DE102011081237A1

DE102011081237A1 - Blattbildungsvorrichtung für eine Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn

Info

Publication number: DE102011081237A1
Application number: DE201110081237
Authority: DE
Inventors: Volker Schmidt-Rohr; Mathias Schwaner; Mathias Fink; Daniel Kotzmaier
Original assignee: Voith Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2011-08-19
Filing date: 2011-08-19
Publication date: 2013-02-21

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Blattbildungsvorrichtung (1) für eine Maschine (100) zur Herstellung einer Faserstoffbahn (2) aus wenigstens einer Faserstoffsuspension, umfassend mindestens ein endlos umlaufendes und eine Sieblaufrichtung (R) aufweisendes Sieb (3), einen kastenförmigen und von mindestens einer Unterdruckquelle (5) beaufschlagbaren Grundkörper (4) und mehrere oberseitig des Grundkörpers (4) angeordnete, sich quer zur Sieblaufrichtung (R) des wenigstens einen Siebs (3) erstreckende und das wenigstens eine Sieb (3) führende Leisten, wobei die jeweilige Leiste (6.3) einen Tragkörper (6.T) und einen das benachbarte Sieb (3), insbesondere Langsieb (3.1) berührenden Verschleißkörper (6.V) aufweist und wobei – in Sieblaufrichtung (R) des wenigstens einen Siebs (3) gesehen – zumindest die erste und die letzte auf dem Grundkörper (4) angeordnete Leiste (6.1, 6.4; 6) starr befestigt sind und eine vorzugsweise ebene Hauptwirkungsfläche (H) ausbilden. Die erfindungsgemäße Blattbildungsvorrichtung (1) ist dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Leiste (6.2, 6.3; 6), vorzugsweise eine Auswahl an Leisten nachgiebig und somit verschiebbar auf dem Grundkörper (4) abgestützt ist und dass die restlichen Leisten (6.1, 6.4; 6) starr auf dem Grundkörper (4) befestigt sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Blattbildungsvorrichtung für eine Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere Papier-, Karton- oder Verpackungspapierbahn aus wenigstens einer Faserstoffsuspension, umfassend mindestens ein endlos umlaufendes und eine Sieblaufrichtung aufweisendes Sieb, insbesondere Langsieb, einen kastenförmigen und von mindestens einer Unterdruckquelle beaufschlagbaren Grundkörper und mehrere oberseitig des Grundkörpers angeordnete, sich quer zur Sieblaufrichtung des wenigstens einen Siebs, insbesondere Langsiebs erstreckende und das wenigstens eine Sieb, insbesondere Langsieb führende Leisten, wobei die jeweilige Leiste einen Tragkörper und einen das benachbarte Sieb, insbesondere Langsieb berührenden Verschleißkörper aufweist und wobei – in Sieblaufrichtung des wenigstens einen Siebs, insbesondere Langsiebs gesehen – zumindest die erste und die letzte auf dem Grundkörper angeordnete Leiste starr befestigt sind und eine vorzugsweise ebene Hauptwirkungsfläche ausbilden.
Eine derartige Blattbildungsvorrichtung ist beispielsweise aus der Druckschrift US 4,140,573 bekannt.
Die in dieser Druckschrift offenbarte Blattbildungsvorrichtung, die in Fachkreisen unter dem Begriff „Isoflo-Einheit“ bekannt ist, weist einen Grundkörper auf, der oberseitig und dem Sieb, insbesondere Langsieb zugewandt mit zwei Gruppen von statischen, also fest angebrachten Leisten versehen ist. Die einzelnen Leisten der beiden Gruppen bilden jeweils unterschiedliche und ebene Wirkungsflächen aus. Die obere Wirkungsfläche liegt in der Siebebene, die untere Wirkungsfläche hingegen ein wenig darunter, vorzugsweise in einem Bereich von 0,5 bis 5,0 mm. Das Sieb, insbesondere Langsieb wellt sich bei einer Bewegung über die beiden Gruppen von Leisten. Dabei ist die Gruppe an Leisten, welche die untere Wirkungsfläche ausbildet, vertikal so angeordnet, dass sie mit der Unterseite des Siebs, insbesondere Langsiebs eine Wasserabdichtung bildet.
An einem Sieb einer Einsiebmaschine, insbesondere einem Langsieb einer Langsiebmaschine sinkt die Maschinengeschwindigkeit mit zunehmendem Flächengewicht. Dadurch verringert sich die Wirkung von Foilwinkeln und mit Vakuum beaufschlagten Leisten (Vakufoils) auf die Formation und das Formationsniveau wird nachweislich sehr schlecht. Die Foilwinkel von Hydrofoils oder die Schlitzbreite von Vakufoils müssen mit sinkender Geschwindigkeit jedoch steigen.
Hierfür wurden, wie beispielsweise aus der Druckschrift WO 02/33167 A2 bekannt ist, Hydrofoilkästen mit im Betrieb verstellbaren Foilwinkeln entwickelt. Die Nachteile derartiger Hydrofoilkästen liegen unter anderem darin, dass die Verstelleinrichtung für die Foilwinkel einerseits aufwändig, andererseits aber auch störungsempfindlich ist. Zudem muss auch die Foilwinkeleinstellung selbst sehr genau sein, um die gewünschte Wirkung möglichst gleichmäßig über die gesamte Breite des Hydrofoilkastens zu erzielen.
Bei den Vakufoils wurden, wie beispielsweise aus der bereits genannten Druckschrift US 4,140,573 bekannt ist, Kästen mit tiefer liegenden und ortsfest angeordneten Zwischenleisten entwickelt, durch die die Schlitzbreite größer wird, ohne dass das Sieb, insbesondere Langsieb zu tief in den Spalt eingezogen wird. Die Zwischenleisten sind austauschbar, so dass unterschiedliche Höhenniveaus eingestellt werden können. Ein gravierender Nachteil derartiger Vakufoilkästen mit Zwischenleisten liegt darin, dass die Leisten bei einem Stillstand der Maschine per Hand ausgetauscht werden müssen oder ein aufwändiger Verstellmechanismus für jede Leiste erforderlich ist. Auch ist die notwendige Anpassung für jedes Flächengewicht der herzustellenden Faserstoffbahn mühsam.
Es ist also Aufgabe der Erfindung, eine Blattbildungsvorrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass bei einem Einsieb, insbesondere Langsieb auch bei niedrigen Maschinengeschwindigkeiten, vorzugsweise Maschinengeschwindigkeiten von ≤ 800 m/min, insbesondere Maschinengeschwindigkeiten von ≤ 600 m/min, und hohen Flächengewichten, vorzugsweise Flächengewichten von ≥ 120 g/m², insbesondere Flächengewichten von ≥ 150 g/m², eine Formationsverbesserung, vorzugsweise eine Formationsverbesserung von ≥ 15 %, insbesondere eine Formationsverbesserung von ≥ 20 %, erreicht werden kann. Auch soll die Blattbildungsvorrichtung ohne jegliche mechanische Verstelleinrichtungen an den verschiebbaren Leisten auskommen.
Diese Aufgabe wird bei einer Blattbildungsvorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass mindestens eine Leiste, vorzugsweise eine Auswahl an Leisten nachgiebig und somit verschiebbar auf dem Grundkörper abgestützt ist und dass die restlichen Leisten starr auf dem Grundkörper befestigt sind.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird auf diese Weise vollkommen gelöst.
Um in eine Faserstoffsuspension Scherkräfte einbringen zu können, muss die Faserstoffsuspension vertikal beschleunigt werden. Dies geschieht durch eine Auslenkung des Siebs, insbesondere Langsiebs an der Leiste oder in dem Schlitz nach unten mit anschließender Rückkehr auf die Hauptwirkungsfläche des Siebs, insbesondere Langsiebs. Bei hohen Geschwindigkeiten kann jedoch nur mit ebenen Leisten (Foilwinkel 0°) und schmalen Spalten (geringer Siebdurchhang) gefahren werden, weil sonst das sogenannte Stoffspringen auftritt. Nur bei niedrigen Maschinengeschwindigkeiten und/oder hohen Flächengewichten sollen Auslenkungen des Siebs, insbesondere Langsiebs auftreten.
Die erfindungsgemäße Lösung ist darin zu finden, dass die die Formation verbessernden Scherkräfte durch einen Saugkasten mit elastischer Wirkfläche in die Faserstoffsuspension eingebracht werden. In diesem Saugkasten befinden sich zwischen starren Leisten elastische Leisten, die jeweils mittels wenigstens eines elastisch wirkenden Elements nachgiebig und somit verschiebbar abgestützt werden.
Bei Anwendung von Vakuum werden die elastischen Leisten nach unten gedrückt, wodurch sich die für die vertikale Beschleunigung gewünschte Auslenkung des Siebs, insbesondere Langsiebs einstellt. Der Vorteil der Erfindung ist, dass sich die gewünschte Auslenkung des Siebs, insbesondere Langsiebs durch eine Vakuumverstellung stufenlos und ohne jegliche mechanische Verstelleinrichtungen an den verschiebbaren Leisten einstellen lässt.
Bei hohen Maschinengeschwindigkeiten und niedrigen Flächengewichten wird vorteilhafterweise ohne oder mit niedrigem Vakuum gefahren, so dass das Sieb, insbesondere Langsieb nicht oder nur geringfügig ausgelenkt wird.
In einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt die nachgiebige und somit verschiebbare Abstützung der mindestens einen Leiste, vorzugsweise der Auswahl an Leisten bevorzugt jeweils mittels wenigstens eines elastisch wirkenden Elements, insbesondere eines Blattfederelements, eines Federelements, eines Schwingungsdämpfers oder dergleichen. Durchgeführte Versuche haben ergeben, dass die beispielhaft genannten Elemente sich in ausgezeichneter Weise für eine derartige Verwendung in einer Blattbildungsvorrichtung eignen.
Das elastisch wirkende Element, insbesondere Blattfederelement zur nachgiebigen und somit verschiebbaren Abstützung der mindestens einen Leiste, vorzugsweise der Auswahl an Leisten weist bevorzugt eine Länge in Sieblaufrichtung des Siebs, insbesondere Langsiebs im Bereich von 50 bis 500 mm, vorzugsweise von 80 bis 300 mm, insbesondere von 100 bis 200 mm, und/oder eine Länge quer zur Sieblaufrichtung des Siebs, insbesondere Langsiebs im Bereich von 5 bis 100 mm, vorzugsweise von 7 bis 50 mm, insbesondere von 10 bis 20 mm, auf. Diese mindestens eine angegebene Länge erfüllt in idealer Weise die technologischen und betrieblichen Anforderungen an die Blattbildungsvorrichtung.
Damit das Entstehen von unerwünschten Schwingungen innerhalb der Blattbildungsvorrichtung wirksam vermieden wird, ist zwischen dem elastisch wirkenden Element, insbesondere Blattfederelement zur nachgiebigen und somit verschiebbaren Abstützung der mindestens einen Leiste, vorzugsweise der Auswahl und dem Grundkörper bevorzugt mittig in Sieblaufrichtung des Siebs 3, insbesondere Langsiebs 3.1 mindestens ein Schwingungsdämpfer angeordnet.
Im Hinblick auf einen optimalen Betrieb der Blattbildungsvorrichtung ist das Blattfederelement zur nachgiebigen und somit verschiebbaren Abstützung der mindestens einen Leiste, vorzugsweise der Auswahl an Leisten in Kombination mit seiner Federkonstanten bevorzugt so abgestimmt, dass die jeweilige nachgiebig abgestützte Leiste bei einem anliegenden Unterdruck zwischen 2 und 40 kPa in dem Grundkörper in einem Bereich von 0,1 bis 15 mm, vorzugsweise von 1 bis 10 mm, insbesondere von 2 bis 6 mm, verschiebbar ist. Die Verschiebung der mindestens einen nachgiebig abgestützten und somit verschiebbaren Leiste, vorzugsweise der Auswahl an nachgiebig abgestützten und somit verschiebbaren Leisten erfolgt aufgrund des an dem Sieb, insbesondere Langsieb unterseitig wirkenden Unterdrucks, der das Sieb, insbesondere Langsieb und die entsprechende Leiste in den Grundkörper der Blattbildungsvorrichtung hineinzieht.
Weiterhin ist die mindestens eine nachgiebig abgestützte und somit verschiebbare Leiste, vorzugsweise die Auswahl an nachgiebig abgestützten und somit verschiebbaren Leisten bevorzugt mit einem jeweiligen Foilwinkel im Bereich von 0,1 bis 3° zwecks Verstärkung des Foileffekts versehen.
Und um einen Verschluss der gesamten Stirnseitenfläche mit einem vorzugsweise einzigen Füllstück zu ermöglichen, weist die mindestens eine nachgiebig abgestützte und somit verschiebbare Leiste, vorzugsweise die Auswahl an nachgiebig abgestützten und somit verschiebbaren Leisten bevorzugt eine Leistenlänge quer zur Sieblaufrichtung des Siebs 3, insbesondere Langsiebs 3.1 auf, die kleiner als die bahnbedeckte Breite auf dem Sieb, insbesondere Langsieb ist.
An dem Füllstück und an der mindestens einen nachgiebig abgestützten und somit verschiebbaren Leiste, vorzugsweise der Auswahl an nachgiebig abgestützten und somit verschiebbaren Leisten ist auf der siebzugewandten Seite bevorzugt jeweils eine gerade oder gekrümmte Schräge vorgesehen, deren Winkel zu dem Sieb, insbesondere Langsieb im Bereich von 1 bis 10° liegt. Die gekrümmte Schräge ist gegebenenfalls besser im Betrieb der Blattbildungsvorrichtung, wohingegen die gerade Schräge günstiger in ihrer Herstellung ist. Der Winkel der an dem Füllstück vorgesehenen Schräge kann dabei größer als der Winkel der an der nachgiebig abgestützten und somit verschiebbaren Leiste vorgesehenen Schräge sein.
Außerdem kann das elastisch wirkende Element, insbesondere Blattfederelement aus einem Material bestehen, welches Stahl, vorzugsweise Edelstahl, CFK und/oder GFK umfasst. Derartige Materialien weisen die für einen sicheren Betrieb der Blattbildungsvorrichtung notwendigen Eigenschaften auf. Auch haben sie sich in ähnlichen Anwendungsfällen bestens bewährt.
Das elastisch wirkende Element, insbesondere Blattfederelement kann überdies eine runde, elliptische, rechteckige oder dachförmige (Spitze nach oben) Querschnittskontur umfassen.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist zwischen zwei benachbarten und starr an dem Grundkörper befestigten Leisten bevorzugt mindestens eine Leiste, vorzugsweise eine Auswahl an Leisten nachgiebig und somit verschiebbar auf dem Grundkörper abgestützt.
Ferner ist die Verschiebung der nachgiebig abgestützten Leiste nach oben bevorzugt durch wenigstens einen Anschlag derart begrenzt, dass die nachgiebig abgestützte Leiste in ihrer obersten Stellung in der Hauptwirkungsfläche wirkt. Somit befindet sich die einzelne Leiste in der Hauptwirkungsfläche, wenn sie keine Kraft nach unten auslenkt.
Und die einzelne Leiste weist bevorzugt eine Leistenbreite im Bereich von 4 bis 90 mm, vorzugsweise von 10 bis 50 mm, insbesondere von 20 bis 40 mm, auf und/oder der zwischen zwei benachbarten Leisten ausgebildete Schlitz weist bevorzugt eine Schlitzbreite im Bereich von 10 bis 150 mm, vorzugsweise von 15 bis 100 mm, insbesondere von 20 bis 80 mm auf. Mittels dieser Dimensionen lassen sich praktikable und im vielfältigen Einsatz bereits erprobte Blattbildungsteilkonzepte realisieren.
Der Grundkörper der Blattbildungsvorrichtung kann aus einem nicht-rostenden Metall, beispielsweise Edelstahl, einem GFK oder einem CFK bestehen. Derartige Materialien weisen die für einen sicheren Betrieb der Blattbildungsvorrichtung notwendigen Eigenschaften auf. Auch haben sie sich in ähnlichen Anwendungsfällen bestens bewährt.
Weiterhin ist die Blattbildungsvorrichtung bevorzugt als ein Einsiebformer, insbesondere Langsiebformer oder als ein Doppelsiebformer, insbesondere Hybridformer ausgebildet.
Selbstverständlich kann auch eine Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere Papier-, Karton- oder Verpackungspapierbahn aus wenigstens einer Faserstoffsuspension mit wenigstens einer derartigen Blattbildungsvorrichtung versehen sein.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung mehrerer bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung.
Es zeigen
1 einen schematischen Längsteilschnitt einer bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Blattbildungsvorrichtung für eine Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn;
2 eine erste Teildarstellung des in der 1 gezeigten schematischen Längsschnitts der bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Blattbildungsvorrichtung;
3 eine zweite Teildarstellung des in der 1 gezeigten schematischen Längsschnitts der bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Blattbildungsvorrichtung;
4 eine dritte Teildarstellung des in der 1 gezeigten schematischen Längsschnitts der bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Blattbildungsvorrichtung;
5 einen schematischen Längsschnitt einer weiteren bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Blattbildungsvorrichtung in einer Ruhestellung;
6 einen schematischen Längsschnitt der in der 5 gezeigten weiteren bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Blattbildungsvorrichtung in einer Betriebsstellung; und
7 und 8 zwei schematische Darstellungen einer erfindungsgemäßen Blattbildungsvorrichtung einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn aus mindestens einer Faserstoffsuspension.
Die 1 zeigt einen schematischen Längsteilschnitt einer bevorzugten Ausführungsform einer Blattbildungsvorrichtung 1 für eine nicht näher dargestellte Maschine 100 zur Herstellung einer Faserstoffbahn 2 (gestrichelte Darstellung) aus wenigstens einer Faserstoffsuspension. Bei der herzustellenden Faserstoffbahn 2 handelt es sich insbesondere um eine zumindest einschichtige Papier-, Karton-, Verpackungspapier- oder Tissuebahn.
Die Blattbildungsvorrichtung 1 umfasst ein endlos umlaufendes und eine Sieblaufrichtung R (Pfeil) aufweisendes Sieb 3, insbesondere Langsieb 3.1, und einen kastenförmigen und von mindestens einer dem Fachmann bekannten Unterdruckquelle 5 beaufschlagbaren Grundkörper 4. Oberseitig des Grundkörpers 4 sind mehrere quer zur Sieblaufrichtung R (Pfeil) des Siebs 3, insbesondere Langsiebs 3.1 sich erstreckende und das Sieb 3, insbesondere Langsieb 3.1 führende Leisten 6.1 bis 6.4 angeordnet. Die vier Leisten 6.1 bis 6.4 sind vorzugsweise gemäß dem Stand der Technik ausgeführt und weisen oben, dem Sieb 3 zugewandt vorzugsweise einen Verschleißkörper (6.V) und unten, dem Sieb 3 abgewandt vorzugsweise einen Tragkörper (6.T) auf (vgl. Leiste 6.3).
Der Grundkörper 4 besteht vorzugsweise aus einem nicht-rostenden Metall, beispielsweise Edelstahl, einem GFK oder einem CFK.
Weiterhin ist – in Sieblaufrichtung R (Pfeil) des Siebs 3, insbesondere Langsiebs 3.1 gesehen – die erste und die letzte auf dem Grundkörper 4 angeordnete Leiste 6.1, 6.4 starr befestigt, so dass diese eine vorzugsweise ebene Hauptwirkungsfläche H ausbilden.
Es ist nun vorgesehen, dass mindestens eine Leiste 6.2, 6.3, vorzugsweise eine Auswahl an Leisten 6.2, 6.3 nachgiebig und somit verschiebbar auf dem Grundkörper 4 abgestützt ist und dass die restlichen Leisten 6.1, 6.4 starr auf dem Grundkörper 4 befestigt sind. In vorliegender Ausführungsform sind zwei Leisten 6.2, 6.3 nachgiebig und somit verschiebbar auf dem Grundkörper 4 abgestützt. Es ist also zwischen zwei benachbarten und starr an dem Grundkörper 4 befestigten Leisten 6.1, 6.4 eine Auswahl an Leisten 6.2, 6.3, also mindestens eine Leiste 6.2, 6.3 nachgiebig und somit verschiebbar auf dem Grundkörper 4 abgestützt.
Die nachgiebige und somit verschiebbare Abstützung der beiden Leisten 6.2, 6.3 erfolgt jeweils mittels wenigstens eines elastisch wirkenden Elements 7. Dieses elastische Element 7 kann insbesondere ein dargestelltes Blattfederelement 7.1, ein Federelement, ein Schwingungsdämpfer oder dergleichen sein. Selbstverständlich können auch noch weitere bekannte, die Aufgabe erfüllende Elemente als elastisch wirkendes Element 7 verwendet werden. Allgemeingültig kann das einzelne elastische Element 7, insbesondere Blattfederelement 7.1 eine rechteckige, runde, elliptische oder dachförmige (Spitze nach oben) Querschnittskontur umfassen.
Das elastisch wirkende Element 7, insbesondere Blattfederelement 7.1 zur nachgiebigen und somit verschiebbaren Abstützung der beiden Leisten 6.2, 6.3 weist eine freie Länge 7.Lm in Sieblaufrichtung R (Pfeil) des Siebs 3, insbesondere Langsiebs 3.1 im Bereich von 50 bis 500 mm, vorzugsweise von 80 bis 300 mm, insbesondere von 100 bis 200 mm, und/oder eine Länge 7.Lc (Pfeil) quer zur Sieblaufrichtung R (Pfeil) des Siebs 3, insbesondere Langsiebs 3.1 im Bereich von 5 bis 100 mm, vorzugsweise von 7 bis 50 mm, insbesondere von 10 bis 20 mm, auf. Dabei kann das elastisch wirkende Element 7, insbesondere Blattfederelement 7.1 zumindest einseitig mittels eines bekannten Festlagers zwecks vertikaler und horizontaler Fixierung des Elements 7 oder eines bekannten Loslagers zwecks vertikaler Fixierung des Elements 7 gelagert sein. Die mindestens eine weitere Lagerung kann wiederum ein Festlager oder ein Loslager sein.
In günstiger Weise ist das Blattfederelement 7.1 zur nachgiebigen und somit verschiebbaren Abstützung der beiden Leisten 6.2, 6.3 in Kombination mit seiner Federkonstanten 7.1c so abgestimmt, dass die jeweilige nachgiebig abgestützte Leiste 6.2, 6.3 bei einem anliegenden Unterdruck 5.U zwischen 2 und 40 kPa in dem Grundkörper 4 in einem Bereich von 0,1 bis 15 mm, vorzugsweise von 1 bis 10 mm, insbesondere von 2 bis 6 mm, verschiebbar ist. Die Verschiebung der jeweiligen Leiste 6.2, 6.3 ist mittels eines Richtungspfeils P angedeutet.
Weiterhin sind die beiden nachgiebig abgestützten und somit verschiebbaren Leisten 6.2, 6.3 mit einem jeweiligen Foilwinkel 6.2W, 6.3W im Bereich von 0,1 bis 3° zwecks Verstärkung des Foileffekts versehen. Die beiden dem Fachmann bekannten Foilwinkel 6.2W, 6.3W sind lediglich angezogen.
Die einzelne Leiste 6.1 bis 6.4 weist eine Leistenbreite 6.B im Bereich von 4 bis 90 mm, vorzugsweise von 10 bis 50 mm, insbesondere von 20 bis 40 mm, auf und der zwischen zwei benachbarten Leisten 6.1, 6.2; 6.2, 6.3 und 6.3, 6.4 ausgebildete Schlitz 8 weist eine Schlitzbreite 8.B im Bereich von 10 bis 150 mm, vorzugsweise von 15 bis 100 mm, insbesondere von 20 bis 80 mm auf.
Weiterhin zeigt die 2 eine erste Teildarstellung des in der 1 gezeigten schematischen Längsschnitts der bevorzugten Ausführungsform einer Blattbildungsvorrichtung 1 für eine nicht näher dargestellte Maschine 100 zur Herstellung einer Faserstoffbahn aus wenigstens einer Faserstoffsuspension.
Die Verschiebung der nachgiebig abgestützten Leiste 6.2 ist nach oben durch wenigstens einen vorzugsweise unterhalb der Leiste 6.2 wirkenden Anschlag 9 derart begrenzt, dass sie in ihrer obersten Stellung in der Hauptwirkungsfläche H wirkt. Der Anschlag 9 kann, wie dargestellt, beispielsweise zwei ineinander greifende U-Profile 10.1, 10.2 umfassen.
Die 3 zeigt eine zweite Teildarstellung des in der 1 gezeigten schematischen Längsschnitts der bevorzugten Ausführungsform einer Blattbildungsvorrichtung 1 für eine nicht näher dargestellte Maschine 100 zur Herstellung einer Faserstoffbahn aus wenigstens einer Faserstoffsuspension.
Dabei ist zwischen dem elastisch wirkenden Element 7, insbesondere Blattfederelement 7.1 zur nachgiebigen und somit verschiebbaren Abstützung der beiden Leisten 6.2, 6.3 vorzugsweise mittig in Sieblaufrichtung R (Pfeil) des Siebs 3, insbesondere Langsiebs 3.1 ein dem Fachmann bekannter Schwingungsdämpfer 11 zur Verhinderung von unerwünschten Schwingungen angeordnet. Je nach Ausgestaltung der Blattbildungsvorrichtung 1 können selbstverständlich auch mehrere Schwingungsdämpfer 11 vorgesehen sein.
Und die 4 zeigt eine dritte Teildarstellung des in der 1 gezeigten schematischen Längsschnitts der bevorzugten Ausführungsform einer Blattbildungsvorrichtung 1 für eine nicht näher dargestellte Maschine 100 zur Herstellung einer Faserstoffbahn aus wenigstens einer Faserstoffsuspension.
Die nachgiebig abgestützte und somit verschiebbare Leiste 6.2 weist eine Leistenlänge 6.L quer zur Sieblaufrichtung R (Pfeil) des Siebs 3, insbesondere Langsiebs 3.1 auf, die kleiner als die bahnbedeckte Breite 3.L auf dem Sieb 3, insbesondere Langsieb 3.1 ist, um dadurch einen Verschluss der gesamten Stirnseitenfläche 12 mit einem vorzugsweise einzigen Füllstück 13 zu ermöglichen.
Hierbei ist an dem Füllstück 13 und an der nachgiebig abgestützten und somit verschiebbaren Leiste 6.2 auf der siebzugewandten Seite jeweils eine gerade oder gekrümmte (gestrichelte Darstellung) Schräge 14, 15 vorgesehen, deren Winkel 14.W, 15.W zu dem Sieb 3, insbesondere Langsieb 3.1 im Bereich von 1 bis 10° liegt. Der Winkel 15.W der an dem Füllstück 13 vorgesehenen Schräge 15 ist größer als der Winkel 14.W der an der nachgiebig abgestützten und somit verschiebbaren Leiste 6.2 vorgesehenen Schräge 14.
Die 5 zeigt einen schematischen Längsschnitt einer weiteren bevorzugten Ausführungsform einer Blattbildungsvorrichtung 1 für eine nicht näher dargestellte Maschine 100 zur Herstellung einer Faserstoffbahn aus wenigstens einer Faserstoffsuspension in einer Ruhestellung A.
Die beiden mittleren Leisten 6, die nachgiebig und somit verschiebbar auf dem Grundkörper 4 abgestützt sind, sind in ihrer oberen Stellung und bilden somit mit den restlichen starr und dem Grundkörper 4 befestigten Leisten 6 die vorzugsweise ebene Hauptwirkungsfläche H für das Sieb 3, insbesondere Langsieb 3.1 aus. Die mindestens eine dem Fachmann bekannte Unterdruckquelle 5 ist lediglich angedeutet.
Die nachgiebige und somit verschiebbare Abstützung der beiden mittleren Leisten 6 erfolgt wiederum jeweils mittels wenigstens eines elastisch wirkenden Elements 7. Dieses elastische Element 7 kann insbesondere ein dargestelltes Blattfederelement 7.1, ein Federelement, ein Schwingungsdämpfer oder dergleichen sein. Selbstverständlich können auch noch weitere bekannte, die Aufgabe erfüllende Elemente als elastisch wirkendes Element 7 verwendet werden. Allgemeingültig kann das einzelne elastische Element 7, insbesondere Blattfederelement 7.1 eine rechteckige, runde, elliptische oder dachförmige (Spitze nach oben) Querschnittskontur umfassen.
Hingegen zeigt die 6 einen schematischen Längsschnitt der in der 5 gezeigten weiteren bevorzugten Ausführungsform einer Blattbildungsvorrichtung 1 für eine nicht näher dargestellte Maschine 100 zur Herstellung einer Faserstoffbahn aus wenigstens einer Faserstoffsuspension in einer Betriebsstellung B.
Die beiden mittleren Leisten 6, die nachgiebig und somit verschiebbar auf dem Grundkörper 4 abgestützt sind, sind in einer unteren Stellung, die unterhalb der von den starr befestigten Leisten 6 ausgebildeten Hauptwirkungsfläche H liegt.
In günstiger Weise ist das Blattfederelement 7.1 zur nachgiebigen und somit verschiebbaren Abstützung der beiden mittleren Leisten 6 in Kombination mit seiner Federkonstanten 7.1c so abgestimmt, dass die jeweilige nachgiebig abgestützte Leiste 6 bei einem anliegenden Unterdruck 5.U zwischen 2 und 40 kPa in dem Grundkörper 4 in einem Bereich von 0,1 bis 15 mm, vorzugsweise von 1 bis 10 mm, insbesondere von 2 bis 6 mm, verschiebbar ist. Die Verschiebung der jeweiligen Leiste 6 ist mittels eines Richtungspfeils P angedeutet.
Die 7 und 8 zeigen zwei schematische Darstellungen einer Blattbildungsvorrichtung 1 einer lediglich ausschnittweise dargestellten Maschine 100 zur Herstellung einer Faserstoffbahn 2 aus mindestens einer Faserstoffsuspension.
In jeder Maschine 100 zur Herstellung der Faserstoffbahn 2 ist rein beispielhaft ein kastenförmiger und vorbeschriebener Grundkörper 4 angezogen, der oberseitig mehrere quer zur Sieblaufrichtung R (Pfeil) des Siebs 3, insbesondere Langsiebs 3.1 sich erstreckende und das Sieb 3, insbesondere Langsieb 3.1 führende Leisten 6 aufweist. Mindestens eine Leiste 6, vorzugsweise eine Auswahl an Leisten 6 ist nachgiebig und somit verschiebbar auf dem Grundkörper 4 abgestützt und die restlichen Leisten 6 sind starr auf dem Grundkörper 4 befestigt. Die nachgiebige und somit verschiebbare Abstützung der mindestens einen Leiste 6, vorzugsweise der Auswahl an Leisten 6 erfolgt jeweils mittels wenigstens eines elastisch wirkenden Elements 7, insbesondere eines Blattfederelements 7.1, eines Federelements, eines Schwingungsdämpfers oder dergleichen.
Die 7 zeigt eine Einsiebpartie (Blattbildungsvorrichtung 1) in Ausgestaltung eines Langsiebformers, wie sie beispielsweise in der Druckschrift DE 100 09 190 A1 offenbart ist. Der diesbezügliche Inhalt dieser Druckschrift wird hiermit zum Gegenstand der vorliegenden Beschreibung gemacht.
Und die 8 zeigt eine Zweisiebpartie (Blattbildungsvorrichtung 1) in Ausgestaltung eines Hybridformers, wie sie beispielsweise in der Druckschrift DE 40 05 420 A1 offenbart ist. Der diesbezügliche Inhalt dieser Druckschrift wird hiermit zum Gegenstand der vorliegenden Beschreibung gemacht. Der Hybridformer umfasst im Allgemeinen ein oberes Sieb 16, welches mit dem Sieb 3, also dem Langsieb 3.1 zumindest streckenweise eine Doppelsiebzone 17 ausbildet. In dieser Doppelsiebzone 17 ist das obere Sieb 16 innenseitig über eine Obersiebsaugkasten 18 geführt, der unterseitig wiederum mit beabstandeten und starren Leiste 19 versehen ist. Gegenseitig der starren Leisten 19 sind in der Doppelsiebzone 17 vorzugsweise flexibel anpressbare Leisten 20 angeordnet, deren Abstand mindestens ungefähr doppelt so groß ist als der Abstand zwischen den starren Leisten 19. Zudem sind sie auf Lücke zu den starren Leisten 19 gesetzt.
Die in den 1 bis 8 schematisch und zumindest teilweise dargestellte erfindungsgemäße Blattbildungsvorrichtung 1 eignet sich in besonderem Maße zur Verwendung in einer Maschine 100 zur Herstellung einer Faserstoffbahn 2 aus wenigstens einer Faserstoffsuspension.
Zusammenfassend ist festzuhalten, dass durch die Erfindung eine Blattbildungsvorrichtung der eingangs genannten Art derart weiterentwickelt wird, dass bei einem Einsieb, insbesondere Langsieb auch bei niedrigen Maschinengeschwindigkeiten, vorzugsweise Maschinengeschwindigkeiten von ≤ 800 m/min, insbesondere Maschinengeschwindigkeiten von ≤ 600 m/min, und hohen Flächengewichten, vorzugsweise Flächengewichten von ≥ 120 g/m², insbesondere Flächengewichten von ≥ 150 g/m², eine Formationsverbesserung, vorzugsweise eine Formationsverbesserung von ≥ 15 %, insbesondere eine Formationsverbesserung von ≥ 20 %, erreichbar ist.
Bezugszeichenliste

1: Blattbildungsvorrichtung
2: Faserstoffbahn
3: Sieb
3.1: Langsieb
3.L: Breite
4: Grundkörper
5: Unterdruckquelle
5.U: Unterdruck
6.1: Leiste
6.2: Leiste
6.2W: Foilwinkel
6.3: Leiste
6.3W: Foilwinkel
6.4: Leiste
6.B: Leistenbreite
6.L: Leistenlänge
6.T: Tragkörper
6.V: Verschleißkörper
7: Elastisch wirkendes Element
7.1: Blattfederelement
7.1c: Federkonstante
7.Lc: Länge
7.Lm: Länge
8: Schlitz
8.B: Schlitzbreite
9: Anschlag
10.1: U-Profil
10.2: U-Profil
11: Schwingungsdämpfer
12: Stirnseitenfläche
13: Füllstück
14: Schräge
14.W: Winkel
15: Schräge
15.W: Winkel
16: Oberes Sieb
17: Doppelsiebzone
18: Obersiebsaugkasten
19: Starre Leiste
20: Anpressbare Leiste
100: Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn
A: Ruhestellung
B: Betriebsstellung
H: Hauptwirkungsfläche
P: Richtungspfeil
R: Sieblaufrichtung (Pfeil)

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 4140573 [0002, 0006]
WO 02/33167 A2 [0005]
DE 10009190 A1 [0063]
DE 4005420 A1 [0064]

Claims

Blattbildungsvorrichtung (1) für eine Maschine (100) zur Herstellung einer Faserstoffbahn (2), insbesondere Papier-, Karton- oder Verpackungspapierbahn aus wenigstens einer Faserstoffsuspension, umfassend mindestens ein endlos umlaufendes und eine Sieblaufrichtung (R) aufweisendes Sieb (3), insbesondere Langsieb (3.1), einen kastenförmigen und von mindestens einer Unterdruckquelle (5) beaufschlagbaren Grundkörper (4) und mehrere oberseitig des Grundkörpers (4) angeordnete, sich quer zur Sieblaufrichtung (R) des wenigstens einen Siebs (3), insbesondere Langsiebs (3.1) erstreckende und das wenigstens eine Sieb (3), insbesondere Langsieb (3.1) führende Leisten, wobei die jeweilige Leiste (6.3) einen Tragkörper (6.T) und einen das benachbarte Sieb (3), insbesondere Langsieb (3.1) berührenden Verschleißkörper (6.V) aufweist und wobei – in Sieblaufrichtung (R) des wenigstens einen Siebs (3), insbesondere Langsiebs (3.1) gesehen – zumindest die erste und die letzte auf dem Grundkörper (4) angeordnete Leiste (6.1, 6.4; 6) starr befestigt sind und eine vorzugsweise ebene Hauptwirkungsfläche (H) ausbilden, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Leiste (6.2, 6.3; 6), vorzugsweise eine Auswahl an Leisten nachgiebig und somit verschiebbar auf dem Grundkörper (4) abgestützt ist und dass die restlichen Leisten (6.1, 6.4; 6) starr auf dem Grundkörper (4) befestigt sind.
Blattbildungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die nachgiebige und somit verschiebbare Abstützung der mindestens einen Leiste (6.2, 6.3), vorzugsweise der Auswahl an Leisten jeweils mittels wenigstens eines elastisch wirkenden Elements (7), insbesondere eines Blattfederelements (7.1), eines Federelements, eines Schwingungsdämpfers oder dergleichen erfolgt.
Blattbildungsvorrichtung (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das elastisch wirkende Element (7), insbesondere Blattfederelement (7.1) zur nachgiebigen und somit verschiebbaren Abstützung der mindestens einen Leiste (6.2, 6.3; 6), vorzugsweise der Auswahl an Leisten eine freie Länge (7.Lm) in Sieblaufrichtung (R) des Siebs (3), insbesondere Langsiebs (3.1) im Bereich von 50 bis 500 mm, vorzugsweise von 80 bis 300 mm, insbesondere von 100 bis 200 mm, aufweist.
Blattbildungsvorrichtung (1) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das elastisch wirkende Element (7), insbesondere Blattfederelement (7.1) zur nachgiebigen und somit verschiebbaren Abstützung der mindestens einen Leiste (6.2, 6.3; 6), vorzugsweise der Auswahl an Leisten eine Länge (7.Lc) quer zur Sieblaufrichtung (R) des Siebs (3), insbesondere Langsiebs (3.1) im Bereich von 5 bis 100 mm, vorzugsweise von 7 bis 50 mm, insbesondere von 10 bis 20 mm, aufweist.
Blattbildungsvorrichtung (1) nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem elastisch wirkenden Element (7), insbesondere Blattfederelement (7.1) zur nachgiebigen und somit verschiebbaren Abstützung der mindestens einen Leiste (6.2, 6.3; 6), vorzugsweise der Auswahl und dem Grundkörper (4) vorzugsweise mittig in Sieblaufrichtung (R) des Siebs (3), insbesondere Langsiebs (3.1) mindestens ein Schwingungsdämpfer (11) zur Verhinderung von unerwünschten Schwingungen angeordnet ist.
Blattbildungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Blattfederelement (7.1) zur nachgiebigen und somit verschiebbaren Abstützung der mindestens einen Leiste (6.2, 6.3; 6), vorzugsweise der Auswahl an Leisten in Kombination mit seiner Federkonstanten (7.1c) so abgestimmt ist, dass die jeweilige nachgiebig abgestützte Leiste (6.2, 6.3; 6) bei einem anliegenden Unterdruck (5.U) zwischen 2 und 40 kPa in dem Grundkörper (4) in einem Bereich von 0,1 bis 15 mm, vorzugsweise von 1 bis 10 mm, insbesondere von 2 bis 6 mm, verschiebbar ist.
Blattbildungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine nachgiebig abgestützte und somit verschiebbare Leiste (6.2, 6.3; 6), vorzugsweise die Auswahl an nachgiebig abgestützten und somit verschiebbaren Leisten mit einem jeweiligen Foilwinkel (6.2W, 6.3W) im Bereich von 0,1 bis 3° zwecks Verstärkung des Foileffekts versehen ist.
Blattbildungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine nachgiebig abgestützte und somit verschiebbare Leiste (6.2, 6.3; 6), vorzugsweise die Auswahl an nachgiebig abgestützten und somit verschiebbaren Leisten eine Leistenlänge (6.L) quer zur Sieblaufrichtung (R) des Siebs (3), insbesondere Langsiebs (3.1) aufweist, die kleiner als die bahnbedeckte Breite (3.L) auf dem Sieb (3), insbesondere Langsieb (3.1) ist, um dadurch einen Verschluss der gesamten Stirnseitenfläche (12) mit einem vorzugsweise einzigen Füllstück (13) zu ermöglichen.
Blattbildungsvorrichtung (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Füllstück (13) und an der mindestens einen nachgiebig abgestützten und somit verschiebbaren Leiste (6.2), vorzugsweise der Auswahl an nachgiebig abgestützten und somit verschiebbaren Leisten auf der siebzugewandten Seite jeweils eine gerade oder gekrümmte Schräge (14, 15) vorgesehen ist, deren Winkel (14.W, 15.W) zu dem Sieb (3), insbesondere Langsieb (3.1) im Bereich von 1 bis 10° liegt, wobei der Winkel (15.W) der an dem Füllstück (13) vorgesehenen Schräge (15) vorzugsweise größer als der Winkel (14.W) der an der nachgiebig abgestützten und somit verschiebbaren Leiste (6.2) vorgesehenen Schräge (14) ist.
Blattbildungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen zwei benachbarten und starr an dem Grundkörper (4) befestigten Leisten mindestens eine Leiste, vorzugsweise eine Auswahl an Leisten nachgiebig und somit verschiebbar auf dem Grundkörper (4) abgestützt ist.
Blattbildungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschiebung der nachgiebig abgestützten Leiste (6.2) nach oben durch wenigstens einen Anschlag (9; 10.1, 10.2) derart begrenzt ist, dass die nachgiebig abgestützte Leiste (6.2) in ihrer obersten Stellung in der Hauptwirkungsfläche (H) wirkt.
Blattbildungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelne Leiste (6.1 bis 6.4; 6) eine Leistenbreite (6.B) im Bereich von 4 bis 90 mm, vorzugsweise von 10 bis 50 mm, insbesondere von 20 bis 40 mm, aufweist.
Blattbildungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zwischen zwei benachbarten Leisten (6.1, 6.2; 6.2, 6.3; 6.3, 6.4) ausgebildete Schlitz (8) eine Schlitzbreite (8.B) im Bereich von 10 bis 150 mm, vorzugsweise von 15 bis 100 mm, insbesondere von 20 bis 80 mm aufweist.
Blattbildungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie als ein Einsiebformer, insbesondere Langsiebformer oder als ein Doppelsiebformer, insbesondere Hybridformer ausgebildet ist.
Maschine (100) zur Herstellung einer Faserstoffbahn (2), insbesondere Papier-, Karton- oder Verpackungspapierbahn aus wenigstens einer Faserstoffsuspension mit wenigstens einer Blattbildungsvorrichtung (1) nach einem der vorgehenden Ansprüche.