleich zu einer entsprechenden Kennlinie b eines herkömmlich angesteuerten Proportionalventils.
Die in der Figur 1 dargestellte Einheit aus Ventil 20, Pulsationsdämpfer 18 und Düse 14 ist insbesondere in Anlagen zum Besprühen von bewegten Faserstoffbahnen 12, insbesondere in Sprüheinrichtungen bei Papierund Kartonmaschinen, insbesondere in Dampffeuchtern, Streichaggregaten, Stärkesprühanlagen, Profilierungsanlagen und/oder dergleichen einsetzbar. Durch den Pulsationsdämpfer 18 wird erreicht, das in dem Sprühmedium 16 enthaltene Pulsationen, wie sie insbesondere durch ein Ventil 20 erzeugt werden, gedämpft werden.
Dadurch werden Sprühmengenschwankungen auf der bewegten Faserstoffbahn verringert.
Anstelle eines Pulsationsdämpfers oder zusätzlich kann beispielsweise auch eine flexible Zuleitung zur Düse vorgesehen sein.
Überdies ist es beispielsweise möglich, ein pulsierendes Ventil 20 in Kombination mit einer Düse großer in Bahnlaufrichtung L gemessener Sprühbreite oder -tiefe einzusetzen. Dabei kann beispielsweise eine Einheit aus Ventil und Düse großer in Bahnlaufrichtung gemessener Sprühbreite oder auch eine Einheit aus Ventil, Pulsationsdämpfer (und/oder flexibler Zuleitung) und Düse großer in Bahnlaufrichtung gemessener Sprühbreite vorgesehen sein.
Figur 4 zeigt das Sprühbild A einer solchen Düse 14 mit großer in Bahnlaufrichtung L gemessener Sprühbreite b1, hier beispielsweise einer Vollkegeldüse, im Vergleich zum Sprühbild B einer Flachstrahldüse.
Die Teile A und B der Figur 4 zeigen das Sprühbild der jeweiligen Düse zu den Zeitpunkten t1, t2 und t3. Die Verschiebung des jeweiligen Sprühbilds entspricht der bewegten Bahn. Der schraffierte Bereich des jeweiligen Sprühbilds bedeutet, daß zu diesem Zeitpunkt die Düse nicht oder nur wenig sprüht. Dagegen sprüht die Düse in dem nicht schraffierten Bereich des jeweiligen Sprühbildes. Es ist somit der zeitliche Verlauf der Pulsation wiedergegeben.
Das Sprühbild A ergibt sich bei einer Vollkegeldüse mit großer in Bahnlaufrichtung gemessener Sprühbreite b1. Die Punkte P1 und P2 werden von einem Sprühbild mit Sprühen und einem Sprühbild ohne Sprühen überlappt. Dies führt trotz einer im Volumenstrom des Sprühmediums enthaltenen Pulsation zu einem gleichmäßigen Sprühbild in den Punkten P1 und P2 (vgl. den rechten Teil der Figur 4A).
Das Sprühbild B ergibt sich bei einer Flachstrahldüse mit kleiner in Bahnlaufrichtung L gemessener Sprühbreite b1. Die Punkte P1 und P2 werden jeweils nur von einem Sprühbild mit Sprühen oder einem Sprühbild ohne Sprühen überlappt. Dies führt dazu, daß die im Volumenstrom des Sprühmediums enthaltene Pulsation vollständig auf das Sprühbild der Bahn 12 übertragen wird (vgl. den rechten Teil der Figur 4B).
Große in Bahnlaufrichtung L gemessene Sprühbreiten b1 führen somit zu einer Vergleichmäßigung der im Volumenstrom des Sprühmediums enthaltenen Pulsation beim Sprühen der Düse, wie sich aus einem Vergleich der beiden Diagramme im rechten Teil der Figuren 4A und 4B ergibt, in denen jeweils die Sprühmenge über der Bahnlänge dargestellt ist.
Als Düse mit großer in Bahnlaufrichtung gemessener Sprühbreite b1 kann anstelle einer Vollkegeldüse beispielsweise auch eine elliptische Flachstrahldüse verwendet werden.
Somit wird durch eine große in Bahnlaufrichtung gemessene Sprühbreite b1 eine im Volumenstrom enthaltene Pulsation im Sprühbild abgeschwächt, was darauf zurückzuführen ist, daß die Befeuchtung eines jeweiligen Punktes auf der bewegten Bahn durch die große Sprühbreite über einen längeren Zeitraum erfolgt. Dadurch werden Volumenstromschwankungen während dieses Zeitraums an dem betreffenden Punkt ausgeglichen. Die in Bahnlaufrichtung gemessene Sprühbreite b1 der betreffenden Düse kann beispielsweise größer als 30 % der in Bahnquerrichtung gemessenen Sprühbreite bq sein.
Wie sich aus der Figur 5 ergibt, kann als Düse 14 beispielsweise eine Flachstrahldüse verwendet werden, die unter einem Anstellwinkel α zur Faserstoffbahn 12 entgegen der Bahnlaufrichtung L sprüht. In der Figur 5 ist die entsprechende Strahlrichtung mit SR bezeichnet. Der Anstellwinkel α kann insbesondere kleiner als etwa 80° und vorzugsweise kleiner als etwa 70° sein.
Es kann sowohl eine Einheit aus Ventil und Düse mit großer in Bahnlaufrichtung gemessener Sprühbreite als auch eine Einheit aus Ventil, Pulsationsdämpfer (und/oder flexibler Zuleitung) und Düse mit großer in Bahnlaufrichtung gemessener Sprühbreite verwendet werden. Bei beiden Einheiten kann als Ventil beispielsweise ein Ankerventil wie insbesondere ein Plattenankerventil oder ein Nadelventil eingesetzt werden. Beide Einheiten sind beispielsweise verwendbar zum Besprühen bewegter Faserstoffbahnen, insbesondere in Sprüheinrichtungen bei Papier- und Kartonmaschinen, insbesondere in Düsenfeuchtern, Streichaggregaten, Stärkesprühanlagen, Profilierungsanlagen und/oder dergleichen. Bei beiden Einheiten kann als Düse mit großer in Bahnlaufrichtung gemessener Sprühbreite b1 beispielsweise eine elliptische Flachstrahldüse oder eine Vollkegeldüse vorgesehen sein.
Mit einer Einheit aus Ventil, Pulsationsdämpfer (und/oder flexibler Zuleitung) und einer Düse mit großer in Bahnlaufrichtung gemessener Sprühbreite b1 werden Feuchteschwankungen durch das Sprühen auf der bewegten Bahn weitgehend beseitigt, so daß solche Einheiten insbesondere auch bei schnell bewegten Bahnen einsetzbar sind.
Bezugszeichenliste
10
Sprühvorrichtung
12
Faserstoffbahn
14
Düse
16
Sprühmedium
18
Pulsationsdämpfer
20
Ventil
22
Leitung
24
Leitung
L
Bahnlaufrichtung
SR
Strahlrichtung
bl
in Bahnlaufrichtung gemessene Sprühbreite
bq
in Bahnquerrichtung gemessene Sprühbreite
α
Anstellwinkel

Claims (31)

  1. Verfahren zum Besprühen einer bewegten Faserstoffbahn (12), insbesondere Papier- oder Kartonbahn, mittels wenigstens einer Düse (14), bei dem der Düse (14) ein vorzugsweise einstellbarer Volumenstrom des betreffenden Sprühmediums (16) zugeführt wird,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Sprühmedium-Volumenstrom der Düse (14) über wenigstens ein Ventil (20) in Form eines Pulsationsventils oder eines unstetig angesteuerten Proportionalventils zugeführt wird, wobei im Volumenstrom des Sprühmediums (16) auftretende Pulsationen vorzugsweise gedämpft oder abgeschwächt werden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass der der Düse (14) zugeführte Volumenstrom über das Ventil (20) eingestellt wird.
  3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass als Ventil (20) ein Magnetventil verwendet wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass als Pulsationsventil ein Ankerventil/Plattenankerventil oder als Proportionalventil ein Nadelventil verwendet wird.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass im Volumenstrom des Sprühmediums (16) auftretende Pulsationen mittels wenigstens eines der Düse (14) vorgeschalteten Pulsationsdämpfers (18) und/oder durch die Verwendung einer Düse (14) mit entsprechend großer in Bahnlaufrichtung (L) gemessener Sprühbreite (bl) und/oder durch die Verwendung einer flexiblen Zuleitung (24') zur Düse (14) gedämpft bzw. abgeschwächt werden.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass eine Düse (14) verwendet wird, deren in Bahnlaufrichtung (L) gemessene Sprühbreite (bl) zumindest 30 % und vorzugsweise zumindest 50 % der in Bahnquerrichtung gemessenen Sprühbreite (bq) beträgt.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass als Düse (14) eine vorzugsweise elliptische Flachstrahldüse verwendet wird.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass als Düse (14) eine Flachstrahldüse verwendet wird, die unter einem Anstellwinkel (α) zur Faserstoffbahn (12) entgegen der Bahnlaufrichtung (L) sprüht, wobei der Anstellwinkel (α) insbesondere kleiner als etwa 80° und vorzugsweise kleiner als etwa 70° ist.
  9. Verfahren nach Anspruch 8,
    dadurch gekennzeichnet, dass eine entsprechende Flachstrahldüse bei Bahngeschwindigkeiten verwendet wird, die größer als insbesondere 1200 m/min und vorzugsweise größer als 1500 m/min sind.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass als Düse (14) eine Vollkegeldüse verwendet wird.
  11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass der über das Ventil (20) zugeführte Volumenstrom über eine Pulsweitenmodulation eingestellt wird.
  12. Verfahren nach Anspruch 11,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (20) mit konstanter Taktfrequenz angesteuert wird.
  13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Taktfrequenz kleiner als 120 Hz, vorzugsweise kleiner als 70 Hz und insbesondere kleiner als 30 Hz ist.
  14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass es in Papier- oder Kartonmaschinen und insbesondere in Düsenfeuchtern, Streichaggregaten, Additivsprühanlagen, Profilierungsanlagen und/oder dergleichen angewandt wird.
  15. Vorrichtung (10) zum Besprühen einer bewegten Faserstoffbahn (12), insbesondere Papier- oder Kartonbahn, mit wenigstens einer Düse (14), der ein vorzugsweise einstellbarer Volumenstrom des betreffenden Sprühmediums (16) zuführbar ist, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Sprühmedium-Volumenstrom der Düse (14) über wenigstens ein Ventil (20) in Form eines Pulsationsventils oder eines unstetig angesteuerten Proportionalventils zugeführt ist, wobei vorzugsweise Mittel (18, 14, 24') vorgesehen sind, um im Volumenstrom des Sprühmediums (16) auftretende Pulsationen zu dämpfen oder abzuschwächen.
  16. Vorrichtung nach Anspruch 15,
    dadurch gekennzeichnet, dass der der Düse (14) zugeführte Volumenstrom über das Ventil (20), insbesondere als Magnetventil ausgeführt, einstellbar ist.
  17. Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16,
    dadurch gekennzeichnet, dass als Pulsationsventil ein Ankerventil oder als Proportionalventil ein Nadelventil vorgesehen ist.
  18. Vorrichtung nach Anspruch 17,
    dadurch gekennzeichnet, dass als Ankerventil ein Plattenankerventil vorgesehen ist.
  19. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Düse (14) wenigstens ein Pulsationsdämpfer (18) vorgeschaltet ist und/oder die Düse (14) eine entsprechend große in Bahnlaufrichtung (L) gemessene Sprühbreite (bl) besitzt und/oder eine flexible Zuleitung (24') zur Düse (14) vorgesehen ist, um im Volumenstrom des Sprühmediums (16) auftretende Pulsationen zu dämpfen bzw. abzuschwächen.
  20. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass eine Düse (14) vorgesehen ist, deren in Bahnlaufrichtung (L) gemessene Sprühbreite (bl) zumindest 30 % und vorzugsweise zumindest 50 % der in Bahnquerrichtung gemessenen Sprühbreite (bq) beträgt.
  21. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass als Düse (14) eine vorzugsweise elliptische Flachstrahldüse vorgesehen ist.
  22. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass als Düse (14) eine Flachstrahldüse vorgesehen ist, die unter einem Anstellwinkel (α) zur Faserstoffbahn (12) entgegen der Bahnlaufrichtung (L) sprüht, wobei der Anstellwinkel (α) insbesondere kleiner als etwa 80° und vorzugsweise kleiner als etwa 70° ist.
  23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 20,
    dadurch gekennzeichnet, dass als Düse (14) eine Vollkegeldüse vorgesehen ist.
  24. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass der über das Ventil (20) zugeführte Volumenstrom über eine Pulsweitenmodulation einstellbar ist.
  25. Vorrichtung nach Anspruch 24,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (20) mit konstanter Taktfrequenz ansteuerbar ist.
  26. Vorrichtung nach Anspruch 24 oder 25,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Taktfrequenz kleiner als 90 Hz, vorzugsweise kleiner als 30 Hz und insbesondere kleiner als 10 Hz ist.
  27. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die flexible Zuleitung (24') zur Düse (14) durch einen Polyethylen-. Polyurethan- oder Polyamidschlauch gebildet ist.
  28. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die flexible Zuleitung (24') zur Düse (14) eine Länge besitzt, die insbesondere größer als 3 m und vorzugsweise größer als 5 m ist.
  29. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass eine aus Ventil (20) und Pulsationsdämpfer (18) bestehende Einheit vorgesehen ist.
  30. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass eine aus Ventil (20), Pulsationsdämpfer (18) und/oder flexibler Zuleitung (24') und Düse (14) bestehende Einheit vorgesehen ist.
  31. Verwendung der Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche in Papier- oder Kartonmaschinen und insbesondere in Düsenfeuchtern, Streichaggregaten, Stärkesprühanlagen, Profilierungsanlagen und/oder dergleichen.
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