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TECHNISCHES GEBIET
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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren nach der im Oberbegriff von Patentanspruch
1 definierten Art.
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Des
weiteren betrifft die Erfindung eine Blattbildungspartie nach der
im Oberbegriff von Patentanspruch 6 definierten Art.
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STAND DER TECHNIK
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Aufgabe
der Blattbildungspartie, d. h. des Formers ist es, der aus dem Stoffauflauf
aufgespritzten Fasersuspension Wasser zu entziehen. Die auf die
Blattbil dungspartie aufzutragende Fasersuspension hat im Allgemeinen
einen Stoffdichte von 1%; hinter der Blattbildungspartie hat die
auf der Blattbildungspartie gebildete Faserstoffbahn, im Folgenden auch
kurz Bahn genannt, eine Stoffdichte von 18–20%.
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Wird
die Bahn aus wässriger Holzfasersuspension gebildet, so
wird in der Blattbildungspartie zur Einleitung der Bahnbildung im
Stoff enthaltenes Wasser durch das Formiersieb bzw. durch die Formiersiebe
hindurch abgeführt. Die Holzfasern bleiben dabei in zufälliger
Orientierung auf dem Formiersieb bzw. zwischen den gemeinsam laufenden
Formiersieben.
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Je
nach Qualität der herzustellenden Bahn werden Faserstoffe
verschiedenen Typs eingesetzt. Die Menge, in der Wasser aus den
verschiedenartigen Faserstoffen zur Bildung einer Bahn guter Qualität
abgeführt werden kann, ist eine Funktion vieler Faktoren,
wie zum Beispiel der gewünschten flächenbezogenen
Masse der Bahn, der Konstruktionsgeschwindigkeit der Maschine und
des angestrebten Feinstoff-, Faser- und Füllstoffgehalts
des Endprodukts.
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In
der Blattbildungspartie werden verschiedenartige Vorrichtungen eingesetzt,
wie zum Beispiel Foilleisten, Saugkästen, Umlenkwalzen,
Saugwalzen und Walzen mit offener Oberfläche, die man in
verschiedenen Formationen und Reihenfolgen angeordnet hat, mit dem Ziel,
Menge, Zeit und Ort des abgehenden Wassers bei der Blattbildung
zu optimieren. Die Herstellung der Papierbahn ist insofern immer noch
teils eine Kunst, teils Wissenschaft als eine so schnell wie mögliche
erfolgende Entwässerung durchaus nicht zum qualitativ besten
Endprodukt führt. Mit anderen Worten, die Herstellung eines
erstklassigen Endprodukts speziell mit hohen Geschwindigkeiten ist
eine Funktion der Entwässerungsquantität, der
Entwässerungsart, der Dauer der Entwässerung und
der Stelle der Entwässerung.
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Soll
beim Übergang zu höheren Produktionsgeschwindigkeiten
die Qualität des Endprodukts erhalten bleiben oder verbessert
werden, kommt es oft zu unvorhergesehenen Problemen, als deren Folge entweder
zur Gewährleistung gleicher Produktqualität die
Produktionsmenge gesenkt oder die angestrebte Qualität
zugunsten einer höheren Produktionsmenge geopfert werden
muss.
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In
WO 2004/018768 A1 ist
in
1 ein Doppelsiebformer gezeigt. Beide Formiersiebe
laufen über je eine eigene Brustwalze und bilden danach
einen Einlaufspalt, an dem der Doppelsiebabschnitt beginnt. Der
Doppelsiebabschnitt hat mindestens zwei Entwässerungszonen.
Die erste Entwässerungszone besteht aus einem gekrümmten,
pulsationsfreien Formierschuh, die zweite Entwässerungszone
aus einem pulsierenden Leistendeckel. Der pulsationsfreie Formierschuh
befindet sich unmittelbar hinter der Vereinigungsstelle der beiden Siebe
auf dem Doppelsiebabschnitt und aus dem Stoffauflauf wird der Fasersuspensionsstrahl
in den Einlaufspalt auf das ungestützte Sieb vor dem Formierschuh
gespritzt. Hinter dem pulsierenden Leistendeckel gelangen die Formiersiebe
auf eine Saugumlenkwalze, wo das äußere Formiersieb
ausgelenkt und über eine Leitwalze zurückgeleitet
wird. Die Bahn folgt nun auf der Saugumlenkwalze dem inneren Formiersieb
und wird danach vom inneren Formiersieb getrennt, das zurückgeleitet
wird.
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In
WO 2007/09467 A1 ist
in
3 ein anderer Doppelsiebformer gezeigt, der einen
kurzen Langsiebabschnitt hat, auf den ein von einer Untersiebschlaufe
und einer Obersiebschlaufe gebildeter Doppelsiebabschnitt folgt
Aus dem Stoffauflauf wird der Fasersuspensionsstrahl auf dem Langsiebabschnitt
in die erste vakuumbeaufschlagte Entwässerungszone des
sich innerhalb der unteren Siebschlaufe befindlichen Formiertischs
gespritzt. Daran an schließt sich die zweite, vakuumbeaufschlagte, mit
quergerichteten Entwässerungsleisten versehene, pulsierende
Entwässerungszone des Formiertischs. Es folgt ein Doppelsiebabschnitt,
auf dem innerhalb der Obersiebschlaufe ein drei aufeinander folgende
Entwässerungskammern aufweisender Entwässerungskasten
angeordnet ist. Die erste Entwässerungskammer des Entwässerungskastens
hat einen gekrümmten, pulsationsfreien Formierschuh, während
die beiden folgenden Entwässerungskammern pulsierende Entwässerungsleisten aufweisen. Hinter
dem Entwässerungskasten folgen unter der Untersiebschlaufe
Entwässerungsvorrichtungen, wonach das Obersieb vom Untersieb
getrennt wird und die Bahn auf dem Untersieb zur Transferstelle
läuft.
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In
WO 2008/000900 A1 ist
in
5 ein dritter Doppelsiebformer
gezeigt, der einen kurzen Langsiebabschnitt hat, auf den ein zwischen
Untersiebschlaufe und Obersiebschlaufe gebildeter Doppelsiebabschnitt
folgt. Aus dem Stoffauflauf wird der Fasersuspensionsstrahl in die
erste vakuumbeaufschlagte, pulsationsfreie Entwässerungszone
des sich auf dem Langsiebabschnitt innerhalb der unteren Siebschlaufe
befindlichen Formierschuhs gespritzt. Daran schließt sich
die zweite vakuumbeaufschlagte, mit quergerichteten Entwässerungsleisten
versehene, pulsierende Entwässerungszone des Formierschuhs an.
Es folgt ein Doppelsiebabschnitt mit einer Formierwalze in der Obersiebschlaufe.
Der Doppelsiebabschnitt beginnt hier mit einer sich an der Oberfläche
der Formierwalze befindlichen, gekrümmten Entwässerungszone.
Der Deckel des Formierschuhs ist im Bereich der ersten Entwässerungszone
gerade und die Formierwalze besteht aus einer Saugwalze. Die zweite,
pulsierende Entwässerungszone des Formierschuhs, d. h.
der Leistendeckel, kann alternativ hinter der Formierwalze angeordnet
sein.
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Bei
den Lösungen nach dem Stand der Technik besteht der Siebtisch
im Allgemeinen aus einem pulsationsfrei en Formierschuh mit darauf
folgendem pulsierenden Leistendeckel. Auf einer solchen Siebtischkonstruktion
vermag sich die Oberfläche der Fasersuspension auf Siebgeschwindigkeit
zu verlangsamen, so dass die Eigenschaften der Oberfläche hinter
dem Siebtisch nicht mehr in ausreichendem Maße reguliert
werden können. Der vakuumbeaufschlagte, pulsierende Leistendeckel
bewirkt auch eine starke Reibung am Sieb, wenn dieses an die Spalte
zwischen den quergerichteten Leisten des Leistendeckels in den Leistendeckel
gesaugt wird. Große Reibung wiederum bedeutet höheren
Energieverbrauch der Blattbildungspartie.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die
erfindungsgemäße Blattbildungspartie zeichnet
sich aus durch hohe Entwässerungskapazität, einfache
Konstruktion und geringen Platzbedarf. Mit der erfindungsgemäßen
Blattbildungspartie lässt sich eine Bahn von geringer Porosität,
hoher Zugfestigkeit und höher Spaltfestigkeit herstellen.
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Die
Hauptmerkmale des erfindungsgemäßen Verfahrens
sind im kennzeichnenden Teil von Patentanspruch 1 zusammengestellt.
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Die
Hauptmerkmale der erfindungsgemäßen Blattbildungspartie
sind im kennzeichnenden Teil von Patentanspruch 6 zusammengestellt.
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Die übrigen
charakteristischen Merkmale der Erfindung gehen aus den abhängigen
Patentansprüchen hervor.
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Bei
der erfindungsgemäßen Lösung läuft
das erste Sieb so über die erste Brustwalze und das zweite
Sieb so über die zweite Brustwalze, dass sich zwischen
den beiden Sieben auf dem Siebabschnitt hinter den Brustwalzen ein
sich verengender Einlaufspalt bildet. Unmittelbar hinter der ersten
Brustwalze ist in der ersten Siebschlaufe ein erster stationärer, pulsationsfreier
Formierschuh und unmittelbar hinter der zweiten Brustwalze ist in
der zweiten Siebschlaufe ein zweiter stationärer, pulsationsfreier
Formierschuh angeordnet. Der Eingangsrand des zweiten Formierschuhs
kommt in dem Bereich des Ausgangsrandes des ersten Formierschuhs
zu liegen. Aus dem Stoffauflauf wird der Fasersuspensionsstrahl
im Bereich des ersten Formierschuhs auf das erste Sieb gespritzt.
Das erste Sieb wird im Bereich des zweiten Formierschuhs mit dem
zweiten Sieb zusammengeführt.
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Der
erste Formierschuh hat einen durchbrochenen Deckel, auf dessen vorderes
Ende der Fasersuspensionsstrahl aus dem Stoffauflauf aufgespritzt wird.
Bezweckt wird, dass der erste Formierschuh keine pulsierende Entwässerung
bewirkt, selbst dann nicht, wenn die Entwässerung durch
Vakuum unterstützt wird. Der Deckel des ersten Formierschuhs
hat eine große offene Fläche, und diese kann über Öffnungen
an die im Inneren des Formierschuhs vorhandene Vakuumkammer angeschlossen
werden. Die Öffnungen im Formierschuhdeckel sind so gestaltet,
dass eine pulsierende Entwässerung vermieden wird, die
ja die Folge wäre, wenn die Öffnungen aus quer
zur Maschine verlaufenden länglichen Schlitzen bestehen
würden. Um einen im Wesentlichen konstanten Druck zu bewirken,
bestehen diese Öffnungen entweder aus Löchern,
im Wesentlichen in Maschinenlängsrichtung verlaufenden
Spalten wellenförmigen Spalten, erhabenen in Maschinenrichtung
verlaufenden Kontaktflächen zum Stützen der Bespannung
oberhalb des Schuhdeckels usw. Die Löcher können
im Querschnitt rund, quadratisch, elliptisch oder polygonal geformt
sein.
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Wird
nun der Fasersuspensionsstrahl des Stoffauflaufs auf den ersten,
pulsationsfreien Formierschuh geleitet, kann das Zerspritzen („Stock jump”-Erscheinung)
des Suspensionsstrahls wesentlich verringert werden, weil der Strahl
ja auf eine pulsationsfreie Fläche mit großem Öffnungsanteil
trifft. Durch das Einsetzen der Entwässerung unmittelbar an
der Auftreffstelle wird die Aufprallenergie gedämpft. Die
Spitze des Formierschuhs schabt kein Wasser und bewirkt selbst somit
auch keine „Stock jump”-Erscheinung. Auch das
Ausrichten des Strahls geschieht flexibel.
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Auch
der zweite Formierschuh hat einen durchbrochenen Deckel und entspricht
in seiner Konstruktion im Wesentlichen dem ersten Formierschuh. Es
ist bezweckt, dass auch der zweite Formierschuh selbst dann keine
pulsierende Entwässerung bewirkt, wenn die Entwässerung
durch Vakuum unterstützt wird.
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Mit
pulsationsfreien Formierschuhen kann der Wasserentzug auch an sehr
nassen Bahnen ohne Zerstörung der Bahnstruktur erfolgen,
weil ja auf der Abgangsseite des stationären Formierschuhs keine
Vakuumspitze auftritt. Durch Anlegen von Vakuum an den Formierschuh
erzielt man eine sehr intensive Entwässerung und durch
Regulieren des Vakuumniveaus kann Einfluss auf die Entwässerungsverteilung
zwischen Ober- und Unterseite der Bahn genommen werden, wobei dann
u. a. die Feinstoffverteilung zwischen Bahnoberseite und -unterseite und
die Symmetrie der Bahn in Z-Richtung unter Kontrolle gehalten werden
können. Mit der erfindungsgemäßen Blattbildungspartie
lässt sich eine Faserstoffbahn mit sehr gleichmäßiger
Faserorientierung in Bahndickenrichtung herstellen.
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Die
hohe Entwässerungskapazität pulsationsfreier Formierschuhe
bietet die Möglichkeit, im Stoffauflauf eine unter dem
Normalen liegende Stoffdichte zu fahren und einen größeren
Auslaufspalt als normalerweise zu benutzen. Durch die niedrigere Stoffdichte
des Strahls wird die Formation der zu bildenden Bahn verbessert.
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Bei
der erfindungsgemäßen Lösung beginnt die
Entwässerung über die Oberseite der Stoffsuspension
am zweiten Formierschuh unmittelbar an jenem Punkt, wo die Entwässerung über
die Unterseite der Stoffsuspension am ersten Formierschuh endet. An
dieser Stelle hat die Oberseite der Suspension im Wesentlichen noch
die gleiche Geschwindigkeit wie der aus dem Stoffauflauf kommende
Suspensionsstrahl. In einer solchen Situation kann mit dem zweiten
Formierschuh Einfluss auf die Faserorientierung an der Bahnoberseite
genommen werden, so dass man eine gleichmäßige
Faserorientierung über die gesamte Dicke der Faserstoffbahn
erzielt.
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Bei
der erfindungsgemäßen Lösung ist der auf
die Fasersuspension wirkende Druck im Einlaufspalt zwischen den
Formiersieben anfangs extrem niedrig. Das Zusammentreffen des ersten
und des zweiten Siebes erfolgt im Bereich des zweiten Formierschuhs,
wo die die Siebe zusammenpressende Kraft noch nicht sehr groß ist.
Zum Beispiel beim Walzenspaltformer bewirkt der hohe Spaltdruck
an den Bahnoberflächen eine große Zone, in der
Orientierungsänderung erfolgt. Bei niedrigem Spaltdruck
erzielt man über die gesamte Dicke der Fa serstoffbahn eine
gleichmäßige Faserorientierung. Da die Entwässerung über
die Unter- und die Oberseite der Faserstoffbahn außerdem
zeitlich verschieden voneinander erfolgt, erzielt man an der Ober-
und Unterseite der Faserbahn eine bessere Spaltfestigkeit. Die Spalt festigkeit
erhöht sich, da ein Teil des in der Bahn enthaltenen Feinstoffs
im Bereich des zweiten Formierschuhs zurück in die Mittelschicht
der Bahn wandert.
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Mit
der erfindungsgemäßen Lösung lässt sich
die Zweiseitigkeit der Bahn gut unter Kontrolle halten, was wichtig
bei SC- und LWC-Sorten ist, besonders was die Unterseite betrifft.
Die Regulierbarkeit der Entwässerung bietet gute Möglichkeiten
zur Optimierung der Symmetrie des Endprodukts. Eine kontrollierte
Verdichtung der Bahn erzielt man durch Einwirkung von Vakuum auf
die Bahnoberfläche.
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Im
Folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungen beschrieben.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 zeigt
eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen
Blattbildungspartie.
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2 zeigt
eine Vergrößerung des vorderen Teils der Blattbildungspartie
von 1.
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3 zeigt
den vorderen Teil einer zweiten erfindungsgemäßen
Blattbildungspartie.
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4 zeigt
die Schichtorientierung der Fasern der Bahn als Funktion der Bahndickenrichtung.
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BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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In 1 ist
die schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen
Blattbildungspartie gezeigt.
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Die
Blattbildungspartie umfasst eine obere Siebschlaufe 11,
die über eine erste Brustwalze 12 läuft,
und eine zweite Siebschlaufe 21, die über eine zweite
Brustwalze 22 läuft. Die Laufrichtung des ersten
Siebes 11 ist durch den Pfeil S1, die Laufrichtung des
zweiten Siebes 21 durch den Pfeil S2 angegeben. Das erste
Sieb 11 und das zweite Sieb 21 bilden zusammen
einen sich verengenden Spalt G und eine daran anschließende
Doppelsiebzone. Innerhalb der ersten Siebschlaufe 11 befindet
sich unmittelbar hinter der ersten Brustwalze 12 die erste
Entwässerungszone Z1, die einen ersten stationären,
pulsationsfreien Formierschuh 40 aufweist. Aus dem Stoffauflauf 30 wird
am vorderen Ende des Formierschuhs 40 der Stoffsuspensionsstrahl
in den Spalt G auf das erste Sieb 11 gespritzt. In der
zweiten Siebschlaufe 21 ist unmittelbar hinter der zweiten
Brustwalze 22 eine zweite Entwässerungszone Z2
angeordnet, die einen zweiten stationären, pulsationsfreien
Formierschuh 50 aufweist. Hinter der zweiten Entwässerungszone
Z2 befindet sich eine dritte Entwässerungszone Z3, in der
die Siebe 11, 21 über eine Entwässerungsvorrichtung 100 mit
gekrümmter Leitfläche laufen. Daran an schließt
sich ein ge rader, sanft schräg abwärts gerichteter
Abschnitt, an dessen Anfang an der Trennungsstelle 61 das
zweite Sieb 21 vom ersten Sieb 11 getrennt und
dann zurückgeleitet wird. Hinter der Trennungsstelle 61 folgt die
Bahn W dem ersten Sieb 11 bis zur Pick-up-Stelle P, wo
die Bahn W auf das Abnahmegewebe 31 der Pressenpartie überführt
wird.
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In 2 ist
eine Vergrößerung des vorderen Teils der Blattbildungspartie
von 1 gezeigt.
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Der
erste Formierschuh 40 hat einen Eingangsrand 43,
einen Ausgangsrand 44 und einen mit Durchbrüchen 42 versehenen
Deckel 41, der gegen die Innenseite des ersten Siebes 11 zu
liegen kommt. Der erste Formierschuh 40 ist bevorzugt an
eine (in der Zeichnung nicht dargestellte) Vakuumquelle angeschlossen,
wobei dann über die Durchbrüche 42 des
Deckels 41 des ersten Formierschuhs 40 hindurch
die Bahn einer Unterdruckwirkung P1 ausgesetzt wird. Der Deckel 41 des
ersten Formierschuhs 40 ist wenigstens in dem Bereich zwischen
der Auftreffstelle des aus dem Stoffauflauf 100 kommenden Suspensionsstrahls
und dem Ausgangsrand 44 des Deckels 41 bevorzugt
gerade. Der erste Formierschuh 40 bewirkt eine pulsationsfreie
Entwässerung der auf dem ersten Sieb 11 mitlaufenden
Fasersuspension. Mit dem ersten Formierschuh 40 kann der Fasersuspension
reichlich Wasser entzogen werden.
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Die
von den Durchbrüchen 42 des Deckels 41 des
ersten Formierschuhs 40 gebildete offene Fläche
beträgt 30–90%, bevorzugt 40–70%, des
durchbrochenen Bereichs zwischen dem Eingangsrand 43 und
dem Ausgangsrand 44 des Deckels 41.
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Die
Durchbrüche 42 des Deckels 41 des ersten
Formierschuhs 40 sind so schräg zur Laufrichtung
S1 des über den Deckel 41 laufenden ersten Siebs 11 gerichtet,
dass der von den Mittelachsen der Durchbrüche 42 und
der Tangente der Außenseite des Deckels 41 eingeschlossene
Winkel 30–60 Grad beträgt.
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Der
zweite Formierschuh 50 entspricht in seiner Konstruktion
dem ersten Formierschuh 40. Der zweite Formierschuh 50 hat
einen Eingangsrand 53, einen Ausgangsrand 54 und
einen mit Durchbrüchen 52 versehenen Deckel 51,
der gegen die Innenseite des zweiten Siebes 21 zu liegen
kommt. Der zweite Formierschuh 50 ist bevorzugt an eine
(in der Zeichnung nicht dargestellte) Vakuumquelle angeschlossen,
wobei dann über die Durchbräche 52 des
Deckels 51 des zweiten Formierschuhs 50 hindurch
die Bahn einer Unterdruckwirkung P2 ausgesetzt wird. Der Deckel 51 des
zweiten Formierschuhs 50 ist an seinem Anfangsteil gerade,
an seinem Ende jedoch leicht gekrümmt. Der zweite Formierschuh 50 bewirkt eine
pulsationsfreie Entwässerung der zwischen dem ersten Sieb 11 und
dem zweiten Sieb 21 mitlaufenden Fasersuspension. Mit dem
zweiten Formierschuh 50 kann der Fasersuspension reichlich
Wasser entzogen werden.
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Die
von den Durchbrüchen 52 des Deckels 51 des
zweiten Formierschuhs 50 gebildete offene Fläche
beträgt 30–90%, bevorzugt 40–70%, des durchbrochenen
Bereichs zwischen dem Eingangsrand 53 und dem Ausgangsrand 54 des
Deckels 51.
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Die
Durchbrüche 52 des Deckels 51 des zweiten
Formierschuhs 50 sind so schräg zur Laufrichtung
S2 des über den Deckel 51 laufenden zweiten Siebs 21 gerichtet,
dass der von den Mittelachsen der Durchbrüche 52 und
der Tangente der Außenseite des Deckels 51 eingeschlossene
Winkel 30–60 Grad beträgt.
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Der
erste Formierschuh 40 und der zweite Formierschuh 50 haben
eine gegenseitige Überlappung H dergestalt, dass der durchbrochene
Bereich des zweiten Formierschuhs 50 unmittelbar an jener Stelle
beginnt, an der der durchbrochene Bereich des ersten Formierschuhs 40 endet.
Die Überlappung H beträgt bevorzugt 10–200
mm. Die Siebe 11, 21 müssen im Bereich
des zweiten Formierschuhs 50 so zusammenlaufen, d. h. konvergieren,
dass die Oberseite der Fasersuspension im Anfangsbereich des zweiten
Formierschuhs 50 mit dem zweiten Sieb 21, d. h. dem
Obersieb, in Berührung gelangt. Dabei beginnt dann die
Entwässerung über die Oberseite der Fasersuspension
durch das zweite Sieb 21 hindurch gleich am Anfang des
zweiten Formierschuhs 50, so dass die gesamte effektive
Länge des zweiten Formierschuhs 50 genutzt wird.
Der Deckel des zweiten Formierschuhs 50 ist bevorzugt gekrümmt,
und zwar so, dass der Krümmungsradius im Bereich von 1–8
m liegt, wobei die Siebe einen Einlaufspalt bilden, in den die Fasersuspension
geleitet wird.
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Die
dritte Entwässerungszone Z3 wird von der Entwässerungsvorrichtung 100 gebildet,
die aus einer stationären Achse 110 und einem
um diese Achse rotierenden Band 120 besteht. Das umlaufende
Band 120 bildet eine sich bewegende gekrümmte Fläche.
Die Achse 110 besteht bevorzugt aus einem im Querschnitt
rechteckigen Hohlkörper mit Stützelementen 111, 112, 113, 114 an
seiner Außenseite, die die Umlaufbahn der Bandschlaufe 120 bilden.
Die Umlaufbahn der Bandschlaufe 120 hat eine im Wesentlichen
elliptische Form mit wenigstens einem von der elliptischen Form
abweichenden gekrümmten Abschnitt E1. Die Krümmung
dieses von der elliptischen Form abweichenden gekrümmten
Abschnitts E1 nimmt in Laufrichtung der Bandschlaufe 120 progressiv
zu. Den gekrümmten Abschnitt E1 kann man sich zusammengesetzt
aus einer großen Anzahl kurzer Teilbögen vorstellen,
deren Radien R1, R2 sich in Laufrichtung des Bandes 120 progressiv
verringern. Der Radius R1 des sich am Anfang des gekrümmten Abschnitts
E1 befindlichen Teilbogens ist also größer als
der Radius R2 des sich am Ende des gekrümmten Abschnitts
E1 befindlichen Teilbogens.
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Die
Formiersiebe 11, 21 laufen in der dritten Entwässerungszone
Z3 an der Außenfläche des Transferbandes 120 über
den gekrümmten Abschnitt E1. Auf den zwischen den Formiersieben 11, 21 mitlaufenden
Faserstoff wirkt auf den gekrümmten Abschnitt E1 ein Entwässerungsdruck,
dessen Stärke von dem Verhältnis T/R aus der Spannung
T der Siebe 11, 21 und dem Radius R des gekrümmten
Abschnitts abhängig ist. Da sich der Radius R des gekrümmten
Abschnitts E1 progressiv verringert, wirkt auf den zwischen den
Sieben 11, 21 mitlaufenden Faserstoff ein progressiv
zunehmender Entwässerungsdruck P3. Beträgt der
Radius R1 des Teilbogens am Anfang des gekrümmten Abschnitts
E1 1 m und der Radius R2 des Teilbogens am Ende des gekrümmten
Abschnitts E1 0,1 m, so erhöht sich der Entwässerungsdruck
P3 auf das Zehnfache, zum Beispiel von 10 kPa auf 100 kPa. In der
dritten Entwässerungszone Z3, die unmittelbar hinter der
zweiten Entwässerungszone Z2 beginnt, wird der Fasersuspension
wie in der zweiten Entwässerungszone Z2 Wasser durch das
zweite Sieb, d. h. das Obersieb 21 hindurch entzogen, wobei
die dem in der Fasersuspension enthaltenen Wasser in der zweiten
Entwässerungszone Z2 vermittelte kinetische Energie in der
dritten Entwässerungszone Z3 genutzt werden kann.
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Die
stationäre Hohlachse 110 der Entwässerungsvorrichtung 100 fungiert
gleichzeitig als Schmierstoffbehälter, aus dem die Schmierpumpe Schmierstoff
V zwischen das Transferband 120 und das Stützelement 111 fördert.
Des weiteren hat die Entwässerungsvorrichtung 100 einen
Schaber K, mit dem der vom Transferband 120 mitgeführte
Schmierstoff in den Schmierstoffbehälter zurückgeleitet
wird.
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3 zeigt
die schematische Seitenansicht des vorderen Teils einer anderen
erfindungsgemäßen Blattbildungspartie, die sich
von der in 1 und 2 dargestellten
Ausführungsform bezüglich der dritten Entwässerungszone
Z3 unterscheidet. Die dritte Entwässerungszone Z3 wird
nun von einer Saugumlenkwalze 200 gebildet, deren rotierender Mantel 220 eine
gekrümmte, bewegte Fläche bildet. Die Saugumlenkwalze 200 hat
außerdem eine an eine (nicht dargestellte) Vakuumquelle
angeschlossene Vakuumzone 210, über deren Öffnungen
durch Öffnungen des rotierenden Mantels 220 hindurch
ein Vakuum P30 auf die Bahn zur Wirkung gebracht wird. Die Vakuumzone 210 der
Saugumlenkwalze 200 bewirkt eine pulsationsfreie Entwässerung
des zwischen dem ersten Sieb 11 und dem zweiten Sieb 21 mitlaufenden
Faserstoffs. Die Spannung der Siebe 11, 21 und
die Zentrifugalkraft bewirken durch das zweite Sieb 21 hindurch
eine Entwässerung nach oben; das Vakuum P30 wiederum bewirkt
eine Entwässerung durch das erste Sieb 11 hindurch
nach unten.
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Der
Stoffauflauf 30 hat einen Auslaufkanal 31, der
in einem Lippenspalt 32 endet. Der Abstand zwischen der
unteren Fläche 31a des Lippenspalts 32 und
der Oberseite des auf der ersten Brustwalze 12 laufenden
ersten Siebs 11 liegt im Bereich von 0–10 mm.
Der Freistrahl der aus dem Lippenspalt 32 des Stoffauflaufs 30 austretenden
Fasersuspension liegt im Bereich von 100–500 mm. Der Winkel,
unter dem der Fasersuspensionsstrahl auf das erste Sieb 11 auftrifft,
liegt im Bereich von 0–6 Grad. Der Fasersuspensionsstrahl
trifft am Anfang des durchbrochenen Bereichs des ersten Formierschuhs 40 auf
das erste Sieb 11. Eine solche gegenseitige Anordnung von
Stoffauflauf 30, erster Brustwalze 12 und erstem Formierschuh 40 hilft
mit, zu verhüten, dass der Freistrahl beim Auftreffen auf
das erste Sieb 11 „Stock-jump”-Erscheinung
zeigt. Die geringe Länge des Freistrahls hilft mit, dass
dieser die gewünschte Form hält.
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4 zeigt
die Schichtorientierung der Fasern in der Bahn als Funktion der
Bahndickenrichtung. In den Diagrammen A, B, C von 4 bezeichnet
der Ordinatenpunkt K0 geringe Schichtorientierung und der Punkt
K1 starke Schichtorientierung. Der Abszissenpunkt X0 wiederum bezeichnet
die Bahnunterseite, der Punkt X1 die Bahnoberseite. Die als zusammenhängende
Linie gezeichnete Kurve beschreibt die mit der erfindungsgemäßen
Lösung erzielbare Situation, die gestrichelt gezeich nete
Kurve die Situation nach dem Stand der Technik. Das Kurvendiagramm
A beschreibt die Situation bei einem Strahl-Sieb-Verhältnis
von 1,1, das Kurvendiagramm B beschreibt die Situation bei einem
Strahl-Sieb-Verhältnis von 0,9 und das Kurvendiagramm C
beschreibt die Situation bei einem Strahl-Sieb-Verhältnis
von 1,0.
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Aus 4 ist
ersichtlich, dass bei den Lösungen nach dem Stand der Technik,
d. h. hauptsächlich bei Einsatz von Gap-Formern, die Faserorientierung
an den Oberflächen und im Mittelteil der Bahn sehr verschieden
ist. Die Festigkeit der Bahn in Z-, d. h. Dickenrichtung ist an
den Oberflächen eine andere als im Mittelteil. Das kann
unter Umständen zum Beispiel beim Bedrucken zu einer Spaltung
der Bahn in Dickenrichtung führen. Bei der erfindungsgemäßen
Lösung bleiben die Schichtorientierungen der Oberflächen
und des Mittelteils der Bahn weitgehend auf gleichem Niveau, wobei über
die gesamte Bahndicke auch eine gute Festigkeit erhalten bleibt.
Aus 4 geht auch hervor, dass sich mit der erfindungsgemäßen
Lösung das Niveau der Schichtorientierung regulieren lässt.
Bei einem Strahl-Sieb-Verhältnis von 1,0 (Diagramm C) ist
die Schichtorientierung geringer als bei den davon abweichenden Strahl-Sieb-Verhältnissen
1,1 (Diagramm A) und 0,9 (Diagramm B).
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Bei
den in 1 bis 3 gezeigten Ausführungsformen
wird im gesamten Bereich des ersten Formierschuhs 40 das
gleiche Vakuumniveau P1 und im gesamten Bereich des zweiten Formierschuhs 50 das
gleiche Vakuumniveau P2 benutzt. Das Vakuumniveau P1 des ersten
Formierschuhs 40 und das Vakuumniveau P2 des zweiten Formierschuhs 50 können
identisch oder verschieden voneinander sein. Der erste Formierschuh 40 und
der zweite Formierschuh 50 können auch in Zonen
unterteilt werden, in denen verschieden starke Vakua gefahren werden.
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Bei
den in 1 bis 3 gezeigten Ausführungsformen
kann der Trockengehalt der aus dem Stoffauflauf 30 ausgetretenen
Fasersuspension in den ersten beiden Entwässerungszonen
Z1, Z2 auf 6–10% und in der dritten Entwässerungszone
Z3 weiter auf ca. 20–30% gebracht werden.
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Vorangehend
wurden lediglich einige bevorzugte Ausführungsformen der
Erfindung beschrieben und für den Fachmann versteht es
sich, dass diese im Rahmen der beigefügten Patentansprüche
auf vielerlei Weise modifiziert werden können.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - WO 2004/018768
A1 [0008]
- - WO 2007/09467 A1 [0009]
- - WO 2008/000900 A1 [0010]