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Die Erfindung betrifft eine Blattbildungsvorrichtung
zum Bilden einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Papier- oder
Kartonbahn, aus mindestens einer Faserstoffsuspension, welche ein
Langsieb, einen Stoffauflauf zum Zuführen der Faserstoffsuspension
auf eine Vorentwässerungsstrecke
und eine sich in Sieblaufrichtung an die Vorentwässerungsstrecke anschließende Entwässerungsstrecke
aufweist, die beide durch einen im wesentlichen horizontal verlaufenden,
im wesentlichen ebenen Abschnitt des Langsiebs gebildet sind.
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Die Formier- und Entwässerungseinheit
einer solchen Blattbildungsvorrichtung wird in Fachkreisen als Langsiebformer
oder als Fourdrinier-Former bezeichnet.
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Ein derartiger Langsiebformer einer
Papiermaschine ist beispielsweise aus der deutschen Oftenlegungsschrift
DE 31 42 054 A1 (PB06611
DE) bekannt. Der offenbarte Langsiebformer besteht aus einer Vorentwässerungsstrecke,
in welche ein Stoffauflauf eine Faserstoffsuspension zuführt, drei
Abschnitten mit verschiedenen Formier- und Entwässerungselementen und einer
Siebsaugwalze (Führungswalze),
die in einen Abnahmebereich samt Pickup-Walze (Abnahmesaugwalze)
mit geführtem Filz
führt.
Im Bereich der Siebsaugwalze wird das Langsieb von einem im wesentlichen
horizontalen, im wesentlichen ebenen Verlauf in einen schräg nach unten
geneigten, im wesentlichen ebenen Verlauf überführt.
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Nachteilhaft an der Verwendung einer Siebsaugwalze
in Bereich eines Langsiebformers sind die hohen Anschaffungs- und
Betriebskosten. Es müssen
Anschaffungskosten in Höhe
von ca. 800.000 EUR für
die Siebsaugwalze und die Abnahmesaugwalze (Betriebswalzen und je
eine Reservewalze) aufgebracht werden. Überdies gestaltet sich die
Absaugung der jeweiligen Siebsaugwalze aufwendig und bedingt dadurch
hohe Betriebskosten durch erhöhte
Energie- und Instandhaltungskosten. Zusätzlich verursacht die Rinne
zur Siebsaugwalze mit Doppelbeschaberung nicht unerheblich hohe Kosten.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
im Vergleich zum bekannten Stand der Technik kostengünstigere
Blattbildungsvorrichtung mit möglichst
geringen Anschaffungs- und Betriebskosten zu schaffen, die jedoch
keinerlei Nachteile hinsichtlich erreichbarer Produktqualität und Runnability
aufweist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
dass am Ende der Entwässerungsstrecke
mindestens ein bahnbreites Saugelement zur weiteren Entwässerung
der Faserstoffbahn angeordnet ist und dass dem bahnbreiten Saugelement
in Sieblaufrichtung unmittelbar eine Siebantriebswalze nachgeordnet
ist, wobei das Langsieb zwischen dem bahnbreiten Saugelement und
der Siebantriebswalze unter einem Schrägungswinkel zum ebenen Abschnitt
des Langsiebs verläuft.
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Aufgrund dieser Ausgestaltung kann
auf die Verwendung der Siebsaugwalze mit ihren hohen Anschaffungs-
und Betriebskosten gänzlich
verzichtet werden. Zudem erhöht
auch das bahnbreite Saugelement aufgrund seiner Besaugung merklich
den Trockengehalt der Faserstoffbahn.
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Diese erfindungsgemäße Ausgestaltung wird
insbesondere auch durch neue Siebmaterialien, die eine geringere
Reibung als herkömmliche
Siebmaterialien zur Folge haben, begünstigt.
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Unter auslegungs- und prozesstechnischen Gesichtspunkten
nimmt der Schrägungswinkel
einen Wert zwischen 1 ° und
10°, vorzugsweise
zwischen 2° und
4°, an.
Dieser Schrägungswinkel
gewährleistet,
dass die Faserstoffbahn von der im wesentlichen horizontalen Bewegung
prozesssicher und schnell in eine schräg nach unten verlaufende Bewegung
zur besseren Abnahme in die nachfolgende Pressenpartie geführt wird.
Zudem ergeben sich noch Vorteile hinsichtlich der räumlichen
Eigenschaften.
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Der Schrägungswinkel kann sich dabei
aus mehreren Teilwinkelbereichen, die vorzugsweise einen jeweiligen
Wert zwischen 1 ° und
3° annehmen, zusammensetzen.
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Um den Trockengehalt der Faserstoffbahn im
Verlauf der Entwässerung
derselben innerhalb der Blattbildungsvorrichtung noch weiters zu
erhöhen,
ist das bahnbreite Saugelement ein Flachsauger oder ein HiVac-Sauger.
Um dabei eine (Selbst-)Schmierung beziehungsweise eine geringe Reibung
sicherstellen zu können,
können
die genannten Sauger mehrzonig ausgebildet sein.
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Das bahnbreite Saugelement weist
in vorteilhafter Weise eine Vielzahl an Saugerleisten mit einer Leistenbreite
von 10 mm bis 35 mm, vorzugsweise von 15 mm bis 25 mm, und mit einem
Leistenabstand von 10 mm bis 25 mm auf. Diese Maßbereiche haben sich in der
Praxis bereits vielfach bewährt
und insbesondere ein sogenanntes "Trockenlaufen" des Langsiebs vermieden. Dabei kann
eine einzelne Saugerleiste den vorgenannten Teilwinkelbereich darstellen.
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Um einen ausreichenden Trockengehalt
der Faserstoffbahn bis zur Abnahme derselben in die Pressenpartie
zu erzielen, ist das vorzugsweise mehrzonig ausgeführte und
bahnbreite Saugelement mit einem von mindestens einer Vakuumquelle
erzeugten Vakuum von –0,2
bar bis –0,6
bar, vorzugsweise von –0,4
bar bis –0,55
bar, beaufschlagt, wobei vorzugsweise das jeweilige zonale Vakuum
in Sieblaufrichtung vorzugsweise erhöht wird. Dabei ist das im bahnbreiten
Saugelement erzeugte Vakuum vorzugsweise mittels mindestens einer
Regel- /Steuereinheit
regel-/steuerbar. Denn durch diese Einstellbarkeit kann das bahnbreite
Saugelement individuell auf die jeweiligen Prozesse samt entsprechender
Anforderungen justiert werden.
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Zur größtmöglichen Vermeidung eines Verschleißes sowohl
am Langsieb als auch an dem bahnbreiten Saugelement und den daraus
entstehenden Kosten weist das bahnbreite Saugelement vom Langsieb
berührte
Keramikoberflächen,
vorzugsweise aus feinkornstabilisiertem Aluminiumoxid (Al2O3) oder aus Siliziumkarbid
(SiC), auf. Diese Keramikoberflächen
mitsamt ihren Vorteilen zählen
zum Stand der Technik und haben sich in der Vergangenheit bereits
bestens bewährt.
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Je nach Siebbreite und maximal zulässiger Durchbiegung
weist die Siebantriebswalze einen Durchmesser im Bereich von 250
mm bis 1.000 mm, vorzugsweise zwischen 350 mm und 850 mm, auf. Diese
Maßbereiche
sind überdies
auch konstruktiv gut beherrschbar.
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Um nun ein sicheres Überführen der
Faserstoffbahn in die anschließende
Pressenpartie zu gewährleisten,
sind zwischen dem bahnbreiten Saugelement und der Siebantriebswalze
auf der gegenüberliegenden
Seite des Langsiebs mindestens eine Randbändel-Abtrenneinrichtung und
ein einen Filz führender
Abnahmesauger und auf der anliegenden Seite des Langsiebs mindestens
ein Randbändel-Sauger angeordnet.
Die genannten Einrichtungen stellen sicher, dass eine beschnittene
Faserstoffbahn mit bestmöglich
erzeugter Qualität,
mit einer guten Runnability und zu günstigen Kosten in die Pressenpartie überführt wird.
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Der Abnahmesauger ist vorzugsweise
bahnbreit ausgebildet und mit einem von mindestens einer Vakuumquelle
erzeugten Vakuum von –0,3
bar bis –0,6
bar, vor zugsweise von –0,4
bar bis –0,55
bar, beaufschlagt. Dabei ist das im bahnbreiten Abnahmesauger erzeugte
Vakuum vorzugsweise mittels mindestens einer Regel- /Steuereinheit regel-/steuerbar.
Denn durch diese Einstellbarkeit kann das bahnbreite Saugelement
individuell auf die jeweiligen Prozesse samt Anforderungen justiert
werden.
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Weiterhin weist der bahnbreite Abnahmesauger
eine Vielzahl an Saugerleisten mit einer Leistenbreite von 5 mm
bis 25 mm, vorzugsweise von 10 mm bis 20 mm, und mit einem Leistenabstand
von 5 mm bis 20 mm auf. Diese Maßbereiche haben sich, wie schon
oben angeführt,
in der Praxis bereits vielfach bewährt.
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Um nun auch schon im ersten Teil
der Entwässerungsstrecke
eine bestmögliche
Trocknung (effiziente Entwässerung)
der Faserstoffbahn zu erzielen, weist sie eine Vielzahl an Entwässerungsleisten
auf, die mittels nachgiebiger Elemente, vorzugsweise Federn oder
pneumatischer Druckkissen, abgestützt und mit einer wählbaren
Kraft unterseitig gegen das Langsieb andrückbar sind.
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Die Trocknungsleistung wird weiterhin
verbessert, wenn auf der den Entwässerungsleisten abgewandten
Seite der Faserstoffbahn ein Entwässerungskasten mit einem endlos
umlaufenden, die Faserstoftbahn berührenden Sieb (Obersieb) und
mit starr im Entwässerungskasten
angebrachten Leisten, die gegen das Obersieb drücken, angeordnet sind („D-Teil").
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Weitere Merkmale und Vorteile der
Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden
Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele
unter Bezugnahme auf die Zeichnung.
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Es zeigen
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1:
eine schematisierte Seitenansicht einer bekannten Blattbildungsvorrichtung;
und
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2:
eine schematisierte Teilseitenansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Blatbildungsvonrichtung.
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Die 1 zeigt
eine schematisierte Seitenansicht einer bekannten Blattbildungsvorrichtung 1 zum
Bilden einer Faserstoffbahn 2, insbesondere Papier- oder
Kartonbahn, aus einer Faserstoffsuspension 3, welche ein
Langsieb 4, einen Stoffauflauf 5 mit einer lediglich
schematisch dargestellten Stoffauflaufdüse 5.1 zum Zuführen der
Faserstoffsuspension 3 auf eine Vorentwässerungsstrecke V und eine
sich in Sieblaufrichtung S (Pfeil) an die Vorentwässerungsstrecke
V anschließende
Entwässerungsstrecke
E aufweist, die beide durch einen im wesentlichen horizontal verlaufenden,
im wesentlichen ebenen Abschnitt des Langsiebs 4 gebildet
sind. Im Bereich der Vorentwässerungsstrecke
V sind bekannte Entwässerungseinrichtungen,
wie zum Beispiel Siebtische, Foils, Saugkästen oder dergleichen, angeordnet.
Weiterhin wird im Bereich einer Siebsaugwalze 6 das Langsieb 4 in
einen schräg
nach unten geneigten, im wesentlichen ebenen Verlauf überführt, um eine
das Langsieb 4 antreibende Siebantriebswalze 7 geführt und
danach über
mehrere Umlenkwalzen 8 zu einer im Bereich des Stoffauflaufs 5 und
zu Beginn der Vorentwässerungsstrecke
V gelegenen Brustwalze 9 geführt. Im Bereich des schrägen Verlaufs
des Langsiebs 4 ist ein Abnahmebereich 10 angeordnet, der
eine Pickup-Walze (Abnahmesaugwalze) 11 mit geführtem Filz 12 zur Überführung der
Faserstoftbahn 2 in die nicht dargestellte Pressenpartie
aufweist.
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Die dargestellte Blattbildungseinrichtung 1 wird
im Regelfall mit einer Sieblaufgeschwindigkeit von 400 m/s bis 1.500
m/s, vorzugsweise von 600 m/s bis 1.200 m/s, betrieben.
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Die 2 zeigt
eine schematisierte Teilseitenansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Blattbildungsvorrichtung 1.
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Es ist nun erfindungsgemäß vorgesehen, dass
am Ende der dargestellten Entwässerungsstrecke
E mindestens ein bahnbreites Saugelement 13 zur weiteren
Entwässerung
der Faserstoffbahn 2 angeordnet ist und dass dem bahnbreiten
Saugelement 13 in Sieblaufrichtung S (Pfeil) unmittelbar
die Siebantriebswalze 7 nachgeordnet ist, wobei das Langsieb 4 zwischen
dem bahnbreiten Saugelement 13 und der Siebantriebswalze 7 unter
einem Schrägungswinkel α zum ebenen
Abschnitt des Langsiebs 4 verläuft. Der Schrägungswinkel α nimmt dabei
einen Wert zwischen 1 ° und
10°, vorzugsweise
zwischen 2° und
4°, an,
wobei sich der Höhenunterschied
zwischen den beiden Oberkanten des bahnbreiten Saugelements 13 und
der Siebantriebswalze 7 folglich aufgrund der weiteren
Konstruktionsdaten ergibt.
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Das bahnbreite Saugelement 13 ist
vorzugsweise ein Flachsauger oder ein Hi-Vac-Sauger und weist eine Vielzahl an
Saugerleisten 14 mit einer jeweiligen Leistenbreite von
10 mm bis 35 mm, vorzugsweise von 15 mm bis 25 mm, und mit einem
jeweiligen Leistenabstand von 10 mm bis 25 mm auf. Da Saugerleisten
dem Fachmann allgemein bekannt sind, wird von deren detaillierten
Darstellung Abstand genommen. Ferner können die Saugerleisten in ihrer Gesamtheit
selbstverständlich
unterschiedliche Leistenbreiten annehmen.
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Ferner kann das bahnbreite Saugelement 13 in
bekannter Weise mehrzonig ausgebildet sein, wobei das jeweilige
zonale Vakuum in Sieblaufrichtung vorzugsweise erhöht wird.
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Weiterhin ist das bahnbreite Saugelement 13 mit
einem von mindestens einer Vakuumquelle 15 erzeugten Vakuum
von –0,2
bar bis –0,6
bar, vorzugsweise von – 0,4
bar bis –0,55
bar, beaufschlagt, wobei das im bahnbreiten Saugelement 13 erzeugte
Vakuum mittels mindestens einer an sich bekannten und daher nicht
dargestellten Regel-/Steuereinheit regel-/steuerbar ist. Das bahnbreite
Saugelement 13 kann in weiterer Ausgestaltung selbstverständlich auch
in und/oder senk recht zur Sieblaufrichtung S (Pfeil) sektioniert
sein, wobei die einzelnen Sektionen unterschiedliche Vakuumwerte
annehmen können.
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Zum Zwecke der größtmöglichen Vermeidung eines Verschleißes weist
das bahnbreite Saugelement 13 vom Langsieb 4 berührte Keramikoberflächen 16,
vorzugsweise aus feinkornstabilisiertem Aluminiumoxid (Al2O3) oder aus Siliziumkarbid
(SiC), auf.
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Die Siebantriebswalze weist unter
konstruktiven Aspekten einen Durchmesser D im Bereich von 250 mm
bis 1.000 mm, vorzugsweise zwischen 350 mm und 850 mm, auf.
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Ferner sind zwischen dem bahnbreiten
Saugelement 13 und der Siebantriebswalze 7 auf
der gegenüberliegenden
Seite des Langsiebs 4 mindestens eine bekannte Randbändel-Abtrenneinrichtung 17 (Pfeil)
und ein den Filz 12 führender
Abnahmesauger 18 und auf der anliegenden Seite des Langsiebs 4 mindestens
ein bekannter Randbändel-Sauger 19 (Pfeil)
angeordnet. Die Randbändel-Abtrenneinrichtung 17 (Pfeil)
trennt mindestens einen nicht einzeln dargestellten Randbändel von
der Faserstoffbahn 2 ab, wobei anschließend die mindestens einseitig
beschnittene Faserstoffbahn 2 vom über den Abnahmesauger 18 geführten Filz 12 mit
Hilfe eines in dem Abnahmesauger 18 wirkenden Unterdrucks
vom Langsieb 4 abgenommen wird. Der von der Faserstoffbahn 2 abgetrennte
Randbändel
wird mittels des Randbändel-Saugers 19 (Pfeil)
an das Langsieb 4 angesaugt und ein wenig später bei
seiner Ablösung vom
Langsieb 4 in einen lediglich angedeuteten Ausschussbehälter (Pulper)
befördert
und in den Herstellungsprozess zurückbefördert.
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Der Abnahmesauger 18 ist
auch bahnbreit ausgebildet und mit einem von mindestens einer Vakuumquelle 20 erzeugten
Vakuum von –0,3
bar bis –0,6
bar, vor zugsweise von –0,4
bar bis –0,55
bar, beaufschlagt. Der bahnbreite Abnahmesauger 18 ist beispielsweise
als ein aus dem Bereich der Tissue-Maschinen bekannter Rohrsauger
ausgebildet. Das im bahnbreiten Abnahmesauger 18 erzeugte
Vakuum ist mittels mindestens einer an sich bekannten und daher
nicht dargestellten Regel-/Steuereinheit regel-/steuerbar.
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Der bahnbreite Abnahmesauger 18 weist überdies
eine Vielzahl an Saugerleisten 21 mit einer jeweiligen
Leistenbreite von 5 mm bis 25 mm, vorzugsweise von 10 mm bis 20
mm, und mit einem jeweiligen Leistenabstand von 5 mm bis 20 mm auf
und er kann in weiterer Ausgestaltung selbstverständlich auch
in und/oder senkrecht zur Sieblaufrichtung S (Pfeil) sektioniert
sein, wobei die einzelnen Sektionen unterschiedliche Vakuumwerte
annehmen können.
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Weiterhin ist gemäß der vorliegenden Ausgestaltung
der erfindungsgemäßen Blattbildungseinheit
1 vorgesehen,
dass die Entwässerungsstrecke
E unterseitig eine Vielzahl an Entwässerungsleisten
22 aufweist,
die mittels nachgiebiger Elemente
23, vorzugsweise Federn
oder pneumatische Druckkissen, abgestützt und mit einer wählbaren
Kraft F (Pfeil) unterseitig gegen das Langsieb
4 andrückbar sind.
Auf der den Entwässerungsleisten
22 abgewandten
Seite der Faserstoffbahn
2 ist ein Entwässerungskasten
24 mit
einem endlos umlaufenden, die Faserstoffbahn
2 berührenden
Sieb
25 (Obersieb) und mit starr im Entwässerungskasten
24 angebrachten
Leisten
26, die gegen das Obersieb
25 drücken, angeordnet („D-Teil"). Ein derartiger
Entwässerungskasten
24 ist in
der deutschen Offenlegungsschrift
DE 40 05 420 A1 (PB04713 DE) des Anmelders
offenbart; der Inhalt konstruktiver Natur dieser Offenlegungsschrift wird
hiermit zum Gegenstand der vorliegenden Beschreibung gemacht.
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Zusammenfassend ist festzuhalten,
dass durch die Erfindung eine Blattbildungsvorrichtung der eingangs
genannten Art geschaffen wird, die im Vergleich zum bekannten Stand
der Technik mit möglichst
geringen Anschaftungs- und Betriebskosten geschaffen ist, jedoch
keinerlei Nachteile hinsichtlich erreichbarer Produktqualität und Runnability
aufweist.
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- 1
- Blattbildungsvorrichtung
- 2
- Faserstoffbahn
- 3
- Faserstoffsuspension
- 4
- Langsieb
- 5
- Stoffauflauf
- 5.1
- Stoffauflaufdüse
- 6
- Siebsaugwalze
- 7
- Siebantriebswalze
- 8
- Umlenkwalze
- 9
- Brustwalze
- 10
- Abnahmebereich
- 11
- Pickup-Walze
(Abnahmesaugwalze)
- 12
- Filz
- 13
- Bahnbreites
Saugelement
- 14,
21
- Saugerleiste
- 15,
20
- Vakuumquelle
- 16
- Keramikoberfläche
- 17
- Randbändel-Abtrenneinrichtung
(Pfeil)
- 18
- Abnahmesauger
- 19
- Randbändel-Sauger
(Pfeil)
- 22
- Entwässerungsleiste
- 23
- Nachgiebiges
Element
- 24
- Entwässerungskasten
- 25
- Sieb
(Obersieb)
- 26
- Leiste
- D
- Durchmesser
- E
- Entwässerungsstrecke
- F
- Kraft
(Pfeil)
- S
- Sieblaufrichtung
(Pfeil)
- V
- Vorentwässerungsstrecke
- α
- Schrägungswinkel