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Gegenstand
der Erfindung ist eine Mehrlagen-Blattbildungseinrichtung
nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
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Eine
Mehrlagen-Blattbildungseinrichtung dieser Art ist in der
DE 197 47 301 A1 beschrieben. Dabei
ist das Blattbildungssystem mit einem Dreischicht-Stoffauflauf versehen,
dessen mittlere Schicht mit Stoffsuspension gespeist wird, während die
beiden äußeren Schichten
mit Siebwasserströmen
gespeist werden. Die Stoffsuspension, die siebseitig jeweils durch
die Siebwasserströme
umgeben ist, wird vom Stoffauflauf in den Spalt der Walzen eingeführt. Eine
Entwässerung
findet zwischen den Sieben statt. Die erste Entwässerung findet dabei durch
ein Saugsegment statt und die zweite Entwässerung, auf der Gegenseite,
durch einen Saugkasten. Das durch das Saugsegment gewonnene Siebwasser
und das durch den Saugkasten gewonnene Siebwasser wird direkt zum
Stoffauflauf zurückgeführt.
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Die
EP 289 445 B1 befasst
sich mit der Herstellung einer mehrlagigen Papierfaserbahn in Kombination
mit einem Langsieb, wobei zwei Bahnbildungsbereiche vorgesehen sind.
Auch in dieser Entgegenhaltung finden sich keine Hinweise auf die
Behandlung von Siebwasser, das in der Blattbildungssektion gesammelt
wird.
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Die
Herstellung mehrlagiger Papier- oder Kartonbahnen erfolgt in der
Regel entweder unter Einsatz eines Mehrschichtstoffauflaufs, aus
dem sämtliche
Lagen der Bahn gleichzeitig in den Spalt des Doppelsiebformers gespritzt,
oder mit Hilfe mehrerer parallel oder in Reihe geschalteter Blattbildungseinheiten,
mit denen die verschiedenen Lagen der Bahn entweder stufenweise ”aufeinanderfiltriert” oder auf
separate Siebe gebracht und nach teilweiser Entwässerung aneinander gefügt werden.
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Die
Herstellung von dreilagigem Druckpapier dergestalt, dass alle drei
Schichten gleichzeitig aufgebracht werden, führt leicht zu mangelhafter
Lagenreinheit, sei es nun in Bezug auf Hilfsstoffe, Füllstoff oder
Fasermaterial. Besonders bei der Schichtung von Fasermaterial können Deckschichten
von schlechter und unzulänglicher
Deckung entstehen. Außerdem
lässt sich
dabei die Formation der Zwischenlage schlecht regulieren, wobei
dann die bei Druckpapier geforderte Blatthomogenität nicht
mehr gewährleistet
ist. Ein weiteres gravierendes Problem bildet das gegenseitige Vermischen
der Verdünnungswässer der
Stoffe für
die verschiedenen Lagen. Besonders dann, wenn das gegenüber den
Deckschichten qualitäts-
und reinheitsmäßig schlechtere Fasermaterial
der Zwischenschicht verdeckt werden soll, kann das Vermischen der
Wässer
das durch Schichtung eventuell erzielbare Kosteneinsparungs- und
Qualitätspotential
wieder zunichte machen.
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Aus
der
DE 44 01 761 C2 ist
ein Verfahren zur Herstellung wenigstens zwei verschiedene Stoffsuspensionen
enthaltenden Mehrlagenpapiers entweder unter Einsatz eines Mehrschichtstoffauflaufs oder
unter Aneinanderfügen
auf Langsieben hergestellter Lagen bekannt. Die erste Stoffsuspension wird
dabei hauptsächlich
durch das erste Sieb hindurch entwässert, die zweite Stoffsuspension
hauptsächlich
durch das zweite Sieb hindurch, wobei die Siebwässer der beiden Siebe in getrennte
Behälter fließen, von
wo sie erneut der ersten beziehungsweise der zweiten Stoffsuspension
zugeleitet werden. Bei der Herstellung einer dreilagigen Bahn wird
das in der Anfangsphase der Entwässerung
abgegangene Siebwasser in die zur Herstellung der äußeren Lagen
dienende Stoffsuspension zurückgeleitet,
während
das in der Endphase der Entwässerung
abgeführte
Siebwasser der zur Herstellung der Zwischenschicht dienenden Stoffsuspension
zugeführt
wird. Da die Entwässerung
der Zwischenschicht ausschließlich
durch die Deckschichten hindurch erfolgt, kommt es unweigerlich
zu einem Vermischen der aus verschiedenen Schichten stammenden,
in ihrer Zusammensetzung voneinander verschiedenen Filtrate; außerdem wird
die Lagenreinheit des Produkts dadurch beeinträchtigt.
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In
der
DE 44 02 273 A1 (=
FI 950 336 A ) ist ein
zur Herstellung einer in ihrer Struktur zweiseitigen Bahn geeigneter
Mehrlagenformer beschrieben, bei dem die eine der beiden Lagen mit
einem Gap-Former und die andere mit einem Langsieb hergestellt wird
und die Siebwässer
der beiden Blattbildungseinheiten getrennt wieder in deren Stoffzuführungssysteme
geleitet werden. In der gleichen Schrift ist auch eine in ihrer
Struktur symmetrische Mehrlagenblattbildung mit Hilfe zweier parallel
oder hintereinander angeordneter Gap-Formereinheiten, die beide eine einlagige
Teilbahn gleicher Zusammensetzung liefern, beschrieben. Eine Siebwassertrennung
erübrigt sich
hier, weil ja aus Symmetriegründen
für die
einzelnen Lagen die gleiche Stoffsuspensionszusammensetzung benutzt
werden muss.
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Dieser
Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, die mit dem Stand der Technik
verbundenen Probleme zu minimieren durch Entwicklung eines Mehrlagenkonzepts,
das eine gute Lagenreinheit des Mehrlagenprodukts gewährleistet
und ermöglicht,
die Siebwässer
selektiv unter Kontrolle zu halten.
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Erfindungsgemäß wird diese
Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 genannten
Merkmale gelöst.
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Die
zentrale Idee bei der erfindungsgemäßen Lösung besteht darin, auf einmal
höchstens
zwei Lagen übereinander
zu schichten und dann in einer passenden Prozessstufe entweder zwei
zweischichtige Bahnen oder eine einschichtige und eine zweischichtige
Bahn zu einer in Dickenrichtung symmetrischen Dreilagenbahn zusammenzufügen. Wird
die aus einer Mittellage und zwei Decken bestehende Bahn auf die
erfindungsgemäße Weise
stufenweise hergestellt, vermeidet man die Situation, dass die Zwischenschicht
durch die Decken hindurch entwässert
werden muss. Weiter können
mit der Erfindung die Siebwässer
selektiv unter Kontrolle gehalten werden.
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Die
erfindungsgemäße Mehrschicht-Blattbildungseinheit
umfasst bevorzugt zwei Gap-Formereinheiten, in denen zwei Teilbahnen
gebildet werden, von denen wenigsten die eine zweischichtig ist.
Zu diesem Zweck besteht zumindest bei der einen Blattbildungseinheit
der Stoffauflauf aus einem Mehrschichtstoffauflauf, in dessen verschiedene
Schichten zwecks Herstellung einer zweischichtigen Teilbahn zwei
verschiedene Stoffsus- Pensionen,
die sich in ihrer Faser-, Hilfsstoff- und/oder Füllstoffzusammensetzung voneinander
unterscheiden, gespritzt werden. Die durch die Siebe der besagten
Blattbildungseinheit hindurch abgeführten Siebwässer werden verschiedenen Wasserkreisläufen so
zugeführt, daß die von
verschiedenen Stoffsuspensionen stammenden, voneinander verschiedene
Chemikalien- und Feststoffzusammensetzung aufweisenden Siebwässer jeweils
in jene Stoffsuspension zurückgeleitet werden,
aus der sie stammen.
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Bevorzugt
sind die Doppelsiebzonen beider Blattbildungseinheiten aus den gleichen
oder aus einander entsprechenden Elementen zusammengesetzt, die
spiegelbildartig zueinander angeordnet werden, wobei dann die Teilbahnen
von gleichartiger Struktur sind und sich eine Mehrlagenbahn von
symmetrischem Aufbau ergibt.
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Die
erfindungsgemäße Mehrlagen-Blattbildungseinrichtung
kann natürlich
auch zur Herstellung einer asymmetrischen Blattstruktur eingesetzt
werden indem man zum Beispiel die eine Teilbahn einschichtig herstellt
und/oder in den einzelnen Teilbahnen verschiedene Schichtdicken
oder Stoffzusammensetzungen benutzt und/oder die verschiedenen Blattbildungseinheiten
mit unterschiedlichen Entwässerungselementen
ausstattet.
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Hinter
den Blattbildungseinheiten werden die Teilbahnen, von den Tragsieben
geführt,
zusammengeführt
und auf einer gemeinsamen Laufstrecke der besagten Sieben aneinander
gefügt.
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Im
Folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen,
auf deren Details die Erfindung jedoch keinesfalls eng beschränkt werden
soll, im Einzelnen beschrieben.
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1 zeigt
eine Mehrlagen-Blattbildungseinrichtung zur Herstellung von zwei
zweischichtigen Teilbahnen, die dann zu einer dreilagigen Bahn zusammengefügt werden,
und den Siebwasserkreislauf der Blattbildungseinrichtung.
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2 zeigt
eine Variante der Mehrlagen-Blattbildungseinrichtung, bei der die
eine der herzustellenden Teilbahnen einschichtig ausgeführt wird,
und den Siebwasserkreislauf der Blattbildungseinrichtung.
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3 zeigt
eine andere erfindungsgemäße Mehrlagen-Blattbildungseinrichtung.
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4 zeigt
eine dritte erfindungsgemäße Mehrlagen-Blattbildungseinrichtung.
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1 zeigt
eine Blattbildungseinrichtung, die sich zum Beispiel zur Herstellung
einer dreilagigen Papier- oder
Kartonbahn W eignet, deren Zwischenschicht eine andere Faser-, Hilfsstoff-
und/oder Füllstoffzusammensetzung
erhalten soll als die beiden Decken. Die Blattbildungseinrichtung
umfaßt
bevorzugt zwei aus gleichartigen Teilen zusammengesetzte Blattbildungseinheiten,
deren jede eine Teilbahn W1, W2 erzeugt, die die eine Deckschicht
und einen Teil der Zwischenschicht der herzustellenden dreilagigen
Bahn W enthält.
Nach dem Gautschen werden die Teilbahnen W1, W2 aneinander gefügt.
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Die
erste Blattbildungseinheit umfaßt
das Tragsieb 12 und das Decksieb 11, die zwischen
sich die zweisiebige Blattbildungs- und Entwässerungszone einschließen, und
den Mehrschichtstoffauflauf 10, in dessen verschiedene
Schichten zwei jeweils verschiedene Zusammensetzung aufweisende
Stoffsuspensionen M1 und M2 eingebracht werden. Die Stoffsuspensionsstrahlen
werden aus dem Stoffauflauf 10 in den zwischen den Sieben 12 und 11 gebildeten
Siebspalt geleitet, und im Bereich der Doppelsiebzone wird mit Hilfe
der Formierwalze 13, der beiderseits der Bahn angeordneten
Entwässerungseinheiten 14 und 15 und
des Transfersaugkastens 16 die Bahn durch die beiden Siebe 11 und 12 hindurch entwässert. Der
Transfersaugkasten 16 hat außerdem die Aufgabe, zu sichern,
daß die
Teilbahn W1 hinter der Doppelsiebzone sich vom Decksieb 11 löst und dem
Tragsieb 12 folgt.
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Die
zweite Blattbildungseinheit umfaßt entsprechend das Tragsieb 22,
das Decksieb 21, den Zweischichtstoffauflauf 20 und
als Entwässerungselemente
im Bereich der Doppelsiebszone die Formierwalze 23, die
beiderseits der Bahn angeordneten Entwässerungseinheiten 24 und 25 und
den Transfersaugkasten 26. Die Komponenten der zweiten
Blattbildungseinheit werden bevorzugt so angeordnet, daß sie das
Spiegelbild zur Konstruktion der ersten Blattbildungseinheit ergeben.
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Die
mit den parallel zueinander angeordneten Blattbildungseinheiten
hergestellten Teilbahnen W1 und W2 werden hinter der Doppelsiebzone,
von den Tragsieben 12, 22 gestützt, zur Saugwalze 30 geführt, über die
die beiden Siebe 12, 22, diese Walze teilweise
umschlingend, laufen. Während
des gemeinsamen Laufs der Siebe 12 und 22 werden
die Teilbahnen W1 und W2 infolge des von den Sieben 12, 22 bewirkten
Preßdruckes
und des in der Vakuumzone der Transfersaugwalze 30 herrschenden
Vakuums aneinandergefügt.
Die als Ergebnis dieses Aneinanderfügens entstandene Mehrlagenbahn
W setzt, vom Sieb 22 getragen, ihren Weg fort bis zur Bahnabnahmestelle,
wo sie von dem über
die Pick-up-Walze 32 laufenden Abnahmefilz 31 übernommen
und dann weiter zur Pressenpartie der Papiermaschine geleitet wird.
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Die
Stoffzuführungssysteme
der beiden Blattbildungseinheiten umfassen je einen Mehrschichtstoffauflauf 10, 20,
in dessen übereinander befindliche
Schichten die Stoffsuspensionsströme M1 und M2 geleitet werden,
die bevorzugt voneinander verschiedene Faser-, Hilfsstoff- und/oder
Füllstoffzusammensetzungen
haben. In beiden Gap-Formern wird der erste Stoffsuspensionsstrom
M1 auf die Tragsiebseite 12, 22 und der zweite
Stoffsuspensionsstrom M2 auf die Decksiebseite 11, 21 geleitet. Werden
nun die so gebildeten Teilbahnen W1 und W2 miteinander vereint,
so fügen
sich ihre auf den Decksieben 11 und 21 gebildeten,
die zweite Stoffsuspension M2 enthaltenden Schichten aneinander und
bilden dabei die Zwischenschicht der dreilagigen Bahn W, während die
aus der ersten Stoffsuspension M1 hergestellten Schichten die Decken
der Bahn W ergeben.
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Bevorzugt
werden in den beiden Blattbildungseinheiten untereinander identische
Teilbahnen W1, W2 gebildet, jedoch besteht auch die Möglichkeit,
die Teilbahnen unterschiedlich voneinander zu gestalten, zum Beispiel
durch Veränderung
der Dicke der einzelnen Schichten. Weiter hinten im Text wird eine
eingehendere Beschreibung der in 2 dargestellten
Variante gegeben, bei der die eine Teilbahn W1 einschichtig ausgeführt ist.
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Bei
beiden Blattbildungseinheiten erfolgt in der Doppelsiebzone eine
Entwässerung
der Bahn sowohl durch das Tragsieb 12, 22 als
auch durch das Decksieb 11, 21 hindurch. Bei der
erfindungsgemäßen Lösung werden
die aus der Bahn abfiltrierten Siebwässer S1–S4 so in getrennte Behälter 40, 50 und
Kreislaufsysteme geleitet, daß die
durch die Tragsiebe 12 und 22 beider Blattbildungseinheiten hindurch
abfiltrierten, in der Hauptsache aus der ersten Stoffsuspension
M1 stammenden Siebwässer
S1 und S3 über
die Leitungen 41 und 42 in den ersten Siebwasserbehälter 40 und
entsprechend die durch die Decksiebe 11 und 21 hindurch
abfiltrierten, in der Hauptsache aus der zweiten Stoffsuspension
M2 stammenden Siebwässer
S2 und S4 über
die Leitungen 51 und 52 in den zweiten Siebwasserbehälter 50 fließen. Das
Wasser des ersten Siebwasserbehälters 40 wird über die
Leitungen 43 und 44 in die beiden Stoffaufläufen 10 und 20 zuzuführende erste
Stoffsuspension M1, das Wasser des Siebwasserbehälters 50 entsprechend über die
Leitungen 53 und 54 in die beiden Stoffaufläufen 10 und 20 zuzuführende zweite
Stoffsuspension M2 geleitet. Durch diese Anordnung wird gewährleistet,
daß die
verschiedene Chemikalien- und/oder Feststoffzusammensetzung aufweisenden
Siebwässer
jeweils in jene Stoffsuspension zurückgeleitet werden, aus der
sie stammen.
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In 2 ist
eine Variante der Mehrschicht-Blattbildungseinrichtung von 1 gezeigt. In
der ersten Blattbildungseinheit wird eine einschichtige Teilbahn
W1 hergestellt, die lediglich die erste Stoffsuspension M1 enthält, und
die somit die eine Decke der herzustellenden dreilagigen Bahn W
bildet. In der zweiten Blattbildungseinheit wird auf die im Zusammenhang
mit 1 beschriebene Weise eine zweischichtige Teilbahn
W2 gefertigt, die sich aus der aus der ersten Stoffsuspension M1
hergestellten Decke und der aus der zweiten Stoffsuspension M2 hergestellten,
als Zwischenschicht der Mehrlagenbahn W vorgesehenen Innenschicht
zusammensetzt. Dabei werden dann beide Siebwässer S1 und S2 des ersten Gap-Formers über die
Leitungen 41 und 45 in den ersten Siebwasserbehälter 40 geleitet.
Das durch das Tragsieb 22 des zweiten Gap-Formers hindurch
abfiltrierte Siebwasser S3 wird über die
Leitung 42 in den ersten Siebwasserbehälter 40 geleitet,
während
das durch das Decksieb 21 hindurch abfiltrierte Siebwasser
S4 über
die Leitung 52 in den zweiten Siebwasserbehälter 50 gelangt.
Aus dem ersten Siebwasserbehälter 40 wird
Wasser über die
Leitung 43 in die dem ersten Stoffauflauf 10 zuzuführende Stoffsuspension
M1 und über
die Leitung 44 in die dem zweiten Stoffauflauf 20 zuzuführende erste
Stoffsuspension M1 geleitet. Aus dem zweiten Siebwasserbehälter 50 wird
Wasser über
die Leitung 54 in die dem zweiten Stoffauflauf 20 zuzuführende Stoffsuspension
M2 geleitet.
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In 3 ist
eine weitere Variante der erfindungsgemäßen Mehrschicht-Blattbildungseinrichtung
gezeigt. Entsprechende Bauteile tragen wieder die gleichen Bezugszahlen
wie in den 1 und 2. Die erste
Blattbildungseinheit umfaßt
das Tragsieb 12 und das Decksieb 11, zwischen
die der Stoffsuspensionsstrom aus dem Stoffauflauf 10 geleitet
wird. Die Bahn wird in der Doppelsiebzone mit Hilfe der Formierwalze 13,
den beiderseits der Bahn angeordneten Entwässerungselementen 14 und 15 und
der Transfersaugwalze 17 entwässert, wobei diese Transfersaugwalze 17 gleichzeitig
sicherstellt, daß die
Bahn W1 hinter dem Ende der Doppelsiebzone dem Tragsieb 12 folgt.
Entsprechend umfaßt
die zweite Blattbildungseinheit, spiegelbildartig zur ersten Blattbildungseinheit
angeordnet, das Tragsieb 22, das Decksieb 21,
den Stoffauflauf 20, die Formierwalze 23, die
Entwässerungseinheiten 24 und 25 und
die Transfersaugwalze 27. Hinter den Blattbildungseinheiten
werden die Teilbahnen W1 und W2, von den Tragsieben 12 und 22 geführt, auf
der Saugwalze 30 miteinander in Kontakt gebracht und infolge des
Preßdruckes
der Siebe 12, 22 und des Vakuums der Saugwalze 30 zu
einer mehrlagigen Bahn W zusammengefügt.
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Zumindest
die eine, möglicherweise
aber auch beide Blattbildungseinheiten von 3 sind zur Herstellung
einer zweischichtigen Teilbahn W1, W2 eingerichtet, die zwei übereinander
liegende Schichten von unterschiedlicher Zusammensetzung hat. Die
aus beiden Teilbahnen W1, W2 in der Doppelsiebzone des Gap-Formers
durch getrennte Siebe hindurch abfiltrierten Siebwässer werden
wie in den 1 und 2 so in
zwei (nicht dargestellte) getrennte Siebwasserbehälter geleitet,
daß die
aus den Decken der mehrlagigen Bahn abfiltrierten Siebwässer S1,
S3 getrennt von den aus den Zwischenschichten der mehrlagigen Bahn
abfiltrierten Siebwässer
S2, S4 erfaßt
werden und somit die aus verschiedenen Stoffsuspensionen stammenden
Siebwässer
wieder in ihre Ursprungssuspension zurückgeleitet werden können.
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4 zeigte
eine Variante der Mehrschicht-Blattbildungseinrichtung, bei der
die Bildung der Teilbahnen W1 und W2 in zwei Blattbildungseinheiten
erfolgt, die einschließlich
des Siebwasserkreislaufs exakt denen von 3 entsprechen.
Die Teilbahnen W1, W2 werden hinter den Blattbildungseinheiten auf
der gemeinsamen Laufstrecke der Tragsiebe 12 und 22,
die bei dieser Ausführungsform länger als
in 3 ist und sich über die keine Saugwirkung ausübende Walze 33 hinweg
erstreckt und bei dem an der Innenseite des Tragsiebes 22 angeordneten
Transfersaugkasten 34 endet, aneinander gefügt.
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Die
Erfindung kann im Rahmen der nachstehenden Patentansprüche auf
vielerlei Weise modifiziert werden.