AT522849B1

AT522849B1 - Verfahren und system zum sieben einer beschichtungsmischung in einer faserbahnmaschine

Info

Publication number: AT522849B1
Application number: ATA50476/2020A
Authority: AT
Inventors: Naatti Ilkka; Prinz Christian; J Nieminen Teemu
Original assignee: Valmet Technologies Oy
Priority date: 2019-06-14
Filing date: 2020-06-02
Publication date: 2022-11-15
Also published as: FI129217B; CN112080961A; AT522849A2; FI20195521A1; DE102020114450A1; CN112080961B; AT522849A3

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Sieben einer Beschichtungsmischung in einer Faserbahnmaschine. In dem Verfahren wird die Beschichtungsmischung von einem Maschinentank (10) mittels einer Zuführpumpe (15) zu einer Auftragseinrichtung (12) gepumpt. Die Beschichtungsmischung wird vor der Auftragseinrichtung (12) gesiebt. Der gesamte Strom der Beschichtungsmischung von dem Maschinentank (10) wird mehr als einmal vor der Auftragseinrichtung (12) gesiebt. Die Erfindung betrifft auch ein System zum Sieben einer Beschichtungsmischung in einer Faserbahnmaschine.

Description

Beschreibung

VERFAHREN UND SYSTEM ZUM SIEBEN EINER BESCHICHTUNGSMISCHUNG IN EINER FASERBAHNMASCHINE

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Sieben einer Beschichtungsmischung in einer Faserbahnmaschine, wobei in dem Verfahren die Beschichtungsmischung von einem Maschinentank zu einer Auftragseinrichtung gepumpt wird und die Beschichtungsmischung vor der Auftragseinrichtung gesiebt wird. Die Erfindung betrifft auch ein System zum Sieben einer Beschichtungsmischung in einer Faserbahnmaschine.

[0002] Die bekannten Faserbahnmaschinen weisen unterschiedliche Arten von Beschichtungsstationen, wie Leimpressen und Beschichter, auf. Die Beschichtungsstation weist einen Maschinenkreislauf auf, in dem eine Beschichtungsmischung gesiebt und dann zu einer Auftragseinrichtung gepumpt wird, und die überschüssige Beschichtungsmischung wird von der Beschichtungsstation zu einem Maschinentank zurückgeführt.

[0003] Die Siebeinrichtung entfernt fremdes Material von der in dem Maschinenkreislauf umlaufenden Beschichtungsmischung. Die Beschichtungsmischung, wie beispielsweise ein Leimungsmittel, wie zum Beispiel Stärke oder Beschichtungsfarbe, wird mittels der Auftragseinrichtung auf die Faserbahn aufgetragen. Bei fremden Materialien handelt es sich um Unreinheiten und Fasern, die von der Faserbahn in die umlaufende Beschichtungsmischung gelangen. Insbesondere recycelte Pulpe weist viele Unreinheiten, wie Sand und Tinte, auf.

[0004] Die Beschichtungsmischung wird nach dem Pumpen gesiebt. Hierzu ist die Siebvorrichtung in der Nähe der Beschichtungsstation angeordnet, während eine Zuführpumpe sich bei dem Maschinentank befindet. Dabei beeinflusst das Sieben die Strömung der Beschichtungsmischung und das Siebergebnis ist schlecht. In der Praxis verringert sich der Durchfluss in der Zuführleitung, weil die Siebvorrichtung verstopft. In ähnlicher Weise muss die Beschichtungsstation während des Reinigens der Siebvorrichtung angehalten werden. Einige Maschinenkreisläufe weisen eine zusätzliche Siebvorrichtung auf, diese haben jedoch nur eine begrenzte Siebkapazität. Gleichzeitig führen zusätzliche Bauteile zu zusätzlichen Kosten.

[0005] Aus der EP 0916765 A1 und der US 2009181176 A1 sind Verfahren zum Abtrennen von Fremdmaterial aus einem Beschichtungsmischungsstroms eines Maschinenkreislaufes einer Beschichtungsstation bekannt.

[0006] Aus der US 5401899 A ist eine Vorrichtung zum Entfernen von verunreinigten Partikeln aus einem Umlaufsystem für ein fluidisiertes Papierbahnbeschichtungsmaterial bekannt.

[0007] Aus der CN 202766905 U und der CN 207828686 U sind Vorrichtungen zur Papierherstellung, insbesondere ein Feinsiebsystem und eine Zellstoffsiebvorrichtung, bekannt.

[0008] Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein neuartiges Verfahren zum Sieben einer Beschichtungsmischung in einer Faserbahn zu schaffen, wobei das Verfahren effizienter und zuverlässiger als zuvor ist und keine Produktionsunterbrechungen auftreten. Ein weiteres Ziel ist es, ein neuartiges System zum Sieben einer Beschichtungsmischung in einer Faserbahnmaschine zu schaffen, wobei das System effizienter als zuvor ist, jedoch einfacher und kostengünstiger in der Herstellung und der Verwendung. Die charakteristischen Merkmale des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung sind in dem beigefügten Anspruch 1 und diejenigen des Systems in Anspruch 7 angegeben. Das Verfahren und das System sind einfach bei einer Faserbahnmaschine einzusetzen. Die erste Installation ist einfach, das System kann jedoch auch problemlos nachgerüstet werden. Durch das Verfahren wird das Siebergebnis besser, während gemeinsame Bauteile verwendet werden können.

[0009] Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen detailliert beschrieben, welche einige der Ausführungsformen der Erfindung zeigen, wobei

[0010] Fig. 1 das System gemäß der Erfindung zeigt,

[0011] Fig. 2 eine Variante des Systems von Figur 1 zeigt,

[0012] Fig. 3 eine weitere Variante des Systems von Figur 1 zeigt,

[0013] Fig. 4 eine teilweise Vergrößerung des Systems gemäß der Erfindung zeigt, [0014] Fig 5 eine weitere Variante des Systems von Figur 1 zeigt.

[0015] In Figur 1 ist ein erfindungsgemäßes System zum Sieben einer Beschichtungsmischung in einer Faserbahnmaschine dargestellt. Hierbei sind nur die Hauptbestandteile des Systems beinhaltet. Für die Beschichtungsmischung ist ein Maschinentank 10 vorhanden, der üblicherweise im unteren Bereich der Faserbahnmaschine vorgesehen ist, d. h. unter einem Maschinenniveau 11. Hierbei ist nur eine Auftragseinrichtung 12 dargestellt. Es können in einer Beschichtungsstation eine oder zwei Auftragseinrichtungen vorgesehen sein. Zum Beispiel kann eine Auftragseinrichtung für jede Seite der Faserbahn vorgesehen sein. Mit der Auftragseinrichtung wird die Beschichtungseinrichtung auf eine Faserbahn aufgetragen. Zusätzlich kann die Faserbahnmaschine eine oder mehrere Beschichtungsstationen aufweisen. Jede Beschichtungsstation weist einen eigenen Maschinenkreislauf mit einem Maschinentank auf. Die Auftragseinrichtung ist ein Teil einer Beschichtungsstation, wie eine Vorhangbeschichtungsstation, eine Klingenbeschichtungsstation mit Walzenauftrag oder eine Leimpartie mit Filmbeschichtung. Andere Auftragsverfahren bei Klingenbeschichtungsköpfen sind Düsenauftragseinrichtungen und Short-Duell Auftragseinrichtungen. Die überschüssige Beschichtungsmischung wird über eine Rückführleitung 13 zu dem Maschinentank 10 zurückgeführt. Es kann ein separater Rückführtank vorgesehen sein, in den die überschüssige Beschichtungsmischung zuerst geleitet und dann über ein Rückführsieb (nicht dargestellt) zu dem Maschinentank gepumpt wird. Das Rückführsieb ist häufig ein vibrierendes Sieb oder ein Drucksieb ohne einen separaten Sammeltank und ohne Pumpe.

[0016] Das System weist auch eine Siebausrüstung 14 zum Sieben der Beschichtungsmischung auf. Zusätzlich ist eine Zuführleitung 25 von dem Maschinentank 10 zu der Auftragseinrichtung 12 vorgesehen. Des Weiteren ist eine Zuführpumpe 15 an bzw. in der Zuführleitung 25 angeordnet, um die Beschichtungsmischung von dem Maschinentank 10 zu der Auftragseinrichtung 12 zu pumpen. Mit anderen Worten, die Beschichtungsmischung wird mittels der Zuführpumpe 15 von dem Maschinentank 10 zu der Auftragseinrichtung 12 gepumpt. Wie der Maschinentank 10 ist die Zuführpumpe in dem unteren Bereich in der Nähe des Maschinentanks 10 angeordnet. Gemäß der Erfindung ist die Siebausrüstung 14 als ein Bypass an der Zuführleitung 25 angeordnet und die Siebausrüstung 14 weist einen Durchflusskoeffizienten bzw. -faktor von größer als 1 auf, um den gesamten Strom der Beschichtungsmischung von dem Maschinentank 10 vor der Auftragseinrichtung 12 mehr als einmal zu sieben. Entsprechend wird in dem Verfahren die Beschichtungsmischung vor der Auftragseinrichtung 12 gesiebt. Mit anderen Worten, der gesamte Strom der Beschichtungsmischung von dem Maschinentank 10 wird vor der Auftragseinrichtung 12 mehr als einmal gesiebt. Dadurch ist die Beschichtungsmischung sicher gereinigt, vorteilhafterweise bereits vor der Zuführpumpe. Zusätzlich bleibt der Strom der Beschichtungsmischung von der Zuführpumpe zu der Auftragseinrichtung konstant.

[0017] Die Siebausrüstung 14 ist in der Zuführleitung 25 angeordnet. Auf diese Weise wird der gesamte Strom gesiebt. Die Beschichtungsmischung wird mehr als einmal gesiebt, vorzugsweise vor der Zuführpumpe 15. Auf diese Art und Weise ist eine sichere Reinigung der Beschichtungsmischung gewährleistet und der Bypasskreislauf ist kurz. In der Praxis weist die Siebausrüstung 14 eine Einlassleitung 16 und eine Akzeptleitung 17 auf, die zusammen mit einem Teil 18 der Zuführleitung 25 als ein Kreislauf 19 ausgebildet sind. Dieser Bypasskreislauf kann dann auf einfache Weise mit grundlegenden Bauteilen, wie beispielsweise T-Verbindungen, mit der Zuführleitung 25 verbunden werden. Dies kann auch in der teilweisen Vergrößerung des Systems gemäß der Erfindung in Figur 4 erkannt werden. Auf diese Art und Weise ist das System einfach zu installieren und kann auch nachgerüstet werden. In ähnlicher Weise kann die Siebausrüstung auf einfache Weise in der Nähe des Maschinentanks 10 angeordnet werden. Üblicherweise steht im unteren Bereich mehr Raum zur Verfügung als in der Nähe der Auftragseinrichtung. Der Kreislauf

ist des Weiteren auch so kurz wie möglich.

[0018] Zusätzlich zu der Position der Siebausrüstung ist die Kapazität der Siebausrüstung neu und überraschend. Wie oben erwähnt, wird die Beschichtungsmischung vor der Zuführpumpe mehr als einmal gesiebt. Mit anderen Worten, der Kreislauf 19 weist eine Durchflusskapazität auf, die größer ist als die Durchflusskapazität der Zuführleitung 25. Auf diese Art und Weise wird die Beschichtungsmischung konstant und mehr als einmal gesiebt. Die tatsächliche Beschichtungsmischung wird mehrmals gesiebt, bevor sie zu der Auftragseinrichtung gepumpt wird. Gemäß der Erfindung beträgt die Durchflusskapazität des Kreislaufs 19 1,1 - 6, vorzugweise 2 - 4, Mal der Strömungskapazität der Zuführleitung 25. Die Beschichtungsmischung läuft konstant im Kreislauf und wird gesiebt und der notwendige Strom wird zu der Auftragseinrichtung gepumpt. Die überschüssige Beschichtungsmischung wird über den Teil 18 der Zuführleitung 25 zu dem Kreislauf 19 zurückgeführt.

[0019] Figur 1 zeigt ein grundlegendes System gemäß der Erfindung. Dabei weist die Siebausrüstung 14 eine einzelne Siebvorrichtung 20 auf, die in der Nähe des Maschinentanks 10 angeordnet ist. Mit anderen Worten, die Beschichtungsmischung wird mit einer einzelnen Siebvorrichtung 20 gesiebt. Zusätzlich ist der Kreislauf 19 mit einer Kreislaufpumpe 21 ausgestattet. Dadurch wird die Beschichtungsmischung zwangsweise mittels der Siebausrüstung im Kreislauf geführt und auf diese Weise wird die Beschichtungsmischung mehrere Male gesiebt, bevor sie zu der Auftragseinrichtung gepumpt wird. Falls die Siebvorrichtung verstopft ist, strömt die Beschichtungsmischung trotzdem über die Zuführleitung zu der Auftragseinrichtung.

[0020] Figur 2 zeigt eine andere Ausführungsform, bei der die Siebausrüstung 14 zwei parallele Siebvorrichtungen 20 und 20' aufweist. Dabei wird die Beschichtungsmischung mit den zwei Siebvorrichtungen 20 und 20', die parallel angeordnet sind, gesiebt. Es können dabei mehr als zwei parallel angeordnete Siebvorrichtungen vorgesehen sein. Auf diese Weise bleibt die Siebwirkung konstant und das Verstopfen der Siebvorrichtungen wird verzögert. Des Weiteren können die parallelen Siebvorrichtungen 20 und 20' abwechselnd verwendet werden. Dadurch ist, wenn eine Siebvorrichtung gereinigt wird, die andere Siebvorrichtung in Betrieb. Auf diese Weise kann die Beschichtung kontinuierlich durchgeführt werden. Die zu reinigende Siebvorrichtung kann durch Schließen der Einlassventile 22 oder 22' und der entsprechenden Auslassventile 23 oder 23' auf einfache Weise umgangen werden. Vorzugsweise weist die Siebausrüstung 14 ein oder mehrere Drucksiebe auf, die eine hohe Kapazität aufweisen und leicht zu reinigen sind.

[0021] In Figur 3 weist das System auch eine Siebeinheit 24 auf, die in der Zuführleitung 25 zwischen der Zuführpumpe 15 und der Auftragseinrichtung 12 angeordnet ist. Diese Situation kann auftreten, wenn das System gemäß der Erfindung nachträglich eingebaut wird. Die sich bereits in Verwendung befindende Siebeinheit 24 wird beibehalten, aber die Zuführleitung 25 wird vorzugsweise vor der Zuführpumpe 15 mit einer Siebausrüstung 14 ausgestattet.

[0022] Die Zuführpumpe 15, die Siebvorrichtungen 20 und 20', die Kreislaufpumpe 21 und die Siebeinheit 24 weisen ihren eigenen Motor auf, die mit einem Buchstaben M dargestellt sind.

[0023] In Figur 5 befindet sich die Siebausrüstung 14 ebenfalls in dem unteren Bereich in der Nähe des Maschinentanks 10, mit nun jedoch nach der Zuführpumpe 15 angeordnet.

[0024] In dem erfindungsgemäßen System wird die Beschichtungsmischung von der Siebvorrichtung zurück zu der Zuführleitung geführt und die Beschichtungsmischung wird mehr als einmal gesiebt. Wenn die Beschichtungsmischung vor der Zuführpumpe gesiebt wird, bleibt die Strömung von der Zuführpumpe zu der Auftragseinrichtung konstant und ungestört. Dann wird die Beschichtungsmischung gleichmäßig auf der Faserbahn verteilt. Auch der gesamte Strom der Beschichtungsmischung wird sicher gesiebt.

[0025] In den Figuren sind nur die Zuführleitung 25 und die Rückführleitung 13 ohne Ventile und Sensoren dargestellt. Auch die Belüftungs- und Reinigungsleitungen der Siebvorrichtungen sind nicht dargestellt. Somit weist in diesem Fall das Sieb einen Einlass, einen Akzept bzw. Annahme und einen Rejekt bzw. Zurückweisung auf.

[0026] Durch das System wird das bestmögliche Reinigungsergebnis für den Zuführstrom der Zuführpumpe erreicht. Es besteht keine Notwendigkeit, Maschinenkreisläufe zu verändern, was die Investitionen niedrig hält. Zusätzlich läuft der Maschinenkreislauf wie zuvor ohne Anderungen an den Ventilen oder der Maschinensteuerung. Durch das Verfahren und das System ist es möglich, zwei oder mehr Durchläufe durch die Siebausrüstung vorzunehmen, bevor die Beschichtungsmischung an der Auftragseinrichtung verwendet wird. Des Weiteren ist im unteren Bereich Raum für die Siebausrüstung und die Installation des Systems ist einfacher als in der Nähe der Auftragseinrichtung. Das System kann sogar dann installiert werden, wenn die Faserbahnmaschine läuft.

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zum Sieben einer Beschichtungsmischung in einer Faserbahnmaschine, wobei in dem Verfahren die Beschichtungsmischung mittels einer Zuführpumpe (15) von einem Maschinentank (10) zu einer Auftragseinrichtung (12) gepumpt wird, und die Beschichtungsmischung vor der Auftragseinrichtung (12) gesiebt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der gesamte Strom der Beschichtungsmischung von dem Maschinentank (10) mehr als einmal vor der Auftragseinrichtung (12) gesiebt wird.

2, Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtungsmischung vor der Zuführpumpe (15) gesiebt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtungsmischung mit einer einzelnen Siebvorrichtung (20) gesiebt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtungsmischung mit zwei oder mehr Siebvorrichtungen (20,20') gesiebt wird, die parallel zueinander angeordnet sind.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die parallelen Siebvorrichtungen (20,20') abwechselnd verwendet werden.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 - 5, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelne Siebvorrichtung (20) oder die parallelen Siebvorrichtungen (20,20') in der Nähe des Maschinentanks (10) angeordnet sind.

7. System zum Sieben einer Beschichtungsmischung in einer Faserbahnmaschine, wobei das

System Folgendes aufweist:

- einen Maschinentank (10) für die Beschichtungsmischung,

- eine Auftragseinrichtung (12) zum Aufbringen der Beschichtungsmischung auf eine Faserbahn,

- eine Siebausrüstung (14) zum Sieben der Beschichtungsmischung,

- eine Zuführleitung (25) von dem Maschinentank (10) zu der Auftragseinrichtung (12), und

- eine Zuführpumpe (15), die in der Zuführleitung (25) angeordnet ist, zum Pumpen der Beschichtungsmischung von dem Maschinentank (10) zu der Auftragseinrichtung (12),

dadurch gekennzeichnet, dass

die Siebausrüstung (14) als ein Bypass zu der Zuführleitung (25) angeordnet ist und die

Siebausrüstung (14) einen Durchflusskoeffizienten von größer als 1 aufweist, um den ge-

samten Strom der Beschichtungsmischung von dem Maschinentank (10) vor der Auftrags-

einrichtung (12) mehr als einmal zu sieben.

8. System nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Siebausrüstung (14) auf bzw. in der Zuführleitung (25) angeordnet ist.

9. System nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Siebausrüstung (14) eine Einlassleitung (16) und Akzeptleitung (17) aufweist, welche zusammen mit einem Teil (18) der Zuführleitung (25) als ein Kreislauf (19) gebildet sind.

10. System nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Kreislauf (19) mit einer Kreislaufpumpe (21) ausgestattet ist.

11. System nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Kreislauf (19) eine Durchflusskapazität aufweist, die größer ist als die Kapazität der Zuführleitung (25).

12. System nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchflusskapazität 1,1 - 6, vorzugsweise 2 - 4, Mal der Durchflusskapazität der Zuführleitung (25) ist.

13. System nach einem der Ansprüche 7 - 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Siebausrüstung (14) ein oder mehrere Drucksiebe aufweist.

14. System nach einem der Ansprüche 7 — 13, dadurch gekennzeichnet, dass das System eine Siebeinheit (24) aufweist, die in der Zuführleitung (25) zwischen der Zuführpumpe (15) und der Auftragseinrichtung (12) angeordnet ist.

15. System nach einem der Ansprüche 7 — 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Siebausrüstung (14) vor der Zuführpumpe (15) angeordnet ist.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen