CH457124A - Method and device for the production of flat fiber products - Google Patents

Method and device for the production of flat fiber products

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Publication number
CH457124A
CH457124A CH417066A CH417066A CH457124A CH 457124 A CH457124 A CH 457124A CH 417066 A CH417066 A CH 417066A CH 417066 A CH417066 A CH 417066A CH 457124 A CH457124 A CH 457124A
Authority
CH
Switzerland
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suspension
fiber
permeable surface
fibers
permeable
Prior art date
Application number
CH417066A
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German (de)
Inventor
John Tooth Alan
Original Assignee
Portals Ltd
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Publication date
Application filed by Portals Ltd filed Critical Portals Ltd
Publication of CH457124A publication Critical patent/CH457124A/en

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Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21FPAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F1/00Wet end of machines for making continuous webs of paper
    • D21F1/08Regulating consistency

Description

  

      Verfahren    und     Vorrichtung        zur    Herstellung von     flächigen        Faserprodukten       Die     vorliegende    Erfindung betrifft ein Verfahren  und     einte    Vorrichtung zur     Herstellung    von flächigen  Faserprodukten.  



  Bei bekannten     Papiermaschinen        wird    eine dünn  flüssige Suspension aus Fasern oder anderen Zusätzen       in    Wasser auf eine sich in Bewegung befindliche  poröse Fläche zugeführt, so dass das Wasser durch  diese Fläche hindurch wegfliessen kann und auf der  Fläche     eine    faserige Matte verbleibt, welche     anschlies-          send    von dieser     Fläche    weggenommen, gepresst und  getrocknet     wird,    um eine Papierbahn zu bilden.  



  Es ist klar,     dass    für eine poröse     Fläche        mit    be  stimmten Abmessungen und eine Suspension mit     be-          stimmten        Entwässerungseigenschaften,    die     Geschwin-          digkeit,    mit welcher eine bestimmte Papierbahn herge  stellt werden kann, dadurch erhöht werden kann,     dass     die Konsistenz der in die     Bildungszone    abgegebenen       faserhaltigen    Suspension erhöht wird.

   Es hat sich  jedoch herausgestellt, dass bei einer übermässigen Er  höhung der Konsistenz das erzeugte Papier     seine          Gleichmässigkeit    verliert und somit schadhafte Stellen  aufweisen kann. Bei Verwendung von Suspensionen  mit langen, grob     zerfaserten        Fasern    (wie solche bei  spielsweise zur     Herstellung    von dicken bzw. groben  Papieren verwendet werden) beträgt die maximal zu  lässige     Konsistenz    weniger als 2,5 g Fasern pro Liter  Wasser.

   Da     Faserstoffsusp;ensionen    für starke Papiere  ebenfalls     niatiurgemäss        niedrige        Entwässerungsgeschwin-          digkeiten        aufweisen,    ist die Geschwindigkeit, mit der  solche Papiere auf     bekannten    Maschinen     hergestellt     werden können, in der Tat sehr beschränkt.  



  Es ist     bekannt,    dass Fasern bzw. Flocken, welche  die     Gleichmässigkeit    des Produktes verderben, vermie  den werden können, wenn die Suspension einer intensi  ven     Verwirbelung        ausgesetzt        wird,    z. B. indem die Sus  pension durch eine Kammer geführt wird, in welcher  mechanisch angetriebene Rührwerke angeordnet sind;  oder indem die Suspension unter Druck durch ein       Hydrauliksystem    gepresst wird, welches so     konstruiert     ist,     dass    darin eine intensive Turbulenz erzeugt wird.

      Wenn Papier mit einer     guten        Struktur    und guter       Gleichmässigkeit    verlangt wird,     muss:    die     Zerkleinerung     der Faserflocken so vollständig wie nur möglich erfol  gen. Um dies zu erreichen wurde festgestellt,     diass    die       Verwirbelung    dann erfolgen muss,     wenn    die Suspen  sion eine relativ niedrige Konsistenz aufweist.

   Bei     be-          kannten    Maschinen wird der Papierstoff mit einer     solr          chen    erforderlichen niedrigen Konsistenz in der weiter  oben     erwähnten    Weise in die     Formzone    eingeführt,       wobei    die     Geschwindigkeit,    mit welcher die Papierbahn  hergestellt wird, dadurch beschränkt ist, dass     grosse     Mengen Wasser weggeführt werden müssen, um das  erforderliche Gewicht an     Fasern    pro     Flächeneinheit          abzusetzen.     



  Es wurde nun ein     Verfahren    zur Herstellung von  Papier herausgefunden, bei welchem     während    der Bil  dung     der    Papierbahn die faserhaltige Suspension eine  wesentlich höhere Konsistenz aufweisen kann als bei  den üblichen Herstellungsverfahren. So wurde bei  splielsweise festgestellt, dass zur Herstellung von star  kem bzw. festem Papier der vorerwähnten Art mit dem       nachstehend    beschriebenen Verfahren die     Konsistenz     der Suspension von 2,5 g pro Liter auf 4 g pro Liter  erhöht werden kann, ohne dass dabei die Qualität des       hergestellten    Papiers darunter leiden würde,.  



  Das     erfindungsgemässe    Verfahren zur     Herstellung     von flächigen Faserprodukten zeichnet sich dadurch  aus, dass aus einer dünnflüssigen     faserhaltigen    Suspen  sion ein Strom mit darin gleichmässig verteilten Fasern  gebildet wird, welcher Strom eine Breite aufweist, die  etwa der Breite des herzustellenden     flächigen    Faserpro  duktes entspricht, dass ein Teil des Wassers der Sus  pension weggeführt wird, so dass die Konsistenz des  Stromes erhöht wird, und dass dieser Strom in eine  Maschine zur Bildung des flächigen Faserproduktes  eingeführt wird.  



  Da das Verfahren insbesondere zur Papierherstel  lung dienen soll, ist natürlich die zuletzt genannte  Maschine     eine    Papiermaschine. Diese Papiermaschine  kann eine beliebige der bekannten     Maschinen    sein, so      z. B. eine     Fourdrinier-    oder     Langsiebmaschine,    eine       Trommelpapiermaschine    oder eine     Papierbahnformma-          schine    einer     anderen        Art,    wie solche     bespielsweise        im     Schweizer Patent 443 874     beschrieben;

      ist, der     einzige     Unterschied solcher Maschinen gegenüber den an     sich          bekannten    Maschinen besteht darin, dass ihr Betrieb       mit        faserhaltigen    Suspensionen     möglich    ist, deren Kon  sistenz wesentlich höher ist als     normalerweise    üblich       bzw.    zulässig ist.  



  Eine besonders     zweckmässige    Form     dieses    Verfah  rens besteht darin,     dass        eine    faserhaltige     flüssige    Sus  pension in Kontakt mit einer durchlässigen     Fläche    ge  bracht wird, dass     Fasern    aus der Suspension auf der       durchlässigen        Fläche        abgelagert    und     Flüssigkeit    durch  die Fläche hindurch weggeführt werden,     und    dass     dann     die abgelagerten Fasern und die Suspension durch eine  turbulente Zone geführt werden,

   in     welscher    Fasern von  der     durchlässigen        Fläche        weggenommen    und in die     Sus-          penss:on        zurückgebracht        werden,    um     eine    Suspension mit  einer     grösseren        Konzentration        als    die     ursprüngliche          Konzentration    zu     bilden.     



       Zweckmässig    wird     dabei    die durchlässige Fläche  bewegt. Es können auch zwei Flächen     verwendet    wer  den. So kann beispielsweise die     Stoffsuspension    in den  Raum     zwischen    zwei sich     in    Bewegung befindliche Flä  chen     eingeführt    werden.  



  Die     Stoffsuspension        kann    auch durch mehr als nur  eine turbulente Zone     hindurchgeführt    werden, und die  Fasern können auf der durchlässigen     Fläche    zwischen       zwei    turbulenten Zonen abgelagert     werden.     



  Die turbulente Zone kann dadurch erzeugt werden,  dass ein     Fluidumsstrahl    auf die     durchlässige    Fläche       gerichtet    wird,     und.    zwar auf die der     Faserablagerungs-          seite    der Fläche gegenüberliegende Seite, oder dadurch,  dass die Suspension     mit    hoher     Geschwindigkeit    durch  eine lokal verengte Stelle geleitet wird. Auch kann die  turbulente Zone     durch    Zentrifugalkraft erzeugt werden.  



  Die auf der     durchlässigeri    Fläche abgelagerten  Fasern     können    durch äussere     Krafteinwirkung    entfernt  werden, beispielsweise     indem    der in der durchlässigen       Fläche    herrschende     hydrostatische    Druck einmal oder       mehrmals    umgekehrt wird, oder indem mittels hydrau  lisch oder mechanisch     erzeugter    Kräfte auf     die    auf der  durchlässigen Fläche abgelagerten Fasern eingewirkt       wird.     



  Das erfindungsgemässe Verfahren     ermöglicht    die  von der gewählten Papiermaschine pro Zeiteinheit  wegzuführende Wassermenge     herabzusetzen,    was wie  derum erlaubt,     ein.    bestimmtes Produkt     schneller    her  zustellen, oder, falls dies nichterwünscht wird,     die     Abmessungen der gewählten     Maschine    und ihr     Lei-          stungsbedarf    verringern zu können,

   ohne     dass        damit     eine entsprechende Herabsetzung der     Produktionsge-          schwindigkeit    in Kauf     genommen    werden müsste.  



  Die ebenfalls     Gegenstand    der     Erfindung    bildende  Vorrichtung     zur        Durchführung    des Verfahrens zeichnet  sich     erfindungsgemäss    aus durch wenigstens eine  durchlässige Fläche, Mittel um eine     dünnflüssige        faser-          haltige    Suspension in Kontakt mit der genannten Flä  che zu bringen, so dass sich Fasern     zeitweilig    auf letz  terer     ablagern,    und durch Mittel zur     Turbulenzerzeu-          gung,

      um die Fasern wider von der Fläche     wegzubeför-          dern;    wobei eine     konzentrierte        Fasersuspension    gebil  det wird.  



  Diese Vorrichtung besitzt     normalerweise        Einlassor-          gane    für eine faserhaltige Suspension, um diese in den  Raum zwischen einer     durchlässigen    Fläche, die zweck-         mässig    beweglich ist, und einer undurchlässigen Flä  che, oder     in:

      den Raum zwischen zwei ebenfalls zweck  mässig bewegbaren durchlässigen Flächen     einzuführen,     wobei die     Fasern    auf diesen Flächen zeitweilig abgela  gert     werden    können,     ferner    Mittel, um die turbulente  Zone in den     genannten    Raum oder nach diesem Raum  zu erzeugen, dank welchen die auf den Flächen abgela  gerten Fasern wieder wegbefördert können, sowie       einen        Auslass,    durch welchen die     faserhaltige    Suspen  sion     abfliessen        kann,

      um in die     Maschine        zur    Bildung  der flächigen Produkte zu gelangen.  



  Die vorstehend beschriebene Einrichtung wird im  nachfolgenden Teil der Beschreibung als     Vorform.appa-          rat    bezeichnet. Die mittlere     Geschwindigkeit    des Stoff  stromes ist     zweckmässig    zwischen     dem        Einlass    und  dem     Auslass    des     Vorformapparates    konstant. Dies ist  jedoch nicht     Bedingung.     



  Die bewegliche Fläche oder     Flächen    bilden zweck  mässig     wenigstens    einen Teil der Wand oder Wände  des     Vorformapparates.    Diese bewegbaren durchlässi  gen Flächen können beispielsweise gelochte     Riemen     oder Zylinder sein.  



  Die     erfindungsgemässe    Vorrichtung     isst        zweckmäs-          sig    so gebaut, dass sie pro     Zeiteinheit    durch einen: rela  tiv     beschränkten    gesamten     Arbeitsbereich    der porösen  Fläche     grosse    Wassermengen wegführen kann. Unter  besonders     zweckmässigen    Betriebsbedingungen der  Vorrichtung beträgt das maximale Gewicht der pro       Flächeneinheit    der porösen Flächen abgelagerten  Fasern wesentlich weniger als das Gewicht pro Flä  cheneinheit der später herzustellenden Papierbahn.

   Auf  diese Weise     können    pro Zeiteinheit in einem kompak  ten     Vorformapparat        grosse    Mengen an     dünnflüssigen     faserhaltigen Suspensionen vorgeformt werden. Es  wurde festgestellt, dass die Entwässerungsgeschwindig  keit durch eine     bestimmte        faserhaltige    Ablagerung auf  einer bestimmten     porösen,    Fläche wesentlich erhöht  werden     kann,    und zwar bis zu etwa 200 Mal, wenn das  Gewicht     der    faserigen Ablagerung von 50 g pro qm auf  5 g pro qm reduziert wird.  



  Die     Erfindung        wird    nachstehend beispielsweise       näher    erläutert, und zwar teilweise     anhand    der beige  fügten     Zeichnung.    Es zeigt:       Fig.    1 und 2 eine erste Ausführungsform einer     er-          findungsigemässen        Vorrichtung,    und zwar     Fig.    1 von  der Seite und teilweise     im        Schnitt,    und     Fig.    2 im Auf  riss;

         Fig.    3 eine     Seitenansicht,    teilweise im     Schnitt,    einer  weiteren Ausführungsform der     Vorrichtung;          Fig.    4 einen     Vertikalschnitt    durch eine dritte Aus  führungsform der Vorrichtung, und       Fig.5    einen Schnitt durch eine weitere Variante  der Vorrichtung.  



       Fig.    1 und 2 zeigen eine einfache Ausführungsform  einer Vorrichtung, die im folgenden, wie bereits er  wähnt, als     Vorformapparat        bezeichnet    wird.     Beim    ge  zeigten Beispiel wird eine relativ dünnflüssige     faserhal-          tige        Suspension    aus     einem        Speicherbehälter    (nicht  dargestellt) in ein Rohr     eingeführt,    welches     mit    einem  sich verjüngenden Verteiler 2     in    Verbindung steht.

    Dieser Verteiler ist von     bekannter    Bauart (teilweise  dargestellt) und er besitzt eine Anzahl     kleiner    Zweiglei  tungen 1, welche die dünnflüssige Suspension in     eine          Verteilervorrichtung    3 leiten, welche von beliebiger  Bauart sein kann,     in        welcher    die     verschiedenen.    Ströme  aus den Leitungen 1 des     sich.        verjüngenden    Verteilers      zu     einem    gleichförmigen und homogenen Strom     zusam-          mengefasst    werden,

       welcher        dann;    .mit     einer    geeigneten  mittleren Geschwindigkeit     zwischen        starren,    parallelen  Seitenwänden 4 und 5 sowie     Endwänden    6 durch  strömt.  



  Beim gezeigten Beispiel des     Vorformapperates    ist  der obere Teil der Seitenwand 5 gekrümmt und stösst  an     eine    flache, horizontal und verschiebbar angeord  nete Platte 7 an. Die andere Seitenwand 4 trägt an  ihrem obersten Ende     einen    Streifen aus biegsamem  Dichtungsmaterial 8, der sich über die ganze Breite der  Wand 4 erstreckt.

   Der     Dichtungsstreifen    steht in Be  rührung mit einem endlosen Band aus     flexiblem,    porö  sem Material 9,     beispielsweise    aus einem Drahtgeflecht  aus Phosphorbronze oder     rostfreiem    Stahl, welches  über Steuer- und     Führungsrollen    10, 11, 12 und 13  sowie     eine    Antriebsrolle 14 läuft.  



  Die Vorrichtung ist ebenfalls mit einer polierten  Platte 15 ausgerüstet, welche Starr hinter jedoch in  Berührung mit dem zwischen den Rollen 10 und 14  liegenden Teil des     Drahtgeflechtbandes    9     montiert    ist.  Die Platte ist, wie     Fig.2    zeigt, mit Löchern 16, 17  usw. versehen, und     ist    zweckmässig aus rostfreiem  Stahl     hergestellt.    Die Platte 15 besitzt an     einer    Stelle  gegenüber der Platte 7 einen     schmalen    Schlitz 18, wel  cher sich über die ganze     Arbeitsbreite    der Maschine  erstreckt und mit     einer    Düse 19 in Verbindung steht.

    Die Düse hat etwa die gleiche     Breitre    und ist an     eine     Hochdruckwasserwelle 20     angeschlossen.    Das Wasser  21, das durch das Drahtgeflecht 9 um die gelochte  Platte 15 wegfliesst, wird in einer Wanne 22 aufgefan  gen, von wo es in Rohre 23 gelangt und dem in die  Maschine einströmenden,     dünnflüssigen    frischen Stoff  neu     zugeführt    werden kann.

   Nach erfolgter Entwässe  rung setzt sich eine     dünne        Fasermatte    auf dem Draht  geflecht 9 ab, und bleibt darauf bis der dünne aus der  Düse 18 kommende     Frischwasserstrom    auf das Draht  geflecht auftrifft, und dabei die     Fasermatte    so lange  bearbeitet, bis sie das Drahtgeflecht verlässt und der  freien Fasersuspension der turbulenten Zone. 24 beige  mischt wird. Diese     Turbulenzzone    wird durch die in  der Nähe hegende Kante der Platte 7 erzeugt.

   Die ver  dickte Fasersuspension     strömt    über die Kante der  Platte 7 nach oben, und von dort in einen horizontalen  Kanal 25, welcher von der     Platte    7 und     Endwänden     26 gebildet ist. Aus dem Kanal 25 kann die Fasersus  pension     anschliessend    auf das Sieb der     Fourd:

  rinier-          Papiermaschine    geleitet werden, und     zwar    über einen  Schlitz, oder in den Trog einer     Zylinderpapierma-          schine,    oder in die Arbeitszone     einer    Papiermaschine  der im Schweizer Patent Nr. 443 874 beschriebenen  Bauart, oder in irgendeine andere bekannte Papierma  schine, welche dazu geeignet ist, die verlangte Art  Papier     herzustellen.     



  Zur     weiteren        Erläuterung    sei angenommen, dass  ein     Vorformapparat    der beschriebenen Art erforderlich  ist, um     eine    faserhaltige Suspension zu behandeln, wel  che nachher einer     Maschine        zugeführt    werden     soll,     welche eine Papierbahn von 250 cm Breite mit einem  Trockengewicht von 75 g pro qm mit einer Geschwin  digkeit von 61 m pro Minute     herstellt.    Es sei ferner  angenommen, dass die faserhaltige     Suspension    von der  Art ist, in welcher Faserflocken genügend     zerkleinert     werden können, wenn die Konsistenz 2,0 g pro Liter  beträgt,

   und die ohne nachteiligen Einfluss auf das her  zustellende Papier     dann    auf 4,0 g pro Liter erhöht wer-    den kann,     wenn        ein.        Vorformapparat    der oben be  schriebenen Art verwendet wird.  



  Dann ist:  (1) Menge der trockenen Fasern, die der Maschine       zugeführt    werden:  
EMI0003.0064     
    (2) Menge der Suspensionen, die, bei     vernachlässig-          barem    Faserverlust, der Papiermaschine zugeführt     wird:     
EMI0003.0068     
    (3) die dem     Verformapparat    zuzuführende     Suspen-          sionsmenge    bei angenommenem     vernachlässigbarem    Fa  serverlust:

    
EMI0003.0073     
    4) Die maximale, auf den porösen Flächen des       Vorformapparates    abgelagerte     Fasermenge        kann        selbst-          verständlich    jeden: beliebigen Wert aufweisen. Wie be  reits erwähnt kann jedoch die     Vorformkapazität    eines  beliebigen Apparates dadurch erhöht werden, dass die  maximale Faserablagerung auf einen relativ niedrigen  Wert beschränkt wird, und zwar verglichen     mit    dem  Trockengewicht des herzustellenden Papierbandes.  



  Es sei im     vorliegenden    Beispiel angenommen, dass  die maximale Faserablagerung auf 15 g pro qm     (Trok-          kengewicht)    beschränkt sei.  



  Da der     Vorformapparat    und die Papiermaschine       zweckmässig    Ströme     einer    faserhaltigen Suspension     mit          gleicher    Breite verwenden, beträgt die     zweckmässige     lineare     Geschwindigkeit    des biegsamen Drahtgeflechtes  9 beim gezeigten Beispiel:

    
EMI0003.0091     
    5) Um die sich auf die faserhaltige Suspension       beim    Eintreten in die     Vorformkammer    auswirkenden       Viskositätsspannungen    zu reduzieren, so     dass:    gleichzei  tig das     Län:gsausrichten    der Fasern vermindert wird,  sind die     Wände    4 und 5     zweckmässig    in solchem  Abstand voneinander angeordnet, dass mit     den,    einströ  menden 5805 1 pro Minute, wie weiter oben berechnet  wurde, in der Nähe der Dichtung 8 eine mittlere       Durchflussgeschwindigkeit    von 150 bis 300 m pro  Minute entsteht.  



  Im übrigen ist die Rückwand 5 zweckmässig in der  in     Fig.1    gezeigten Weise gebogen, um die mittlere       Geschwindigkeit    auf dem oben     erwähnten    Wert zu hal  ten,     wenn.    die Menge der     faserhaltigen    Suspension in  folge der Entwässerung durch das Drahtgeflecht 9 und  die Platte 15 reduziert wird.  



       Fig.    3 zeigt eine andere Bauform     eines        Vorformap-          parates,    in welchem Fasern auf dem Band 27 abgela  gert und wieder von.     diesem    weggeführt werden., und  zwar     in    verschiedenen     aufeinanderfoligenden    Stufen.

    Beim gezeigten Beispiel sind drei Stufen verwendet,  und drei Düsen 28, 29 und- 30 werden mit Wasser bei  verschiedenen geeigneten Drücken     gespiesen.    Auch  hier ist die Rückwand 31 der     Kammer    38 wieder ge-           krümmt,    wie bereits weiter oben beschrieben, aber sie  ist in drei Abschnitte     aufgeteilt,    und zwar durch     flache     horizontale     Platten    32, 33 und 34, welche gegenüber  den Düsen 28,

   29 und 30     liegen.    Jede     Platte    ist     zweck-          mässig    in der     Horizontalebene        verschiebbar        montiert,     und weist Mittel zu ihrer     Feststellung    auf     (nicht    darge  stellt) sowie Mittel 35, 36 und 37 zur Abdichtung,     uni     jeglichen     unabsichtlichen        Verlust    an     faserhaltiger    Sus  pension zu vermeiden.  



  Im     Betrieb    wird die Stellung der drei Platten 32,  33 und 34 bezüglich des     Drahtbandes    27 derart einge  stellt, um     in    der     faserhaltigen    Suspension     direkt    über  jeder     Platte    Turbulenz zu     erzeugen,    so dass die durch  von den Düsen 28,

   29 und 30 vom     Drahtband.    27 ab  gehobene     faserhaltige    Suspension innig mit     der    in den       verschiedenen        Teilen    der     Kammeer    38 vorhandenen  freien     faserhaltigen        Suspension,        vermischt        wird.     



  Um zu zeigen, wie     verschiedene        Arten    von     Vor-          formapparaten    zur     Befriedigung        eingesetzt    werden kön  nen, sei nachstehend     anhand        von:        Fig.    4     ein;        Vorform,-          apparat    beschrieben, bei welchem zum     Abheben:        dtr     auf der porösen     Fläche    abgelagerten Fasern     Zentrifu=          galkräfte    verwendet werden.

    



  Bei diesem Beispiel     besitzt    der     Vorformapparat          eine        Eintrittsleitung,    welche von     parallelen,    Seitenwän  den 40 und 32     gebildet    wird, die     ihrerseits        zwischen.     Endwänden 52     liegen,

      wobei der     Abstand    zwischen  den     Endwänden    52     etwa    gleich     gross    ist wes die Breite  des später     herzustellendem.        Papierbandes.        Dieser    Lei  tung wird     eine    dünnflüssige     faserhaltige    Suspension 41  zugeführt, und zwar aus     irgendwelchem,        bekannten    Vor  richtungen (nicht dargestellt),

       welche    die     faserhaltige     Suspension verteilt und     homogenisiert.    Solche     Vorrich-          tungen        sind    dem     Fachmann    bekannt. Die in der Lei  tung vorhandene faserhaltige     Suspension    wird     hinter     einem     Streifen    aus     biegsamen,    Dichtungsmaterial 43,  z.

   B. aus Gummi oder     Kunststoff,    und in eine     Kammer     44 geleitet, welche durch den Mantel     eines        Zylinders     45     und.        die    gebogene     Fortsetzung    der     Wand    42     gebildet     wird. Der Zylinder 45     besteht        zweckmässig        aus        einem          offenen        Gerüst,    welches durch poröses     Material,    z. B.

         ein    Drahtgeflecht, abgedeckt ist, um     -eine    im wesent  lichen     glatte    und     kontinuierlcihe        Zylinderoberfläche    zu  bilden.

   Der Zylinder 45     kann,    eine     Anzahl        Speichen,    46       aufweisen,    und zwar an jedem Ende oder in     verschie-          denen    Ebenen über seine Länge,     welsche        starr    an     einer     Welle 47 befestigt sind, welche in Lagern (nicht darge  stellt) geführt ist, wo     der    Zylinder     drehbar        montiert       und durch geeignete     Mittel    angetrieben ist,

   und     zwar        in     der     angezeigten        Richtung.    Der     Zylinder    ist so angeord  net, dass der     Streifen    aus     Abdichtungsmaterial    43     die          Zylinderoberfläche    berührt.

   Jedes Ende des Zylinders  steht     in        Berührung    mit     einem,        kreisförmigen;        Teil        eines     Dichtungsmaterials, welches     an    der     Innenseite    der     Ver-          längerungen    der Endwände 52 befestigt ist,     und    das       Ganze    gegen     ein        Ausfliessen    der     faserhaltigen    Suspen  sion     abzudichten.     



  Die gekrümmte     Verlängerung    der Wand 42 ist       zweckmässig    so     ausgebildet,    um eine Kammer 44 zu  bilden., welche die Form eines Teils     eines        Ringes    mit       zunehmend        abnehmendem        Krümmungsradius    aufweist.

    Au ihrem Ende trägt die     Wand    42 einen     Streifen    48  aus biegsamen     Dichtungsmaterial,    dessen Länge der  Breite des     Zylinders    45     entspricht,    welcher     in        Berüh-          rung        mit        einem        kleineren;        Zylinder    49 gleicher     Breite          angeordnet    ist.

   Der     kleine        Zylinder    49 ist     zweckmässig     mit     einer    porösen Fläche umgeben, und drehbar in       Lagern.    50 gelagert. Der     Zylinder    besitzt üblicherweise       einen    hohlen     Kern.    51, der verschiebbar im     Innern    des       Zylinders    angeordnet ist, und über die Welle 50 dreh  bar gelagert ist.

       Über    diese     Welle    ist der im weiteren       über    geeignete Stopfbüchsen (nicht     dargestellt)    an     eine     Vakuumquelle     angeschlossen.    Der     Zylinder    49 ist       ebenfalls    zweckmässig     mit    Dichtungen umwickelt, wel  che mit den Endwänden 52     zusammenwirken,    wobei  diese Dichtungen     ähnlich    ausgebildet sind wie jene, die       im    Zusammenhang mit dem grossen     Zylinder    45 be  schrieben wurden.  



  Im     Betrieb    wird ein     Vorformapparat        gemäss        Fig.    4  mit einer     dünnflüssigen,    homogenen     faserhaltigen        Sus-          pension        gespiesen.    Diese Suspension     wird    durch die       Eintrittsleitung    mit     einer        geeigneten        volumentrischen          Durchflussgeschwindigkeit    zugeführt, derart,

   dass in  der Leitung ein statischer Druck  h      erzeugt        wird.    Dis  Höhe  h  und die     radiale        Breite    der Kammer 44 sind       zweckmässig    so     gewählt,    dass an einer Stelle in der  Nähe der     Abdichtung    43 die     faserhaltige    Suspension  eine     mittlere        Geschwindigkeit        erreicht,    welche grösser  ist als die halbe     Umfangsgeschwindigkeit    des     Zylinders     45,

   und dass die Suspension     einen        restlichen    statischen  Druck     aufweist,    er     ausreicht,        damit    das Wasser der Sus  pension durch die     Oberfläche    des Zylinders     wegfliessen     kann.

   Die     Umfangsgeschwindigkeit    des     Zylinders        wird          zweckmässig    so     gewählt,        dass    sie     mit        folgendem        Wert     RTI ID="0004.0231" WI="23" HE="3"LX="1167" LY="1970">  übereinstimmt:     
EMI0004.0232     
  
    Gew. <SEP> pro <SEP> Flächeneinheit <SEP> der <SEP> Papierbahn. <SEP> X <SEP> Lineargeschwindigkeit <SEP> der <SEP> Papierbahn
<tb>  Max. <SEP> Gewicht <SEP> pro <SEP> Flächeneinheit <SEP> der <SEP> auf <SEP> dem <SEP> Zylinder <SEP> abgelagerten <SEP> Fasern.

         Bei Verwendung der Daten, welche für den früher  beschriebenen     Vorformapparat        aufgestellt    wurden, und  unter     Annahme        derselben        Betriebsbedingungen,        sollte     demnach die Umfangsgeschwindigkeit     des        Zylinders    45  300 m pro Minute     betragen.        Zweckmässig    besitzt der  Zylinder einen     realtiv        kleinen    Durchmesser, um, bei  einer     Umfangsgeschwindigkeit    von 300 m pro     Minute,

       in der im     Innern    der     Kammer    44     vorhandenem:        faser-          haltigen    Suspension einen     relativ        kräftigen    Zentrifugal  effekt hervorzurufen. Auch     der        kleine        Zylinder    49  kann auf ähnliche Weise angetrieben     werden,    und zwar  ebenfalls mit einer     Umfangsgeschwindigkeit    von 300 m  pro Minute.

      An     einer    Stelle in der     Gegend.    des zweiten     Abdich-          tungsstreifens    48     wird    der durch     Zentrifugalwirkung     erzeugte Druck den     statischen    Druck der     faserhaltigen          Suspension    im     Innern    der Kammer 44 überschreiten,  und die auf der Oberfläche des Zylinders 45 abgelager  ten:

   Fasern werden vom     Zylinder    45 weggeschleudert,  um der     Oberfläche    des Zylinders 49 zu folgen, und zwar       infolge        des    im     hohlen        Kern    51 im     Innern    des kleinen       Zylinders    49 erzeugten Vakuums.,     und    um einer     geeig-          neten;    Leitung zugeführt zu     werden,    so z.

   B. jener, 'e  von den Wänden 52 gebildet ist, von wo die Fasersus  pension     dann        einer    geeigneten     Papiermaschine        zuge-          führt    werden kann.

        Das durch die poröse     Oberfläche    des Zylinders 45  weggeführte Wasser 53 kann auf geeignete Weise     ge-          sammelt    und entweder abgeleitet oder     einer    Pumpe  zugeführt werden, von wo das Wasser     dann    zur weite  ren Verdünnung des frischen, dem     Vorformapparat          zugeführten        Stoffes    dienen     kann.     



  Bei     der    in     Fig.    5 dargestellten     Vorformapparat    sind  zwei     endlose        Bänder    61 und 62 aus gelochtem Mate  rial z. B.     Drahtgeflechte    aus Kunststoff oder Bronze,  vorgesehen. Sie     werden,    über     ähnliche,        jedoch.    gegen  läufige Bahnen geführt, und zwar über acht freilau  fende Rollen 63 und 64, 65 und 66, 67 und 68 sowie  92 und 93.

   Die Bänder werden in den     angezeigten     Richtungen angetrieben, und zwar vorteilhaft mit     glei-          cher        Geschwindigkeit,    was mittels der     Antriebsrollen     69 und 70 erfolgt.     Diese    Bänder werden     geführt    oder  gesteuert     mittels    verstellbar montierten     Rollen    71 und  72, welche selbst durch an sich     bekannte    (nicht     darge-          stellte)    Mechanismen gesteuert werden.  



  Die     dünnflüssige    faserhaltige Suspension wird     mit-          tels    früher     beschriebener        Vorrichtungen    als einheit  licher und homogener Strom     einer    Düse. 73, oder     einer     ähnlichen geeigneten     Leitung    zugeführt, welche in den  zwischen     den    durchlässigen     Bändern,    welche über     die     Rollen 63 und 64 laufen, gebildeten Spalt     einmünden.     



       Wenn,    wie bei den früheren     Beispielen,    der Vor  formapparat Papierstoff für     eine    mit 61 m pro     Minute     laufende     Papiermaschine        liefern    soll, muss, die     Ge-          schwindigkeit    des Stoffes im Innern des     Vorformappa-          rates        ebenfalls    61 m pro     Minute    oder     mehr    betragen.  



  So müssen also     die        durchlässigen    Bänder 61 und  62 mit 61 m pro     Minute    oder     einer    höheren     Geschwinm          digkeit    angetrieben werden.  



  Damit es möglich ist, in breiten. Bereichen     zu    arbei  ten, hat es sich     als    nützlich     erwiesen,    die Austrittsdüse  73 im     Durchmesser    verstellbar zu     gestalten,    und     die     Rollen 63 und 64 in Lagern     anzuordnen:,    welche in der       Horizontalebene        gegenseitig    verstellbar sind.  



  Wie     Fig.    5 zeigt, laufen die     durchlässigen        Bänder     61 und 62 dank der     Anordnung    der Rollen 65 und 66  leicht     gegeneinander.    Bei     diesem        speziellen    Apparat       bildet    der vertikale Durchgang     zwischen    den     Rollen    63  und 64 und den Rollen 65 und 66 die eigentliche Vor  formzone.  



  Sobald die     faserhaltige        Suspension        die        zusammen-          laufenden    Bänder     erreioht,        wird:

      ein Druck erzeugt und  unter dem     Einfluss    dieses Druckes und des     statischen          Druckes,    strömt     Wasser    aus der Suspension nach aus  sen und     hinterlässt        eine        faserige    Ablagerung auf jedem       Band.    Das abgeleitete Wasser wird     zweckmässig    in       einer        Anzahl        Leitungen    oder Behälter 74 und 77,

   75  und 78 und 76 und 79     gesammelt.    Dies erfolgt über       Abstreiforgane    80     und    83, 81     und    84, sowie 82  und 85, welche aus jedem beliebigen     Material        bestehen     können, so z. B. aus Nylon oder rostfreiem     Stahl.    Das       abgeleitete    Wasser kann     dann:    zur weiteren     Verdün-          nung    des     einströmenden    Stoffes     verwendet    werden.  



  Der Grad der     Verengung    zwischen den Bändern. 61  und 62 wird, in einem     gewissen    Masse, die Menge des       abgeführten    Wasser bestimmen.     Wenn    Viskositäts  kräfte und     Turbulenz    im Stoff     vermieden    werden sol  len,     muss    der die     Oberfläche    der     Rollen    65 und 66  trennende Abstand so     gewählt        sein,

      dass     die    mittlere       Geschwindigkeit        des    den Spalt     verlassenden    Stoffes       gleich    der Geschwindigkeit der     durchlässigen    Bänder ist.  



  Es     wurde    jedoch     festgestellt,    dass bei einigen faser  haltigen Suspensionen     Turbulenz        wünschenswert    ist,    und zwar innerhalb der     Behandlungszone.    Dies     kann     durch     Verminderung    der     Verengung    zwischen den Bän  dern 61 und 62 erreicht werden, z.

   B. indem der Ab  stand der Rollen 65 und 66 erhöht wird.     Der    am be  sten geeignete     Abstand    für     einen        bestimmten    Stoff  kann nur durch     Versuche    gefunden     werden.    Zweck  mässig     sind    die Lager der Rollen 65 und 66 verstell  bar, und zwar in der Horizontalebene, und. die Rollen  67 und 68 können ebenfalls verstellbar sein, so     dass        in     jedem Band die richtige Spannung aufrechterhalten  werden kann, nachdem die Rollen 63 und 64, oder 65  und 66     verstellt    wurden.  



       Damit    die     Entwässerung    nicht     vorzeitig        erfolgt,     können Platten 86 und 87 zwischen den Rollen 63 und  64 und den Bändern 61 und 62     angeordnet    werden.  Diese     Platten    können aus jedem beliebigen Material       bestehen;    welche bei Berührung     mit        den,        Bändern    und  Rollen gute     Verschleisseigenschaften        aufweisen,    so  z. B. Nylon oder     rostfreier    Stahl.  



  Die Rollen 65 und 66     halben        zweckmässig        geringe     Abmessungen, ohne dass dabei jedoch     die        Steifheit    und  die Genauigkeit mit der Anlage     darunter    leiden     soll.     Bei grossen Maschinen     können    sie durch     grössere    Rol  len 68 und 69 abgestützt sein.  



  Die dünne     faserhaltige    Ablagerung auf jedem     Band.     wird starken Zentrifugalkräften     ausgesetzt,        sobald    .sie  das Ende des Spaltes zwischen den Rollen 65 und 66       erreicht.    Die     Fasern    verlassen die Bänder und vermi  schen sich     mit    der     Stoffsuspension,    um     schliesslich    den  Apparat als vertikal nach unten     wandernder        zusam-          menhaftender    Strom zu verlassen.

   Dieser Strom kann,  nachdem er auf geeignete Weise     gesammelt    und verzö  gert wurde einer     Papiermaschine        bekannter    Bauart       zugeführt    werden.  



  Es ist klar,     dass    sich ein solcher Apparat zur Be  handlung von Papierstoff in der     Vorformzone    unter  den verschiedensten hydraulischen Bedingungen eignet,  wie sie beispielsweise durch die verschiedensten     Kom-          binationen    von     Bandgeschwindigkeit,        Eintrittsge-          schwindigkeit        des        Stoffes,        Spaltverengung        und    Abmes  sungen des Spaltendes auftreten     können.     



  Weitere.     Änderungen    der     hydraulischen        Bedingun-          gen    während der Entwässerung     können        durch    Verwen  dung von etwas anderen Formen des gleichen Appara  tes erfüllt werden. So beispielsweise wenn Sprühdüsen  90 und 91 verwendet werden, um die sich auf den  Bändern abgelagerten. Fasern zu entfernen, oder     indem     die Rollen 65     und    66 durch Rollen ersetzt werden,  deren durchlässige     Mantelflächen    mit Sprühdüsen zum  selben Zweck versehen     sind.  



      Method and device for the production of flat fiber products The present invention relates to a method and a device for producing flat fiber products.



  In known paper machines, a thin liquid suspension of fibers or other additives in water is fed to a moving porous surface so that the water can flow away through this surface and a fibrous mat remains on the surface, which is then removed from it Area is removed, pressed and dried to form a paper web.



  It is clear that for a porous surface with certain dimensions and a suspension with certain drainage properties, the speed at which a certain paper web can be produced can be increased by the consistency of the material released into the formation zone fibrous suspension is increased.

   It has been found, however, that with an excessive increase in consistency, the paper produced loses its evenness and can therefore have damaged areas. When using suspensions with long, coarsely frayed fibers (such as those used in the production of thick or coarse papers, for example), the maximum permissible consistency is less than 2.5 g fibers per liter of water.

   Since pulp suspensions for strong papers also have low dewatering speeds, which are normally low, the speed at which such papers can be produced on known machines is in fact very limited.



  It is known that fibers or flakes which spoil the evenness of the product can be avoided if the suspension is exposed to an intensi ven turbulence, e.g. B. by the Sus pension is passed through a chamber in which mechanically driven agitators are arranged; or by forcing the suspension under pressure through a hydraulic system that is designed to create intense turbulence therein.

      If paper with a good structure and good evenness is required, then: The shredding of the fiber flocks must be as complete as possible. To achieve this, it was found that the swirling must take place when the suspension has a relatively low consistency.

   In known machines, the paper stock with such a required low consistency is introduced into the forming zone in the manner mentioned above, the speed at which the paper web is produced being limited by the fact that large amounts of water have to be removed in order to to deposit the required weight of fibers per unit area.



  A process for the production of paper has now been found in which the fiber-containing suspension can have a significantly higher consistency than in the conventional production process during the formation of the paper web. So it was found in splielweise that for the production of strong or firm paper of the aforementioned type with the method described below, the consistency of the suspension can be increased from 2.5 g per liter to 4 g per liter without affecting the quality of the produced paper would suffer.



  The inventive method for the production of flat fiber products is characterized in that a stream with fibers evenly distributed therein is formed from a low-viscosity fiber-containing suspension, which stream has a width that corresponds approximately to the width of the flat fiber product to be produced, that a part of the water of the sus pension is carried away, so that the consistency of the stream is increased, and that this stream is introduced into a machine for forming the sheet-like fiber product.



  Since the method is intended in particular for paper manufacture, the last-mentioned machine is of course a paper machine. This paper machine can be any of the known machines, e.g. B. a Fourdrinier or Fourdrinier machine, a drum paper machine or a paper web forming machine of another type, such as those described, for example, in Swiss Patent 443 874;

      is, the only difference between such machines compared to the machines known per se is that they can be operated with fiber-containing suspensions, the consistency of which is significantly higher than is normally customary or permissible.



  A particularly expedient form of this method is that a fiber-containing liquid suspension is brought into contact with a permeable surface, that fibers from the suspension are deposited on the permeable surface and liquid is carried away through the surface, and then the deposited Fibers and the suspension are passed through a turbulent zone,

   in French fibers removed from the permeable surface and returned to the suspensions in order to form a suspension with a greater concentration than the original concentration.



       The permeable surface is expediently moved. Two surfaces can also be used. For example, the pulp suspension can be introduced into the space between two moving surfaces.



  The pulp suspension can also be passed through more than one turbulent zone and the fibers can be deposited on the permeable surface between two turbulent zones.



  The turbulent zone can be generated in that a fluid jet is directed onto the permeable surface, and. on the side opposite the fiber deposit side of the surface, or in that the suspension is passed through a locally constricted point at high speed. The turbulent zone can also be generated by centrifugal force.



  The fibers deposited on the permeable surface can be removed by external force, for example by reversing the hydrostatic pressure prevailing in the permeable surface one or more times, or by acting on the fibers deposited on the permeable surface by means of hydraulically or mechanically generated forces.



  The inventive method makes it possible to reduce the amount of water to be removed from the selected paper machine per unit of time, which in turn allows a. to manufacture a certain product more quickly or, if this is not desired, to be able to reduce the dimensions of the selected machine and its power requirements,

   without having to accept a corresponding reduction in production speed.



  The device for carrying out the method, which is also the subject of the invention, is characterized according to the invention by at least one permeable surface, means for bringing a thin, fiber-containing suspension into contact with the said surface, so that fibers are temporarily deposited on the latter, and by means of turbulence generation,

      to move the fibers back away from the surface; whereby a concentrated fiber suspension is gebil det.



  This device normally has inlet devices for a fiber-containing suspension in order to transfer it into the space between a permeable surface, which is expediently movable, and an impermeable surface, or in:

      introduce the space between two also expediently movable permeable surfaces, the fibers on these surfaces can be temporarily deposited, further means to generate the turbulent zone in the space mentioned or after this space, thanks to which the deposited on the surfaces Fibers can be transported away again, as well as an outlet through which the fiber-containing suspension can flow off,

      to get into the machine to form the flat products.



  The device described above is referred to as Vorform.appa- rat in the following part of the description. The mean speed of the material flow is expediently constant between the inlet and the outlet of the preform apparatus. However, this is not a requirement.



  The movable surface or surfaces expediently form at least part of the wall or walls of the preform apparatus. These movable permeable surfaces can be, for example, perforated belts or cylinders.



  The device according to the invention is expediently constructed in such a way that it can carry away large amounts of water per unit of time through a relatively limited total working area of the porous surface. Under particularly advantageous operating conditions of the device, the maximum weight of the fibers deposited per unit area of the porous surfaces is significantly less than the weight per unit area of the paper web to be produced later.

   In this way, large quantities of thin, fiber-containing suspensions can be preformed per unit of time in a compact preforming apparatus. It was found that the drainage speed can be increased significantly by a certain fibrous deposit on a certain porous surface, up to about 200 times if the weight of the fibrous deposit is reduced from 50 g per square meter to 5 g per square meter .



  The invention is explained in more detail below, for example, in part with reference to the accompanying drawings. 1 and 2 show a first embodiment of a device according to the invention, namely FIG. 1 from the side and partially in section, and FIG. 2 in elevation;

         3 shows a side view, partly in section, of a further embodiment of the device; FIG. 4 shows a vertical section through a third embodiment of the device, and FIG. 5 shows a section through a further variant of the device.



       1 and 2 show a simple embodiment of a device which, as already mentioned, is referred to below as a preform apparatus. In the example shown, a relatively thin, fiber-containing suspension is introduced from a storage container (not shown) into a tube which is connected to a tapering distributor 2.

    This distributor is of known type (partially shown) and it has a number of small Zweiglei lines 1, which direct the liquid suspension in a distributor device 3, which can be of any type in which the various. Currents from the lines 1 of the itself. tapered distributor can be combined into a uniform and homogeneous flow,

       which then; . Flows through at a suitable average speed between rigid, parallel side walls 4 and 5 and end walls 6.



  In the example of the preform apparatus shown, the upper part of the side wall 5 is curved and abuts a flat, horizontally and displaceably angeord designated plate 7. The other side wall 4 carries at its uppermost end a strip of flexible sealing material 8 which extends over the entire width of the wall 4.

   The sealing strip is in contact with an endless band of flexible, porous material 9, for example made of a wire mesh made of phosphor bronze or stainless steel, which runs over control and guide rollers 10, 11, 12 and 13 and a drive roller 14.



  The device is also equipped with a polished plate 15 which is rigidly mounted behind but in contact with the part of the wire mesh belt 9 lying between the rollers 10 and 14. The plate is, as Fig.2 shows, provided with holes 16, 17, etc., and is expediently made of stainless steel. The plate 15 has at a point opposite the plate 7 a narrow slot 18, wel cher extends over the entire working width of the machine and is connected to a nozzle 19 in connection.

    The nozzle has approximately the same width and is connected to a high pressure water shaft 20. The water 21, which flows away through the wire mesh 9 around the perforated plate 15, is caught in a tub 22, from where it enters pipes 23 and can be re-fed to the thin, liquid fresh substance flowing into the machine.

   After drainage, a thin fiber mat settles on the wire mesh 9, and remains on it until the thin stream of fresh water coming from the nozzle 18 hits the wire mesh, and the fiber mat is processed until it leaves the wire mesh and the free one Fiber suspension of the turbulent zone. 24 beige is mixed. This zone of turbulence is generated by the edge of the plate 7 lying in the vicinity.

   The ver thickened fiber suspension flows over the edge of the plate 7 upwards, and from there into a horizontal channel 25 which is formed by the plate 7 and end walls 26. The fiber suspension can then be transferred from channel 25 to the Fourd sieve:

  rinier- paper machine, through a slot, or in the trough of a cylinder paper machine, or in the work zone of a paper machine of the type described in Swiss Patent No. 443 874, or in any other known paper machine which is suitable to produce the required type of paper.



  For further explanation it is assumed that a preform apparatus of the type described is required in order to treat a fiber-containing suspension which is to be fed to a machine afterwards which produces a paper web of 250 cm width with a dry weight of 75 g per square meter at a speed of 61 m per minute. It is further assumed that the fiber-containing suspension is of the type in which fiber flakes can be sufficiently comminuted if the consistency is 2.0 g per liter,

   and which can then be increased to 4.0 g per liter without adversely affecting the paper to be produced if a. Preform apparatus of the type described above is used.



  Then: (1) Amount of dry fibers fed into the machine:
EMI0003.0064
    (2) Amount of suspensions that are fed to the paper machine with negligible fiber loss:
EMI0003.0068
    (3) the amount of suspension to be fed to the deforming apparatus with an assumed negligible fiber loss:

    
EMI0003.0073
    4) The maximum amount of fibers deposited on the porous surfaces of the preform apparatus can of course have any value. As already mentioned, however, the preform capacity of any apparatus can be increased by limiting the maximum fiber deposition to a relatively low value compared to the dry weight of the paper tape to be produced.



  It is assumed in the present example that the maximum fiber deposit is limited to 15 g per square meter (dry weight).



  Since the preforming apparatus and the paper machine expediently use streams of a fiber-containing suspension with the same width, the expedient linear speed of the flexible wire mesh 9 in the example shown is:

    
EMI0003.0091
    5) In order to reduce the viscosity stresses affecting the fiber-containing suspension when it enters the preforming chamber so that: at the same time the length alignment of the fibers is reduced, the walls 4 and 5 are expediently arranged at such a distance from one another that with the inflowing 5805 1 per minute, as was calculated above, in the vicinity of the seal 8 an average flow rate of 150 to 300 m per minute is created.



  In addition, the rear wall 5 is suitably bent in the manner shown in Figure 1 in order to keep the average speed at the above-mentioned value, if. the amount of fiber-containing suspension as a result of the drainage through the wire mesh 9 and the plate 15 is reduced.



       3 shows another design of a preform apparatus, in which fibers are deposited on the belt 27 and removed again. be led away from this, in various successive stages.

    In the example shown, three stages are used and three nozzles 28, 29 and 30 are fed with water at various suitable pressures. Here, too, the rear wall 31 of the chamber 38 is curved again, as already described above, but it is divided into three sections, namely by flat horizontal plates 32, 33 and 34, which face the nozzles 28,

   29 and 30 lie. Each plate is expediently mounted displaceably in the horizontal plane, and has means for securing it (not shown) and means 35, 36 and 37 for sealing in order to avoid any unintentional loss of fibrous suspension.



  In operation, the position of the three plates 32, 33 and 34 with respect to the wire belt 27 is set in such a way as to generate turbulence in the fiber-containing suspension directly above each plate, so that the

   29 and 30 from the wire band. 27 from lifted fiber-containing suspension is intimately mixed with the free fiber-containing suspension present in the various parts of the chamber 38.



  In order to show how different types of preform apparatus can be used for satisfaction, let us refer to: FIG. 4; Preform apparatus described in which centrifugal forces are used to lift off: the fibers deposited on the porous surface.

    



  In this example, the preform apparatus has an entry line which is formed by parallel, Seitenwän 40 and 32, which in turn between. End walls 52 lie,

      wherein the distance between the end walls 52 is approximately equal to the width of the later to be produced. Paper tape. This Lei device is supplied with a thin, fiber-containing suspension 41, from some known device (not shown),

       which distributes and homogenizes the fiber-containing suspension. Such devices are known to the person skilled in the art. The existing in the Lei device fibrous suspension is behind a strip of flexible, sealing material 43, z.

   B. made of rubber or plastic, and passed into a chamber 44 which through the jacket of a cylinder 45 and. the curved continuation of wall 42 is formed. The cylinder 45 expediently consists of an open framework, which is formed by porous material, e.g. B.

         a wire mesh that is covered to form a substantially smooth and continuous cylinder surface.

   The cylinder 45 can have a number of spokes 46, at each end or in different planes along its length, which are rigidly attached to a shaft 47 which is guided in bearings (not shown) where the cylinder is is rotatably mounted and driven by suitable means,

   in the direction indicated. The cylinder is arranged so that the strip of sealing material 43 contacts the cylinder surface.

   Each end of the cylinder is in contact with a circular one; Part of a sealing material, which is attached to the inside of the extensions of the end walls 52, and to seal the whole against an outflow of the fibrous suspension.



  The curved extension of the wall 42 is expediently designed in such a way as to form a chamber 44 which has the shape of part of a ring with an increasingly decreasing radius of curvature.

    At its end, the wall 42 carries a strip 48 of flexible sealing material, the length of which corresponds to the width of the cylinder 45, which is in contact with a smaller one; Cylinder 49 is arranged of the same width.

   The small cylinder 49 is expediently surrounded by a porous surface and rotatable in bearings. 50 stored. The cylinder usually has a hollow core. 51, which is slidably arranged in the interior of the cylinder, and is rotatably mounted on the shaft 50 bar.

       The shaft is connected to a vacuum source via suitable stuffing boxes (not shown). The cylinder 49 is also expediently wrapped with seals wel che with the end walls 52 cooperate, these seals are similar to those that were written in connection with the large cylinder 45 be.



  In operation, a preform apparatus according to FIG. 4 is fed with a thin, homogeneous, fiber-containing suspension. This suspension is fed through the inlet line with a suitable volumetric flow rate in such a way that

   that a static pressure h is generated in the line. The height h and the radial width of the chamber 44 are expediently chosen so that at a point in the vicinity of the seal 43 the fiber-containing suspension reaches an average speed which is greater than half the circumferential speed of the cylinder 45,

   and that the suspension has a residual static pressure that is sufficient for the water of the sus pension to flow away through the surface of the cylinder.

   The circumferential speed of the cylinder is expediently chosen so that it corresponds to the following value RTI ID = "0004.0231" WI = "23" HE = "3" LX = "1167" LY = "1970">:
EMI0004.0232
  
    Weight <SEP> per <SEP> unit area <SEP> of the <SEP> paper web. <SEP> X <SEP> Linear speed <SEP> of the <SEP> paper web
<tb> Max. <SEP> weight <SEP> per <SEP> unit area <SEP> of the <SEP> on <SEP> the <SEP> cylinder <SEP> deposited <SEP> fibers.

         Using the data which were established for the preform apparatus described earlier, and assuming the same operating conditions, the circumferential speed of the cylinder should accordingly be 45,300 m per minute. The cylinder expediently has a relatively small diameter in order to, at a peripheral speed of 300 m per minute,

       to cause a relatively powerful centrifugal effect in the fiber-containing suspension present in the interior of the chamber 44. The small cylinder 49 can also be driven in a similar manner, also at a peripheral speed of 300 m per minute.

      At one point in the area. of the second sealing strip 48, the pressure generated by centrifugal action will exceed the static pressure of the fiber-containing suspension inside the chamber 44, and that deposited on the surface of the cylinder 45:

   Fibers are thrown away from the cylinder 45 to follow the surface of the cylinder 49 due to the vacuum created in the hollow core 51 inside the small cylinder 49., And around a suitable; Line to be fed, so z.

   B. that, 'e is formed by the walls 52, from where the fiber suspension can then be fed to a suitable paper machine.

        The water 53 carried away through the porous surface of the cylinder 45 can be collected in a suitable manner and either drained or fed to a pump, from where the water can then serve to further dilute the fresh material fed to the preform apparatus.



  In the preform apparatus shown in Fig. 5, two endless belts 61 and 62 are made of perforated Mate rial z. B. wire mesh made of plastic or bronze, provided. You will, about similar, however. guided against running tracks, namely via eight free-running rollers 63 and 64, 65 and 66, 67 and 68 as well as 92 and 93.

   The belts are driven in the indicated directions, to be precise advantageously at the same speed, which takes place by means of the drive rollers 69 and 70. These belts are guided or controlled by means of adjustably mounted rollers 71 and 72, which are themselves controlled by mechanisms known per se (not shown).



  The thin, fiber-containing suspension is produced as a uniform and homogeneous stream of a nozzle by means of devices described earlier. 73, or a similar suitable line which opens into the gap formed between the permeable belts which run over the rollers 63 and 64.



       If, as in the earlier examples, the preform apparatus is to supply paper stock for a paper machine running at 61 m per minute, the speed of the stock inside the preform apparatus must also be 61 m per minute or more.



  So the permeable belts 61 and 62 must be driven at 61 m per minute or a higher speed.



  So that it is possible in broads. To arbei th areas, it has proven useful to make the outlet nozzle 73 adjustable in diameter and to arrange the rollers 63 and 64 in bearings: which are mutually adjustable in the horizontal plane.



  As shown in Fig. 5, the permeable belts 61 and 62 easily run against each other thanks to the arrangement of the rollers 65 and 66. In this particular apparatus, the vertical passage between rollers 63 and 64 and rollers 65 and 66 forms the actual pre-forming zone.



  As soon as the fiber-containing suspension reaches the converging ligaments:

      a pressure is generated and under the influence of this pressure and the static pressure, water flows out of the suspension and leaves a fibrous deposit on each belt. The drained water is expediently in a number of pipes or tanks 74 and 77,

   75 and 78 and 76 and 79 collected. This is done via stripping elements 80 and 83, 81 and 84, and 82 and 85, which can be made of any material, such as. B. made of nylon or stainless steel. The diverted water can then: be used to further dilute the inflowing substance.



  The degree of narrowing between the ligaments. 61 and 62 will, to a certain extent, determine the amount of water removed. If viscosity forces and turbulence in the fabric are to be avoided, the distance separating the surface of the rollers 65 and 66 must be chosen so that

      that the mean speed of the fabric leaving the gap is equal to the speed of the permeable belts.



  However, it has been found that with some fibrous suspensions, turbulence is desirable within the treatment zone. This can be achieved by reducing the constriction between the bands 61 and 62, e.g.

   B. by the stand from the rollers 65 and 66 is increased. The most suitable distance for a particular substance can only be found through experimentation. Appropriately, the bearings of the rollers 65 and 66 are adjustable bar, in the horizontal plane, and. rollers 67 and 68 can also be adjustable so that proper tension can be maintained in each belt after rollers 63 and 64, or 65 and 66 have been adjusted.



       So that the drainage does not occur prematurely, plates 86 and 87 can be arranged between the rollers 63 and 64 and the belts 61 and 62. These plates can be made of any material; which have good wear properties when in contact with the, belts and rollers, such. B. nylon or stainless steel.



  The rollers 65 and 66 are expediently small in size, without the stiffness and the accuracy of the system being adversely affected. On large machines, they can be supported by larger rollers 68 and 69.



  The thin fibrous deposit on each band. is subjected to strong centrifugal forces as soon as it reaches the end of the gap between rollers 65 and 66. The fibers leave the belts and mix with the pulp suspension in order to finally leave the apparatus as a cohesive stream moving vertically downwards.

   This stream, after it has been appropriately collected and delayed, can be fed to a paper machine of known type.



  It is clear that such an apparatus is suitable for treating paper stock in the preform zone under a wide variety of hydraulic conditions, such as those that can occur, for example, through a wide variety of combinations of belt speed, entry speed of the stock, gap narrowing and dimensions of the gap end .



  Further. Changes in hydraulic conditions during drainage can be met by using slightly different forms of the same apparatus. For example, when spray nozzles 90 and 91 are used to remove the deposited on the belts. To remove fibers, or by replacing the rollers 65 and 66 with rollers, the permeable lateral surfaces of which are provided with spray nozzles for the same purpose.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH I Verfahren zur Herstellung von flächigen. Faserpro dukten, dadurch gekennzeichnet, dass aus einer dünn,- flüssigen faserhaltigen Suspension ein Strom mit darin gleichmässig verteilten. Fasern gebildet wird, welcher Strom eine Breite aufweist, die etwa der Breite das herzustellenden flächigen Faserproduktes entspricht, PATENT CLAIM I Process for the production of flat. Fiber products, characterized in that from a thin, - liquid fiber-containing suspension a stream with evenly distributed therein. Fibers is formed, which stream has a width which corresponds approximately to the width of the flat fiber product to be produced, dass ein Teil des Wassers der Suspension weggeführt wird, so dass die Konsistenz des Stromes erhöht wird, und dass dieser Strom in eine Maschine zur Bildung des flächigen Faserproduktes eingeführt wird. that part of the water of the suspension is carried away, so that the consistency of the stream is increased, and that this stream is introduced into a machine for the formation of the flat fiber product. UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch ge kennzeichnet, dass eine faserhaltige flüssige Suspension in Kontakt mit einer durchlässigen Fläche gebracht wird, dass Fasern aus der Suspension auf der durchläs sigen Fläche abgelagert und Flüssigkeit durch: SUBClaims 1. The method according to claim I, characterized in that a fiber-containing liquid suspension is brought into contact with a permeable surface, that fibers from the suspension are deposited on the permeable surface and liquid is transferred through: die Flä che hindurch weggeführt werden, dass dann die abgela gerten Fasern und die Suspension durch eine turbu lente Zone geführt werden, in, welcher Fasern von der durchlässigen Fläche weggenommen und in die Suspen sion zurückgebracht werden, the surface can be passed through so that the deposited fibers and the suspension are then passed through a turbulent zone in which fibers are removed from the permeable surface and returned to the suspension, um eine Suspension mit einer grösseren Konzentration als die ursprüngliche Kon- zentration zu bilden, und dass schliesslich aus dieser faserhaltigen Suspension ein flächiges Faserprodukt gebildet wird. in order to form a suspension with a higher concentration than the original concentration, and that a flat fiber product is finally formed from this fiber-containing suspension. 2. Verfahren nach Unteranspruch 1, dadurch ge- kennzeichnet, dass sich die durchlässige Fläche in Bewegung befindet. 2. The method according to dependent claim 1, characterized in that the permeable surface is in motion. 3. Verfahren nach Unteranspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, dass die faserhaltige flüssige Suspension in, Kontakt mit zwei durchlässigen Flächen gebracht wird, und zwar indem die Suspension in den Raum zwischen diesen Flächen eingeführt wird. 4. 3. The method according to dependent claim 1, characterized in that the fiber-containing liquid suspension is brought into contact with two permeable surfaces by introducing the suspension into the space between these surfaces. 4th Verfahren nach Unteranspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, dass die turbulente Zone dadurch er zeugt wird, dass ein. Fluidumsstrahl auf die durchläs- sige Fläche gerichtet wird, und zwar auf die der Abla gerungsseite der Fläche gegenüberliegenden Seite. The method according to dependent claim 1, characterized in that the turbulent zone is thereby generated that a. Fluid jet is directed onto the permeable surface, namely on the side opposite the deposition side of the surface. 5. Verfahren nach Unteranspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, dass die turbulente Zone dadurch er zeugt wird, dass die Suspension mit hoher Geschwin digkeit durch eine lokal verengte Stelle geleitet wird. 6. 5. The method according to dependent claim 1, characterized in that the turbulent zone is thereby generated that the suspension is passed through a locally constricted point at high speed. 6th Verfahren nach Unteranspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, dass die turbulente Zone durch Zentrifu- galkraft erzeugt wird,. PATENTANSPRUCH II Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch I, gekennzeichnet durch wenig stens eine durchlässige Fläche, Method according to dependent claim 1, characterized in that the turbulent zone is generated by centrifugal force. PATENT CLAIM II Device for performing the method according to claim I, characterized by at least one permeable surface, Mittel um eine dünnflüssige faserhaltige Suspension in Kontakt mit der genannten Fläche zu bringen, so dass sich Fasern zeitweilig auf letzterer ablagern und, durch Mittel zur Turbulenzerzeugung, um die Fasern wieder von der Fläche wegzubefördern, Means to bring a thin, fiber-containing suspension into contact with the surface mentioned, so that fibers are temporarily deposited on the latter and, by means of turbulence generation, to convey the fibers away from the surface again, wobei eine konzentrierte Fasersuspension gebildet wird. UNTERANSPRÜCHE 7. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die durchlässige Fläche zusam- men, mit einer undurchlässigen Fläche einen Raum bil det, in, whereby a concentrated fiber suspension is formed. SUBClaims 7. Device according to claim II, characterized in that the permeable surface together with an impermeable surface forms a space in, welchem die dünnflüssige faserhaltige Suspenr- sion durch Einlassorgane eingeführt wird. into which the thin, fibrous suspension is introduced through inlet organs. B. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte durchlässige Fläche einen Raum bildet, in welchem die dünnflüssige faser- haltige Suspension durch Einlassorgane eingeführt wird. 9. B. Device according to claim II, characterized in that said permeable surface forms a space into which the thin, fiber-containing suspension is introduced through inlet organs. 9. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Turbulenzerzeu- gung aus wenigstens einer Düse gebildet sind, durch welche Wasser oder ein anderes Fluidum auf die durchlässige Fläche gelenkt wird, Device according to Patent Claim II, characterized in that the means for generating turbulence are formed from at least one nozzle through which water or another fluid is directed onto the permeable surface, und zwar auf die der Faserablagerungsseite der Fläche gegenüberliegende Seite. 10. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die durchlässige Fläche bewegbar angeordnet ist. on the opposite side of the fiber deposition side of the surface. 10. Device according to claim II, characterized in that the permeable surface is arranged to be movable. 11. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die durchlässige Fläche von einem gelochten Zylinder gebildet ist. 12. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die durchlässige Fläche von einem gelochten Riemen oder Band gebildet ist. 11. The device according to claim II, characterized in that the permeable surface is formed by a perforated cylinder. 12. Device according to claim II, characterized in that the permeable surface is formed by a perforated belt or band. PATENTANSPRUCH III Flächiges Faserprodukt in Form von Papier, herge stellt nach dem Verfahren nach Patentanspruch I. PATENT CLAIM III Flat fiber product in the form of paper, manufactured according to the method according to claim I.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2364208A1 (en) * 1969-02-03 1975-07-03 Int Paper Co Twin-wire papermaking appts. - with stock inlet passageway having straight and parallel walls

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