DE102012212529A1

DE102012212529A1 - Sicherheitspapier-Konstantteil

Info

Publication number: DE102012212529A1
Application number: DE201210212529
Authority: DE
Inventors: Herbert Aust
Original assignee: Voith Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2012-07-18
Filing date: 2012-07-18
Publication date: 2014-01-23
Also published as: EP2875183A1; CN104520503A; EP2875183B1; WO2014012814A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Behandlung einer, Sicherheitsfasern (2) enthaltenden Faserstoffsuspension (1), welche von einem Sortierer (6) zu einer Blattbildungseinheit (4) mit Überlauf (3) geführt wird. Dabei soll ein Verlust an Sicherheitsfasern (2) dadurch vermieden werden, dass der Überlauf (3) der Blattbildungseinheit (4) in ein Standrohr (5) geleitet wird, welches zwischen dem Sortierer (6) und der Blattbildungseinheit (4) angeordnet ist und die Sicherheitsfasern (2) der Faserstoffsuspension (1) erst nach dem Sortierer (6) zugegeben werden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Behandlung einer, Sicherheitsfasern enthaltenden Faserstoffsuspension, welche von einem Sortierer zu einer Blattbildungseinheit mit Überlauf geführt wird.
Es ist seit langem bekannt, die Fälschungssicherheit von Dokumenten, Banknoten o.ä. durch die Einbettung von Sicherheitsfaser in die Papierbahn zu erhöhen. Hierzu werden die Sicherheitsfasern der Faserstoffsuspension meist vor der Blattbildung beigemischt. Die bei der Blattbildung anfallenden Über- und Rückläufe werden gegenwärtig mit dem Gutstoff der Cleaneranlage, den Sicherheitsfasern und dem Siebwasser gemischt und zur Ausschleusung von Störstoffen durch einen Sortierer geführt. Mit den Störstoffen werden jedoch häufig auch die relativ teuren Sicherheitsfasern aussortiert.
Die Aufgabe der Erfindung ist es daher den Verlust an Sicherheitsfasern mit möglichst geringem Aufwand zu vermindern.
Erfindungsgemäß wurde die Aufgabe dadurch gelöst, dass der Überlauf der Blattbildungseinheit in ein Standrohr geleitet wird, welches zwischen dem Sortierer und der Blattbildungseinheit angeordnet ist und die Sicherheitsfasern der Faserstoffsuspension erst nach dem Sortierer zugegeben werden. Hierdurch wird sichergestellt, dass zumindest der Hauptteil der Sicherheitsfasern nicht durch den Sortierer geführt wird, was die Verluste an Sicherheitsfasern bereits erheblich reduziert. Falls in dieses Standrohr auch Rückläufe der Blattbildungseinheit geleitet werden, so können die nicht vom Papier aufgenommenen Sicherheitsfasern vollständig im Kreislauf zwischen Standrohr und Blattbildungseinheit gehalten werden.
Um die für die Blattbildungseinheit erforderliche Zuflussmenge an Faserstoffsuspension gewährleisten zu können, sollte zwischen dem Standrohr und der Blattbildungseinheit eine Pumpe angeordnet sein. Zwecks guter Durchmischung sollte die Fließgeschwindigkeit der Faserstoffsuspension am Einlauf der Pumpe zwischen 1 und 1,5 m/s liegen. Da diese Pumpe auch für eine zusätzliche Verwirbelung und Vermischung sorgt, ist es hierbei von Vorteil, wenn die Sicherheitsfasern der Faserstoffsuspension zwischen diesem Standrohr und der Pumpe zugegeben werden.
Zur Minimierung des Aufwands und zur Vermeidung von Faserverlusten sollte der Sortierer der letzte Sortierer vor der Blattbildungseinheit sein. Gegenüber dem Stand der Technik werden die Über- und Rückläufe der Blattbildungseinheit nicht mehr durch den Sortierer geführt, so dass dieser kleiner und somit kostengünstiger ausgeführt werden kann.
Als Blattbildungseinheit haben sich zur Herstellung von Sicherheitspapier Rundsiebanlagen bewährt, wobei die Erfindung nicht darauf beschränkt ist. Bei Rundsiebanlagen taucht das rotierende Rundsieb teilweise in die Faserstoffsuspension ein, wobei Flüssigkeit in das Innere des Rundsiebes gesaugt wird. Auf diese Weise kommt aus auf der Oberfläche des Rundsiebes zu einer Verdichtung des Faserstoffs und letztendlich zur Bildung der Papierbahn. Nach dem Auftauchen des Rundsiebes aus der Faserstoffsuspension kann die Papierbahn von einem Abnahmeband vom Rundsieb weggeführt werden.
Um am Einlauf der Pumpe die erforderliche Fließgeschwindigkeit der Faserstoffsuspension und damit auch den erforderlichen Durchsatz gewährleisten zu können, sollte der Sortierer in Abhängigkeit vom Suspensionsniveau im Standrohr gesteuert werden. Zur Gewährleistung möglichst konstanter Verhältnisse bei der Blattbildung sollte die vom Sortierer zum Standrohr geführte Menge an Faserstoffsuspension so groß sein, dass sich im Standrohr ein etwa konstantes Suspensionsniveau einstellt. Die Regelung des Suspensionsniveaus im Standrohr kann erheblich vereinfacht werden, wenn sich der Querschnitt des Standrohres vom Auslass nach oben erweitert. Vor dem Sortierer sollte die meist hochkonsistente Faserstoffsuspension verdünnt werden, was vorzugsweise mit Prozesswasser, welches reichlich in der Papiermaschine in Form von Siebwasser anfällt, erfolgt. Hierzu ist es von Vorteil, wenn vor dem Sortierer ein weiteres Standrohr angeordnet ist, in welches die hochkonsistente Faserstoffsuspension und das Siebwasser geleitet werden. Außerdem sollte zwischen dem weiteren Standrohr und dem Sortierer eine weitere Pumpe angeordnet werden. Dieser Mehraufwand wird durch den kleineren Sortierer und die Vermeidung der Verluste an Sicherheitsfasern mehr als ausgeglichen.
Nachfolgend soll die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der beigefügten Zeichnung zeigt die Figur einen schematischen Querschnitt durch eine Anlage zur Behandlung einer Faserstoffsuspension 1 mit Sicherheitsfasern 2.
Die von einer, beispielsweise mit Hydrozyklonen bestückten Reinigungsanlage kommende Faserstoffsuspension 1 wird zur Verdünnung in ein Standrohr 9 eingedüst, in welches auch Siebwasser 10 aus einem Siebwasserbehälter geleitet wird. Das Siebwasser 10 fällt bei der Behandlung der Faserstoffsuspension 1, aber auch bei der Herstellung der Papierbahn an.
Damit gelingt es nicht nur den Einsatz von Frischwasser zu minimieren sondern auch die im Siebwasser 10 enthaltenen Fasern einer Wiederverwendung zuzuführen.
Von diesem Standrohr 9 gelangt die verdünnte Faserstoffsuspension 1 von einer Pumpe 11 gefördert zu einem Sortierer 6, in dem die Störstoffe mittels eines Siebes mit Löchern oder Schlitzen aussortiert werden. Von diesem Sortierer 6 wird der Gutstoff in ein folgendes Standrohr 5 geleitet, in dem die Faserstoffsuspension 1 mit den in einer nachgeschalteten Blattbildungseinheit 4 als Überlauf 3 und Rücklauf 7 anfallenden Teilen der Faserstoffsuspension 1 gemischt wird. Vom unten liegenden Auslauf dieses oben offenen Standrohres 5 wird die Faserstoffsuspension 1 dann über eine Pumpe 8 zur Blattbildungseinheit 4 gefördert. Dabei werden der Faserstoffsuspension 1 zwischen diesem Standrohr 5 und dieser Pumpe 8 farbige oder floreszierende Sicherheitsfasern mit einer Länge zwischen 4 und 8 mm oder andere Sicherheitsmittel zur Bildung von Sicherheitspapier, wie Banknoten o.ä. beigefügt. Die nachfolgende Pumpe 8 sorgt hierbei für eine ausreichende Vermischung.
Zur Gewährleistung konstanter Verhältnisse bei der Blattbildungseinheit 4 wird der Sortierer 6, d.h. dessen Durchlauf so gesteuert, dass das Suspensionsniveau im folgenden Standrohr 5 etwa konstant bleibt. Um dies zu erleichtern, vergrößert sich der Querschnitt im Standrohr 5 ausgehend vom Auslauf nach oben erheblich.
Zwecks guter Durchmischung sollte die Fließgeschwindigkeit der Faserstoffsuspension am Einlauf der Pumpe 8 zwischen 1 und 1,5 m/s liegen. Dementsprechend ist das Standrohr 5 zu dimensionieren.
Die Blattbildungseinheit 4 ist als Rundsiebanlage bekannter Ausführung ausgebildet. Hierbei taucht das rotierende, zylindrische Rundsieb 12 mit waagerechter Rotationsachse teilweise in einen Behälter 13 mit der Faserstoffsuspension 1 ein. Die Flüssigkeit wird dabei in das Rundsieb 12 gesaugt und als Siebwasser 10 in den Siebwasserbehälter geführt. Infolge des Ansaugens von Flüssigkeit verdichtet sich der Faserstoff auf der Oberfläche des Rundsiebes 12, was zur Bildung der Papierbahn führt. Wegen der Rotation des Rundsiebes 12 wird die gebildete Papierbahn nach dem Auftauchen aus der Faserstoffsuspension 1 verfügbar und kann von einem luftdurchlässigen Abnahmeband 14 in Form eines Siebes oder Filzes vom Rundsieb 12 abgenommen werden. Zur Fixierung der Papierbahn am Abnahmeband 14 aber auch zur Entwässerung wird das Abnahmeband 14 nach der Übernahme der Papierbahn an Saugkästen 15 vorbeigeführt. Im Bereich der Zuführung der Faserstoffsuspension 1 in den Behälter 13 der Rundsiebanlage – auch als Stoffauflauf 16 bezeichnet – entstehen oft Überschüsse die seitlich als Rücklauf 7 zum Standrohr 5 in die Nähe des Auslaufs zurückgeführt werden. Am gegenüberliegenden Ende des Behälters 13 wird der überschüssige Teil der Faserstoffsuspension 1 in Form des Überlaufs 3 allerdings in den oberen Teil des Standrohres 5 zurückgeleitet. Der Überlauf 3 kann bei derartigen Anlagen durchaus 40 bis 75 % der in den Behälter 13 geführten Menge an Faserstoffsuspension 1 entsprechen. Durch diese Kreislaufbildung zwischen Standrohr 5, Zuführung der Sicherheitsfasern 2 und Blattbildungseinheit 4 können die Verluste an Sicherheitsfasern 2 auf ein Minimum reduziert werden. Lediglich kleinste Mengen an Sicherheitsfasern 2 können nun noch über das Siebwasser 10 der nachfolgenden Papiermaschine vor den Sortierer 6 gelangen.

Claims

Anlage zur Behandlung einer, Sicherheitsfasern (2) enthaltenden Faserstoffsuspension (1), welche von einem Sortierer (6) zu einer Blattbildungseinheit (4) mit Überlauf (3) geführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Überlauf (3) der Blattbildungseinheit (4) in ein Standrohr (5) geleitet wird, welches zwischen dem Sortierer (6) und der Blattbildungseinheit (4) angeordnet ist und die Sicherheitsfasern (2) der Faserstoffsuspension (1) erst nach dem Sortierer (6) zugegeben werden.
Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in das Standrohr (5) auch Rückläufe (7) der Blattbildungseinheit (4) geführt werden.
Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Standrohr (5) und Blattbildungseinheit (4) eine Pumpe (8) angeordnet ist.
Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherheitsfasern (2) der Faserstoffsuspension (1) zwischen dem Standrohr (5) und der Pumpe (8) zugegeben werden.
Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Querschnitt des Standrohres (5) nach oben erweitert.
Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sortierer (6) der letzte Sortierer (6) vor der Blattbildungseinheit (4) ist.
Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Blattbildungseinheit (4) als Rundsiebanlage ausgeführt ist.
Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Sortierer (6) ein weiteres Standrohr (9) angeordnet ist, in welches Faserstoffsuspension (1) und Siebwasser (10) geleitet werden.
Anlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem weiteren Standrohr (9) und dem Sortierer (6) eine weitere Pumpe (11) vorhanden ist.
Verfahren zum Betreiben der Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sortierer (6) in Abhängigkeit vom Suspensionsniveau im Standrohr (5) gesteuert wird.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die vom Sortierer (6) zum Standrohr (5) geführte Menge an Faserstoffsuspension (1) so groß ist, dass sich im Standrohr (5) ein etwa konstantes Suspensionsniveau einstellt.
Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Fließgeschwindigkeit der Faserstoffsuspension (1) am Einlauf der Pumpe (8) zwischen 1 und 1,5 m/s liegt.