AT516646A2 - Formierpartie einer Faserbahnmaschine und sekundäre Formierpartie für eine Mehrlagenformierpartie einer Faserbahnmaschine - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Formierpartie einer Faserbahnmaschine, wobei die Formierpartie (10) eine Vielzahl von Blattbildungs- bzw. Formiereinheiten (24,34,44,54) aufweist, die eine erste Formiereinheit (24) zum Bilden wenigstens einer ersten Bahnschicht (12,13), die wenigstens ein Sieb (16) aufweist, wenigstens eine zweite bzw. sekundäre Formiereinheit (34) zum Bilden einer zweiten Bahnschicht (15) aufweist, wobei die zweite Formiereinheit (34) einen Stoffauflauf (35) mit einer Auslauföffnung (21), ein oberes Sieb (36), das in einer Schleife läuft, die einen Lauf (47) aufweist, der mit dem Sieb (16) der ersten Formiereinheit (24) zusammenwirkt, und eine unteren Leitwalze (59) aufweist, der eine Entwässerungseinrichtung (50) folgt, die in der Schleife des oberen Siebs (36) angeordnet ist, und wobei der Stoffauflauf (35) von wenigstens einer zweiten Formiereinheit (34) dafür vorgesehen ist, den Ganzstoff auf die Oberfläche (S) des oberen Siebs (36) in dem Bereich der Entwässerungseinrichtung (50) nach der unteren Leitwalze (59) zuzuführen. Die Ausgabeöffnung (21) des Stoffauflaufs (35) ist dafür vorgesehen, zwischen einem Bereich (45) der unteren Leitwalze (59) und dem Sieb (16) der ersten Formiereinheit (24) angeordnet zu sein. Zusätzlich betrifft die Erfindung auch eine sekundäre Formiereinheit für eine Mehrlagen- Formierpartie einer Faserbahnmaschine. (Fig. 1)

Description

Formierpartie einer Faserbahnmaschine und sekundäre Formierpartie für eine Mehrlaqenformierpartie einer Faserbahnmaschine

Die Erfindung betrifft eine Formierpartie einer Faserbahnmaschine, wobei die Formierpartie eine Vielzahl von Blattbildungs- bzw. Formiereinheiten aufweist, die Folgendes aufweisen: - eine erste Formiereinheit zum Bilden wenigstens einer ersten Bahnschicht, die wenigstens ein Sieb aufweist, - wenigstens eine zweite bzw. sekundäre Formiereinheit zum Bilden einer zweiten Bahnschicht, wobei die zweite Formiereinheit Folgendes aufweist: einen Stoffauflauf mit einer Auslauföffnung, ein oberes Sieb, das in einer Schleife läuft, die einen Lauf aufweist, der mit dem Sieb der ersten Formiereinheit zusammenwirkt, und eine untere Leitwalze, der eine Ent- Wässerungseinrichtung folgt, die in der Schleife des oberen Siebs angeordnet ist.

Des Weiteren betrifft die Erfindung eine sekundäre bzw. zweite Formiereinheit für eine Mehrlagenformierpartie einer Faserbahnmaschine.

In einer sogenannten Blattbildungs- bzw. Formierpartie einer Faserbahnmaschine wird aus der Fasersuspension, die auf das Sieb zum Bilden einer Bahn verteilt wurde, Wasser entfernt. Die Formierpartie wird auch als Siebpartie bezeichnet. Die Formierpartie ist mit mehreren, aufeinander folgenden Entwässerungseinrichtungen versehen, die im Allgemeinen hinter dem Sieb angeordnet sind.

Die Entwicklung geht in Richtung zunehmend höherer Anforderungen an die herzustellenden Papier- und Karton-Produkten. Dies trifft sowohl auf die Anforderungen an die mechanischen Eigenschaften als auch auf die Möglichkeit des Materials, ein gutes Druckergebnis zu erzeugen, zu. Neue Regelungen für das Recycling erhöhen die Anforderungen zur Verwendung recycelter Fasern auf ein größeres Maß. Daraus folgt, dass noch schlechtere Fasern für Papier- und Kartonprodukte verwendet werden sollen, bei noch höheren Anforderungen hinsichtlich der Qualität und der Laufeigenschaften.

Eine große Anzahl an Verfahren und Maschinen zur Fierstellung von Papier und Karton sind in der Literatur beschrieben und sind in der Praxis mit mehr oder weniger große Erfolg verwendet worden. Die PCT-Veröffentlichung WO 97/45589 A1 kann als ein Beispiel hiervon angeführt werden. Diese beschreibt eine Lösung mit einer ersten bzw. primären Formiereinheit, die den Ganzstoff auf das Fourdrinier-Sieb zu führt, gefolgt von mehreren zweiten bzw. sekundären Formiereinheiten, die jede den Ganzstoff auf die zuvor auf dem Fourdrinier-Sieb geformte Schicht zuführen. Der durch die sekundären Formiereinheiten zugeführte Ganzstoff weist eine relativ niedrige Konsistenz auf.

Den Verfahren und Maschinen ist gemeinsam, dass sie die oben genannten Anforderungen nicht in einfacherWeise erfüllen können, insbesondere im Fall der Fierstellung von Faltschachtelkartons, der aus einer oberen Schicht, einer Zwischenlage, einem massiven Kern und einer hinteren Schicht zusammengesetzt ist, wobei es besonders wichtig ist, dass der Kern die bestmöglichen Eigenschaften aufweist, wie zum Beispiel Blattbildung, Massigkeit und Riesgewichtprofil, und dass die Zwischenlage eine derartige Gleichförmigkeit aufweist, dass die darauf gebildete obere Schicht die bestmögliche Bedruckbarkeit aufweist. Zusätzlich ist die in den vorhergehenden Schritten auf dem Fourdrinier-Sieb gebildete, geschichtete Bahn noch nicht sehr fest und wenn sie mit den niedrigen Konsistenzen der sekundären Formiereinheiten kombiniert wird, kann dies zu Problemen hinsichtlich der Laufeigenschaften führen, weil die sekundären bzw. zweiten Schichten noch nicht sehr gut infiltriert sind. Zusätzlich beschränkt dies die Laufgeschwindigkeit der Maschine in großem Maße.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Formierpartie einer Faserbahnmaschine und eine sekundäre Formiereinheit für eine Mehr-lagen-Formierpartie einer Faserbahnmaschine zu schaffen, die eine gute Steuerbarkeit zum Einstellen der Verbindungskonsistenz bzw. -beständigkeit und zusätzlich ein gutes Konsistenzprofil auf der unteren Seite der Bahn im Hinblick auf die Kapazität bildet. Die charakteristischen Merkmale der Formierpartie gemäß der Erfindung sind in An- spruch 1 angegeben und diejenigen der sekundären bzw. zweiten Formiereinheit in Anspruch 9.

In der Erfindung ist der Stoffauflauf von wenigstens einer sekundären Formiereinheit dafür vorgesehen, den Ganzstoff zu der Oberfläche des oberen Siebs auf den Bereich der Entwässerungseinrichtung nach der unteren Leitwalze zuzuführen, und eine Ausgabeöffnung des Stoffauflaufs ist dafür vorgesehen, zwischen dem Bereich der unteren Leitwalze und der ersten Formiereinheit angeordnet zu sein. Dies ermöglicht eine Vorfiltrierung der Schicht und verbessert die Möglichkeiten des Zusammentreffens bzw. Ineinanderfließens der Schicht mit den anderen, bereits zuvor gebildeten Schichten. Dies ermöglicht auch die Verwendung der geringeren Konsistenzen in Verbindung mit den sekundären Formiereinheiten, d. h. größere Ströme. Dadurch wird die Qualität der Bahn verbessert.

Mit der Lösung gemäß der Erfindung können Umbauten bzw. Wiederaufbauten von Kartonmaschinen in einfacher Weise ausgeführt werden. Zusätzlich ist die Platzanforderung der sekundären Formiereinheit sehr viel geringer als bei Lösungen gemäß dem Stand der Technik.

Zusätzlich ermöglicht der Formierprozess für die Schichten eine erhebliche Verbesserung im Hinblick auf die Formierung, die Oberflächenstruktur und die Massigkeit. Das separate Zuführen des Ganzstoffs in den sekundären Formiereinheiten bewirkt auch Scherkräfte auf den Ganzstoff. Dies verbessert die Blattformation bzw. Blattbildung. Dadurch wird die letztendliche Bahn dick und fest und sie scheint nicht durch die Kernschicht bzw. die Kernschicht scheint nicht durch. Zusätzlich macht die Vielzahl von Schichten die Entwässerung einfacher. Weitere zusätz- liehe Vorteile, die mit der Erfindung erreicht werden, werden aus der Beschreibung deutlicher und die Eigenschaften sind in den Ansprüchen angegeben. Die Erfindung, welche nicht auf die nachfolgend ausgeführten Ausführungsformen beschränkt ist, ist unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen detaillierter beschrieben, in welchen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Formierpartie einer Faserbahnmaschine gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung mit einem Flybridformer und einer sekundären bzw. zweiten Formiereinheit zum Herstellen einer dreilagigen Papierkartonbahn zeigt,

Fig. 2 eine Seitenansicht eines unteren Bereichs einer sekundären bzw. zweiten Formiereinheit gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt,

Fig. 3 eine Seitenansicht eines unteren Bereichs einer sekundären bzw. zweiten Formiereinheit gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung zeigt, und

Fig. 4 eine Seitenansicht einer Formierpartie einer Kartonmaschine gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung mit einem Hybridformer und drei sekundären bzw. zweiten Formiereinheiten zum Herstellen einer vierlagigen Papierkartonbahn zeigt.

Fig. 1 zeigt schematisch eine beispielhafte Ausführungsform eines nassen Endes, d. h. einer Formierpartie 10, in einer Faserbahnmaschine zum Herstellen einer Papierkartonbahn bzw. Kartonbahn 11. In dieser

Ausführungsform ist die Bahn 11 aus drei Schichten zusammengesetzt -einer hinteren Schicht 12, einem Kern 13 und einer Oberflächen- oder oberen Schicht 15. In der Ausführungsform weist die Formierpartie 10 nun einen erweiterten Hybridformer 27 auf, der wenigstens ein Sieb 16 aufweist, das in einer Schlaufe um eine stromaufwärts angeordnete Brustwalze 17, eine stromabwärts angeordnete Siebsaug- bzw. Gautschwalze 18, eine Sieblaufwalze 19 und eine Vielzahl von Leitwalzen 20 einschließlich jeweiliger Ausricht- und Spannwalzen 22 läuft, wobei die Entwässerung des Ganzstoffs und der bahnbildende obere Lauf 23 des Siebs 16 der ersten Formiereinheit 24 zwischen der Brustwalze 17 und der Siebsaugwalze 18 im Wesentlichen horizontal ist. Nach der Formierpartie 10 wird die Bahn 11 zu einer Pressenpartie (nicht dargestellt) geleitet.

Die Formierpartie 10 weist eine Vielzahl von Formiereinheiten 24, 34 zum Bilden der Schichten 12,13,15 auf. In der dargestellten Ausführungsform weist eine erste Formiereinheit 24 wenigstens ein Sieb 16 und einen in der Nähe der Brustwalze 17 angeordneten Stoffauflauf 25 auf, um Strahlen des Ganzstoffs auf den oberen Lauf 23 des Siebs 16 der ersten Formiereinheit 24 zuzuführen, wobei die Ganzstoffe Konsistenzen bzw. Stoffdichten von 0,5 -1,0 % aufweisen. Bei dieser Ausführungsform ist der Stoffauflauf 25 zum Beispiel ein sogenannter Mehrlagenstoffauflauf, der als solches bekannt sein kann.

Die in den Figuren 1 und 4 dargestellte erste Formiereinheit 24 weist auch ein sogenanntes oberes Sieb 42, d. h. eine Hybridformiereinheit 43, auf. In diesem bzw. dieser wird, wie auch durch Entwässerungseinrichtungen 46, das Wasser nach oben entfernt.

Der Hybridformer 27 weist eine erste Formiereinheit 24 mit einem Formiertisch 26 auf, der eine Entwässerungseinrichtung (nicht dargestellt) aufweist, die der Brustwalze 17 nachfolgt. Zusätzlich sind innerhalb der Schleife des Siebs 16 der ersten Formiereinheit 24 und auf der unteren Seite des oberen flachen Laufs 23 derselben mehrere andere Entwässe-rungs- und/oder Laufeigenschaftsvorrichtungen 32, 33, 37 vorgesehen, die als solche bekannt sein können. Ihre Positionierung wird zu einem späteren Zeitpunkt im Detail beschrieben. Einige Beispiele der Entwässerungseinrichtung sind Hydrofoils oder Saugelemente, wie zum Beispiel Saugkästen. Der Formiertisch 26 ist am Beginn einer Formierpartie des Hybridformers 27 auf der unteren Seite des oberen Laufs 23 des Siebs 16 der ersten Formiereinheit 26 angeordnet, um den Ganzstoff zu entwässern, wodurch zumindest eine erste Bahnschicht 12, 13 hergestellt wird, die hierin als hintere Schicht und Kernschicht bezeichnet werden und zum Beispiel eine Konsistenz von ungefähr 6 bis 15 %, vorzugsweise 8 bis 12 % aufweisen.

Zusätzlich zu der ersten Formiereinheit 24 weist die Formierpartie 10 auch wenigstens eine zweite bzw. sekundäre Formiereinheit 34 zum Bilden einer zweiten Bahnschicht 15 auf. Die sekundäre Formiereinheit 34 ist nach der Hybridformiereinheit 43 angeordnet. Die zweite Formiereinheit 34 ist nun zum Bilden einer dritten Schicht 15, die als obere Schicht bezeichnet wird, in Zusammenhang mit dem oberen Lauf 23 des Siebs 16 der ersten Formiereinheit 24 innerhalb eines zweiten Abschnitts B des Hybridformers 27 vorgesehen.

Die sekundäre Formiereinheit 34 weist einen Stoffauflauf 35, ein oberes Sieb 36, das in einer Schleife verläuft, und eine Entwässerungseinrichtung 50 auf. Stromabwärts des Stoffauflaufs 35 ist ein Auflagetisch 37 für das Sieb 16 der ersten Formiereinheit 24 vorgesehen. Das obere Sieb 36 läuft auf einer Vielzahl von Leitwalzen 38, 59 und in einem begleitenden Lauf 47 (Figuren 2 und 3) innerhalb wenigstens eines Teils des Abschnitts B zur Zusammenarbeit mit dem oberen Lauf 23 des Siebs 16 der ersten Formiereinheit 24. In dem unteren Bereich bzw. dem Boden des Laufs des oberen Siebs 36 ist eine untere Leitwalze 59 gefolgt von einer Entwässerungseinrichtung 50 vorgesehen. Mittels der Leitwalze 59 ist die Laufrichtung des oberen Siebs in Richtung der Entwässerungseinrichtung 50 geändert worden. In den beschriebenen Ausführungsformen ist die untere Leitwalze 59 in der Nähe des oberen Laufs 23 des Siebs 16 des Hybridformers 27 und des Stoffauflaufs 35 angeordnet. Die Entwässerungseinrichtung 50 ist in der Schleife des oberen Siebs 36 angeordnet. Zusätzlich folgt die Entwässerungseinrichtung 50 unmittelbar nach der Leitwalze 59.

Der Stoffauflauf 35 der zweiten Formiereinheit 34 ist so ausgebildet, dass er einen Strahl von Ganzstoff ausgibt, um die obere Schicht 15 auf den vorher gebildeten hinteren Schichten und Kernschichten 12, 13 bildet, die von dem Sieb 16 der ersten Formiereinheit 24 getragen werden. Wie in den Figuren 2 und 3 dargestellt, ist gemäß den Ausführungsformen der Stoffauflauf 35 von wenigstens einer sekundären Formiereinheit 34 auf eine solche Art und Weise relativ zu dem oberen Sieb 36 und der unteren Leitwalze 59 angeordnet, dass er dafür vorgesehen ist, den Ganzstoff zu der Oberfläche S des oberen Siebs 36 der Formiereinheit 34 nach der unteren Leitwalze 59 zuzuführen. Der ausgegebene Strahl des Stoffauflaufs 35 trifft auf die Oberfläche S des oberen Siebs 36 in dem Bereich der Entwässerungseinrichtung 50 auf.

Zusätzlich ist die Auslauföffnung 21 des Stoffauflaufs 35 so angeordnet, dass sie sich zwischen dem Bereich der unteren Leitwalze 59 und dem Sieb 16 der ersten Formiereinheit 24 befindet. In dieser Ausführungsform ist die Auslauföffnung 21 des Stoffauflaufs 35 so angeordnet, dass sie sich zwischen dem mittleren Punkt der unteren Leitwalze 59 und dem Sieb 16 der ersten Formiereinheit 24 befindet. Aufgrund dieser Tatsache wird der Ganzstoff der sekundären Formiereinheit 34 auf die eigene Siebpartie einschließlich der Entwässerungseinrichtung 50 zugeführt, bevor die Bahnschichten 12, 13,15 verbunden werden. Aufgrund dieser Tatsache ist der Stoffauflauf 35 der sekundären Formiereinheit 34 separat von der ersten bzw. primären Bahn, die auf dem Sieb 16 läuft. Dies verbessert die Vorfiltrierung der Schicht 15. Zusätzlich gibt dies auch den Stoffauflaufstrukturen mehr Platz zwischen dem Auslaufkanal 39 und der bereits gebildeten Bahn 12, 13 und ermöglicht es, die Laufgeschwindigkeit der Kartonmaschine zu verbessern.

Der Strahlwinkel des Stoffauflaufs 35 kann sehr niedrig sein, wie zum Beispiel 1 - 3°. Der Strahl aus der Auslauföffnung 21 des Stoffauflaufs 35 ist im Wesentlichen parallel mit den Schichten 12,13 der Bahn, die sich auf dem Sieb 16 der ersten Formiereinheit 24 befinden. Der Auftreffwinkel des von dem Stoffauflauf 35 der wenigstens einen sekundären Formiereinheit 34 zugeführten Ganzstoffs auf das obere Sieb 36 kann zum Beispiel in einem Bereich von 0,1 - 5° liegen. Die Rotation der Leitwalze 59 bewirkt ein Vakuum, das den Strahl in Kontakt mit dem oberen Sieb 36 hält. Zusätzlich kann die Entwässerungseinrichtung 50 von wenigstens einer sekundären Formiereinheit 34 zumindest teilweise von einer nicht pulsierenden Bauart sein. Dies unterstützt es, dass die Schicht 15 von dem oberen Sieb 36 aufgenommen wird.

Die Konsistenz des von dem Stoffauflauf 35 der sekundären Formiereinheit 34 zugeführten und die zweite Schicht 15 bildenden Ganzstoffs kann zum Beispiel in dem Bereich von 0,3 -1,5 % und das Basisgewicht zum Beispiel in dem Bereich von 20 - 80 g/m2 liegen. Die Entwässerungseinrichtung 50 der zweiten Formiereinheit 34 entwässert den Ganzstoff so, dass danach die durch die sekundäre Formiereinheit 34 gebildete Schicht 15 eine Konsistenz von 5 - 12 % und die dadurch gebildete, kombinierte, dreilagige Bahn 12, 13, 15 eine Konsistenz von zum Beispiel 6-15 %, vorzugsweise 8-12 %, aufweist.

In den beschriebenen Ausführungsformen weist die Entwässerungseinrichtung 50 der sekundären Formiereinheit 34 einen oberen Tisch 69 auf, der auf der unteren Seite eines Gehäuses 71 angeordnet ist. Das Gehäuse 71 ist innerhalb der Schleife und der obere Tisch 69 am Beginn des unteren Laufs des oberen Siebs 36 gegenüber dem oberen flachen Lauf 23 des Siebs 16 der ersten Formiereinheit 24 angeordnet. Das Gehäuse 71 weist in beiden Ausführungsformen drei aufeinanderfolgende Saugkammern oder -kästen 74 - 76 auf. Die Saugmenge kann sich in der Laufrichtung des oberen Siebs 26 erhöhen. Wie auch der obere Entwässerungstisch 69 sind die Kammern 74 - 76 in der Schleife des oberen Siebs 36 direkt nach der unteren Leitwalze 59 der sekundären Formiereinheit 34 und auf der oberen Seite des unteren flachen Laufs des oberen Siebs 36 angeordnet, um den Ganzstoff zu entwässern, wodurch die von der zweiten Formiereinheit 34 mit einer Konsistenz von 5-15 %, vorzugsweise 7-12 %, gebildete Schicht 15 gebildet wird.

Der obere Entwässerungstisch 69 kann eine Ebene festlegen, auf der das obere Sieb 36 und die Schicht 35 abgestützt sind und in gleitendem Kontakt mit dem Tisch 69 laufen. Die Entwässerungseinrichtung 50 kann mittels einer Einstelleinrichtung (nicht dargestellt) aufgehängt sein, was es ermöglicht, dass die stromaufwärts und stromabwärts gelegenen Enden der Entwässerungseinrichtung 50 unabhängig voneinander angehoben und abgesenkt werden können, um die Entwässerungseinrichtung 50 in Bezug auf eine Referenzebene an einer Tangente zu der unteren Leitwalze 59 zu neigen.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist das Gehäuse 71 drei aufeinander folgende Saugkammern 74 - 76 auf, um durch das obere Sieb 36 aufgrund der Saugwirkung hindurchgepresstes Siebwasser zu sammeln. In der Ausführungsform von Figur 2 wirkt die erste Kammer 74 und in der Ausführungsform von Figur 3 die erste und die zweite Kammer 74, 75 auf die Schicht 15 über Abschnitte 28, welche eine Vielzahl von Bohrungen 29 aufweisen. Die entsprechende Konstruktion kann auch mittels schmaler, länglicher Lamellen oder Latten ausgeführt werden, die an dem Gehäuse angebracht und mit Abständen von zum Beispiel 5-15 mm voneinander getrennt sind. Diese Entwässerungsfoils sind in Kontakt mit dem oberen Sieb 36 und es ist zwischen aufeinanderfolgenden Entwässerungslamellen ein Spalt vorgesehen, dessen Breite zum Beispiel 5 - 10 mm betragen kann. Dabei wird die Schicht 15 einer nicht pulsierenden Entfernung von Wasser unterzogen.

Die Bohrungen 29 können gebohrt und zu den entsprechenden Abschnitten des oberen Tischs 69 angeordnet sein, der auf der unteren Seite eines Gehäuses 71 mit den Saugkammern 74 - 76 angeordnet ist. Bei beiden Ausführungsformen ist am Beginn der ersten Kammer 74 vor dem Abschnitt mit den Bohrungen 29 ein länglicher, kontinuierlicher Schlitz 40 vorgesehen. Der Schlitz 40 ist dafür vorgesehen, einen Durchgang für den Luftstrom nach oben zur Verfügung zu stellen, der unmittel bar nach der unteren Leitwalze 59 in dem sich schließenden Spalt auf-tritt.

Zusätzlich weist in beiden beschriebenen Ausführungsformen der obere Tisch 69 einen oder mehrere Abschnitte 41 auf, die eine Vielzahl von länglichen Lamellen oder Latten 79, d. h. Klingen, aufweist, die in Bezug auf das Gehäuse 71 angebracht und durch Zwischenräume 78 getrennt sind. Diese Entwässerungsfoils sind in Kontakt mit dem oberen Sieb 36 und es ist zwischen aufeinanderfolgenden Entwässerungsfoils ein Spalt gebildet. Somit wird die Schicht 75 aufeinanderfolgenden Pulsationen unterzogen, welche das Entfernen des Wassers verbessern. Das Vakuum in einem Foilkasten verbessert die Entwässerung.

Bei der Ausführungsform von Fig. 2 wirken die zweite und die dritte Kammer 75, 76 und bei der Ausführungsform von Fig. 3 nur die dritte Kammer 76 über die Abschnitte 41, die eine Vielzahl von Zwischenräumen 78 aufweisen, auf die Schicht 15. Jede Saugkammer 75, 76 ist in einer offenen Verbindung mit ihrer eigenen Gruppe von Zwischenräumen 78, um das aus der Schicht 15 durch das obere Sieb 36 abgesaugte Siebwasser aufzusaugen. Zusätzlich können zumindest bei der Ausführungsform von Fig. 2 die Lamellen 79 auch als Foils wirken. Bei der Ausführungsform von Fig. 3 sind die Lamellen 79 in dem oberen Tisch 69, die durch Zwischenräume 78 voneinander getrennt sind, zum Ablenken der geringen Menge von Siebwasser vorgesehen, die in der Aufwärtsrichtung aus der Schicht 15 abgesaugt wird. Gemäß einer Ausführungsform kann die Breite der Lamellen 79 5 - 50 mm und die Breite der Zwischenräume 78 5 - 50 mm betragen.

Zusätzlich kann das stromaufwärtige Ende des oberen Tischs 69 eine Lamelle 80 aufweisen, welche leicht an dem oberen Sieb 36 kratzt, um das Siebwasser abzulenken, welches sich auf der oberen Seite des oberen Siebs 36 ansammelt. Der obere Tisch 69 kann eine erste oder einführende gerade Zone 82 und eine zweite oder abschließende gekrümmte Zone 83 mit einem großen Radius aufweisen.

Der untere Lauf der sekundären Formiereinheit 34 ist so angeordnet, dass er sich in der Richtung der Bewegung des Siebs 16 der ersten Formiereinheit 24 annähert. Die Annäherung kann mittels der Position der unteren Leitwalze 59 und die Neigung der Entwässerungseinrichtung 50 durch die Einstelleinrichtung (nicht dargestellt) reguliert werden. Mit anderen Worten, der Neigungswinkel a (Fig. 2 und 3) zwischen dem oberen Sieb 36, das auf dem Bereich der Entwässerungseinrichtung 50, d. h. nach der unteren Leitwalze 59, läuft, und dem oberen Lauf 23 des Siebs 16 kann eingestellt werden. Die Neigung des unteren Laufs des oberen Siebs 36, d. h. der obere Tisch 69 des Gehäuses 71, bildet einen Winkel α von 1 - 45°, vorzugsweise 5 - 20°, mit einer Referenzebene, welche der obere Lauf 23 des Siebs 16 ist.

Die Einstellung des Neigungswinkels α kann gemäß einer Ausführungsform durch Einstellen der Position der Baugruppe 49 durchgeführt werden, welche die untere Leitwalze 59 und auch die Entwässerungseinrichtung 50 beinhaltet. Die Position dieser Strukturbaugruppe 49 kann mittels einer Einstelleinrichtung (nicht dargestellt) eingestellt werden, welche es zum Beispiel ermöglicht, dass die Baugruppe 49 angehoben, abgesenkt und/oder rotiert wird, um einen Neigungswinkel α einzustellen. Der Drehpunkt 48 der Baugruppe 49 kann zum Beispiel in der rechten unteren Ecke des Gehäuses 71, d. h. in der letzten Entwässerungslamelle 79, angeordnet sein.

Zusätzlich kann zu diesem Zweck auch die gesamte Einheit 34 eingestellt werden. Mittels dieser Einstellung der Annäherung ist es möglich, die Menge des Wassers zu steuern, die in der durch die sekundäre Formiereinheit 34 gebildeten Schicht verbleibt, um einen verflüssigten Zustand in der Schicht 15 auf dem unteren Teil der Schicht 15 zu erhalten. Andererseits trägt die Einstellung dazu bei, dass während ihrer Formierung genügend Wasser in der Bahnschicht 15 zurückgehalten wird, um zu verhindern, dass die Fasern "gefrieren". Dieser Neigungswinkel α ermöglicht es, eine kurze und niedrige Formiereinheit zu erhalten, was bei Umbauten bzw. Wiederaufbauten ein wichtiges Thema ist.

Das obere Sieb 36 der sekundären Formiereinheit 34, das in einer Schleife über die Leitwalzen 38, 59 verläuft, sollte mit dem Sieb 16 der ersten Formiereinheit 24 des Hybridformers 27 zusammengebracht werden, um die von der sekundären Formiereinheit 34 gebildete Schicht mit der zwei-, drei- oder mehrlagigen Bahn 12, 13 zu vereinen bzw. zu gautschen, um die fertige mehrlagige Bahn 11 zu bilden. Dies findet nach der unteren Leitwalze 59 und möglicherweise auch nach der Entwässerungseinrichtung 50 statt. Bei der Ausführungsform von Fig. 2 ist diese Annäherung nach der Entwässerungseinrichtung 50 durchgeführt worden. Die separate Verbindungseinheit 30, zum Beispiel ein Saugkasten (oder ein Walzennip), die auch in dem Bereich der Schleife des oberen Siebs 36 angeordnet ist, unterstützt dies. Somit kann nach der Entwässerungseinrichtung 50 eine separate Verbindungseinheit 30 angeordnet sein, um die mittels wenigstens einer sekundären Formiereinheit 34 gebildete Bahnschicht 15 mit der wenigstens einen, sich auf dem

Sieb 16 der ersten Formiereinheit 24 befindenden Bahnschicht 12, 13 zu verbinden. Bei der Ausführungsform von Fig. 3 ist die Annäherung bereits in dem Bereich der Entwässerungseinrichtung 50 in Verbindung mit dem Wirkungsbereich 41 der letzten Saugkammer 76 durchgeführt worden.

Durch die Erfindung, d. h. das Verbinden der Schichten miteinander nach der Berührungslinie, ist eine sehr gute Steuerbarkeit zum Einstellen der Verbindungsbeständigkeit erreicht worden. Des Weiteren erzielt das Konzept vom Standpunkt der Kapazität betrachtet ein gutes Konsistenzprofil zu der unteren Seite der Schicht 15 her, welche mit anderen Schichten 12, 13 verbunden wird, die in dem Sieb 16 der ersten Formiereinheit 24 laufen. Die obere Seite der Schicht 15 verdickt sich auf eine hohe Konsistenz aufgrund des Vakuumsaugkastens 74 - 76 auf der Seite der Schicht 15, und die untere Seite der Schicht 15 verbleibt mit einer niedrigen Konsistenz, um eine gute Bindungsfestigkeit sicherzustellen. Dies kann mittels einer Online-Steuerung des Vakuumniveaus des Saugkastens gesteuert werden. Des Weiteren ist die durchschnittliche Konsistenz der Schicht 15 höher als bei einem Zustand der Lösungen gemäß dem Stand der Technik, die Seite der Schicht 15, die verbunden wird, bleibt jedoch nass genug.

Fig. 4 zeigt eine Seitenansicht einer Formierpartie 10 einer Kartonmaschine gemäß einer anderen Ausführungsform. Dabei weist die Formierpartie 10 wiederum den Hybridformer 27 und drei sekundäre Formiereinheiten 34, 44, 54 zur Herstellung einer vierlagigen Papierkarton- bzw. Kartonbahn 11 auf. Mittels der ersten Formiereinheit 24 ist eine erste Schicht 12 auf der Bahn 11 gebildet worden, die hierin als hintere Schicht 12 bezeichnet wird. In diesem Fall ist der Saugkasten 25 der ersten Formiereinheit 24 ein Einlagen-Saugkasten.

Die sekundäre Formierpartie, welche nun drei separate Abschnitte B - D aufweist, beinhaltet in dem ersten Abschnitt B die erste sekundäre Formiereinheit 44 zum Bilden einer zweiten Schicht 13, die als Kern bezeichnet wird. Der Kern wird aus Ganzstoff mit einer Konsistenz von 6 -15 %, vorzugsweise 8-12 %, der auf das obere Sieb 36 der ersten sekundären Einheit 44 von einem Stoffauflauf 35 zugeführt wird, gebildet und wird bevor er konvergiert bzw. angenähert wird, entwässert, wobei das Sieb 16 der ersten Formiereinheit 24 die hintere Schicht 12, die zuvor in der ersten Formiereinheit 24 gebildet wurde, und ein oberes Sieb 36 der ersten sekundären Formiereinheit 44 trägt und unter dem Einfluss eines oberen Tisch 69, welcher Bereiche 28 mit Bohrungen 29 und Lamellen 79, die durch Zwischenräume 78 voneinander getrennt sind, in der Schleife des oberen Siebs 36 steht.

Des Weiteren weist die sekundäre Formierpartie in dem zweiten Abschnitt C die zweite sekundäre Formiereinheit 54 zum Bilden einer dritten Schicht 14, die als Zwischenlage bezeichnet wird, auf. Die Zwischenlage wird durch Ganzstoff mit einer Konsistenz von 0,3 - 1,4 % gebildet, der von einem Stoffauflauf 35 zu dem oberen Sieb 36 der zweiten sekundären Einheit 54 zugeführt wird. Wiederum wird die Zwischenlage unterhalb der sekundären Formiereinheit 54 in Verbindung mit dem Lauf des oberen Siebs 36 der zweiten Formiereinheit 54 und unter dem Einfluss eines oberen Tischs 69 entwässert, der Bereiche 28 aufweist, die Bohrungen 29 und Lamellen 79 aufweisen, die mittels Zwischenräumen 78 voneinander beabstandet sind, und zwar in der Schleife des oberen Siebs 36, bevor er zu dem Sieb 16 der ersten Formiereinheit 24 konvergiert bzw. angenähert wird, welche die zuvor gebildete hintere Schicht 12 und den Kern 13 trägt.

Eine dritte sekundäre Formiereinheit 34 kann in dem Abschnitt D zum Bilden einer vierten Schicht 15, die als Oberflächenschicht oder als eine Decke bezeichnet wird, angeordnet sein. Diese kann eine identische Konstruktion wie die oben beschriebenen Formiereinheiten 44, 54 aufweisen.

Wiederum weisen die drei sekundären Formiereinheiten 34, 44, 54 einen Stoffauflauf 35, ein oberes Sieb 36 und eine Entwässerungseinrichtung 50 auf. Stromabwärts des Stoffauflaufs 35 ist ein Auflagetisch 37 für das Sieb 16 der ersten Formiereinheit 24 vorgesehen. Wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, läuft das obere Sieb 36 der sekundären Formiereinheiten 34, 44, 54 über eine Vielzahl von Leitwalzen 38 und in einem begleitenden Lauf 47 innerhalb der Abschnitte B - D zur Verbindung mit dem oberen Lauf 23 des Siebs 16 der ersten Formiereinheit 24. Der Stoffauflauf 35 der Formiereinheiten 34, 44, 54 ist so konstruiert, dass er Strahlen des Ganzstoffs mit einer geringen Konsistenz in dem Bereich von 0,5 - 1,0 % ausgibt. Sämtliche der sekundären Formiereinheiten 44, 54, 34 sind dafür vorgesehen, Schichten 13 - 15 in Verbindung mit dem oberen Lauf 23 des Siebs 16 der ersten Formiereinheit 24 innerhalb der aufeinander folgenden Abschnitte B - D des Hybridformers 27 zu bilden. Die Schichten 13 -15 und die Siebe 16, 36 bilden eine Sandwichstruktur einschließlich des oberen Siebs 36, des Siebs 16 der ersten Formiereinheit 24 und der Bahnschichten, die dazwischen zumindest auf einem Teil des Abstands auf jeder der Abschnitte B - D eingeschlossen sind. Dieser Abstand kann stromabwärts der Entwässerungseinrichtung 50 bis zu der Leitwalze 38 vorgesehen sein, von welcher das obere Sieb 36 in der Schleife läuft.

Gemäß der in den Figuren 1 und 4 beschriebenen Ausführungsform ist auch ein Trennsaugkasten 37 unterhalb und entlang des Siebs 16 der ersten Formiereinheit 24 an dem Ende des Laufs des oberen Siebs 36 angeordnet, wo das obere Sieb 36 und das Sieb 16 der ersten Formiereinheit 24 auseinanderlaufen, so dass die mehrlagige Bahn das Sieb 16 der ersten Formiereinheit 24 weiter begleitet. Der Trennsaugkasten 37 kann eine gekrümmte Oberfläche aufweisen, entlang welcher das Sieb 16 der ersten Formiereinheit 24 gleitet. Ein Saugkasten 37 des erweiterten Hybridformers 27 bewirkt, dass die von der zweiten Formiereinheit 34 gebildete Schicht an dem unteren Sieb 16 anhaftet, so dass die Bahn anschließend zu der nächstmöglichen sekundären Formiereinheit oder an der Siebsaugwalze 18 zu der Pressenpartie der Kartonmaschine transportiert werden kann. Mit anderen Worten, der Trennsaugkasten 37 ist dafür vorgesehen, sicherzustellen, dass die gebildete mehrlagige Bahn nicht dem oberen Sieb 36 der sekundären Formiereinheit 34 folgt.

Zusätzlich sind innerhalb der Siebschleife 16 der ersten Formiereinheit 24 ebenfalls Saugkästen 32 (Fig. 1 und 4) oder entsprechende Einrichtungen angeordnet, um die Luft aus dem sich schließenden Spalt 45 der sekundären Formiereinheit 34 zu entfernen. Diese Luft wird durch das Sieb 16 nach unten gesaugt. Im Allgemeinen kann ein Teil der Luft, der zu dem Spalt 45 ent- bzw. abweicht, durch die Schicht 15 nach oben mittels des Schlitzes 40 oder nach unten mittels des Saugkastens 32 gesaugt werden. Zusätzlich stellen diese Saugkästen 32 sicher, dass die sich bereits auf dem Sieb 16 befindende Bahn dort bleibt und die von der sekundären Formiereinheit 34 gebildete Schicht 15 nicht stört.

Innerhalb der Siebschleife 16 der ersten Formiereinheit 24 sind ebenfalls Saugkästen 33 (Figuren 1 und 4) oder entsprechende Einrichtungen zwischen den Abschnitten am Beginn der sekundären Formiereinheiten 34, 44, 54 angeordnet, um die Luft zu entfernen, bevor der obere Lauf 23 des Siebs 16 unter den Stoffauflauf 35 der sekundären Formiereinheit 34 geht. Diese Luft wird nach unten durch das Sieb 16 abgesaugt. Zusätzlich stellen diese Saugkästen 33 sicher, dass die sich bereits auf dem Sieb 16 der ersten Formiereinheit 24 befindende Schicht dort bleibt und die durch die sekundäre Formiereinheit 34 gebildete Schicht 15 nicht stört.

Wenn gewünscht, kann die Anzahl der sekundären Formiereinheiten variieren. Die Formierpartie 10 kann zum Beispiel 2 bis 4 sekundäre Formiereinheiten 34, 44, 54 aufweisen. Die sekundären Formiereinheiten können zum Beispiel dieselbe Konstruktion wie die oben beschriebenen Formiereinheiten aufweisen. Die Vielzahl von sekundären Formiereinheiten sind auch im Hinblick auf die Energie effektiv, weil es einfacher ist, die Vielzahl von dünnen Schichten im Vergleich zu einer dicken Schicht zu entwässern.

Des Weiteren kann zumindest ein Teil der sekundären Formiereinheiten 34 mit dem Bewegungsmechanismus 31 versehen worden sein, um sie in Verbindung mit dem Sieb 16 der ersten Formiereinheit 24 zu bringen und sie entsprechend zu entfernen. Dies ermöglicht es, mehr Papiersorten mittels derselben Maschineneffizienz im Hinblick auf die Energie zu produzieren.

Des Weiteren ist ein zusätzlicher Aspekt der Erfindung die sekundäre Formiereinheit 34, 44, 54 für eine mehrlagige Formierpartie 10 einer Faserbahnmaschine. Diese Art von sekundärer Formiereinheit 34, 44, 54 kann zum Beispiel in Wiederaufbauten eingesetzt werden. Die sekundäre Formiereinheit 34 weist einen Stoffauflauf 35 mit einer Auslauföffnung 21 und Leitwalzen 38, 59 auf, um welche ein oberes Sieb 36, das in einer Schleife verläuft, angeordnet werden kann. Des Weiteren weist die sekundäre Formiereinheit 34, 44, 54 auch einen Saugkasten 50 zum Entwässern innerhalb der Schleife des oberen Siebs 36 auf, welcher ein Gehäuse 71 und einen oberen Tisch 69 aufweist. In dem Bereich der Leitwalze 59 ist der Lauf des oberen Siebs 36 dafür vorgesehen, in Richtung des oberen Tischs 69 des Saugkastens 50 gerichtet zu werden. Der Stoffauflauf 35 ist dafür vorgesehen, den Ganzstoff zu der Oberfläche S des oberen Siebs 36 nach der Leitwalze 59 zuzuführen. Die Auslauföffnung 21 des Stoffauflaufs 35 ist dafür vorgesehen, unterhalb der Leitwalze 59 angeordnet zu sein. Der obere Tisch 69 des Saugkastens 50 ist dafür vorgesehen, in dem oberen Bereich des Gehäuses 71 angeordnet zu sein und das Entwässern ist dafür vorgesehen, im Wesentlichen in Richtung des Saugkastens 50 stattzufinden.

Eine Faserbahnmaschine ist vorzugsweise eine Kartonmaschine, es kann sich jedoch auch um eine Spezialpapiermaschine oder eine Druckpapiermaschine handeln.

Es sollte herausgestellt werden, dass die obige Beschreibung und die entsprechenden Figuren nur zur Darstellung des vorliegenden Verfahrens und der Anordnung gemäß der Erfindung gemeint sind. Daher ist die Erfindung nicht auf die oben vorgeschlagenen oder die in den An-

Sprüchen festgelegten Ausführungsformen beschränkt, sondern es sind viele unterschiedliche Variationen und Modifikationen der Erfindung, die innerhalb der erfindungsgemäßen Idee, die in den beigefügten Ansprüchen festgelegt ist, möglich sind, für den Fachmann offensichtlich.

Claims (10)

1. Patentansprüche

   1. Formierpartie einer Faserbahnmaschine, wobei die Formierpartie (10) eine Vielzahl von Blattbildungs- bzw. Formiereinheiten (24,34,44,54) aufweist, die Folgendes aufweisen: - eine erste Formiereinheit (24) zum Bilden wenigstens einer ersten Bahnschicht (12,13), die wenigstens ein Sieb (16) aufweist, - wenigstens eine zweite bzw. sekundäre Formiereinheit (34) zum Bilden einer zweiten Bahnschicht (15), wobei die zweite Formiereinheit (34) Folgendes aufweist: einen Stoffauflauf (35) mit einer Auslauföffnung (21), ein oberes Sieb (36), das in einer Schleife läuft, die einen Lauf (47) aufweist, der mit dem Sieb (16) der ersten Formiereinheit (24) zusammenwirkt, und eine untere Leitwalze (59), der eine Entwässerungseinrichtung (50) folgt, die in der Schleife des oberen Siebs (36) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass - der Stoffauflauf (35) von wenigstens einer zweiten Formiereinheit (34) dafür vorgesehen ist, den Ganzstoff auf die Oberfläche (S) des oberen Siebs (36) in dem Bereich der Entwässerungseinrichtung (50) nach der unteren Leitwalze (59) zuzuführen, - die Ausgabeöffnung (21) des Stoffauflaufs (35) dafür vorgesehen ist, zwischen einem Bereich (45) der unteren Leitwalze (59) und dem Sieb (16) der ersten Formiereinheit (24) angeordnet zu sein.
2. 2. Formierpartie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Entwässerungseinrichtung (50) einen oberen Tisch (69) aufweist, der auf der unteren Seite eines Gehäuses (71) angeordnet ist, welches Saugkammern (74 - 76) aufweist, die in der Schleife des oberen Siebs (36) unmittelbar nach der unteren Leitwalze (59) angeordnet sind.
3. 3. Formierpartie nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Entwässerungseinrichtung (50) von wenigstens einer zweiten Formiereinheit (34) zumindest teilweise von einer nicht pulsierenden Bauart ist.
4. 4. Formierpartie nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der obere Tisch (69) eine Vielzahl von Bohrungen (29) und/oder länglicher Lamellen (79) aufweist, die durch Zwischenräume (78) voneinander getrennt sind.
5. 5. Formierpartie nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Neigungswinkel (a) zwischen dem oberen Sieb (36), das in dem Bereich der Entwässerungseinrichtung (50) läuft, und dem oberen Lauf (23) des Siebs (16) 1 - 45°, vorzugsweise 5 - 20°, beträgt.
6. 6. Formierpartie nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Entwässerungseinrichtung (50) eine separate Verbindungseinheit (30) angeordnet ist, um die Bahnschicht (15), die mittels wenigstens einer zweiten Formiereinheit (34) gebildet wurde, mit der wenigstens einen Bahnschicht (12,13) zu verbinden, die sich auf dem Sieb (16) befindet.
7. 7. Formierpartie nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Formierpartie (10) zwei bis vier zweite Formiereinheiten (34,44,54) aufweist.
8. 8. Formierpartie nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Teil der zweiten Formiereinheiten (34) mit einem Bewegungsmechanismus (31) ausgestattet sind, um sie in Verbindung mit dem Sieb (16) der ersten Formiereinheit (24) zu bringen und sie entsprechend zu entfernen.
9. 9. Sekundäre Formiereinheit für eine Mehrlagen-Formierpartie einer Faserbahnmaschine, wobei die sekundäre Formiereinheit (34) Folgendes aufweist: - einen Stoffauflauf (35) mit einer Ausgabeöffnung (21), - Leitwalzen (38,59), um welche ein oberes Sieb (36), das in einer Schleife verläuft, angeordnet werden kann, - einen Saugkasten (50) zum Entwässern innerhalb der Schleife des oberen Siebs (36), der ein Gehäuse (71) und einen oberen Tisch (69) aufweist, und bei welcher - in dem Bereich der Leitwalze (59) der Lauf des oberen Siebs (36) dafür vorgesehen ist, in Richtung des oberen Tischs (69) des Saugkastens (50) gerichtet zu sein, dadurch gekennzeichnet, dass - der Stoffauflauf (35) dafür vorgesehen ist, den Ganzstoff auf die Oberfläche (S) des oberen Siebs (36) in dem Bereich der Entwässerungseinrichtung (50) nach der Leitwalze (59) zuzuführen, - die Ausgabeöffnung (21) des Stoffauflaufs (35) dafür vorgesehen ist, unterhalb der Leitwalze (29) angeordnet zu sein.
10. 10. Sekundäre Formiereinheit nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der obere Tisch (69) des Saugkastens (59) dafür vorgesehen ist, in dem unteren Abschnitt des Gehäuses (71) angeordnet zu sein, und die Entwässerung dafür vorgesehen ist, im Wesentlichen in Richtung des Saugkastens (59) stattzufinden.