<Desc/Clms Page number 1>
Die Erfindung betrifft eine Papiermaschine mit mindestens einem Entwässerungssieb od. dgl. zur Bildung eines Faservlieses, insbesondere einer Schicht eines mehrlagigen Faservlieses, und mit einem Stoffauflauf zum Zuführen einer auf das Entwässerungssieb aufzubringenden Stoffsuspension, welche aus dem Stoffauflauf in einem über dessen gegebene Arbeitsbreite sich erstreckenden Freistrahl austritt.
Eine Papiermaschine der genannten Art ist z. B. aus der US-PS Nr. 4, 176, 005 bekannt. Um auf einer derartigen Papiermaschine Papier oder Karton mit kleinerer Formatbreite als die Arbeitsbreite des Stoffauflaufs herzustellen, ist es üblich, die überschüssigen Randbereiche der mit voller Arbeitsbreite gebildeten, am Entwässerungssieb haftenden, teilweise entwässerten Faserschicht z. B. durch Abspritzen vom Entwässerungssieb zu entfernen. Von der Anordnung mechanischer Abstreifeinrichtungen wird im allgemeinen abgesehen, um eine Beschädigung des Entwässerungssiebes zu vermeiden.
Bei Maschinen zur Herstellung eines aus mehreren Faserschichten bestehenden mehrlagigen Papiers oder eines mit einer z. B. weissen Deckschicht versehenen Kartons, insbesondere bei üblicherweise möglichst kompakt ausgeführten Maschinentypen, ist es in der Regel kaum möglich, eine der Faserschichten für sich-vor dem Zusammenführen mit der oder den andern Faserschichten-vom Entwässerungssieb zu entfernen, ohne zugleich die Formierung dieser andern Faserschicht bzw. Faserschichten durch das verwendete Spritzwasser zu beeinträchtigen. Entsprechend kann bei bisherigen Papiermaschinen der genannten Art die Breite des herzustellenden mehrlagigen Papiers bzw. Kartons nur dadurch reduziert werden, dass die bereits zusammengeführten Faserschichten gemeinsam vom Entwässerungssieb entfernt werden.
Eine nachträgliche getrennte Erfassung der unterschiedlichen Faserstoffqualitäten und damit eine gesonderte Wiederverwertung der Rohstoffe, insbesondere des höherwertigen Materials der Deckschicht des betreffenden Papiers bzw.
Kartons, ist auf diese Weise nicht möglich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, an einer Papiermaschine der eingangs genannten Art den Format- und/oder Produktewechsel zu vereinfachen und beim Betrieb mit gegenüber der vollen Arbeitsbreite des Stoffauflaufs reduzierter Formatbreite des herzustellenden Papiers bzw.
Kartons den durch überschüssig zugeführte Faserstoffsuspension verursachten Rohstoffverlust möglichst gering zu halten.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass zwischen der am Entwässerungssieb od. dgl. befindlichen Auftreffstelle der Stoffsuspension und dem Stoffauflauf mindestens eine in den Strömungsweg des Freistrahl einführbare Ablenkeinrichtung zum Abtrennen eines im betreffenden Randbereich der Arbeitsbreite zu erfassenden Teilstromes vom Hauptstrom der Stoffsuspension vorgesehen ist.
Durch die erfindungsgemäss angeordnete Ablenkeinrichtung wird das überschüssige Faserstoffmaterial der zugeführten Stoffsuspension bereits vor dem Eintritt in den Formierbereich praktisch vollständig erfasst und von den folgenden Arbeitsbereichen der Papiermaschine ferngehalten, so dass eine unnötige Entwässerung der für die Bildung des Faservlieses nicht verwendeten, überschüssigen Suspensionsmenge vermieden wird. Entsprechend erübrigt sich auch die Anordnung einer einen relativ grossen Energieaufwand erfordernden Einrichtung zum Entfernen eines Teiles der bereits gebildeten Faserstoffschicht. Dies ist insbesondere im Zusammenhang mit der Herstellung
EMI1.1
Zusammenführen mit der z. B. als Trägerschicht ausgebildeten, aus geringerwertigem Material bestehenden zweiten Lage aus dem Arbeitsbereich der Papiermaschine entfernt wird.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann eine besonders raumsparende, den eng begrenzten Raumverhältnissen im Formierbereich der Papiermaschine leicht anzupassende Ausführung dadurch erzielt werden, dass die Ablenkeinrichtung einen quer zur Strömungsrichtung des Freistrahls verschiebbaren Führungskanal enthält, welcher eine dieser Strömungsrichtung entgegengerichtete Eintrittsöffnung und eine an diese anschliessende Krümmerpartie sowie einen quer zur Strömungsrichtung des Freistrahl verlaufenden, aus dem Bereich der Arbeitsbreite des Stoffauflaufs hinausführenden Ableitteil aufweist, wobei die Krümmerpartie eine die Eintrittsöffnung nach dem Strömungsweg des Hauptstromes hin begrenzende, bezüglich des zu erfassenden Teilstromes
<Desc/Clms Page number 2>
EMI2.1
<Desc/Clms Page number 3>
Die Erfindung wird an Hand von in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigen : Fig. 1 ein Schema einer teilweise dargestellten, mit einer erfindungsgemäss angeordneten Ablenkeinrichtung versehenen Papiermaschine, Fig. 2 eine Einzelheit dieser Papiermaschine in einer Teildraufsicht entsprechend der Linie II-II in Fig. 1, in einer grösseren Darstellung, Fig. 3 eine Einzelheit der Ablenkeinrichtung in einem Teilschnitt entsprechend der Linie III-III in Fig. 2, in nochmals grösserer Darstellung, Fig. 4 die Ablenkeinrichtung in einem Teilschnitt entsprechend der Linie IV-IV in Fig. 3 und Fig. 5 einen der Fig. 4 entsprechenden Teilschnitt einer Ablenkeinrichtung in einer andern Ausführungsform.
Die Papiermaschine nach Fig. 1 enthält ein endloses Sieb --1--, welches über eine wasser-
EMI3.1
ist konvergierend mit dem Sieb-l-zusammengeführt, mit dem es einen keilförmigen Auflaufspalt --8-- begrenzt, und ist in einem anschliessenden Entwässerungsbereich --M-- zusammen mit dem Sieb --1-- über den Entwässerungszylinder --2-- geführt. Die Lage der Auflaufstelle des Siebes --5-- an dem während des Betriebes in Richtung des Pfeiles 9 umlaufenden Sieb --1-ist durch die Stellung der Führungswalze --7-- bestimmt, welche in bekannter, nicht weiter dargestellter Weise zwecks Einstellung des Auflaufspaltes --8-- in Richtung des Doppelpfeiles 10 einstellbar geführt ist.
Unterhalb des Siebes-l-ist ein in den Zeichnungen nur teilweise dargestelltes, in Richtung des Pfeiles 11 umlaufendes endloses drittes Sieb --12-- angeordnet, welches im Bereich der Umlenkwalze --3-- mit der über diese verlaufenden Partie des ersten Siebes --1-- konvergierend zusammengeführt ist, wobei ein zweiter keilförmiger Auflaufspalt --13-- gebildet wird. Anschliessend ist das Sieb --12-- entlang der zwischen der Umlenkwalze --3-- und der Führungswalze --4-- verlaufenden Partie des Siebes-l-und über an sich bekannte, nicht weiter dargestellte Führungselemente in weitere Arbeitsbereiche der Papiermaschine geführt.
Jedem der Siebe-l und 12-- ist ein zur Bildung eines Faservlieses bestimmter Stoffauflauf - 15 bzw. 16-- zum Zuführen einer in den Auflaufspalt --8-- bzw. auf das Sieb --12-- zu brin-
EMI3.2
dargestellten Stoffzuführsystems sowie an eine Rücklaufleitung --21-- angeschlossen, durch welche in bekannter Weise eine Restströmung der in der Regel im Überschuss zugeführten Stoffsuspension in das zugehörige Stoffzuführsystem zurückgeführt werden kann. An den zur Saugseite der Misch- pumpe --18-- führenden Abschnitt der Speiseleitung --20-- ist eine Wasserzuführleitung --19-- angeschlossen, über welche in bekannter Weise die Konsistenz der dem Stoffauflauf --15 bzw. 16-zuströmenden Stoffsuspension beeinflusst werden kann.
In Fig. 2 ist die Stoffzufuhr für den Stoffauflauf --15-- dargestellt ; der Stoffauflauf --16-- kann an ein entsprechendes System angeschlossen sein. Die in den Auflaufspalt --8-- und auf das Sieb --12-- zu bringenden Suspensionsmengen treten aus den Stoffaufläufen --15 und 16-jeweils in einem gegen das Sieb-l-bzw. das Sieb --12-- gerichteten Freistrahl aus, der sich über die ganze Arbeitsbreite A des betreffenden Stoffauflaufes --15 bzw. 16-- erstreckt.
Zwischen dem Stoffauflauf --15-- und der im Auflaufspalt --8-- befindlichen Auftreffstelle
EMI3.3
einem der beiden Randbereiche C der Arbeitsbreite A zu erfassenden Teilstromes der aus dem Stoffauflauf --15-- austretenden Suspensionsmenge bestimmt sind. Die Ablenkeinrichtungen --24-- sind an eine Rücklaufleitung --25-- angeschlossen, welche in die zur Speiseleitung --20-- führende Wasserzuführleitung-19-mündet. Die Rücklaufleitung --25-- kann eine z. B. über eine Fallhöhe sich erstreckende Saugleitung --25a-- enthalten. Es ist auch eine Ausführung möglich, bei der die Rücklaufleitung --25-- in einen nicht dargestellten Zwischenbehälter des Stoffzuführsystems mündet.
<Desc/Clms Page number 4>
Zwischen dem Stoffauflauf --16-- und der auf dem Sieb --12-- befindlichen Auftreffstelle des aus dem Stoffauflauf-16-austretenden Freistrahls können zwei weitere Ablenkeinrichtungen --24-- angeordnet sein, die über eine entsprechende, nicht dargestellte Rücklaufleitung an das betreffende Stoffzuführsystem des Stoffauflaufes --16-- angeschlossen sind.
Bei abgewandelten Ausführungen können jedoch auch entweder die dem Stoffauflauf --15-oder die dem Stoffauflauf --16-- zugeordneten Ablenkeinrichtungen --24-- entfallen.
In Fig. 2 ist die Strömungsrichtung des aus dem Stoffauflauf --15-- austretenden Freistrahls
EMI4.1
renden Siebe-l und 5--bzw. zwischen den Stoffauflauf --16-- und das Sieb--12--einführba- re Krümmerpartie --27-- mit einem dem Verlauf der Siebe und und 5-- annähernd angepassten, trapezförmigen Querschnitt sowie einen an die Krümmerpartie --27-- anschliessenden Ableitteil - mit kreisförmigem Querschnitt aufweist.
Der Ableitteil --28-- ist quer zur Strömungsrich-
EMI4.2
führt und enthält den Übergang vom trapezförmigen zum kreisförmigen Querschnitt für den Anschluss an die Rücklaufleitung --25--.
EMI4.3
entgegengerichtete Eintrittsöffnung --30-- auf, deren Breitenerstreckung die grösste Breite des im Randbereich C zu erfassenden Teilstromes der aus dem Stoffauflauf --15 bzw. 16-- auftretenden Stoffsuspension bestimmt. Die beiden Randbereiche C begrenzen den über eine Breite B im Freistrahl aus dem Stoffauflauf --15 bzw. 16-- austretenden Hauptstrom der Stoffsuspension.
Gemäss Fig. 4 ist die Eintrittsöffnung --30-- nach dem Strömungsweg des Hauptstromes hin durch eine bezüglich des zu erfassenden Teilstromes konkave Umlenkwand-31--, und nach dem Ableitteil --28-- hin durch eine Wandpartie --33a-- begrenzt. Die Krümmerpartien --27-- weisen ferner je mehrere über die Breite der Eintrittsöffnung --30-- verteilt angeordnete Leitbleche - auf, von denen jedes ebenfalls bezüglich des darauf auftreffenden Anteils des Teilstromes konkav verläuft.
Die Umlenkwand --31-- und die Leitbleche --32-- sind je aus gegeneinander abgewinkelten, ebenen Wandteilen --31a, 31b, 31c und 31d bzw. 32a, 32b und 32c-- zusammenge- setzt, welche unter sich je einen Winkel a von zirka 150 bis 1700 einschliessen. Die im Bereich der Eintrittsöffnung --30-- liegenden Wandteile --31a und 32a-- sind so eingestellt, dass sie je mit der Strömungsrichtung (Pfeile 23) des Freistrahls ebenfalls den Winkel a einschliessen.
Die angegebenen Werte - 150 bis 1700 - des Winkels a sind als annähernde Grenzwerte zu betrachten ; zur Erzielung optimaler Strömungsbedingungen dürfte der Winkel a in der Regel zirka 155 betragen. Dadurch wird eine verlustarme und ablösungsfreie Umlenkung der Strömung in der Krümmerpartie erzielt.
Die Abstände zwischen den Leitblechen --32-- sowie zwischen der Umlenkwand --31-- und dem benachbarten Leitblech --32-- sind so gewählt, dass der zu durchströmende Gesamtquerschnitt der Krümmerpartie --27-- in annähernd gleich grosse Teilquerschnitte unterteilt wird, wobei die Scheitelstellen zwischen den im Bereich der Eintrittsöffnung --30-- angeordneten, ersten Wandteilen --31a und 32a--und den anschliessenden Wandteilen --31b bzw. 32b-- jeweils - in Strömungsrichtung (Pfeil 23) des Freistrahls gesehen-hinter dem in Richtung nach dem Ableitteil --28-hin benachbarten ersten Wandteil --32a bzw. 33a--liegen. Vorzugsweise können die Scheitelstellen jeweils hinter der im Bereich der Eintrittsöffnung --30-- liegenden Eintrittskante des betreffenden benachbarten Wandteiles --32a bzw.
33a-- liegen. Dadurch wird gewährleistet, dass die in die Krümmerpartie --27-- eintretende Stoffsuspension jeweils nur um den der Neigung des ersten Wandteiles --31a bzw. 32a-- entsprechenden Supplementwinkel zum Winkel a umgelenkt wird und erst anschliessend, im Bereich der ersten Scheitelstelle, eine entsprechende weitere Umlenkung erfährt. Auf diese Weise werden Ablösungen der Strömung im Bereich der Scheitelstellen vermieden.
Die Wandteile --31a, 32a und 33a-- können - in der Ansicht gemäss Fig. 3 gesehen-je eine bezüglich der Strömungsrichtung (Pfeile 23) des Freistrahls schräg gestellte Eintrittskante - aufweisen, deren unteres Ende gegenüber dem oberen Ende in Strömungsrichtung (Pfeil 23) versetzt ist. Dabei können die unteren Partien der Eintrittskanten --34-- je in einem Winkel ss
<Desc/Clms Page number 5>
von annähernd 105 zur Strömungsrichtung (Pfeil 23) geneigt sein. Entsprechend der jeweiligen konstruktiven Ausbildung des Führungskanals --26-- kann der Winkel ss innerhalb der gegebenen Platzverhältnisse praktisch beliebig gewählt werden und z. B. 95 bis 120 betragen.
Durch die schrägen Eintrittskanten --34-- wird gewährleistet, dass einzelne, auf die Eintrittskanten --34-auftreffende Fasern sich nicht festsetzen können, sondern jeweils der betreffenden Eintrittskante - entlang nach unten gleiten, worauf sie am unteren Ende der Eintrittskanten --34-- auf nicht weiter dargestellte Weise entfernt werden können.
Der erste Wandteil --31a-- der Umlenkwand --31-- ist mit einer der Strömungsrichtung (Pfeil 23) entgegengerichteten, scharfen Trennkante --35-- versehen, welche eine möglichst verlustarme Trennung des zu erfassenden Teilstromes vom Hauptstrom der Faserstoffsuspension gewährleistet. Die Trennkante --35-- ist an einem parallel zur Strömungsrichtung (Pfeil 33) des Freistrahls verlaufenden, dem Hauptstrom zugekehrten Teil --36-- des Wandteiles --31a-- ausgebildet, welcher in eine stromabwärts vorgesehene Abreisskante --37-- für den Hauptstrom übergeht. Die Abreisskante --37-- ist stromabwärts durch eine hohlkehlenartige Wandpartie --38-- begrenzt, welche in die Aussenfläche des Wandteiles --31a-- übergeht.
Durch die Abreisskante --37-- wird eine sicheie Ablösung des in den Auflaufspalt --8-- einzubringenden Hauptstromes der Stoffsuspension von der Umlenkwand --31-- gewährleistet und damit eine Beeinträchtigung der Formierung der Stoffasern im betreffenden Randbereich des Hauptstromes verhindert.
Wie aus Fig. 5 hervorgeht, können die Führungskanäle --26-- auch jeweils eine kontinuierlich gebogene Umlenkwand --41-- und entsprechend kontinuierlich gebogene Leitbleche --42-aufweisen.
Entsprechend den jeweiligen Stellungen der Ablenkeinrichtungen --24-- werden in den Randbereichen C die abzulenkenden Teilströme der Stoffsuspension erfasst und über die Rücklaufleitungen --25-- jeweils in das betreffende, den Stoffauflauf--15 bzw. 16-- enthaltende Zuführsystem zurückgeführt. Dabei sind die Ablenkeinrichtungen --24-- je in Richtung der Doppelpfeile 40 verschiebbar und feststellbar angeordnet, so dass die Breiten der Randbereiche C - innerhalb der durch die Breitenabmessungen der Eintrittsöffnungen --30-- gegebenen Grenzen - stufen- los veränderbar sind.
In der Regel werden jeweils für eine Reduktion der Arbeitsbreite des in den Auflaufspalt --8-- bzw. auf das Sieb --12-- gerichteten Stoffstrahls beide Ablenkeinrichtungen --24--, zur Ableitung vorzugsweise gleich breiter Randbereiche C, verwendet ; es ist jedoch auch denkbar, dass jeweils nur eine einseitig angeordnete Ablenkeinrichtung --24-- zur Ableitung eines einzigen Teilstromes verwendet wird.
Die durch den Stoffauflauf --15-- zugeführte Faserstoffsuspension wird beim Durchgang durch den Entwässerungsbereich --M-- entwässert. Das dabei gebildete, am Sieb-l-haftende Faservlies wird hierauf im Auflaufspalt --13-- mit dem durch den Stoffauflauf --16-- gebildeten zweiten Faservlies zusammengeführt. Das so gebildete, zweischichtige Faservlies wird hierauf gemäss Pfeil 11 in an sich bekannter Weise den nicht weiter dargestellten Arbeitsbereichen der Papiermaschine zugeführt.
Die durch die Stoffaufläufe --15 und 16-- zugeführten Faserstoffsuspensionen weisen in der Regel unterschiedliche Rohstoffqualitäten auf, wobei etwa durch den Stoffauflauf --16-- eine Schicht aus geringerwertigem Material, z. B. die Trägerschicht eines Kartons, gebildet wird, während durch den Stoffauflauf --15-- die Schicht aus höherwertigem Material, z. B. eine weisse Deckschicht für den Karton, gebildet wird. Durch die erfindungsgemäss angeordneten Ablenkeinrichtun- gen --24-- können die für das jeweilige Produkt bzw. Format überschüssigen Suspensionsmengen unterschiedlicher Qualität voneinander getrennt erfasst und der Wiederverwertung zugeführt werden.
Eine getrennte Erfassung der unterschiedlichen Stoffqualitäten ist auch bei einer abgewandelten Ausführungsform möglich, bei der z. B. die dem Stoffauflauf --16-- zugeordneten Ablenkeinrichtungen --24-- weggelassen sind. Entsprechend wird der Stoffauflauf --16-- mit unreduzierter Arbeitsbreite A betrieben, so dass die Ränder der durch ihn zugeführten Faserschicht über die bzw. unter der durch den Stoffauflauf --15-- gebildeten Faserschicht vorstehen. Diese überstehenden Ränder können stromabwärts des Auflaufspaltes --13--, etwa durch Abspritzen, vom Sieb - entfernt werden, wobei der Faserstoff z. B. ebenfalls wieder in das dem Stoffauflauf --16--
<Desc/Clms Page number 6>
vorgeschaltete Stoffzuführsystem zurückgeführt werden kann.
Wie bereits erwähnt, kann auch lediglich der Stoffauflauf --16-- mit reduzierter Arbeitsbreite betrieben werden, wobei die dem Stoffauflauf --15-- zugeordneten Ablenkeinrichtungen --24-weggelassen werden können. Ebenso können auch andere, in Fig. 1 nicht dargestellte Stoffauflaufvorrichtungen, z. B. eine oder mehrere zusätzliche, auf das Sieb --12-- gerichtete Stoffaufläufe --16--, je mit entsprechenden Ablenkeinrichtungen --24-- versehen sein. Bei einer derartigen Ausführungsform mit mehreren Stoffaufläufen --16--, deren Anordnung derjenigen in einer Langsiebmaschine entspricht, können auch etwa die Siebe-l und 5--, zusammen mit dem Stoffauflauf --15--, entfallen.
Die dem Stoffauflauf --16-- zugeordneten Ablenkeinrichtungen --24-- können auch quer zur Ebene des Siebes --12--, in Fig. 1 von oben her, in den Strömungsweg des Freistrahl eingeführt werden. Ferner kann eine ausserhalb eines Auflaufspaltes anzuordnende Ablenkeinrichtung auch eine Krümmerpartie mit einem von der in der Zeichnung dargestellten Trapezform abweichenden, z. B. rechteckigen Querschnitt aufweisen. An Stelle von Sieben --1, 5 und 12-- können auch andere wasserdurchlässige Entwässerungsbänder, z. B. solche aus Filz od. dgl., verwendet werden.
Zusammenfassend lässt sich die Erfindung demnach folgendermassen beschreiben :
EMI6.1
Abtrennen und Abführen eines Teilstromes der Stoffsuspension angeordnet. Diese Anordnung ermöglicht eine z. B. stufenlos veränderbare Einstellung der Formatbreite des herzustellenden Faservlieses. Dabei wird der vor der Bildung des Faservlieses abgeleitete Teilstrom von den folgenden Arbeitsbereichen der Papiermaschine, insbesondere von einem dort befindlichen zweiten Faservlies, ferngehalten und gegebenenfalls-zwecks Wiederverwertung des unvermischten Faserstoffmaterials - in das dem Stoffauflauf --15-- vorgeschaltete Zuführsystem (Speiseleitung --20--) zurückgeführt.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Papiermaschine mit mindestens einem Entwässerungssieb od. dgl. zur Bildung eines Faservlieses, insbesondere einer Schicht eines mehrlagigen Faservlieses, und mit einem Stoffauflauf zum Zuführen einer auf das Entwässerungssieb aufzubringenden Stoffsuspension, welche aus dem Stoffauflauf in einem über dessen gegebene Arbeitsbreite sich erstreckenden Freistrahl austritt, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der am Entwässerungssieb (1, 12) od. dgl. befindlichen Auftreffstelle der Stoffsuspension und dem Stoffauflauf (15,16) mindestens eine in den Strömungsweg des Freistrahl einführbare Ablenkeinrichtung (24) zum Abtrennen eines im betreffenden Randbereich (C) der Arbeitsbreite (A) zu erfassenden Teilstromes vom Hauptstrom (Breite B) der Stoffsuspension vorgesehen ist.
EMI6.2