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Die
Erfindung betrifft einen Doppelsiebformer einer Maschine zur Herstellung
einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn, aus
mindestens einer Faserstoffsuspension, mit zwei in jeweiliger Siebschlaufe
umlaufenden endlosen Sieben, die zumindest streckenweise eine Doppelsiebzone
bilden, wobei in Sieblaufrichtung des ersten Siebs vor der Doppelsiebzone
eine Vorentwässerungsstrecke
ausgebildet ist, in welcher ein Stoffauflauf zur Aufbringung der
mindestens einen Faserstoffsuspension auf das erste Sieb und mindestens ein
Entwässerungselement
zur Entwässerung
der mindestens einen auf dem ersten Sieb aufgebrachten Faserstoffsuspension
angeordnet sind.
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Ein
derartiger in Fachkreisen unter der Bezeichnung „Hybridformer" bekannte Doppelsiebformer
ist beispielsweise in der deutschen Offenlegungsschrift
DE 34 06 217 A1 beschrieben.
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Bei
den bekannten Hybridformern ist die Entwässerungsmenge nach oben durch
die Kapazität des
oberen Entwässerungskastens
limitiert. Das bedingt eine lange Vorentwässerungsstrecke mit den bekannten
Nachteilen wie Stoffspringen bei hohen Geschwindigkeiten, Rückflockungen
und Profilstörungen
in Form von zunehmenden Restabweichungen.
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Es
ist also Aufgabe der Erfindung, einen Doppelsiebformer der eingangs
genannten Art derart zu verbessern, dass eine nach oben gerichtete,
schonende und gesteigerte Entwässerung
der eingebrachten Faserstoffsuspension schon so frühzeitig wie
möglich
nach dem mindestens einen in der Vorentwässerungszone angeordneten Entwässerungselement
realisiert werden kann.
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Diese
Aufgabe wird bei einem Doppelsiebformer der eingangs genannten Art
erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
dass eingangsseitig der Doppelsiebzone eine vorzugsweise alleinstehende
und in der Höhe
vorzugsweise positionierbare Skimmereinrichtung in der Siebschlaufe
des einen, vorzugsweise zweiten Siebs angeordnet ist, dass der Skimmereinrichtung
in Sieblaufrichtung wenigstens ein Stützkasten zur Führung der
beiden Siebe mit dazwischen liegender Faserstoffsuspension in der
Siebschlaufe des anderen, vorzugsweise ersten Siebs nachgeordnet ist
und dass gegenüber
dem wenigstens einen in der Siebschlaufe des anderen, vorzugsweise
ersten Siebs angeordneten Stützkasten
mindestens eine weitere vorzugsweise alleinstehende Skimmereinrichtung
in der Siebschlaufe des einen, vorzugsweise zweiten Siebs angeordnet
ist. Der Begriff „alleinstehend" steht im vorliegenden
Zusammenhang für
unabhängig,
sowohl in konstruktiver, in technologischer als auch in funktionaler
Hinsicht.
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Die
erfindungsgemäße Aufgabe
wird hiermit vollständig
gelöst.
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Diese
erfindungsgemäße Ausgestaltung
des Doppelsiebformers gewährleistet,
dass selbst bei schnelllaufenden Maschinen zur Herstellung einer Faserstoffbahn,
insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn, keine schwerwiegenden
Störungen
in der Blattstruktur der hergestellten Faserstoffbahn auftreten,
und dies unabhängig
von der weiteren konstruktiven Ausbildung des Formers. Dabei ist
besonderes vorteilhaft, dass das nach oben aus der Faserstoffsuspension
austretende Siebwasser über
mindestens eine Skimmereinrichtung abgenommen wird.
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In
bevorzugter praktischer Ausführung
ist der Stützkasten
aus einer vorzugsweise dichten Tragkonstruktion gebildet, die oberseitig
und das andere, vorzugsweise erste Sieb führend eine flexible Membran
aufweist. Dabei entspricht die Breite des Stützkastens etwa der Siebbreite
des anderen, vorzugsweise ersten Siebs und die Länge des Stützkastens ist bevorzugt durch
die Entwässerungsmöglichkeit nach
oben ohne Einsatz von Vakuum definiert.
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Damit
eine effektive und schonende Abführung
des Siebwassers nach unten gegeben ist, weist die Membran oberseitig
und das andere, vorzugsweise erste Sieb führend eine Oberfläche auf,
die mit Längsrillen,
Querrillen, Kreuzrillen, Stufen in Sieblaufrichtung, Noppen, Sägezahn,
Blindbohrungen und/oder Kombinationen der genannten Oberflächenstrukturen
versehen ist. Hierbei kann die Membran überdies aus einem Kunststofftuch
mit mindestens einer Fasereinlage, einer Kunststoffplatte oder einem
Metall bestehen und zudem derart ausgebildet sein, dass sie ein
Schmiermedium aus dem Stützkasten
hindurchtreten lassen kann. Die Membran ist also permeabel.
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Der
Stützkasten
ist in bevorzugter Weise in Sieblaufrichtung mittels mindestens
einer Schottwand sektioniert und somit in einzelne Stützkastenkammern
unterteilt. Dabei dient die Schottwand primär zur Führung und Stützung des
vorbei geführten Siebs
und sie kann ortsfest oder verstellbar, vorzugsweise höhenverstellbar
oder in Sieblaufrichtung verstellbar, angebracht sein. Dies ermöglicht eine
optimale Einflussnahme auf den Entwässerungsprozess der Faserstoffsuspension
bei größtmöglicher
Anwendungsflexibilität.
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Weiterhin
ist die Schottwand bevorzugt mit Mitteln zur Abgabe von Impulsen
an die Membrane versehen, wodurch das Entwässerungsvermögen weiters
verstärkt
wird.
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Die
Schottwand ist bevorzugt vorzugsweise allseits dichtend mit der
Membran und dem Stützkasten
verbunden, wobei in den Stützkastenkammern zudem
unterschiedliche Drücke
eingestellt werden können.
Bevorzugt sind dabei benachbarte Stützkastenkammern über Drosseln
miteinander verbunden und eine Einströmung wenigstens eines vorzugsweise
pulsierenden Druckmediums zumindest in die in Sieblaufrichtung letzte
Stützkastenkammer
ist vorgesehen, um dadurch abfallende Kammerdrücke entgegen der Sieblaufrichtung
zu erzeugen. Als Druckmedium ist hierbei mindestens ein Fluid, insbesondere
eine Flüssigkeit,
ein Gas oder ein Medium mit einer steuerbaren Quellung, vorgesehen.
All diese Eigenschaften unterstützen
wiederum die Vorsehung einer schonenden Entwässerung der Faserstoffsuspension.
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Die
Membran ist bevorzugt von der mindestens einen Schottwand und/oder
von mindestens einer quer zur Sieblaufrichtung verlaufenden Leiste
gestützt.
Dies gewährleistet
unter anderem eine definierte Entwässerungsgeometrie im anfänglichen
Bereich der Doppelsiebzone.
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Der
Stützkasten
weist in weiterer bevorzugter Ausgestaltung oberseitig einen Krümmungsradius im
Bereich von 10.000 mm bis unendlich, vorzugsweise von 5.000 bis
500 mm, auf, wobei er zudem oberseitig einen Oberflächenverlauf
aufweisen kann, dessen Kontur mit Wendepunkten versehen ist. Dadurch
wird die Möglichkeit
der Erzeugung einer den Entwässerungsprozess
unterstützenden
Siebspannung geschaffen.
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Damit
der Siebverschleiß des über den Stützkasten
geführten
anderen, vorzugsweise ersten Siebs reduziert und der Stützkasten
gegenüber
der Atmosphäre
abgedichtet werden kann, weist er ein- und/auslaufseitig eine Leiste
auf. Diese Leiste birgt aufgrund ihres Materials, welches vorzugsweise
einen Keramikwerkstoff umfasst, ein reduziertes Verschleißpotential.
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Je
nach Ausrichtung der Doppelsiebstrecke des Doppelsiebformers kann
der Stützkasten
in jeder beliebigen Ausrichtung, insbesondere abfallend, horizontal
oder ansteigend, in Bezug zur Horizontalen ausrichtbar sein. Im
Hinblick auf ein maximales Anwendungsspektrum ist er überdies
bevorzugt längs- und/oder
höhenverstellbar
angebracht. Zudem ist der Stützkasten
in günstiger
Weise mittels mindestens einer Schüttelvorrichtung in vorzugsweise
allen drei Raumrichtungen schüttelbar,
wobei eine derartige Schüttelvorrichtung
samt Schüttelverfahren
beispielsweise aus der deutschen Offenlegungsschrift
DE 197 04 730 A1 bekannt
ist.
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Im
Zuge einer weiteren Erhöhung
der Entwässerungskapazität in der
Doppelsiebstrecke kann zwischen dem Stützkasten und dem anderen, vorzugsweise
ersten Sieb ein in einer Siebschlaufe umlaufendes endloses Fabricband
vorgesehen sein. Das Fabricband ist hierbei im Grunde ein Sieb,
welches speziell zur Aufnahme und Ableitung von aus der Faserstoffsuspension
austretendem Siebwasser geeignet ist, also zur Volumenspeicherung
dient, und ferner zur Verschleißminderung
eingesetzt wird. Der Stützkasten
kann dabei mit außenliegenden
Führungsleisten, ähnlich einem
Joch einer NipcoFlex-Walze, versehen sein.
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Das
eine, vorzugsweise zweite Sieb kann überdies vor dessen Eintritt
in die Doppelsiebzone über
eine Einlaufwalze geführt
sein, die geschüttelt und/oder
mit einer Oberflächenstruktur,
insbesondere Noppen oder ähnlichem,
versehen ist. Dadurch werden weitere Impulse zur verbesserten Entwässerung
in das Entwässerungssystem
eingebracht.
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In
weiterer praktischer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass dem in der
Siebschlaufe des anderen, vorzugsweise ersten Siebs angeordneten
Stützkasten
ein weiterer Stützkasten
in der Siebschlaufe des einen, vorzugsweise zweiten Siebs nachgeordnet
ist und dass gegenüber
dem in der Siebschlaufe des einen, vorzugsweise zweiten Siebs angeordneten
weiteren Stützkasten
mindestens eine weitere vorzugsweise alleinstehende Skimmereinrichtung
in der Siebschlaufe des anderen, vorzugsweise ersten Siebs angeordnet
ist. Hierdurch wird insbesondere die Möglichkeit einer Einstellbarkeit
der Symmetrie der herzustellenden Faserstoffbahn infolge einer beidseitigen
Siebentwässerung
geschaffen.
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Weitere
Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele
unter Bezugnahme auf die Zeichnung.
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Es
zeigen
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1 eine
schematische und ausschnittsweise Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Doppelsiebformers;
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2 eine
weitere schematische und ausschnittsweise Seitenansicht einer Doppelsiebzone eines
erfindungsgemäßen Doppelsiebformers;
und
-
3 eine
schematische Seitenansicht einer Doppelsiebzone eines erfindungsgemäßen Doppelsiebformers.
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Die 1 zeigt
eine schematische und ausschnittsweise Seitenansicht eines Doppelsiebformers 1 einer
Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer
Papier- oder Kartonbahn, aus mindestens einer Faserstoffsuspension 2.
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Der
Doppelsiebformer 1 weist zwei in jeweiliger Siebschlaufe 5, 6 umlaufende
endlose Siebe 3, 4 auf, die zumindest streckenweise
eine Doppelsiebzone 7 bilden. Dabei ist in Sieblaufrichtung
S (Pfeil) des ersten Siebs 3 (Tragsieb, Untersieb) vor
der Doppelsiebzone 7 eine Vorentwässerungsstrecke 8 ausgebildet,
in welcher ein Stoffauflauf 9 zur Aufbringung der mindestens
einen Faserstoffsuspension 2 auf das erste Sieb 3 und
ein Entwässerungselement 10 zur
Entwässerung
der mindestens einen auf dem ersten Sieb 3 aufgebrachten
Faserstoffsuspension 2 angeordnet sind. Das Entwässerungselement 10 ist
bekanntermaßen
ein Siebtisch beziehungsweise ein Stütztisch. Dem Entwässerungselement 10 in
Sieblaufrichtung S (Pfeil) folgend ist eine Stützleiste 32 angeordnet.
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Nunmehr
ist eingangsseitig der Doppelsiebzone 7 eine alleinstehende
und in der Höhe
vorzugsweise positionierbare Skimmereinrichtung 11 in der Siebschlaufe 6 des
zweiten Siebs 4 (Außensieb, Obersieb)
angeordnet, der in Sieblaufrichtung S (Pfeil) wiederum ein Stützkasten 12 in
der Siebschlaufe 5 des ersten Siebs 3 nachgeordnet
ist. Und gegenüber
dem in der Siebschlaufe 5 des ersten Siebs 3 angeordneten
Stützkasten 12 sind
zwei alleinstehende Skimmereinrichtungen 13 in der Siebschlaufe 6 des
zweiten Siebs 4 angeordnet.
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Der
Stützkasten 12 ist
aus einer vorzugsweise dichten Tragkonstruktion 14 gebildet,
die oberseitig und das erste Sieb 3 führend eine flexible Membran 15 aufweist.
Dabei entspricht die Breite B (Pfeil) des Stützkastens 12 etwa
der Siebbreite des ersten Siebs 3 und die Länge L des
Stützkastens 12 ist
bevorzugt durch die Entwässerungsmöglichkeit
nach oben ohne Einsatz von Vakuum definiert.
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Die
Membran 15 ist durch mehrere quer zur Sieblaufrichtung
S (Pfeil) verlaufende Leisten 34 gestützt.
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Die
Membran 15 weist oberseitig und das erste Sieb 3 führend eine
Oberfläche 16 auf,
die mit Längsrillen,
Querrillen, Kreuzrillen, Stufen in Sieblaufrichtung, Noppen, Sägezahn,
Blindbohrungen und/oder Kombinationen der genannten Oberflächenstrukturen
versehen ist. Weiterhin kann die Membran 15 aus einem Kunststofftuch
mit mindestens einer Fasereinlage, einer Kunststoffplatte oder einem
Metall bestehen.
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Ferner
ist die Membran 15 derart ausgebildet, dass sie ein Schmiermedium 17 aus
dem Stützkasten 12 hindurchtreten
lassen kann. Sie ist also permeabel.
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Der
Stützkasten 12 wiederum
weist oberseitig einen Krümmungsradius
RK (Pfeil) im Bereich von 10.000 mm bis
unendlich, vorzugsweise von 5.000 bis 500 mm, und einen Oberflächenverlauf 18,
dessen Kontur 19 mit Wendepunkten 20 versehen
ist, auf. Generell ist der Stützkasten 12 in
jeder beliebigen Ausrichtung, insbesondere abfallend, horizontal oder
ansteigend, in Bezug zur Horizontalen H (Doppelpfeil) ausrichtbar
und längs-
und/oder höhenverstellbar
angebracht. Zudem kann der Stützkasten 12 mittels
mindestens einer nicht dargestellten, dem Fachmann jedoch bekannten
Schüttelvorrichtung
in vorzugsweise allen drei Raumrichtungen schüttelbar sein.
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Weiterhin
ist das zweite Sieb 4 vor dessen Eintritt in die Doppelsiebzone 7 über eine
Einlaufwalze 21 geführt,
die geschüttelt
und/oder mit einer Oberflächenstruktur 22,
insbesondere Noppen 22.1 oder ähnlichem, versehen ist.
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Die 2 zeigt
nun eine weitere schematische und ausschnittsweise Seitenansicht
einer Doppelsiebzone 7 eines erfindungsgemäßen Doppelsiebformers 1.
Der dargestellte Stützkasten 12 ist vorzugsweise
eine Weiterbildung des in der 1 dargestellten
Stützkastens 12,
so dass weitergehend prinzipiell auf dessen Beschreibung verwiesen
wird.
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Der
Stützkasten 12 ist
in Sieblaufrichtung S (Pfeil) mittels vier Schottwänden 23.1 bis 23.4 sektioniert
und somit in einzelne Stützkastenkammern 24.1 bis 24.5 unterteilt,
wobei die Schottwände 23.1 bis 23.4 auch
gleichzeitig die Membrane 15 stützen. Zusätzlich könnten zur Stützung der
Membrane 15 auch nicht dargestellte Leisten vorgesehen
sein. Die jeweilige Schottwand 23.1 bis 23.4 ist
ortsfest oder verstellbar, vorzugsweise höhenverstellbar oder in Sieblaufrichtung
S (Pfeil) verstellbar, angebracht. Die Verstellrichtungen sind beispielhaft
an der Schottwand 23.1 mittels Richtungspfeilen dargestellt.
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Die
Schottwände 23.1 bis 23.4 sind
allseits dichtend mit der Membran 15 und dem Stützkasten 12 verbunden,
so dass in den Stützkastenkammern 24.1 bis 24.5 unterschiedliche
Drücke
p24.1 bis p24.5 einstellbar
sind und so dass die Membran 15 von jeder Schottwand 23.1 bis 23.4 gestützt ist.
Die Drücke p24.1 bis p24.5 sind
in bekannter Weise mit nicht explizit dargestellten Unterdruckquellen
erzeugbar. Auch sind benachbarte Stützkastenkammern 24.1 bis 24.5 über Drosseln 25.1 bis 25.4 miteinander
verbunden, wobei exemplarisch lediglich eine Drossel pro Schottwand
dargestellt ist. Aufgrund dieser Ausgestaltung ist eine Einströmung wenigstens
eines vorzugsweise pulsierenden Druckmediums 26 (Pfeil)
zumindest in die in Sieblaufrichtung S (Pfeil) letzte Stützkastenkammer 24.5 vorgesehen,
um dadurch abfallende Kammerdrücke
p24.1 bis p24.5 entgegen
der Sieblaufrichtung S (Pfeil) zu erzeugen. Hierbei weist die Sützkastenkammer 24.1 einen
Ablauf 33 (Pfeil) für
die Rezirkulation auf. Weiterhin ist als Druckmedium 26 (Pfeil)
ein Fluid, insbesondere eine Flüssigkeit, ein
Gas oder ein Medium mit einer steuerbaren Quellung, vorgesehen.
Prinzipiell kann jedes Medium als Druckmedium vorgesehen sein, sofern
es die im Betrieb gestellten Anforderungen erfüllt.
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Weiterhin
weist der Stützkasten 12 sowohl ein-
als auch auslaufseitig je eine Leiste 27.1, 27.2, insbesondere
je eine Dichtleiste bekannter Bauart und bekannter Funktionsweise,
auf. Zudem kann mindestens eine Schottwand mit Mitteln zur Abgabe von
Impulsen an die Membrane 15 versehen sein. Die Mittel können beispielsweise
Strukturen, insbesondere Erhebungen, sein.
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Zwischen
dem Stützkasten 12 und
dem ersten Sieb 3 ist ein in einer Siebschlaufe 29 umlaufendes
endloses Fabricband 28 vorgesehen. Das Fabricband 28 ist
prinzipiell ein Sieb, welches speziell zur Aufnahme und Ableitung
von aus der Faserstoffsuspension 2 austretendem Siebwasser
geeignet ist. Der Stützkasten 12 kann
dabei mit außenliegenden Führungsleisten, ähnlich einem
Joch einer NipcoFlex-Walze, versehen sein.
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Die 3 zeigt
eine schematische Seitenansicht einer Doppelsiebzone 7 eines
Doppelsiebformers 1, wie sie beispielsweise in Erweiterung
der Ausführungen
der 1 und 2 aussehen kann.
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Die
vollständige
Doppelsiebzone 7 ist dem in der Siebschlaufe 5 des
ersten Siebs 3 angeordneten Stützkasten 12 samt gegenüberliegender
und alleinstehender Skimmereinrichtung 11 ein weiterer
Stützkasten 30 in
der Siebschlaufe 6 des zweiten Siebs 4 nachgeordnet
und gegenüber
dem in der Siebschlaufe 4 des zweiten Siebs 6 angeordneten
weiteren Stützkasten 30 ist
eine weitere alleinstehende Skimmereinrichtung 31 in der
Siebschlaufe 5 des ersten Siebs 3 angeordnet.
Die Eigenschaften des Stützkastens 30,
wie beispielsweise der Aufbau und die Funktion, sind vorzugsweise
identisch mit denen des Stützkastens 12.
Gleiches gilt vorzugsweise auch für die alleinstehenden Skimmereinrichtungen 11, 13 und 31.
Selbstverständlich
kann die angegebene Reihenfolge und Anordnung der Stützkasten 12 und 31 samt
alleinstehender Skimmereinrichtungen 13, 31 auch
gegenseitig sein.
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Die
Vorentwässerungsstrecke 8 des
Doppelsiebformers 1 weist ein Entwässerungselement 10 zur
Entwässerung
der mindestens einen auf dem ersten Sieb 3 aufgebrachten
Faserstoffsuspension 2 auf. Das Entwässerungselement 10 ist
bekanntermaßen
ein Siebtisch beziehungsweise ein Stütztisch. Dem Entwässerungselement 10 in
Sieblaufrichtung S (Pfeil) folgend ist eine Stützleiste 32 angeordnet.
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Der
Vollständigkeit
halber ist anzumerken, dass gemäß der Darstellung
in den 1 bis 3 das eine Sieb das zweite Sieb 4 und
das andere Sieb das erste Sieb 3 sein kann. In alternativer
Ausführung kann
jedoch das eine Sieb auch das erste Sieb 3 und das andere
Sieb das zweite Sieb 4 sein.
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Zusammenfassend
ist festzuhalten, dass durch die Erfindung ein Doppelsiebformer
der eingangs genannten Art geschaffen wird, der eine nach oben gerichtete,
schonende und gesteigerte Entwässerung
der eingebrachten Faserstoffsuspension schon so frühzeitig
wie möglich
nach dem mindestens einen in der Vorentwässerungszone angeordneten Entwässerungselement
ermöglicht.
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- 1
- Doppelsiebformer
- 2
- Faserstoffsuspension
- 3
- Erstes
Sieb
- 4
- Zweites
Sieb
- 5
- Erste
Siebschlaufe
- 6
- Zweite
Siebschlaufe
- 7
- Doppelsiebzone
- 8
- Vorentwässerungsstrecke
- 9
- Stoffauflauf
- 10
- Entwässerungselement
- 11
- Skimmereinrichtung
- 12
- Stützkasten
- 13
- Skimmereinrichtung
- 14
- Tragkonstruktion
- 15
- Membran
- 16
- Oberfläche
- 17
- Schmiermedium
- 18
- Oberflächenverlauf
- 19
- Kontur
- 20
- Wendepunkt
- 21
- Einlaufwalze
- 22
- Oberflächenstruktur
- 22.1
- Noppe
- 23.1
bis 23.4
- Schottwand
- 24.1
bis 24.5
- Stützkastenkammer
- 25.1
bis 25.4
- Drossel
- 26
- Druckmedium
(Pfeil)
- 27.1
- Einlaufleiste
- 27.2
- Auslaufleiste
- 28
- Fabricband
- 29
- Siebschlaufe
- 30
- Stützkasten
- 31
- Skimmereinrichtung
- 32
- Stützleiste
- 33
- Ablauf
(Pfeil)
- 34
- Leiste
- B
- Breite
(Pfeil)
- H
- Horizontale
(Doppelpfeil)
- RK
- Krümmungsradius
(Pfeil)
- L
- Länge
- p24.1 bis p24.5
- (Kammer-)Druck
- S
- Sieblaufrichtung
(Pfeil)