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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Formierpartie für eine Maschine zur Herstellung einer wenigstens drei Lagen aufweisenden Faserstoffbahn, insbesondere Kartonbahn, umfassend einen ersten Stoffauflauf und ein dem ersten Stoffauflauf zugeordnetes erstes endlos umlaufendes Formiersieb zur Bildung einer ersten Decklage der Faserstoffbahn, einen zweiten Stoffauflauf und ein dem zweiten Stoffauflauf zugeordnetes zweites endlos umlaufendes Formiersieb zur Bildung einer zweiten Decklage (auch Rücken genannt) der Faserstoffbahn, sowie einen dritten Stoffauflauf und ein dem dritten Stoffauflauf zugeordnetes drittes endlos umlaufendes Formiersieb zur Bildung einer zwischen der ersten Decklage und der zweiten Decklage angeordneten Zwischenlage (auch Einlage genannt) der Faserstoffbahn, wobei der erste Stoffauflauf unterhalb von dem zweiten Stoffauflauf angeordnet ist.
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Derartige Formierpartien sind aus dem Stand der Technik bereits bekannt. Maschinen zur Herstellung von Papier-, Karton- oder Tissuebahnen umfassen regelmäßig eine Formierpartie, in der eine Faserstoffsuspension über einen Stoffauflauf auf ein Formiersieb aufgebracht wird. Die Faserstoffsuspension besteht ganz überwiegend aus Wasser und weist anfänglich nur einen geringen Gewichtsanteil an Fasern auf. Durch das Formiersieb hindurch erfolgt eine Entwässerung der sich auf dem Formiersieb bildenden Faserstoffbahn. Die sich in der Maschine der Formierpartie anschließenden Partien, nämlich insbesondere die Pressenpartie und die Trockenpartie, dienen dazu, der Faserstoffbahn weiteres Wasser zu entziehen und die Faserstoffbahn somit weiter zu verfestigen. Bei der Herstellung von mehrlagigen Produkten kommen regelmäßig mehrere Stoffaufläufe und diesen zugeordnete Formiersiebe in der Formierpartie zum Einsatz. Dabei erzeugt ein Stoffauflauf jeweils eine Lage des mehrlagigen Endprodukts. Es sei an dieser Stelle angemerkt, dass von „mehrlagig“ im Gegensatz zu „einlagig“ gesprochen wird, wenn die einzelnen Lagen aus jeweils einem separaten Stoffauflauf auf ein jeweiliges Formiersieb aufgebracht werden. „Mehrschichtig“ bedeutet hingegen, dass mehrere Schichten an Faserstoffsuspension von ein und demselben Stoffauflauf auf ein Formiersieb aufgebracht werden.
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Mehrlagige Faserstoffprodukte werden insbesondere für die Herstellung von Verpackungskarton bzw. Wellpappenrohpapieren benötigt, wohingegen so genannte graphische Papiere, wie zum Beispiel Schreibpapier oder Zeitungspapier, in der Regel einlagige Faserstoffprodukte sind. Durch die Digitalisierung einerseits und den steigenden Versandhandel andererseits sinkt seit Jahren der Bedarf an graphischen Papieren, wohingegen der Bedarf an Verpackungskarton und Wellpappenrohpapieren kontinuierlich steigt. Aus diesem Grund wird versucht, bestehende Maschinen zur Herstellung von graphischem Papier auf die Produktion von Karton umzurüsten.
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1 zeigt schematisch ein aus dem Stand der Technik bekanntes Beispiel einer Formierpartie 10', welche ausgebildet ist, eine einlagige Faserstoffbahn FB herzustellen. Die Formierpartie 10' kann zum Beispiel Bestandteil einer Maschine zur Herstellung von einlagigem graphischem Papier sein. Die Formierpartie 10' umfasst nur einen Stoffauflauf, nämlich den ersten Stoffauflauf 12`, und ein dem ersten Stoffauflauf 12' zugeordnetes erstes Formiersieb 14' zur Bildung lediglich einer einzigen Faserstoffbahn-Lage, nämlich der ersten Faserstoffbahn-Lage L1, welche hier der Faserstoffbahn FB entspricht. In der Blickrichtung der 1, welche zum Beispiel eine Blickrichtung von der Führerseite der Formierpartie 10' auf selbige sein kann, läuft das erste Formiersieb 14' im Uhrzeigersinn endlos in der Formierpartie 10' um, so dass die Faserstoffbahn FB in 1 von links nach rechts bewegt wird, so wie dies durch entsprechende Pfeile in 1 angedeutet ist. Nach der Formierpartie 10' wir die Faserstoffbahn FB an eine weitere Partie, zum Beispiel eine hier nicht dargestellte Pressenpartie, der Maschine zur weiteren Verarbeitung, insbesondere zur weiteren Reduzierung des Wassergehalts der Faserstoffbahn FB, übergeben.
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2 zeigt schematisch ein aus dem Stand der Technik bekanntes Beispiel einer Formierpartie 10", welche ausgebildet ist, eine dreilagige Faserstoffbahn FB herzustellen. Die Formierpartie 10' kann zum Beispiel Bestandteil eine Maschine zur Herstellung von Karton sein. Dabei ist die Formierpartie 10" des zweiten Beispiels durch Umrüstung der Formierpartie 10' des ersten Beispiels entstanden. Mit anderen Worten umfasst die Formierpartie 10" des zweiten Beispiels im Wesentlichen alle Bestandteile der Formierpartie 10' des ersten Beispiels, wurde aber darüber hinaus um weitere Bestandteile ergänzt. Aus diesem Grund sind in 2 dieselben Bauteile und Bauteilabschnitte wie in 1 auch mit denselben Bezugszeichen versehen, jedoch vermehrt um einen weiteren Strich. Im Folgenden wird auf diese Bauteile bzw. Bauteilabschnitte nicht oder nur bedingt eingegangen. Stattdessen wird auf die obige Beschreibung zur 1 verwiesen.
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Ergänzt wurde die Formierpartie 10" des zweiten Beispiels gegenüber der Formierpartie 10' des ersten Beispiels durch einen zweiten Stoffauflauf 22" mit einem dem zweiten Stoffauflauf 22" zugeordneten zweiten Formiersieb 24", sowie durch einen dritten Stoffauflauf 32" mit einem dem dritten Stoffauflauf 32" zugeordneten dritten Formiersieb 34" zur Bildung einer zweiten Faserstoffbahn-Lage L2, respektive einer dritten Faserstoffbahn-Lage L3. Der zweite Stoffauflauf 22" ist dabei in Höhenrichtung betrachtet über dem ersten Stoffauflauf 12" angeordnet. Ferner ist der dritte Stoffauflauf 32" in Höhenrichtung betrachtet merklich oberhalb des ersten Stoffauflaufs 12" und geringfügig unterhalb des zweiten Stoffauflaufs 22" angeordnet. Um die dreilagige Faserstoffbahn FB herzustellen, werden zunächst die zweite Faserstoffbahn-Lage L2 und die dritte Faserstoffbahn-Lage L3 mittels einer ersten Gautschvorrichtung 40", hier in Form einer Gautschwalze, in einem ersten Gautschpunkt GP1 miteinander vergautscht. Anschließend wird der Verbund aus zweiter Faserstoffbahn-Lage L2 und dritter Faserstoffbahn-Lage L3 mittels einer zweiten Gautschvorrichtung 42", hier ebenfalls in Form einer Gautschwalze, in einem zweiten Gautschpunkt GP2 mit der ersten Faserstoffbahn-Lage L1 vergautscht. Dies geschieht derart, dass die erste Faserstoffbahn-Lage L1 und die zweiten Faserstoffbahn-Lage L2 jeweils Decklagen der Faserstoffbahn FB bilden, wohingegen die dritte Faserstoffbahn-Lage L3 eine zwischen den beiden Decklagen angeordnete Zwischenlage der Faserstoffbahn FB bildet. Hierzu kann, wie dies in 2 durch entsprechende Pfeile angedeutet ist, in der Blickrichtung der 2 das zweite Formiersieb 24" im Gegenuhrzeigersinn endlos in der Formierpartie 10" umlaufen, wohingegen das dritte Formiersieb 34" im Uhrzeigersinn endlos in der Formierpartie 10" umläuft.
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Ähnlich wie bei dem ersten Formiersieb 14", sind auch dem zweiten Formiersieb 24" und dem dritten Formiersieb 34" jeweils eine Reihe von Entwässerungselementen zugeordnet. Insbesondere sind innerhalb des zweiten Formiersiebs 24" in der Nähe des zweiten Stoffauflaufs 22" mehrere Formierleisten 26" und etwas weiter entfernt von dem zweiten Stoffauflauf 22" mehrere Vakuumsaugkästen 28", sowie innerhalb des dritten Formiersiebs 34" in der Nähe des dritten Stoffauflaufs 32" mehrere Formierleisten 36" und etwas weiter entfernt von dem dritten Stoffauflauf 32" mehrere Vakuumsaugkästen 38" angeordnet, welche in 2 wieder lediglich schematisch durch schräge Striche, respektive Rechtecke angedeutet sind. Um eine ausreichende Entwässerungsleistung des dritten Formiersiebs 34", welches meist kürzer als das erste Formiersieb 14" und das zweite Formiersieb 24" ausgebildet ist, zu erzielen, ist es in der Regel notwendig, über diesem noch ein ebenfalls endlos in der der Formierpartie 10" umlaufendes Obersieb 44" anzuordnen. Hinzu kommt, dass in der Regel die Zwischenlage, d.h. die Faserstoffbahn-Lage L3, ein gegenüber den Decklage, d.h. den Faserstoffbahn-Lagen L1 und L2, relativ großes spezifisches Flächengewicht aufweist, was ebenfalls dazu beiträgt, dass zur Erhöhung der Entwässerungsleistung das Obersieb 44" benötigt wird. Zwischen dem dritten Formiersieb 34" und dem Obersieb 44" durchläuft die dritte Faserstoffbahn-Lage L3 somit eine Doppelsiebzone, wobei im Bereich der Doppelsiebzone und innerhalb des Obersiebs 44" ein weiterer Vakuumsaugkasten 48", auch „Obersiebsaugkasten“ genannt, angeordnet ist, um die dritte Faserstoffbahn-Lage L3 vor dem Vergautschen mit der zweiten Faserstoffbahn-Lage L2 auch nach oben hin zu entwässern.
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Problematisch bei der zuvor beschriebenen, aus dem Stand der Technik bekannten Formierpartie 10" gemäß 2, welche durch Umrüstung bzw. Ergänzung der Formierpartie 10' gemäß 1 entstanden ist, ist dabei, dass die Bauhöhe H1 der Formierpartie 10" so groß wird, dass sie schnell das Kranbahnniveau der bestehenden Halle überragen kann. Dies hat dann zur Folge, dass das Kranbahnniveau der Halle erhöht werden muss, was wiederum kostspielige bauliche Maßnahmen nach sich zieht.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Formierpartie bereitzustellen, welche das zuvor genannte Problem löst oder zumindest verringert.
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Diese Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung durch eine Formierpartie mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst, also durch eine gattungsgemäße Formierpartie, die sich besonders dadurch auszeichnet, dass der dritte Stoffauflauf wenigstens 1m, vorzugsweise wenigstens 2m, weiter bevorzugt wenigstens 3m, unterhalb von dem zweiten Stoffauflauf angeordnet ist. Mit den Begriffen „oberhalb“ und „unterhalb“ ist dabei im Sinne der vorliegenden Erfindung in Höhenrichtung, als in vertikaler Richtung, betrachtet die relative Position der Düse zu verstehen, an welcher Faserstoffsuspension den jeweiligen Stoffauflauf verlässt, um auf das dem Stoffauflauf zugeordnete Formiersieb aufgebracht zu werden. Durch diese Anordnung des dritten Stoffauflaufs kann die Bauhöhe der gesamten Formierpartie merklich reduziert werden, so dass in den meisten Fälle eine Umrüstung bzw. Erweiterung einer Formierpartie zu Herstellung einer einlagigen Faserstoffbahn auf eine Formierpartie zur Herstellung einer wenigstens dreilagigen Faserstoffbahn problemlos möglich ist, d.h. ohne das vorhandene Kranbahnniveau der bestehenden Halle anheben zu müssen.
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Vorzugsweise ist der dritte Stoffauflauf dabei in Höhenrichtung betrachtet näher an dem ersten Stoffauflauf als an dem zweiten Stoffauflauf angeordnet ist. Insbesondere kann der dritte Stoffauflauf auf etwa derselben Höhe wie der erste Stoffauflauf oder unterhalb des ersten Stoffauflaufs angeordnet sein.
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Es kann vorgesehen sein, dass die Formierpartie ferner eine erste Gautschvorrichtung zum Vergautschen der zweiten Decklage mit der Zwischenlage umfasst. Ebenso kann die Formierpartie ferner eine zweite Gautschvorrichtung zum Vergautschen der zweiten Decklage und der Zwischenlage einerseits mit der ersten Decklage andererseits umfassen.
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In Weiterbildung der vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, dass dem dritten Formiersieb ein Obersieb zur Ausbildung einer Doppelsiebzone zugeordnet ist. Durch die Verlagerung des dritten Stoffauflaufs nach unten kann auch das Obersieb tiefer angeordnet werden als bei der bekannten Formierpartie gemäß 2. Das Obersieb kann gleichwohl noch immer den höchsten Punkt der Formierpartie definieren. Dabei kann die Doppelsiebzone zumindest abschnittsweise unterhalb von dem zweiten Stoffauflauf und vorzugsweise auch zumindest abschnittsweise unterhalb von dem ersten Stoffauflauf angeordnet sein.
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Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft eine Maschine zur Herstellung einer wenigstens drei Lagen aufweisenden Kartonbahn, umfassend eine zuvor beschriebene, erfindungsgemäße Formierpartie.
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Ein noch weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft Verfahren zur Herstellung der zuvor beschriebenen Maschine, wobei der erste Stoffauflauf und das dem ersten Stoffauflauf zugeordnete erstes endlos umlaufende Formiersieb und/oder der zweite Stoffauflauf und das dem zweiten Stoffauflauf zugeordnete zweite endlos umlaufendes Formiersieb Bestandteil einer bestehenden Maschine zur Herstellung von graphischem Papier sind, wobei die bestehende Maschine mit dem dritten Stoffauflauf und dem dem dritten Stoffauflauf zugeordneten dritten endlos umlaufenden Formiersieb nachgerüstet wird und der dritte Stoffauflauf wenigstens 1m, vorzugsweise wenigstens 2m, weiter bevorzugt wenigstens 3m, unterhalb von dem zweiten Stoffauflauf (22) angeordnet wird.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer schematischen und nicht maßstabsgetreuen Zeichnung weiter erläutert. Es zeigt:
- 3 eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und
- 4 eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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3 zeigt eine nicht maßstabsgetreue, schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betreffend eine Formierpartie 10 für eine Maschine zur Herstellung einer mehrlagigen Faserstoffbahn, insbesondere einer dreilagigen Kartonbahn. Es sei angemerkt, dass im Folgenden funktionsgleiche Bauteile oder Bauteilabschnitte wie bei dem eingangs zum Stand der Technik beschriebenen Beispiel mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind, jedoch ohne Strich. Insofern wird auf die obige Beschreibung dieser Bauteile bzw. Bauteilabschnitte verwiesen und im Folgenden nur auf die Unterschiede näher eingegangen.
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Die in 3 gezeigte erfindungsgemäße Ausführungsform unterscheidet sich darin von der aus dem Stand der Technik bekannten und in 2 gezeigten Ausführungsform, als dass der dritte Stoffauflauf 32 in Höhenrichtung betrachtet merklich weiter, d.h. mehr als 1m, unterhalb dem zweiten Stoffauflauf 22 angeordnet ist. Insbesondere ist in diesem Ausführungsbeispiel der dritte Stoffauflauf 32 sogar unterhalb von dem ersten Stoffauflauf 12 angeordnet. Der erste Gautschpunkt GP1 zum Vergautschen der zweiten Faserstoffbahn-Lage L2 mit der dritten Faserstoffbahn-Lage L3 befindet sich im Wesentlichen an derselben Position wie bei dem Beispiel aus dem Stand der Technik gemäß 2. Hierdurch bedingt wird die dritte Faserstoffbahn-Lage L3 von dem dritten Stoffauflauf 32 bis zum ersten Gautschpunkt GP1 nicht mehr im Wesentlichen horizontal auf dem dritten Formiersieb 34 transportiert, wie es dies bei der Formierpartie 10" gemäß 2 der Fall ist, sondern sie wird auf einem Abschnitt des dritten Formiersiebs 34 in annähernd vertikale Richtung transportiert. In diesem Abschnitt des dritten Formiersiebs 34 kann optional ein Trennsauger 50 auf der der dritten Faserstoffbahn-Lage L3 abgewandten Seite des dritten Formiersiebs 34 angeordnet sein, um zu erreichen, dass die dritte Faserstoffbahn-Lage L3 auf dem dritten Formiersieb 34 weitergeführt wird und nicht an dem Obersieb 44 anhaftet. Der Vakuumsaugkasten 48, welcher auch als „Obersiebsaugkasten“ bezeichnet wird, ist hingegen vorzugsweise innerhalb der Schlaufe des Obersiebs 44 in einem sich im Wesentlichen horizontal erstreckenden Abschnitt angeordnet. Die Doppelsiebzone, als auch das gesamte Obersieb 44 sind dabei größtenteils unterhalb des zweiten Stoffauflaufs 22 angeordnet.
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Durch die erfindungsgemäße Anordnung des dritten Stoffauflaufs 32 wenigstens 1m, vorzugsweise wenigstens 2m, weiter bevorzugt wenigstens 3m, unterhalb von dem zweiten Stoffauflauf 22 ist die Bauhöhe H2 der Formierpartie 10 gemäß 3 deutlich geringer als die Bauhöhe H1 der Formierpartie 10" gemäß 2. Hierdurch kann eine Nachrüstung der bestehenden Formierpartie 10' für eine Maschine zur Herstellung von einlagigem graphischen Papier erfolgen, ohne dass das Kranbahnniveau der bestehenden Halle angehoben werden muss. Zwar wird die Formierpartie 10 gemäß 3 in der Regel länger sein als die Formierpartie 10" gemäß 2, jedoch ist dies in den vorhandenen Hallen häufig weniger problematisch. Ferner kann dieser Verlängerung unter Umständen entgegengewirkt werden, indem das erste Formiersieb 14 etwas verkürzt wird.
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Alternativ oder zusätzlich kann die Länge der Formierpartie 10 auch dadurch reduziert werden, dass zur Herstellung der dritten Faserstoffbahn-Lage L3 anstelle eines so genannten „Hybridformers“, wie er in 3 darstellt ist, ein so genannter „Gap-Former“ verwendet wird. Bei einem Gap-Former wird die Faserstoffsuspension, zumeist schräg von unten, direkt in einen Spalt zwischen zwei abschnittsweise parallel geführte Siebe eingebracht. Die initiale Entwässerung der Faserstoffsuspension erfolgt dann durch eines oder beide der Siebe hindurch, wobei die Faserstoffsuspension direkte einem zwischen den Sieben wirkendem Druck ausgesetzt ist, was eine sehr effiziente Entwässerung auf kurzer Strecke zur Folge hat. Eine entsprechende Anordnung ist beispielhaft in 4 dargestellt, welche eine nicht maßstabsgetreue, schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt betreffend eine Formierpartie 100 für eine Maschine zur Herstellung einer mehrlagigen Faserstoffbahn, insbesondere einer dreilagigen Kartonbahn. Es sei angemerkt, dass im Folgenden identische Bauteile oder Bauteilabschnitte wie bei dem in 3 beschriebenen Beispiel mit denselben Bezugszeichen versehen sind, wohingegen funktionsgleiche Bauteile oder Bauteilabschnitte mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind, jedoch vermehrt um die Zahl 100. Insofern wird auf die obige Beschreibung dieser Bauteile bzw. Bauteilabschnitte verwiesen und im Folgenden nur auf die Unterschiede näher eingegangen.
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Wie bereits oben erwähnt, wird bei diesem Ausführungsbeispiel ein so genannter Gap-Former zur Bildung der dritten Faserstoffbahn-Lage L3 eingesetzt. Bei diesem spritzt der dritte Stoffauflauf 132 die Faserstoffsuspension direkt in einen Spalt, der zwischen dem dritten Formiersieb 134 und dem Obersieb 144 gebildet wird. Diese laufen Gegensinnig zueinander und mit im Wesentlichen identischer Geschwindigkeit in der Formierpartie 100 um und nehmen so die Faserstoffsuspension schräg nach oben vom dritten Stoffauflauf 132 gesehen zwischen sich mit. Auch hier kann optional ein Trennsauger 150 eingesetzt werden, um zu erreichen, dass die dritte Faserstoffbahn-Lage L3 auf dem dritten Formiersieb 134 verbleibt und nicht weiter am Obersieb 144 mitgeführt wird. Wie in 4 durch den Doppelpfeil mit der Beschriftung L angedeutet ist, kann die Baulänge der Formierpartie 100 gegenüber der Baulänge der Formierpartie 10 gemäß dem in 3 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung merklich reduziert werden.
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Bezugszeichenliste
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- 10', 10", 10, 100
- Formierpartie
- 12', 12", 12
- erster Stoffauflauf
- 14', 14", 14
- erstes Formiersieb
- 16', 16", 16
- Formierleisten
- 18', 18", 18
- Vakuumsaugkästen
- 22", 22
- zweiter Stoffauflauf
- 24", 24
- zweites Formiersieb
- 26", 26
- Formierleisten
- 28", 28
- Vakuumsaugkästen
- 32", 32, 132
- dritter Stoffauflauf
- 34", 34, 134
- drittes Formiersieb
- 36", 36
- Formierleisten
- 38", 38
- Vakuumsaugkästen
- 40", 40, 140
- erste Gautschvorrichtung
- 42", 42
- zweite Gautschvorrichtung
- 44", 44, 144
- Obersieb
- 48", 48
- Vakuumsaugkasten
- 50, 150
- Trennsauger
- FB
- Faserstoffbahn
- GP1
- erster Gautschpunkt
- GP2
- zweiter Gautschpunkt
- H1
- Bauhöhe
- H2
- Bauhöhe
- L
- Längenunterschied
- L1
- erste Faserstoffbahn-Lage
- L2
- zweite Faserstoffbahn-Lage
- L3
- dritte Faserstoffbahn-Lage
