DE102004052975A1

DE102004052975A1 - Doppelsiebformer zur Herstellung einer Faserstoffbahn aus mindestens einer Faserstoffsuspension

Info

Publication number: DE102004052975A1
Application number: DE200410052975
Authority: DE
Inventors: Thomas Dr. Jaschinski
Original assignee: Voith Paper Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2004-10-29
Filing date: 2004-10-29
Publication date: 2006-05-04

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Doppelsiebformer (1) zur Herstellung einer Faserstoffbahn (2) aus mindestens einer Faserstoffsuspension (3), mit zwei endlosen Sieben (4, 5), die zumindest streckenweise eine im Wesentlichen vertikale Doppelsiebstrecke (12) bilden, die mindestens je eine einer Formierwalze (6) in Sieblaufrichtung (S) nachgeordnete Formiereinheit (13) und Entwässerungseinheit (14) umfasst. DOLLAR A Der erfindungsgemäße Doppelsiebformer (1) ist dadurch gekennzeichnet, dass im Verlauf der Doppelsiebstrecke (12) zumindest streckenweise mindestens ein vorzugsweise siebbreites und über mehrere Walzen (18.1 bis 18.N) geführtes Band (19) vorgesehen ist, das in der Schlaufe des ersten Siebs (4) angeordnet ist und das wenigstens über eine innerhalb der Schlaufe des zweiten Siebs (5) angeordnete Entwässerungseinheit (14, 14.1, 14.2, 14.3) zumindest teilweise geführt ist, wobei zwischen dem Band (19) und der wenigstens einen Entwässerungseinheit (14, 14.1, 14.2, 14.3) die beiden Siebe (4, 5) mit der dazwischen liegenden und zu bildenden Faserstoffbahn (2) verlaufen.

Description

Die Erfindung betrifft einen Doppelsiebformer zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn, aus mindestens einer Faserstoffsuspension, mit zwei endlosen Sieben, von denen das erste Sieb über einen Umfangsbereich einer Formierwalze läuft und das zweite Sieb über einen Umfangsbereich einer Brustwalze läuft und die beiden Siebe danach unter Bildung eines keilförmigen Stoffeinlaufspalts, der unmittelbar von einem Stoffauflauf die mindestens eine Faserstoffsuspension aufnimmt, im Bereich der Formierwalze zusammenlaufen und nach Ablauf von der Formierwalze zumindest eine im Wesentlichen vertikale Doppelsiebstrecke bilden, die mindestens je eine der Formierwalze in Sieblaufrichtung nachgeordnete Formiereinheit und Entwässerungseinheit umfasst und die in ihrem Endbereich ein Trennelement aufweist, das das zweite Sieb und die zu bildende Faserstoffbahn von dem ersten und über eine Ablaufwalze geführte Sieb trennt.

Ein derartiger Doppelsiebformer ist beispielsweise aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 101 06 731 A1 bekannt. Da die beiden verwendeten Siebe eine bestimmte Luftdurchlässigkeit (Permeabilität) aufweisen und nicht von einem luftundurchlässigen Mittel abgedeckt sind, wird im Bereich der mindestens einen Entwässerungseinheit ein nicht unerhebliches Volumen an Fremdluft eingezogen. Durch diesen Fremdlufteinzug wird die Entwässerungskapazität der Einheit bei erhöhten Betriebskosten merklich begrenzt.

Zudem verläuft die Entwässerung bei diesem bekannten Doppelsiebformer im Regelfall unsymmetrisch. So wird im Bereich der Formierwalze quasi zu 100 % zum ersten Sieb hin entwässert und in den in Sieblaufrichtung nachfolgenden Formier- und Entwässerungseinheiten ungefähr jeweils 50 % zu beiden Sieben. Somit entsteht eine unsymmetrische Entwässerung mit den dem Fachmann bekannten Nachteilen, wie beispielsweise eine ungleichmäßige Ascheverteilung in z-Richtung (Höhenrichtung).

Es ist also Aufgabe der Erfindung, einen Doppelsiebformer der eingangs genannten Art derart zu verbessern, dass der Fremdlufteinzug im Bereich der mindestens einen Entwässerungseinheit begrenzt und damit insgesamt eine symmetrische Entwässerungskapazität der mindestens je einen Formiereinheit und Entwässerungseinheit bei Verbesserung des Trockengehalts der zu bildenden Faserstoffbahn geschaffen wird.

Diese Aufgabe wird bei einem Doppelsiebformer der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass im Verlauf der Doppelsiebstrecke zumindest streckenweise mindestens ein vorzugsweise siebbreites und über mehrere Walzen geführtes Band vorgesehen ist, das in der Schlaufe des ersten Siebs angeordnet ist und das wenigstens über eine innerhalb der Schlaufe des zweiten Siebs angeordnete Entwässerungseinheit zumindest teilweise geführt ist, wobei zwischen dem Band und der wenigstens einen Entwässerungseinheit die beiden Siebe mit der dazwischen liegenden und zu bildenden Faserstoffbahn verlaufen. Die wenigstens eine Entwässerungseinheit kann dabei feststehend oder rotierend angebracht sein.

Durch diese Anordnung von mindestens einem Band in der Doppelsiebstrecke des Doppelsiebformers wird die Vermeidung eines nachteilhaften Fremdlufteinzugs wirkungsvoll sichergestellt. Insgesamt wird durch diese Maßnahme die Entwässerungseffizienz des Doppelsiebformers in einem nicht unerheblichen Maß gesteigert.

Hierbei gilt grundsätzlich, dass beim Besaugen des Siebs sich das an der Entwässerungseinheit anliegende Vakuum nicht in voller Höhe in die zu bildende Faser stoffbahn hinein, das heißt in z-Richtung (Höhenrichtung), ausbreiten kann. Durch das Einbringen eines Bands, welches am der Entwässerungseinheit abgewandten Sieb angesaugt wird, wird verhindert, dass Luft durch die zu bildende Faserstoffbahn hindurchgesaugt wird und ein Vakuumausgleich in der zu bildenden Faserstoffbahn stattfindet. Das eingebrachte Band verhindert also in effektiver Weise ein Nachströmen von Luft.

Indem die der besaugten Seite gegenüberliegende Seite der zu bildenden Faserstoffbahn mit einem dem angelegten Unterdruck einen spürbaren Widerstand entgegen gesetzten Band abgedeckt ist, wirkt über die gesamte Bahndicke ein Druck auf das Fasernetzwerk ein. Dies hat zur Folge, dass die zu bildende Faserstoffbahn über die gesamte Bahndicke homogener und im Mittel stärker verdichtet wird und damit auch in höherem Maße entwässert wird.

Hinsichtlich der Führung des Bands gibt es mehrere bevorzugte Möglichkeiten:
Das Band ist stets über wenigstens eine innerhalb der Schlaufe des zweiten Siebs angeordnete Entwässerungseinheit zumindest teilweise geführt, wobei die mindestens eine Entwässerungseinheit stets eine als das Trennelement ausgebildete Walze, insbesondere eine zumindest einzonig besaugte Siebsaugwalze, eine nicht besaugte und eine offene Oberfläche aufweisende Walze oder eine Vollmantelwalze, ist. Hierdurch wird zudem ein Wasserabwurf an dieser Walze wirkungsvoll verhindert, da das erste Sieb und damit auch die Walze durch das Band vollständig abgedeckt sind.

Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass das Band über wenigstens zwei innerhalb der Schlaufe des zweiten Siebs angeordnete Entwässerungseinheiten jeweils zumindest teilweise geführt ist, wobei die erste Entwässerungseinheit die als das Trennelement ausgebildete Walze und die mindestens eine weitere Entwässerungseinheit ein der Walze in Sieblaufrichtung vorgeordneter und ein zumindest eine Saugzone aufweisender Siebsaugkasten ist.

Wiederum ist weiterhin bevorzugt vorgesehen, dass das Band über wenigstens drei innerhalb der Schlaufe des zweiten Siebs angeordnete Entwässerungseinheiten jeweils zumindest teilweise geführt ist, wobei die erste Entwässerungseinheit die als das Trennelement ausgebildete Walze und die mindestens zweite und dritte Entwässerungseinheit jeweils ein der Walze in Sieblaufrichtung vorgeordneter, voneinander beabstandeter und ein zumindest eine Saugzone aufweisender Siebsaugkasten ist.

Bei allen bevorzugten Möglichkeiten kann, wie bereits ausgeführt, die wenigstens eine Entwässerungseinheit feststehend oder rotierend angebracht sein.

Ferner sind die im Verlauf der Doppelsiebstrecke angeordneten Formier- und Entwässerungseinheiten bevorzugt derart steuer-/regelbar, dass die zu bildende Faserstoffbahn im Anfangsbereich der Doppelsiebstrecke eine Konsistenz von etwa 1,2 %, vorzugsweise von etwa 1,4 %, und im Endbereich eine Konsistenz von etwa 5 %, vorzugsweise von etwa 4 %, aufweist.

Auch ist es vorteilhaft, wenn mindestens ein weiteres, vorzugsweise siebbreites und über mehrere Walzen geführtes Band vorgesehen ist, das die zu bildende Faserstoffbahn nach der Trennung des ersten Siebs von der zu bildenden Faserstoffbahn zumindest streckenweise abdeckt. Dabei sind in dem Bereich der streckenweisen Abdeckung der zu bildenden Faserstoffbahn durch das Band unterseitig des zweiten Siebs mehrere Saugmittel, wie beispielsweise Hi-Vac-Sauger oder Flachsauger, angeordnet. Durch diese Maßnahme wird wiederum die Vermeidung eines nachteilhaften Fremdlufteinzugs wirkungsvoll sichergestellt.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Doppelsiebformers ist wenigstens das mindestens eine Band, das vorzugsweise mindestens eine strukturierte Oberfläche aufweist, zumindest im Wesentlichen luftundurchlässig. Das Band weist in vorteilhafter Weise eine Luftdurchlässigkeit auf, die in einem Bereich von etwa 0 bis etwa 100 cfm und vorzugsweise in einem Bereich von etwa 0 bis etwa 30 cfm liegt. Als Band kommen vom Prinzip her beispiels weise sämtliche in der Papiertechnik bekannte und angewandte Bandkonstruktionen sowie Folien und Metallbänder in Betracht. Dazu zählen beispielsweise Transferbänder, modifizierte Pressfilze, modifizierte Nass- und Trockensiebe und/oder dergleichen. Die Modifikation kann beispielsweise im Vorhandensein von Durchbrechung, wie zum Beispiel Schlitze oder Löcher, bestehen.

Damit die Funktionsfähigkeit des Bands fortwährend auf hohem Niveau gegeben ist, ist zumindest je Einrichtung zur Konditionierung des mindestens einen Bands vorgesehen. Die Einrichtung kann beispielsweise als eine Schabereinrichtung oder ein HD-Spritzrohr ausgebildet sein, wobei weitere Ausgestaltungen selbstverständlich möglich sind.

In weiterer bevorzugter Ausführungsform des Doppelsiebformers ist vorgesehen, dass im Bereich der Abdeckung der Doppelsiebstrecke durch das mindestens eine Band mehrere Mikrowellengeneratoren derart angeordnet sind, dass die zu bildende Faserstoffbahn mit einer senkrecht zur Sieblaufrichtung der Siebe gleichmäßig verteilten Feldenergie beaufschlagt ist.

Aufgrund der Erwärmung der zu bildenden Faserstoffbahn mittels der sich mit Lichtgeschwindigkeit ausbreitenden Strahlung im elektromagnetischen Bereich, insbesondere Mikrowellenbereich, und der daraus resultierenden besseren Fluidität des Wassers kann der Trockengehalt der Faserstoffbahn merklich steigert werden. Weiterhin ist insbesondere die Mikrowellenstrahlung eine verlustfreie Form der Energieübertragung, da unpolare Stoffe, wie beispielsweise Luft oder Kunststoffe (Formersieb), keine Energie umwandeln können. Die quasi sofort erfolgende Umwandlung der Energie in Wärme erfolgt direkt in der Faserstoffbahn bei inversem Temperaturprofil, da sich im Inneren der Faserstoffbahn ein höherer Dampfdruck aufbaut und die Trocknung von innen nach außen erfolgt. An der kälteren Oberfläche der Faserstoffbahn kondensiert ein Teil des Dampfes und hält die Oberfläche so lange feucht, bis von innen kein Dampf mehr nachkommen kann.

Hinsichtlich einer gleichmäßigen Trocknung der Faserstoffbahn ist es von Vorteil, wenn die Feldenergie der elektromagnetischen Wellen senkrecht zur Laufrichtung des Bands mit der darauf geführten Faserstoffbahn möglichst gleichmäßig verteilt wird.

Unter wirtschaftlichen und räumlichen Aspekten können die Mikrowellengeneratoren in der Schlaufe des ersten Siebs und in Sieblaufrichtung in mehreren Reihen und zueinander versetzt angeordnet sein. Weitere Anbringungsarten und -orte sind je nach Anwendungsfall möglich.

Im Rahmen bestmöglicher Effizienz ist der mit mehreren Mikrowellengeneratoren versehene Bereich des Doppelsiebformers direkt über Antennen der Wellengeneratoren und/oder indirekt über zwischengeschaltete Hohlleiteranordnungen mit elektromagnetischen Wellen beaufschlagt. Und überdies können zusätzlich mehrere sekundäre Mikrowellengeneratoren vorgesehen sein, um die Faserstoffbahn gleichzeitig oder zeitlich versetzt mit sekundären Mikrowellen zu beaufschlagen.

Damit durch die erfindungsgemäße Siebpartie keinerlei Beeinträchtigung der umliegenden Bereiche verursacht wird, ist der Bereich der Siebpartie, in welchem die Faserstoffbahn von den elektromagnetischen Wellen beaufschlagt wird, mit einer elektromagnetischen Abschirmung versehen. Die elektromagnetische Abschirmung besteht in vorteilhafter Weise aus flächigen Absorbermaterialien, die den Austritt der elektromagnetischen Wellen verhindern.

Hinsichtlich einer weiteren merklichen Steigerung des Trockengehalts der Faserstoffbahn ist der Bereich des Doppelsiebformers, in welchem die zu bildende Faserstoffbahn von den elektromagnetischen Wellen beaufschlagt wird, oberseitig, unterseitig oder beidseitig mittels mindestens einer vorzugsweise steuerregelbaren Besaugungseinrichtung besaugt.

Hinsichtlich der bestmöglichen Vermeidung von Markierungen in der zu bildenden Faserstoffbahn ist es günstig, wenn zumindest ein Sieb eine Punktzahl > 1.500 Punkte pro cm, vorzugsweise > 1.600 Punkte pro cm, besitzt und aus Fäden hergestellt ist, die einen jeweiligen Fadendurchmesser ≤ 0,13 mm, vorzugsweise ≤ 0,11 mm, besitzen. Die Bildung etwaiger Markierungen in der zu bildenden Faserstoffbahn wird insbesondere durch die höhere mechanische Pressung auf die zu bildende Faserstoffbahn infolge der Abdeckung durch das gespannte Band erzeugt. Durch das beschriebene Sieb wird also die Erzeugung einer groben Struktur in der zu bildenden Faserstoffbahn gänzlich vermieden, wobei durch diese Maßnahme zudem Bedruckungsprobleme bei der letztendlich hergestellten Faserstoffbahn reduziert, ja bestenfalls sogar vermieden werden.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung.
Es zeigen
1 bis 5: verschiedene Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Doppelsiebformers in schematischer Seitenansicht; und
6: eine Draufsicht auf eine mögliche Anordnung von Mikrowellengeneratoren.
Die 1 bis 5 zeigen jeweils einen Doppelsiebformer 1 zur Herstellung einer Faserstoffbahn 2, insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn, aus mindestens einer Faserstoffsuspension 3, mit zwei endlosen Sieben 4, 5, von denen das erste Sieb 4 über einen Umfangsbereich 7 einer Formierwalze 6 läuft und das zweite Sieb 5 über einen Umfangsbereich 9 einer Brustwalze 8 läuft. Danach laufen die beiden Siebe 4, 5 unter Bildung eines keilförmigen Stoffeinlaufspalts 10, der unmittelbar von einem Stoffauflauf 11 die mindestens eine Faserstoffsuspension 3 aufnimmt, im Bereich der Formierwalze 6 zusammen. Die beiden Siebe 4, 5 bilden nach ihrem Ablauf von der Formierwalze 6 zumindest eine im Wesentlichen vertikale Doppelsiebstrecke 12, die mindestens je eine der Formierwalze 6 in Sieblauf richtung S (Pfeil) nachgeordnete Formiereinheit 13 und Entwässerungseinheit 14 umfasst. Die Doppelsiebstrecke 12 weist in ihrem Endbereich 15 ein Trennelement 16 auf, das das zweite Sieb 5 und die zu bildende Faserstoffbahn 2 von dem ersten und über eine Ablaufwalze 17 geführte Sieb 1 trennt.
Die Doppelsiebstrecke 12 verläuft überdies im Wesentlichen vertikal von unten nach oben, vorzugsweise mit einer vertikalen Auslenkung a zur Vertikalen V von – 15° bis +15°, insbesondere von -5° bis +5°. Die Geschwindigkeit v (Pfeil) der beiden Siebe 4, 5 variiert im Bereich zwischen 300 und 3.000 m/min, vorzugsweise im Bereich zwischen 700 und 2.500 m/min. Das Flächengewicht der mittels des Doppelsiebformers hergestellten Faserstoffbahn 2 bewegt sich zwischen 16 und 200 g/m², vorzugsweise zwischen 30 und 140 g/m².
Weiterhin ist den in den 1 bis 4 dargestellten Doppelsiebformern 1 gemeinsam, dass im Verlauf der Doppelsiebstrecke 12 zumindest streckenweise mindestens ein vorzugsweise siebbreites und über mehrere Walzen 18.1 bis 18.N geführtes Band 19 vorgesehen ist, das in der Schlaufe des ersten Siebs 4 angeordnet ist und das wenigstens über eine innerhalb der Schlaufe des zweiten Siebs 5 angeordnete Entwässerungseinheit 14 zumindest teilweise geführt ist, wobei zwischen dem Band 19 und der wenigstens einen Entwässerungseinheit 14 die beiden Siebe 4, 5 mit der dazwischen liegenden und zu bildenden Faserstoffbahn 2 verlaufen.
In der in 1 dargestellten Ausführungsform des Doppelsiebformers 1 ist ersichtlich, dass das Band 19 über eine innerhalb der Schlaufe des zweiten Siebs 5 angeordnete Entwässerungseinheit 14.1 zumindest teilweise geführt ist, wobei die Entwässerungseinheit 14.1 eine als das Trennelement 16 ausgebildete Walze 20, insbesondere eine zumindest einzonig, in der Ausführung gemäß 1 zweizonig besaugte Siebsaugwalze 21, ist. Die Walze 20 kann jedoch auch als eine nicht besaugte und eine offene Oberfläche aufweisende Walze oder eine Vollmantelwalze ausgebildet sein. Die Führung des Bands 19 erfolgt über mehrere Walzen 18.1, 18.2, 18.3, wobei die Walze 18.1 die Ablaufwalze 17 ist. Je nach Anordnung der Walzen 18.1, 18.3 ist es möglich, dass das Band 19 die besaugte Strecke der Siebsaugwalze 21 vollständig oder lediglich nur teilweise abdeckt.
Weiterhin ist in den in den 2 und 3 dargestellten Ausführungsformen des Doppelsiebformers 1 ersichtlich, dass das Band 19 über zwei innerhalb der Schlaufe des zweiten Siebs 5 angeordnete Entwässerungseinheiten 14.1, 14.2 jeweils zumindest teilweise geführt ist, wobei die erste Entwässerungseinheit 14.1 eine als das Trennelement 16 ausgebildete Walze 20 (Siebsaugwalze 21) und die zweite Entwässerungseinheit 14.2 ein der Siebsaugwalze 21 in Sieblaufrichtung S (Pfeil) vorgeordneter und ein zumindest eine Saugzone S_Z aufweisender Siebsaugkasten 22 ist. Das Band 19 ist in der Ausführung der 2 über drei Walzen 18.1, 18.2, 18.3 geführt, wobei der Siebsaugkasten 22 lediglich eine Saugzone S_Z1 aufweist. Hingegen ist das Band 19 in der Ausführung der 3 über vier Walzen 18.1, 18.2, 18.3, 18.4 geführt und der Siebsaugkasten 22 weist drei Saugzonen S_Z1, S_Z2, S_Z3 auf. In beiden Ausführungsformen ist die Walze 18.1 die Ablaufwalze 17.
In der in 4 dargestellten Ausführungsform des Doppelsiebformers 1 ist ersichtlich, dass das Band 19 über drei innerhalb der Schlaufe des zweiten Siebs 5 angeordnete Entwässerungseinheiten 14.1, 14.2, 14.3 jeweils zumindest teilweise geführt ist, wobei die erste Entwässerungseinheit 14.1 eine als das Trennelement 16 ausgebildete Walze 20 (Siebsaugwalze 21) und die mindestens zweite und dritte Entwässerungseinheit 14.2, 14.3 jeweils ein der Siebsaugwalze 21 in Sieblaufrichtung S (Pfeil) vorgeordneter, voneinander beabstandeter und ein zumindest eine Saugzone S_Z aufweisender Siebsaugkasten 23, 24 ist. Die Führung des Bands 19 erfolgt über mehrere Walzen 18.1, 18.2, 18.3, 18.4, wobei die Walze 18.1 die Ablaufwalze 17 ist. Je nach Anordnung der Walzen 18.1, 18.4 ist es möglich, dass das Band 20 die besaugte Strecke der Siebsaugwalze 21 und des Siebsaugkastens 24 vollständig oder lediglich nur teilweise abdeckt.
In allen vier Figuren sind die im Verlauf der Doppelsiebstrecke 12 angeordneten Formiereinheiten 13 und Entwässerungseinheiten 14 in bekannter Weise derart steuer-/regelbar, dass die zu bildende Faserstoffbahn 2 im Anfangsbereich 25 der Doppelsiebstrecke 12 eine Konsistenz c von etwa 1,2 %, vorzugsweise von etwa 1,4 %, und im Endbereich 15 eine Konsistenz c von etwa 5 %, vorzugsweise von etwa 4 %, aufweist.
In der in 5 dargestellten Ausführungsform des Doppelsiebformers 1 ist ersichtlich, dass mindestens ein weiteres, vorzugsweise siebbreites und über mehrere Walzen 26.1, 26.2, 26.3 geführtes Band 27 vorgesehen ist, das die zu bildende Faserstoffbahn 2 nach der Trennung des ersten Siebs 4 von der zu bildenden Faserstoffbahn 2 zumindest streckenweise abdeckt. Im Bereich der streckenweisen Abdeckung der zu bildenden Faserstoffbahn 2 durch das Band 27 sind unterseitig des zweiten Siebs 5 mehrere Saugmittel 28 bekannter Bau- und Funktionsweise angeordnet. Die Saugmittel 28 können beispielsweise als Flachsauger abgebildet sein.
Das in allen Figuren verwendete Band 19, 27 ist zumindest im Wesentlichen luftundurchlässig. Dabei weist es jeweils eine Luftdurchlässigkeit auf, die in einem Bereich von etwa 0 bis etwa 100 cfm und vorzugsweise in einem Bereich von etwa 0 bis etwa 30 cfm liegt. Zudem weist es je nach Anwendungsfall eine strukturierte Oberfläche auf.
Ferner weist zumindest ein in den Ausführungen der 1 bis 5 verwendetes Sieb 4, 5 mindestens 1.500 Stützpunkte pro cm², vorzugsweise mindestens 1.600 Stützpunkte pro cm², auf. Zudem ist es aus Fäden hergestellt, die einen jeweiligen Fadendurchmesser ≤ 0,13 mm, vorzugsweise ≤ 0,11 mm, besitzen.
Zum Zwecke der Konditionierung des jeweiligen Bands 19, 27 ist eine bekannte und lediglich in 4 schematisch dargestellte Einrichtung 29 zur Konditionierung vorgesehen. Die Einrichtung 29 kann beispielsweise als eine Schabereinrichtung oder ein HD-Spritzrohr ausgebildet sein, wobei weitere Ausgestaltungen selbstverständlich möglich sind.
Gemeinhin ist anzumerken, dass alle in den Figuren dargestellten Ausführungsformen des Doppelsiebformers 1 selbstverständlich noch weitere Formier- und Entwässerungselemente aufweisen können. Die Ausgestaltungsmöglichkeiten und Anbringungsorte sind dem Fachmann wohl bekannt und bedürfen somit keiner näheren Erläuterung.
In der Ausführungsform der 4 sind nun im Bereich der Abdeckung der Doppelsiebstrecke 12 durch das mindestens eine Band 19 (gestrichelte Linie) mehrere Mikrowellengeneratoren 30 derart angeordnet, dass die zu bildende Faserstoffbahn 2 mit einer senkrecht zur Sieblaufrichtung S (Pfeil) der Siebe 4, 5 gleichmäßig verteilten Feldenergie beaufschlagt ist. Die elektromagnetischen Wellen, insbesondere Mikrowellen, weisen einen Längenbereich von 1 m bis 1 mm und einen Frequenzbereich von 300 MHz bis 300 GHz, vorzugsweise größer 915 MHz und kleiner 30 GHz, insbesondere im Bereich von 2,45 GHz, auf. Die Mikrowellengeneratoren 30 können derzeit eine jeweilige Leistung von bis zu 10 kW aufweisen, wobei jedoch größere Leistungsbereiche aufgrund zukünftiger Entwicklungen möglich sind.
Weiterhin ist der mit mehreren Mikrowellengeneratoren 30 versehene Bereich der Doppelsiebstrecke 12 direkt über Antennen der Mikrowellengeneratoren 30 und/oder indirekt über zwischengeschaltete, jedoch nicht dargestellte Hohlleiteranordnungen mit elektromagnetischen Wellen beaufschlagt.
Der Bereich der Doppelsiebstrecke 12, in welchem die zu bildende Faserstoffbahn 2 von den elektromagnetischen Wellen beaufschlagt wird, ist mit einer elektromagnetischen Abschirmung 31 versehen. Die technische Ausgestaltung der Abschirmung 31 kann so aussehen, dass auf dem Band 19 eine Halbschale 32 mit entsprechend vielen Mikrowellengeneratoren 30 bestückt ist. Das zweite Sieb 5 ist mit Blechen 33 oder anderen ähnlichen Verkleidungen gegen den Austritt der Mikrowellen abgeschirmt. Es muss zudem gewährleistet sein, dass eine gleichmäßige Ausbreitung elektromagnetischer Wellen innerhalb des abgeschirmten Raums (Behälter, Kammer) erfolgt. Die elektromagnetische Abschirmung 31 besteht aus flächigen Absorbermaterialien, die den Austritt der elektromagnetischen Wellen verhindern. Auch die Stirnseiten 34.1, 34.2 können mit entsprechenden Absorbermaterialien ausgekleidet sein, um den Austritt der elektromagnetischen Wellen zu verhindern.
Weiterhin ist in der erfindungsgemäßen Ausführungsform gemäß der 4 vorgesehen, dass der Bereich der Doppelsiebstrecke 12, in welchem die zu bildende Faserstoffbahn 2 von den elektromagnetischen Wellen beaufschlagt wird, oberseitig, unterseitig oder beidseitig mittels mindestens einer vorzugsweise steuerregelbaren Besaugungseinrichtung 35 besaugt werden kann.
Die 6 zeigt eine Draufsicht auf eine mögliche Anordnung von Mikrowellengeneratoren 30.
Die Mikrowellengeneratoren 30 sind in der Schlaufe des ersten Siebs 4 und in Sieblaufrichtung S (Pfeil) in mehreren Reihen R₁, R₂ und R₃ und zueinander versetzt angeordnet.
Die beispielsweise in der Reihe R₃ angeordneten Mikrowellengeneratoren 30 können als zusätzliche sekundäre Mikrowellengeneratoren 30.1 ausgebildet sein, um die nicht dargestellte Faserstoffbahn gleichzeitig oder zeitlich versetzt mit sekundären Mikrowellen zu beaufschlagen. Dadurch lässt sich die Feldenergie und die Konzentration an elektromagnetischen Wellen merklich erhöhen. Dies trägt wiederum zu einer schnelleren Erhöhung des Trockengehalts der Faserstoffbahn bei.
Zusammenfassend ist festzuhalten, dass durch die Erfindung ein Doppelsiebformer der eingangs genannten Art geschaffen wird, der den Fremdlufteinzug im Bereich der mindestens einen Entwässerungseinheit begrenzt und damit insgesamt eine symmetrische Entwässerungskapazität der mindestens je einen Formiereinheit und Entwässerungseinheit bei Verbesserung des Trockengehalts der zu bildenden Faserstoffbahn ermöglicht.

1: Doppelsiebformer
2: Faserstoffbahn
3: Faserstoffsuspension
4: Erstes Sieb
5: Zweites Sieb
6: Formierwalze
7: Umfangsbereich
8: Brustwalze
9: Umfangsbereich
10: Stoffeinlaufspalt
11: Stoffauflauf
12: Doppelsiebstrecke
13: Formiereinheit
14, 14.1, 14.2, 14.3: Entwässerungseinheit
15: Endbereich
16: Trennelement
17: Ablaufwalze
18.1 bis 18.N: Walze
19: Band
20: Walze
21: Siebsaugwalze
22: Siebsaugkasten
23: Siebsaugkasten
24: Siebsaugkasten
25: Anfangsbereich
26.1, 26.2, 26.3: Walze
27: Band
28: Saugmittel
29: Einrichtung
30: Mikrowellengenerator
30.1: Sekundärer Mikrowellengenerator
31: Abschirmung
32: Halbschale
33: Blech
34.1, 34.2: Stirnseite
35: Besaugungseinrichtung
c: Konsistenz
R₁, R₂, R₃: Reihe
S: Sieblaufrichtung (Pfeil)
S_Z, S_Z1 bis S_ZN: Saugzone
V: Vertikale
V: Geschwindigkeit (Pfeil)
α: Auslenkung

Claims

Doppelsiebformer (1) zur Herstellung einer Faserstoffbahn (2), insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn, aus mindestens einer Faserstoffsuspension (3), mit zwei endlosen Sieben (4, 5), von denen das erste Sieb (4) über einen Umfangsbereich (7) einer Formierwalze (6) läuft und das zweite Sieb (5) über einen Umfangsbereich (9) einer Brustwalze (8) läuft und die beiden Siebe (4, 5) danach unter Bildung eines keilförmigen Stoffeinlaufspalts (10), der unmittelbar von einem Stoffauflauf (11) die mindestens eine Faserstoffsuspension (3) aufnimmt, im Bereich der Formierwalze (6) zusammenlaufen und nach Ablauf von der Formierwalze (6) zumindest eine im Wesentlichen vertikale Doppelsiebstrecke (12) bilden, die mindestens je eine der Formierwalze (6) in Sieblaufrichtung (S) nachgeordnete Formiereinheit (13) und Entwässerungseinheit (14) umfasst und die in ihrem Endbereich (15) ein Trennelement (16) aufweist, das das zweite Sieb (5) und die zu bildende Faserstoffbahn (2) von dem ersten und über eine Ablaufwalze (17) geführte Sieb (4) trennt, dadurch gekennzeichnet, dass im Verlauf der Doppelsiebstrecke (12) zumindest streckenweise mindestens ein vorzugsweise siebbreites und über mehrere Walzen (18.1 bis 18N) geführtes Band (19) vorgesehen ist, das in der Schlaufe des ersten Siebs (4) angeordnet ist und das wenigstens über eine innerhalb der Schlaufe des zweiten Siebs (5) angeordnete Entwässerungseinheit (14, 14.1, 14.2, 14.3) zumindest teilweise geführt ist, wobei zwischen dem Band (19) und der wenigstens einen Entwässerungseinheit (14, 14.1, 14.2, 14.3) die beiden Siebe (4, 5) mit der dazwischen liegenden und zu bildenden Faserstoffbahn (2) verlaufen.
Doppelsiebformer (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Band (19) über wenigstens eine innerhalb der Schlaufe des zweiten Siebs (5) angeordnete Entwässerungseinheit (14, 14.1) zumindest teilweise geführt ist, wobei die mindestens eine Entwässerungseinheit (14.1) eine als das Trennelement (16) ausgebildete Walze (20), insbesondere eine zumindest einzonig besaugte Siebsaugwalze (21), eine nicht besaugte und eine offene Oberfläche aufweisende Walze oder eine Vollmantelwalze, ist.
Doppelsiebformer (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Band (19) über wenigstens zwei innerhalb der Schlaufe des zweiten Siebs (5) angeordnete Entwässerungseinheiten (14, 14.1, 14.2) jeweils zumindest teilweise geführt ist, wobei die erste Entwässerungseinheit (14.1) eine als das Trennelement (16) ausgebildete Walze (20, 21) und die mindestens eine weitere Entwässerungseinheit (14.2) ein der Walze in Sieblaufrichtung (S) vorgeordneter und ein zumindest eine Saugzone (S_Z, S_Z1) aufweisender Siebsaugkasten (22) ist.
Doppelsiebformer (1) nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Band (19) über wenigstens drei innerhalb der Schlaufe des zweiten Siebs (5) angeordnete Entwässerungseinheiten (14, 14.1, 14.2, 14.3) jeweils zumindest teilweise geführt ist, wobei die erste Entwässerungseinheit (14.1) eine als das Trennelement (16) ausgebildete Walze (20, 21) und die mindestens zweite und dritte Entwässerungseinheit (14.2, 14.3) jeweils ein der Walze (20, 21) in Sieblaufrichtung (S) vorgeordneter, voneinander beabstandeter und ein zumindest eine Saugzone (S_Z, S_Z1 bis S_ZN) aufweisender Siebsaugkasten (23, 24) ist.
Doppelsiebformer (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die im Verlauf der Doppelsiebstrecke (12) angeordneten Formier- und Entwässerungseinheiten (13; 14, 14.1, 14.2, 14.3) derart steuer-/regelbar sind, dass die zu bildende Faserstoffbahn (2) im Anfangsbereich (25) der Doppelsiebstrecke (12) eine Konsistenz (c) von etwa 1,2 %, vorzugsweise von etwa 1,4 %, und im Endbereich (15) eine Konsistenz (c) von etwa 5 %, vorzugsweise von etwa 4 %, aufweist.
Doppelsiebformer (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein weiteres, vorzugsweise siebbreites und über mehrere Walzen (26.1, 26.2, 26.3) geführtes Band (27) vorgesehen ist, das die zu bildende Faserstoffbahn (2) nach der Trennung des ersten Siebs (4) von der zu bildenden Faserstoffbahn (2) zumindest streckenweise abdeckt.
Doppelsiebformer (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der streckenweisen Abdeckung der zu bildenden Faserstoffbahn (2) durch das Band (27) unterseitig des zweiten Siebs (5) mehrere Saugmittel (28) angeordnet sind.
Doppelsiebformer (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens das mindestens eine Band (19, 27) zumindest im Wesentlichen luftundurchlässig ist.
Doppelsiebformer (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens das mindestens eine Band (19, 27) eine Luftdurchlässigkeit aufweist, die in einem Bereich von etwa 0 bis etwa 100 cfm und vorzugsweise in einem Bereich von etwa 0 bis etwa 30 cfm liegt.
Doppelsiebformer (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens das mindestens eine Band (19, 27) eine strukturierte Oberfläche aufweist.
Doppelsiebformer (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest je eine Einrichtung (29) zur Konditionierung des mindestens einen Bands (19, 27) vorgesehen ist.
Doppelsiebformer (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Abdeckung der Doppelsiebstrecke (12) durch das mindestens eine Band (19) mehrere Mikrowellengeneratoren (30) derart angeordnet sind, dass die zu bildende Faserstoffbahn (2) mit einer senkrecht zur Sieblaufrichtung (S) der Siebe (4, 5) gleichmäßig verteilten Feldenergie beaufschlagt ist.
Doppelsiebformer (1) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Mikrowellengeneratoren (30) in der Schlaufe des ersten Siebs (4) und in Sieblaufrichtung (S) in mehreren Reihen (R₁, R₂, R₃) und zueinander versetzt angeordnet sind.
Doppelsiebformer (1) nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass der mit mehreren Mikrowellengeneratoren (39) versehene Bereich des Doppelsiebformers (1) direkt über Antennen der Wellengeneratoren und/oder indirekt über zwischengeschaltete Hohlleiteranordnungen mit elektromagnetischen Wellen beaufschlagt ist.
Doppelsiebformer (1) nach Anspruch 12, 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich mehrere sekundäre Mikrowellengeneratoren (30.1) vorgesehen sind, um die zu bildende Faserstoffbahn (2) gleichzeitig oder zeitlich versetzt mit sekundären Mikrowellen zu beaufschlagen.
Doppelsiebformer (1) nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Bereich des Doppelsiebformers (1), in welchem die zu bildende Faserstoffbahn (2) von den elektromagnetischen Wellen beaufschlagt wird, mit einer elektromagnetischen Abschirmung (31) versehen ist.
Doppelsiebformer (1) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die elektromagnetische Abschirmung (31) aus flächigen Absorbermaterialien besteht, die den Austritt der elektromagnetischen Wellen verhindern.
Doppelsiebformer (1) nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Bereich des Doppelsiebformers (1), in welchem die Faserstoffbahn (2) von den elektromagnetischen Wellen beaufschlagt wird, oberseitig, unterseitig oder beidseitig mittels mindestens einer steuer-/regelbaren Besaugungseinrichtung (35) besaugt ist.
Doppelsiebformer (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Sieb (4, 5) mindestens 1.500 Stützpunkte pro cm², vorzugsweise mindestens 1.600 Stützpunkte pro cm², aufweist und aus Fäden hergestellt ist, die einen jeweiligen Fadendurchmesser ≤ 0,13 mm, vorzugsweise ≤ 0,11 mm, besitzen.