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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bildung einer Faserstoffbahn mit einem umlaufenden, über Entwässerungselemente und danach in einem Umschlingungsbereich über eine Umlenkwalze geführten Entwässerungssieb zur Entwässerung einer Faserstoffsuspension und zur Bildung einer auf der der Umlenkwalze gegenüberliegenden Seite des Entwässerungssiebes liegenden Faserstoffbahn, wobei der Umschlingungsbereich an einer Ablauflinie endet, sowie mit mindestens einem, einen Schneidstrahl aufweisenden Bahntrennelement zum Schneiden der gebildeten Faserstoffbahn in mindestens zwei Längsbahnen,
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Vorrichtungen dieser Art sind bekannt. Das Dokument
DE102004037213A1 offenbart ein Entwässerungssieb eines Formers, das zusammen mit einer Faserstoffbahn über eine Walze geführt ist und anschließend die Faserstoffbahn durch ein Pressband vom Entwässerungssieb abgenommen wird. In Laufrichtung gesehen sind vor der Walze Randschneider zur Abtrennung von Randstreifen angeordnet.
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In Papiermaschinen sind zwischen den Randschneidern und der pickup-Stelle, an der die Faserstoffbahn an das Pressband übergeben wird, Siebsaugwalzen zur gemeinsamen Umlenkung des Entwässerungssiebes und der Faserstoffbahn mit den Randstreifen angeordnet. Die besaugten Siebsaugwalzen sorgen für eine gute Führung der geschnittenen Faserstoffbahn.
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Diese bekannten Vorrichtungen sind jedoch in der Anschaffung teuer und verursachen durch die Bereitstellung von Saugenergie hohe Betriebskosten.
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Die Aufgabe der Erfindung ist es daher eine verbesserte Vorrichtung einer Papiermaschine anzugeben, die es in kostengünstiger Weise bei sicherer umgelenkter Bahnführung ermöglicht, eine Faserstoffbahn zu schneiden.
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Die Aufgabe wird durch Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Es wird eine Vorrichtung vorgeschlagen, zur Bildung einer Faserstoffbahn mit einem umlaufenden, über Entwässerungselemente und danach in einem Umschlingungsbereich über eine Umlenkwalze geführten Entwässerungssieb zur Entwässerung einer Faserstoffsuspension und zur Bildung einer auf der der Umlenkwalze gegenüberliegenden Seite des Entwässerungssiebes liegenden Faserstoffbahn, wobei der Umschlingungsbereich an einer Ablauflinie endet, sowie mit mindestens einem, einen Schneidstrahl aufweisenden Bahntrennelement zum Schneiden der gebildeten Faserstoffbahn in mindestens zwei Längsbahnen. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Umlenkwalze als eine unbesaugte Walze ausgeführt ist und dass das mindestens eine Bahntrennelement als ein Randschneidelement und/oder ein Gautschknecht ausgeführt ist und so angeordnet ist, dass der Schneidstrahl nach dem Umschlingungsbereich in einem Abstand zur Ablauflinie auf die auf dem Entwässerungssieb liegenden Faserstoffbahn trifft.
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Durch die Verwendung einer unbesaugten Umlenkwalze lassen sich Investitions- und Betriebskosten deutlich reduzieren. Ein sicherer Bahnlauf der Faserstoffbahn wird dadurch erreicht, dass, in Laufrichtung der Faserstoffbahn gesehen, der Schnitt erst nach der Ablauflinie beginnt, das heißt nachdem die Faserstoffbahn umgelenkt und die Umlenkwalze verlassen hat. Die Schnittkanten der in Längsbahnen geschnittenen Faserstoffbahn werden somit nicht durch Fliehkräfte belastet, wodurch sie stabil geführt werden können. Zudem werden durch die Anordnung der Bahntrennelemente Schmutzansammlungen reduziert oder sogar vermieden. Der durch die Faserstoffbahn und das Entwässerungssieb hindurch tretende Schneidstrahl erzeugt einen Strahlnebel der Faserstücke, Feinstoffe und Füllstoffe umfassen kann. Dieser wird von dem sich öffnenden Zwickelraum zwischen Umlenkwalze und Entwässerungssieb zur Mitte gezogen und weggeführt. Dadurch werden eine Verschmutzung der Entwässerungssiebränder und Stoffablagerungen auf den Enden der Entwässerungselemente verhindert.
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In einem praktischen Fall werden mehrere, vorzugsweise drei Bahntrennelemente eingesetzt, wobei zwei davon als Randschneidelemente ausgeführt sind und an dem jeweiligen Rand, das heißt an dem führerseitigen Rand und an dem triebseitigen Rand, der Faserstoffbahn einen Randstreifen abschneiden. Diese randständigen Längsbahnen werden vorzugsweise nicht mit der Faserstoffbahn in die dem Former nachfolgende Pressensektion überführt, sondern in einen unter der pickup-Stelle angeordneten Pulper geführt und wieder zu einer Faserstoffsuspension aufbereitet. Der Abstand der Randschneidelemente quer zur Laufrichtung wird dabei auf die gewünschte Breite der Faserstoffbahn eingestellt. In diesem Fall wird das dritte Bahntrennelement durch einen Gautschknecht gebildet. Ein Gautschknecht ist aus bekannten Anlagen bekannt. In diesem Beispiel ist er an einer Traversiervorrichtung, die sich quer zur Laufrichtung der Faserstoffbahn erstreckt, befestigt und dient der Erzeugung eines Überführstreifens aus der Faserstoffbahn. Der Schneidprozess beginnt dabei innerhalb der Faserstoffbahn am führerseitigen Rand. Dabei entsteht ein schmaler Überführstreifen, der durch die nächste Sektion der Papiermaschine geführt wird. Nach der erfolgreichen Überführung wird der Gautschknecht durch die Traversiervorrichtung zur Triebseite bewegt und dadurch die Breite des Überführstreifens bis zur Faserstoffbahnbreite vergrößert. Danach wird der Schneidstrahl abgeschaltet und der Gautschknecht wieder in die Ausgangsposition auf Führerseite gefahren. Dieser Vorgang ist beim Anfahren einer Papiermaschine oder nach einem Abriss der Faserstoffbahn erforderlich.
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In einer möglichen Ausgestaltung trifft der Schneidstrahl des Gautschknechts in Laufrichtung gesehen, früher auf die Faserstoffbahn als der Schneidstrahl des Randschneidelements.
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Es ist jedoch auch denkbar, dass der Schneidstrahl des Gautschknechts in Laufrichtung gesehen, später auf die Faserstoffbahn auftrifft als der Schneidstrahl des Randschneidelements.
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In einer praktischen Ausführung liegt der Abstand zur Ablauflinie in einem Bereich bis 200 mm, insbesondere bis 100 mm, vorzugsweise bis 50 mm, vorteilhafterweise in einem Bereich zwischen 10 mm bis 50 mm. Dies begünstigt die Sauberhaltung der Entwässerungssiebränder und der Entwässerungselemente.
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In weiteren Ausführungsformen kann die Oberfläche der Umlenkwalze gerillt und/oder gebohrt oder geschlossen ausgeführt sein.
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Es ist auch möglich nur zwei Bahntrennelemente, die als Randschneidelemente zur Ausbildung von zwei randständigen Längsbahnen und einer mittleren Längsbahn ausgebildet sind, vorzusehen. In diesem Falle ist kein Gautschknecht vorgesehen. Die Faserstoffbahn kann bahnbreit überführt werden.
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Der Schneidstrahl kann ein Wasserstrahl oder Luftstrahl oder Laserstrahl sein.
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In einem praktischen Fall wird mindestens eine Längsbahn an einer Abnahmestelle durch ein Pressband von dem Entwässerungssieb abgenommen und zu einer nachfolgenden Pressenpartie geführt.
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In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel werden die randständigen Längsbahnen zu einem Pulper und die dazwischen liegende Längsbahn zu einer nachfolgenden Pressenpartie geführt.
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Besonders vorteilhaft ist eine Anordnung der Bahntrennelemente in einem Bereich in dem der Trockengehalt der Faserstoffbahn vor der Umlenkwalze größer als 5% ist.
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Ferner ist es vorteilhaft, die Bahntrennelemente in einem Bereich in dem der Trockengehalt der Faserstoffbahn vor der Umlenkwalze kleiner als 30%, insbesondere kleiner als 25%, vorzugsweise kleiner als 23% ist, anzuordnen.
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Es kann auch vorteilhaft sein, wenn die Vorrichtung einen Hybridformer mit einer als Knickwalze ausgeführten Umlenkwalze umfasst.
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Ein Hybridformer umfasst einen Stoffauflauf der auf ein umlaufendes Entwässerungssieb eine Faserstoffsuspension aufbringt. Diese wird in einer Vorentwässerungsstrecke, die mit Entwässerungselementen bestückt ist, einseitig entwässert und dabei eine Faserstoffbahn gebildet. An die Vorentwässerungsstrecke schließt sich eine Doppelsiebstrecke an. Dabei wird über der Faserstoffbahn ein Obersieb mit Entwässerungskasten zur zusätzlichen Entwässerung nach oben angeordnet. Anschließend folgt die Umlenkwalze die auch als Knickwalze bezeichnet wird.
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Es ist auch denkbar, die erfindungsgemäße Vorrichtung in einem Doppelsiebformer einzusetzen.
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Die Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Anspruch 10 gelöst. Es wird ein Verfahren vorgeschlagen, zur Bildung einer Faserstoffbahn durch Entwässerung einer auf ein umlaufendes Entwässerungssieb aufgebrachten Faserstoffsuspension, das über Entwässerungselemente und danach in einem Umschlingungsbereich über eine Umlenkwalze geführt wird und der Umschlingungsbereich an einer Ablauflinie endet, und die Faserstoffbahn durch mindestens einen Schneidstrahl in mindestens zwei Längsbahnen geteilt wird. Erfindungsgemäß wird die Umlenkwalze als eine unbesaugte Walze ausgeführt und der mindestens eine Schneidstrahl wird aus einem Randschneidelement und/oder einem Gautschknecht ausgestoßen und der Schneidstrahl trifft nach dem Umschlingungsbereich in einem Abstand zur Ablauflinie auf die auf dem Entwässerungssieb liegende Faserstoffbahn.
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Vorteilhafterweise wird der Abstand so gewählt, dass der Schneidstrahl in einem Bereich bis 200 mm, insbesondere bis 100 mm, vorzugsweise bis 50 mm, vorteilhafterweise in einem Bereich zwischen 10 mm bis 50 mm auf die Faserstoffbahn trifft.
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Die Erfindung erstreckt sich ausdrücklich auch auf solche Ausführungsformen, welche nicht durch Merkmalskombinationen aus expliziten Rückbezügen der Ansprüche gegeben sind, womit die offenbarten Merkmale der Erfindung - soweit dies technisch sinnvoll ist - beliebig miteinander kombiniert sein können.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnungen.
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Es zeigen
- 1 eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in vereinfachter Darstellung;
- 2 eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in vereinfachter Darstellung;
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Die 1 zeigt eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zur Bildung einer Faserstoffbahn 2 in vereinfachter Darstellung. Sie umfasst eine unbesaugte Umlenkwalze 6 die teilweise in einem Umschlingungsbereich 5 von einem umlaufenden Entwässerungssieb 3 umschlungen ist. Auf der der unbesaugten Umlenkwalze 6 abgewandten Seite des Entwässerungssiebes 3 liegt die gebildete Faserstoffbahn 2. In Laufrichtung 19 gesehen ist vor der Umlenkwalze 6 ein Entwässerungselement 4 zur Beeinflussung des Trockengehaltes der Faserstoffbahn 2 angeordnet. Das Entwässerungssieb 3 verlässt an einer Ablauflinie 7 zusammen mit der Faserstoffbahn 2 die unbesaugte Umlenkwalze 6. Nach der Ablauflinie 7 sind Bahntrennelemente 8 zum Schneiden der Faserstoffbahn 2 in Längsbahnen angeordnet. Die Schneidstrahlen 11 der Bahntrennelemente 8, welche als Hochdruckwasserstrahlen ausgeführt sind, treffen in einem Abstand 12 direkt auf die Faserstoffbahn 2 und teilen diese in Längsbahnen. Die Bahntrennelemente 8 sind als Randschneidelement 9 und als Gautschknecht 10 ausgeführt, wobei zwei Randschneideelemente 9 zum Schneiden von randständigen Längsbahnen vorgesehen sind. Dazu ist auf Führerseite und auf Triebseite der Papiermaschine jeweils ein Randschneidelement 9 angeordnet. Der Abstand der Randschneidelemente 9 quer zur Laufrichtung 19 wird dabei auf die gewünschte Breite der Faserstoffbahn 2 eingestellt. Das dritte Bahntrennelement 8 wird durch einen Gautschknecht 10 gebildet. In diesem Beispiel ist er an einer Traversiervorrichtung 15, die sich quer zur Laufrichtung 19 der Faserstoffbahn 2 erstreckt, befestigt. Die Traversiervorrichtung 15 wiederum ist an einem sich quer zur Laufrichtung 19 erstreckenden, nicht dargestellten Cantileverträger befestigt. Der Gautschknecht 10 dient der Erzeugung eines Überführstreifens aus der Faserstoffbahn 2. Der Schneidprozess beginnt dabei innerhalb der Faserstoffbahn 2 am führerseitigen Rand. Dabei entsteht ein schmaler Überführstreifen, der durch die nächste Sektion der Papiermaschine geführt wird. Nach der erfolgreichen Überführung wird der Gautschknecht 10 durch die Traversiervorrrichtung 15 zur Triebseite bewegt und dadurch die Breite des Überführstreifens bis zur Faserstoffbahnbreite vergrößert. Danach wird der Schneidstrahl abgeschaltet und der Gautschknecht 10 wieder in die Ausgangsposition auf Führerseite gefahren. Dieser Vorgang ist beim Anfahren einer Papiermaschine oder nach einem Abriss der Faserstoffbahn erforderlich.
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Der Schneidstrahl 11 des Gautschknechts 10 in Laufrichtung 19 gesehen, trifft früher auf die Faserstoffbahn 2 als der Schneidstrahl 11 des Randschneidelements 9. Der Abstand zur Ablauflinie 7 liegt in diesem Beispiel in einem Bereich bis 200 mm. Dies begünstigt die Sauberhaltung der Entwässerungssiebränder und der Entwässerungselemente.
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Die 2 zeigt eine weitere beispielhafte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 in vereinfachter Darstellung. Sie umfasst die in 1 beschriebene Vorrichtung 1 und wird bei einem Hybridformer angewendet. Die Vorrichtung 1 nach 2 umfasst also einen Hybridformer mit einer als Knickwalze ausgeführten Umlenkwalze 6. Der Hybridformer umfasst einen Stoffauflauf 17 der auf ein umlaufendes Entwässerungssieb 3 eine Faserstoffsuspension aufbringt. Diese wird in einer Vorentwässerungsstrecke, die mit Entwässerungselementen 4 bestückt ist, einseitig entwässert und dabei wird eine Faserstoffbahn 2 gebildet. An die Vorentwässerungsstrecke schließt sich eine Doppelsiebstrecke an. Dabei wird über der Faserstoffbahn 2 ein Obersieb 18 angeordnet. Innerhalb der durch das Obersieb 18 gebildeten Schlaufe ist ein Entwässerungskasten zur zusätzlichen Entwässerung nach oben vorgesehen. Nach der Trennung des Obersiebes 18 von der Faserstoffbahn 2 wird diese auf dem Entwässerungssieb 3 weiter geführt und anschließend über die Umlenkwalze 6, die auch als Knickwalze bezeichnet wird, geleitet. An der Ablaufline 7 verlässt das Entwässerungssieb 3 mit der Faserstoffbahn 2 die Umlenkwalze 6. Innerhalb eines Abstandes 12 von 200 mm von der Ablauflinie 7, sind wie im Ausführungsbeispiel in 1 beschrieben, 2 Randschneidelemente 9 und ein Gautschknecht 10 zum Teilen der Faserstoffbahn 2 in Längsbahnen angeordnet. Die abgeschnittenen randständigen Längsbahnen werden nicht mit der Faserstoffbahn 2 in die dem Former nachfolgende Pressensektion überführt, sondern in einen unter der pickup-Stelle, das heißt unterhalb der Abnahmestelle 14, angeordneten Pulper geführt und wieder zu einer Faserstoffsuspension aufbereitet. Mindestens eine Längsbahn, in jedem Fall die zwischen den Randschneidelementen 9 liegende Längsbahn, wird an der Abnahmestelle 14 durch ein Pressband 13 von dem Entwässerungssieb 3 abgenommen und zu einer nachfolgenden, nicht dargestellten Pressenpartie geführt.
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Korrespondierende Elemente der Ausführungsbeispiele in den Figuren sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Die Funktionen solcher Elemente in den einzelnen Figuren entsprechen einander, sofern nichts anderes beschrieben ist und es nicht zu Widersprüchen führt. Auf eine wiederholte Beschreibung wird daher verzichtet. Es wird auch darauf hingewiesen, dass die sich unterscheidenden Merkmale der gezeigten Ausführungsbeispiele gegeneinander ausgetauscht und miteinander kombiniert werden können. Die Erfindung ist daher nicht auf die gezeigten Merkmalskombinationen der gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Vorrichtung
- 2
- Faserstoffbahn
- 3
- Entwässerungssieb
- 4
- Entwässerungselement
- 5
- Umschlingungsbereich
- 6
- Umlenkwalze
- 7
- Ablauflinie
- 8
- Bahntrennelement
- 9
- Randschneidelement
- 10
- Gautschknecht
- 11
- Schneidstrahl
- 12
- Abstand
- 13
- Pressband
- 14
- Abnahmestelle
- 15
- Traversiervorrichtung
- 16
- Hybridformer
- 17
- Stoffauflauf
- 18
- Obersieb
- 19
- Laufrichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102004037213 A1 [0002]
