DE10202137A1 - Zweisiebformer - Google Patents

Abstract

Gegenstand der Erfindung ist ein Zweisiebformer einer Papiermaschine, bestehend aus zwei Formsiebschleifen (10, 20), die eine Zweisiebformerzone zwischen sich begrenzen, sowie mindestens einem Entwässerungskasten (30), der innerhalb von einer der beiden Siebschleifen (10; 20) angebracht ist, um Wasser aus der zu bildenden Bahn (W) durch das genannte Sieb hindurch zu entfernen, und mindestens einer Belastungsleiste (40), die gegenüber dem Entwässerungskasten (30) innerhalb der anderen Siebschleife (10; 20) in Berührung mit dem anderen Sieb angeordnet ist. Der Entwässerungskasten (30) weist mindestens drei aufeinander folgende Entwässerungszonen (30a, 30b) auf, von denen in jeder zweiten Zone (30a) Unterdruck (p) herrscht und jede zweite Zone (30b) unterdrucklos ist. Die Belastungsleiste oder -leisten (40) sind innerhalb einer Siebschleife (20; 10) an einer Stelle angebracht, an der sich oder gegenüber der sich eine unterdrucklose Zone (30b) befindet, der eine Unterdruckzone (30a) vorangeht oder folgt.

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein Zweisiebformer einer Papiermaschine, bestehend aus zwei Formsiebschleifen, die eine Zweisiebformerzone zwischen sich begrenzen, sowie mindestens einem Entwässerungskasten, der innerhalb von einer der beiden Siebschleifen angebracht ist, um Wasser aus der zu bildenden Bahn durch das genannte Sieb hindurch zu entfernen, und mindestens einer Belastungsleiste, die gegenüber dem Entwässerungskasten innerhalb der anderen Siebschleife in Berührung mit dem genannten Sieb angeordnet ist, wobei der Entwässerungskasten mindestens drei aufeinander folgende Entwässerungszonen aufweist.

In Maulspaltformern von Papiermaschinen wird die Stoffsuspension in den Maulspalt zwischen zwei Formsieben gespeist, wobei die Siebe geführt sind, bogenförmig über eine Formationswalze und/oder einen Formationsschuh zu laufen, der mit einem gekrümmten Leistendeckel versehen ist. In dem sich verengenden Maulspalt wird Wasser aus der Stoffsuspension entfernt, u. a. infolge der durch die Spannung der Siebe verursachten Druckwirkung, einerseits durch das äußere Sieb, was durch die Zentrifugalkraft verstärkt wird, und andererseits durch das innere Sieb, was durch den in der Formationswalze oder dem Formationsschuh wirkenden Sog verstärkt wird.

In der auf den Formspalt folgenden Zweisiebzone werden verschiedene Bahnformations- und Entwässerungselemente verwendet, die den Zweck haben, in der entstehenden Faserschicht Druckpulsation zu erzeugen, mit der die Entwässerung der im Entstehen befindlichen Bahn gefördert und gleichzeitig deren Formation verbessert wird. In der US-Patentschrift 5,798,024 ist ein Maulspaltformer vom Stand der Technik beschrieben, bei dem als auf die Formationswalze folgende Entwässerungs- und Bahnformationselemente ein Formationsschuh und eine Belastungsleisteneinheit dienen. Der Leistendeckel des Formationsschuhes kann gerade oder gekrümmt sein. Die Belastungsleisteneinheit weist einen mit Entwässerungsleisten versehenen Entwässerungskasten und eine Reihe von in ihren Belastungen regelbarer Leistenelemente auf, die innerhalb der einander gegenüber liegenden Siebschleifen und zueinander versetzt angeordnet sind derart, dass die durch die Entwässerungsleisten und Belastungsleisten auf die Bahn gerichteten Druckimpulse sich in Laufrichtung der Bahn abwechseln. Die mit der Belastungsleisteneinheit zu erzielende Entwässerung wird durch Beaufschlagung mit Unterdruck zumindest einer und vorzugsweise beider Leistengruppen verstärkt.

Die Anwendung der Belastungsleisteneinheit verbessert die Formation des herzustellenden Papiers, aber gleichzeitig erhöht sie die Porosität des Papiers, gelegentlich sogar in nachteiligem Ausmaß. Insbesondere bei der Herstellung von Feinpapier kann hohe Porosität eine Eigenschaft sein, deren Verhinderung angestrebt wird. Deswegen wird die Belastungsleisteneinheit im Allgemeinen nicht in der Herstellung von Papiersorten verwendet, die stark gemahlenen Halbstoff und reichlich Füllstoff enthalten. Dabei hat sich als vorteilhafter erwiesen, als Entwässerungselement z. B. einen Formschuh zu verwenden, dessen in der Faserschicht erzeugte Druckimpulse kleiner sind, und der sich auf die Porosität des Papiers bedeutend weniger auswirkt als eine Belastungslei­ steneinheit.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die im Vorstehenden erläuterten mit der bekannten Technik verbundenen Nachteile zu verringern. Im Einzelnen besteht die Aufgabe darin, einen neuen Zweisiebformer zu schaffen, mit dem eine effektive Entwässerung auch bei hohen Maschinengeschwindigkeiten erzielt wird und mit dem ein Papier gleichmäßiger Formation und geeigneter Porosität hergestellt wird.

Zur Lösung dieser Aufgaben ist der erfindungsgemäße Zweisiebformer durch die Definitionen des Kennzeichnungsteils von Patentanspruch 1 gekennzeichnet.

Der erfindungsgemäße Zweisiebformer weist einen oder mehrere Entwässerungskästen auf, mit welchem oder welchen an der Bahnformations- und Entwässerungszone Unterdruckzonen und unterdrucklose Zonen ausgeführt sind, die in Laufrichtung der Bahn abwechseln. Innerhalb der auf den Entwässerungskasten bezogen gegenüber liegenden Siebschleife sind eine oder mehrere Belastungsleisten vorgesehen, die derart angeordnet sind, dass jeder Belastungsleiste gegenüber auf der anderen Seite der Bahn eine unterdrucklose Zone ist, die der Unterdruckzone vorangeht und folgt. Wenn die Unterdruckzonen und Belastungsleisten in dargestellter Weise in Laufrichtung der Bahn abwechselnd angeordnet sind, wirken der die Entwässerung verstärkende Unter­ druck und die den Druckimpuls erzeugende Belastungsleiste niemals gleichzeitig auf die zu bildende Bahn.

Die abwechselnde Anordnung von Unterdruckzonen und unterdrucklosen Zonen wird erzielt, indem ein einheitlicher Entwässerungskasten mit Hilfe von Trennwänden in Abteilungen unterteilt wird, die mehrere aufeinander folgende Entwässerungszonen bilden. Von diesen Entwässerungszonen ist jede zweite zur Verstärkung der Entwässerung mit einer Unterdruckquelle verbunden und aus jeder zweiten Zone wird mechanisch Wasser ohne bedeutenden Unterdruck entfernt.

Vorzugsweise können in den einzelnen Unterdruckzonen verschiedene Unterdrücke ausgeführt werden derart, dass der Unterdruck in Fortbewegungsrichtung der Bahn zunehmen kann, je nach dem, wie der Trockengehalt der Bahn steigt und die Entwässerung schwieriger wird.

Die Anzahl der Belastungsleisten und der Unterdruckzonen kann in verschiedenen Anwendungen variieren. Wesentlich ist, dass gegenüber der Belastungsleiste immer eine unterdrucklose Zone ist, der eine Unterdruckzone vorangeht oder folgt. Zusätzlich kann zum Zweisiebformer eine Vorbelastungsleiste gehören, die dem eigentlichen Entwässerungskasten vorangeht und die auch vorzugsweise an einer Stelle angeordnet ist, an der ihr gegenüber sich eine ohne Unterdruck arbeitende Zone befindet.

In der Erfindung sind die charakteristischen Merkmale der bekannten Entwässerungselementen in ganz neuer Weise kombiniert, wobei mit dem neuen Zweisiebformer gleichzeitig eine mit den Belastungsleisten erzeugte gute Formation und eine mit dem Formationsschuh erzeugte angemessene Porosität des Papiers erzielt werden kann.

Im Folgenden wird die Erfindung unter Hinweis auf die Figuren der beigefügten Zeichnungen ausführlich erläutert, auf deren Einzelheiten die Erfindung jedoch nicht begrenzt werden soll.

In Fig. 1 ist ein Walzenmaulspaltformer gezeigt, in dem Unterdruckzonen und unterdrucklose Zonen abwechselnd angeordnet sind und an den letztgenannten die Bahn mit Belastungsleisten belastet wird.

In Fig. 2 ist eine Fig. 1 entsprechende Lösung gezeigt, bei der die gegen das Sieb kommende Fläche des Entwässerungskastens gekrümmt ist.

In Fig. 3 ist ein Leistenmaulspaltformer gezeigt.

In Fig. 4 ist eine Variante des Formers nach Fig. 1 gezeigt.

In Fig. 5 ist eine zweite Variante des Formers nach Fig. 1 gezeigt.

Fig. 6 zeigt eine Lösung mit einer minimalen Anzahl von Belastungsleisten und Unterdruckzonen.

Der in Fig. 1 dargestellte Zweisiebformer weist eine erste Formsiebschleife 10 auf, deren Lauf von einer ersten Formationswalze 11 und Leitwalzen 12, 1% geführt wird, sowie eine zweite Formsiebschleife 20, deren Lauf von Leitwalzen 22, 22b und einer zweiten Formationswalze 22 geführt wird. Aus dem Stoffauflauf 9 wird Stoffsuspension in den Formationsmaulspalt gespeist, der auf der Seite des ersten Siebes 10 von einer ersten Formationswalze 11 und auf der Seite des zweiten Siebes 20 von einer Brustwalze 21a begrenzt wird. Der gemein­ same Zug der Siebe 10 und 20 erstreckt sich im Wesentlichen in vertikaler Richtung vom Saugsektor 11a der ersten Formationswalze 11 bis zum Saugsektor 22a der zweiten Formationswalze 22, wonach das erste Sieb 10 mit der Leitwalze 12b von der Bahn W weg geführt wird, die dem zweiten Sieb 20 folgt.

In der Zweisiebzone bzw. am gemeinsamen Zug der Siebe 10, 20 befindet sich außer den im Vorstehenden genannten Formationswalzen 11, 22 eine Reihe Entwässerungselemente, von denen der Entwässerungskasten 30 innerhalb der ersten Siebschleife 10 unmittelbar hinter der ersten Formationswalze 11 angeordnet ist, und der Saugkasten 42 ist innerhalb der zweiten Siebschleife 20 unmittelbar vor der zweiten Formationswalze 22 angeordnet. Außerdem befinden sich im Bereich der Entwässerungszone eine Vorbelastungsleiste 41, die innerhalb der zweiten Siebschleife 20 gegenüber dem zwischen Formationswalze 11 und Entwässerungskasten 30 verbleibenden Bereich angeordnet ist, sowie belastbare Leistenelemente 40, die innerhalb der zweiten Siebschleife 20 gegenüber dem Entwässerungskasten 30 angeordnet sind.

An der gegen das Sieb 10 kommenden Fläche des Entwässerungskastens 30 befinden sich quer über die Bahn erstreckende Entwässerungsleisten 34, die den Lauf von Sieb 10 führen und durch welche aus der Bahn W Wasser in Richtung des Entwässerungskastens 30 entfernt wird. Der Innenraum des Entwässe­ rungskastens 30 ist mit Trennwänden 33 in fünf aufeinander folgende Zonen 30a 30b unterteilt, von denen drei mit einer Unterdruckquelle verbunden sind und zwei davon im Wesentlichen Normaldruck aufweisen. Die Unterdruckzonen 30a und die unterdrucklosen Zonen 30b wechseln sich in Laufrichtung der Bahn ab derart, dass jeder unterdrucklosen Zone 30b eine Unterdruckzone 30a vorangeht und folgt. Die einzelnen Unterdruckzonen 30a können gegebenenfalls mit verschiedenen Unterdrücken p₁, p₂, p₃ beaufschlagt werden. Vorzugsweise werden die Unterdrücke in Laufrichtung der Bahn steigend ausgeführt (p₁ < p₂ < p₃). Auch über die unterdrucklosen Zonen 30b wird durch das Sieb 10 ausgetretenes Wasser abgeführt, wobei die Entwässerung durch die auf die Bahn gerichteten abwechselnden Druckimpulse der Entwässerungsleisten 34 und der Belastungs­ leisten 40 verstärkt wird.

Am Entwässerungskasten 30 befinden sich innerhalb der Siebschleife 20 zwei sich quer über die Bahn erstreckende zu belastende Leistenelemente 40, die das Sieb 20 stützen und belasten und von dessen Oberfläche Wasser schaben. Die Belastungsleisten 40 erzeugen auch Druckimpulse in der entstehenden Bahn W, wodurch die Entwässerung verstärkt und die Bahnformation verbessert wird. Die Belastungsleisten 40 sind in an sich bekannter Weise zu den Entwässerungsleisten 34 des Deckels des Entwässerungskastens 40 versetzt angeordnet. Bei der erfindungsgemäßen Lösung sind die Belastungsleisten 40 ausdrücklich in den Zwischenräumen der Entwässerungsleisten 34 angeordnet, in denen sich auf der Seite des Entwässerungskastens 30 eine unterdrucklose Zone 30b befindet. Dabei wechseln sich die auf die Bahn gerichtete Saugwirkung der Unterdruckzonen 30a und der auf die Bahn gerichtete Druckimpuls der Belastungsleisten 40 in Laufrichtung der Bahn ab, ohne jemals gleichzeitig aufzutreten.

In Fig. 2 ist ein Fig. 1 entsprechender Zweisiebformer gezeigt, bei dem die Entwässerungsleisten 34 ausgeführt sind, gekrümmt über die Siebe 10, 20 zu verlaufen, während diese über den Entwässerungskasten 30 laufen. Das erhöht den auf die Bahn W gerichteten Druck der Siebe 10, 20 und verbessert somit die Entwässerungsleistung. Die Unterdruckzonen 30a und die unterdrucklosen Zonen 30b sind in Laufrichtung der Bahn abwechselnd angeordnet und die Belastungsleisten 40 sind an den unterdrucklosen Zonen 30b angeordnet.

In Fig. 3 ist ein Leistenmaulspaltformer gezeigt, bei dem der Zug der Siebe 10, 20 im Bereich des Maulspalts von zwei Brustwalzen 12a und 21a und einem Saugformationsschuh 35 mit gekrümmter Oberfläche geführt wird. Hinter dem Formationsschuh 35 befindet sich ein innerhalb der ersten Siebschleife 10 angeordneter Entwässerungskasten 30, gegenüber welchem sich eine Reihe innerhalb der zweiten Siebschleife angeordneter Belastungsleisten 40 befindet. Der Entwässerungskasten 30 ist mit Trennwänden 33 in Abteilungen geteilt derart, dass insgesamt vier Unterdruckzonen 30a und drei unterdrucklose Zonen 30b gebildet werden, die in Laufrichtung von Bahn W abwechseln. Drei Belastungsleisten 40 sind innerhalb der zweiten Siebschleife 20 angeordnet, jede an einer unterdrucklosen Zone 30b.

In Fig. 4 ist ein Walzenmaulspaltformer gezeigt, dessen Entwässerungskasten 30 fünf Unterdruckzonen 30a und vier unterdrucklose Zonen 30b aufweist, denen gegenüber innerhalb der zweiten Siebschleife 20 vier Belastungsleisten 40 ange­ ordnet sind.

In dem Walzenmaulspaltformer nach Fig. 5 ist die auf die Formationswalze 11 folgende erste Zone 31 des Entwässerungskastens 30 unterdrucklos und ihr gegenüber befindet sich innerhalb der zweiten Siebschleife 20 eine Belastungsleiste 41. Nach der ersten Zone 31 folgen noch drei Unterdruckzonen 30a und zwei unterdrucklose Zonen 30b, welchen gegenüber auf der Seite der zweiten Siebschleife 20 sich zwei Belastungsleisten 40 befinden.

In dem Beispiel nach Fig. 6 ist nur eine Belastungsleiste 40 vorhanden und sie ist gegenüber der zwischen zwei Unterdruckzonen 30a verbleibenden unterdrucklosen Zone 30b angebracht. Auf den Entwässerungskasten 30 folgt noch ein Saugkasten 42 vor der zweiten Formationswalze 22. Die Belastungs­ leisten 40 sind in derselben Siebschleife 10 wie die erste Formationswalze 11 und der Unterdruckkasten 30 ist innerhalb der gegenüberliegenden Siebschleife 20 vor der zweiten Formationswalze 22 angeordnet.

Im Vorstehenden ist die Erfindung anhand von nur einigen Beispielen erläutert. Die Erfindung soll jedoch nicht auf diese Beispiele begrenzt werden, sondern es sind im Rahmen der Definitionen der beigefügten Patentansprüche auch viele andere Variationen der Erfindung möglich.

Gegenstand der Erfindung ist ein Zweisiebformer einer Papiermaschine, bestehend aus zwei Formsiebschleifen (10,20), die eine Zweisiebformerzone zwischen sich begrenzen, sowie mindestens einem Entwässerungskasten (30), der innerhalb von einer der beiden Siebschleifen (10; 20) angebracht ist, um Wasser aus der zu bildenden Bahn (W) durch das genannte Sieb hindurch zu entfernen, und mindestens einer Belastungsleiste (40), die gegenüber dem Entwässerungskasten (30) innerhalb der anderen Siebschleife (10; 20) in Berührung mit dem anderen Sieb angeordnet ist. Der Entwässerungskasten (30) weist mindestens drei aufeinander folgende Entwässerungszonen (30a, 30b) auf, von denen in jeder zweiten Zone (30a) Unterdruck (p) herrscht und jede zweite Zone (30b) unterdrucklos ist. Die Belastungsleiste oder -leisten (40) sind innerhalb einer Siebschleife (20; 10) an einer Stelle angebracht, an der sich oder gegenüber der sich eine unterdrucklose Zone (30b) befindet, der eine Unterdruckzone (30a) vorangeht oder folgt.

Claims (6)

1. Zweisiebformer einer Papiermaschine, bestehend aus zwei Formsiebschleifen (10,20), die eine Zweisiebformerzone zwischen sich begrenzen, sowie mindestens einem Entwässerungskasten (30), der innerhalb von einer der beiden Siebschleifen (10; 20) angebracht ist, um Wasser aus der zu bildenden Bahn (W) durch das genannte Sieb hindurch zu entfernen, und mindestens einer Belastungsleiste (40), die gegenüber dem Entwässerungskasten (30) innerhalb der anderen Siebschleife (10; 20) in Berührung mit dem anderen Sieb angeordnet ist, wobei der Entwässerungskasten (30) mindestens drei aufeinander folgende Entwässerungszonen (30a, 30b) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass in jeder zweiten Zone (30a) des Entwässerungskastens (30) Unterdruck (p) herrscht und jede zweite Zone (30b) unterdrucklos ist, und die Belastungsleiste oder -leisten (40) innerhalb einer Siebschleife (20; 10) an einer Stelle angebracht sind, an der sich oder gegenüber der sich eine unterdrucklose Zone (30b) befindet, der eine Unterdruckzone (30a) vorangeht oder folgt.

2. Zweisiebformer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an mindestens zwei Unterdruckzonen (30a) des Entwässerungskastens (30) verschieden große Unterdrücke (p₁ . . . p_n) vorgesehen werden können, vorzugsweise derart, dass der Unterdruck in Fortbewegungsrichtung (p₁ < . . . < p_n) der Bahn (W) zunimmt.

3. Zweisiebformer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich an der gegen das Sieb kommenden Fläche des Entwässerungskastens (30) Entwässerungsleisten (34) befinden, die derart ausgeführt sind, dass der Lauf der Siebe (10, 20) über den Entwässerungskasten (30) geradlinig erfolgt.

4. Zweisiebformer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich an der gegen das Sieb kommenden Fläche des Entwässerungskastens (30) Entwässerungsleisten (34) befinden, die derart ausgeführt sind, dass der Lauf der Siebe (10, 20) über den Entwässerungskasten (30) gekrümmt verläuft.

5. Zweisiebformer nach einem der vorherigen Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Laufrichtung der Bahn vor dem Entwässerungskasten (30) sich eine Vorbelastungsleiste (41) befindet, die hinsichtlich des Entwässe­ rungskastens innerhalb der gegenüberliegenden Siebschleife (20; 10) angeordnet ist.

6. Zweisiebformer nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich am Anfang des Entwässerungskastens (30) eine unterdrucklose Zone (31) befindet, der gegenüber eine auf der Seite der anderen Siebschleife (20) angeordnete Vorbelastungsleiste (41) angebracht ist.