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Die
Erfindung betrifft eine Maschine zur Herstellung einer mehrlagigen
Faserstoffbahn, insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn, bei
der die durch einen jeweiligen Former gebildeten Lagen miteinander
vergautscht werden.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Maschine
der eingangs genannten Art zu schaffen, die insbesondere auch für größere Flächengewichtsbereiche
bei hohen Geschwindigkeiten geeignet ist. Überdies soll insbesondere auch eine
möglichst
optimale Formation gewährleistet sein.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
dass zwei jeweils durch ein Gapformer erzeugte Lagen mittels oben
liegender Entwässerungsbänder der
beiden Gapformer einer Gautschzone zugeführt werden, in der sie miteinander
vergautscht werden.
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Aufgrund
dieser Ausbildung sind mit einer Gapformeranordnung größere Flächengewichtsbereiche
beispielsweise von etwa 40 bis etwa 300 g/m2 auch
bei hohen Geschwindigkeiten möglich.
Da zwei Faserfliese zusammengegautscht werden, ergibt sich eine
gute Formation. Die erfindungsgemäße Maschine ist allgemein für höhere Geschwindigkeiten tauglich.
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Vorteilhafterweise
werden die beiden zusammengegautschten Lagen durch das obere Entwässerungsband
eines der beiden Gapformer zu einer Pickup-Stelle geführt, an
der sie von dem Entwässerungsband
wieder abgenommen werden.
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Bei
einer bevorzugten praktischen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Maschine
sind die beiden zum Vergautschen zweier Lagen zusammenführbaren
oberen Entwässerungsbänder für einen
Einformerbetrieb voneinander trennbar. Es können also wahlweise zwei Fasermatten,
haftend an zwei Obersieben, zusammengegautscht oder ein Former allein
betrieben werden. Dabei kann für
den Einformerbetrieb die Pickup-Stelle aufrechterhalten werden.
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Das
die beiden zusammengegautschten Lagen übernehmende obere Entwässerungsband
kann im Bereich der Gautschzone um ein innerhalb der betreffenden
Bandschlaufe angeordnetes Führungselement
wie z.B. eine Walze oder einen Schuh geführt sein. Dabei kann dieses
Führungselement
insbesondere auch durch eine Saugwalze gebildet sein.
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Im
Bereich der Gautschzone ist vorteilhafterweise eine Gautschwalze
vorgesehen, die insbesondere innerhalb der Schlaufe des die betreffende
Lage abgebenden oberen Entwässerungsbandes
angeordnet sein kann.
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Die
beiden oberen Entwässerungsbänder mit
den daran haftenden, miteinander zu vergautschenden Lagen werden
vorzugsweise jeweils im Bereich eines innerhalb der oberen Bandschlaufe
angeordneten Führungselements
wie z.B. einer Walze oder eines Schuhes vom unteren Entwässerungsband
des jeweiligen Gapformers getrennt. Dabei kann das jeweilige Führungselement
insbesondere als Saugwalze oder als glatte Walze ausgeführt sein.
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Bei
einer zweckmäßigen praktischen
Ausführungsform
laufen die beiden umlaufenden endlosen Entwässerungsbänder eines jeweiligen Gapformers
unter Bildung eines Stoffeinlaufspaltes zusammen, wobei sie im Bereich
dieses durch einen Stoffauflauf mit Faserstoffsuspension beschickten
Stoffeinlaufspaltes über
ein Formierelement wie insbesondere eine Formierwalze geführt sein
können.
Das jeweilige Formierelement kann insbesondere als Saugwalze oder
auch als glatte Walze ausgeführt
sein.
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Gemäß einer
bevorzugten praktischen Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Maschine
sind die beiden Gapformer bezüglich
einer Vertikalebene zumindest im Wesentlichen spiegelsymmetrisch
angeordnet und/oder ausgeführt.
Die beiden Gapformer können
also eine Art Janus-Former
bilden. Die Formierelemente der beiden Gapformer liegen vorzugsweise
außen,
während
das Vergautschen der beiden Lagen vorteilhafterweise in einem inneren
Bereich erfolgt.
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Die
beiden umlaufenden endlosen Entwässerungsbänder eines
jeweiligen Gapformers liegen über
eine definierte Entwässerungsstrecke
hinweg einander unmittelbar gegenüber.
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Eine
jeweilige Entwässerungsstrecke
kann vorteilhafterweise zumindest im Wesentlichen horizontal, zumindest
im Wesentlichen vertikal, schräg steigend
oder schräg
abfallend verlaufen. Dabei können
die Entwässerungsstrecken
der beiden Gapformer einen spiegelbildlichen Verlauf besitzen, was
jedoch nicht zwingend ist.
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Die
Unterseite und die Oberseite einer jeweiligen Entwässerungsstrecke
können
zumindest bereichsweise unterschiedlich oder zumindest bereichsweise
auch gleichartig beaufschlagbar sein.
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Auf
der Unterseite und/oder der Oberseite einer jeweiligen Entwässerungsstrecke
kann also jeweils wenigstens ein vorzugsweise stationäres Entwässerungselement
vorgesehen sein.
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Das
obere Entwässerungsband
eines jeweiligen Gapformers kann dem betreffenden Formierelement
jeweils über
eine Brustwalze zugeführt
werden.
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Bei
einer zweckmäßigen praktischen
Ausführungsform
kann das Formierelement und/oder die Brustwalze eines Gapformers
als vorzugsweise stationäres
Umlenkelement vorgesehen sein.
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Von
Vorteil ist auch, wenn im Bereich des vom unteren Entwässerungsband
getrennten, die betreffende Lage der Gautschzone zuführenden
oberen Entwässerungsbandes
eines jeweiligen Gapformers ein innerhalb der oberen Bandschlaufe
angeordneter Haltesauger vorgesehen ist.
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Für ein besseres
Zusammengautschen kann die Gautschzone mittels einer Sprüheinrichtung
beaufschlagbar sein. Die beiden in der Gautschzone zusammenlaufenden
Entwässerungsbänder können also
entsprechend mit einem Sprühmittel
beaufschlagt werden.
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Von
Vorteil ist insbesondere auch, wenn die im Bereich der Gautschzone
vorgesehene, innerhalb der Schlaufe des die beiden zusammengegautschten Lagen übernehmenden
oberen Entwässerungsbandes
angeordnete Walze und/oder eine innerhalb der Schlaufe des anderen
oberen Entwäs serungsbandes angeordnete
Umlenkwalze für
den Einformerbetrieb aus ihrer jeweiligen Gautschposition herausschwenkbar,
vorzugsweise abschwenkbar, ist.
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Bevorzugt
ist der Stoffauflauf eines jeweiligen Gapformers auf dem Maschinenboden
angeordnet.
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Die
beiden Gapformer sind vorzugsweise zumindest im Wesentlichen gleich
ausgeführt.
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Zumindest
ein Teil der Entwässerungsbänder kann
vorteilhafterweise jeweils durch ein Sieb gebildet sein.
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Bei
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Maschine
ist der Stoffauflauf eines jeweiligen Gapformers mit einer Feinstoff-
und/oder Aschezuführung
versehen.
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Bevorzugt
sind Mittel zur Einstellung des Feinstoff- und/oder Aschequerprofils
vorgesehen. Das jeweilige Querprofil kann beispielsweise über das
Druckprofil in einem Saugkasten oder dergleichen einstellbar sein.
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Es
können
insbesondere auch Mittel zum Beladen der Fasern mit einem Fällungsprodukt
vorgesehen sein.
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Das
Beladen mit einem Zusatzstoff, z.B. Füllstoff, kann also beispielsweise
durch eine chemische Fällungsreaktion,
d.h. insbesondere durch einen sogenannten "Fiber LoadingTM"-Prozess erfolgen,
wie er u.a. in der US-A-5 223 090 beschrieben ist. Bei einem solchen "Fiber LoadingTM"-Prozess wird an
die benetzten Faseroberflächen
das Fasermaterials wenigstens ein Zuatzstoff, insbesondere Füllstoff,
eingelagert. Dabei können
die Fasern beispielsweise mit Calciumcarbonat beladen werden. Hierzu
wird dem feuchten, desintegrierten Fasermaterial Calciumoxid und/oder
Calciumhydroxid so zugesetzt, dass zumindest ein Teil davon sich
mit dem im Fasermaterial vorhandenen Wasser assoziiert. Das so behandelte
Fasermaterial wird anschließend
mit Kohlendioxid beaufschlagt.
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Den
beiden Gapformern kann beispielsweise eine Pressenanordnung, eine
Trockenpartie und/oder eine Leimauftragseinrichtung nachgeordnet sein.
Dabei kann beispielsweise auch wenigstens ein Former vom Typ "Duo Base + Top" vorgesehen sein.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Maschine
kann den beiden Gapformern beispielsweise eine Tandem-Pressenanordnung,
eine Trockenpartie und/oder ein Online-Janus-Kalander nachgeordnet sein. Dabei kann
wenigstens ein Stoffauflauf insbesondere wieder mit einer Feinstoff-
und/oder Aschezuführung
versehen sein.
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Es
ist somit ein großer
Flächengewichtsbereich
von beispielsweise etwa 40 bis etwa 300 g/m2 mit
einer Gapformeranordnung auch bei hohen Geschwindigkeiten möglich. Da
zwei Faserfliese zusammengegautscht werden, wird überdies
eine gute Formation erreicht. Die erfindungsgemäße Maschine ist allgemein für hohe Geschwindigkeiten
tauglich.
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Die
erfindungsgemäße Maschine
ist beispielsweise auch zur Herstellung von holzfreiem Papier mit
einem hohen Flächengewicht > 200 g/m2 einsetzbar.
Dabei ist ein zweifaches Qualitätsmanagement
(TQM = total quality management) möglich. Die Stoffaufläufe können hierbei
insbesondere auf dem Papiermaschinenboden angeordnet sein. Für kleine Flächengewichte
wird der Transfer zwischen den beiden Gapformern geöffnet und
die Pickup-Stelle beibehalten. Die beiden Former können zumindest
im wesentlichen gleich und z.B. spiegelförmig ausgeführt sein. Die Saugelemente
liegen vorzugsweise außen.
Es ist ein symmetrischer Blattaufbau möglich. Es können Mittel zur Einstellung
eines Feinstoff- und/oder Aschequerprofils vorgesehen sein, wobei die
betreffende Querprofileinstellung beispielsweise über das
Druckprofil im Saugkasten erfolgen kann. Zudem können Mittel zum Beladen der
Fasern mit einem Fällungsprodukt
nach dem sogenannten "Fiber LoadingTM"-Prozess
vorgesehen sein.
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Darüber hinaus
ergibt sich eine Reihe weiterer technologischer Vorteile.
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So
ist beispielsweise die Bildung eines Blattes mit gleicher Faserorientierung
Oberseite zur Unterseite zur Kontrolle z.B. der Planlage, z.B. bei
der Herstellung brauner Papiere, möglich, wobei eine Schicht für eine hohe
Reißlänge (Längsorientierung) und
eine Schicht für
eine hohe Querfestigkeit gebildet werden kann.
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Zudem
ist beispielsweise die Bildung eines Blattes mit gleichem Aschegehalt
von Oberseite zur Unterseite zur Optimierung beispielsweise der Ascheverteilung
von Oberseite zur Unterseite denkbar, wodurch sich u.a. eine bessere,
gleichseitige Bedruckbarkeit ergibt.
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Eine
weitere Möglichkeit
besteht in der Bildung eines Blattes mit Lagen aus verschiedenen Rohstoffkomponenten
oder Mahlgraden zur Optimierung des Streichauftrages und/oder der
Bedruckbarkeit.
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Bei
dem Stoffauflauf eines jeweiligen Gapformers kann es sich beispielsweise
auch um einen Mehrschicht-Stoffauflauf zur Bildung eines mehrschichtigen
Blattaufbaus handeln. Für
einen jeweiligen mehrschichtigen Blattaufbau in einem jeweiligen Gapformer
kann beispielsweise auch eine Kombination von wenigstens zwei Stoffaufläufen vorgesehen sein.
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Überdies
ist auch eine exakte Einstellung der Zweiseitigkeit bezüglich der
Faserorientierung und/oder der Anisotropie der Faserlage, z.B. bei
Kopierpapier, möglich.
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Die
Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme
auf die Zeichnung näher
erläutert.
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Die
einzige Figur der Zeichnung zeigt in schematischer Teildarstellung
eine beispielhafte Ausführungsform
einer der Herstellung einer mehrlagigen Faserstoffbahn dienenden
Maschine 10, bei der die durch einen jeweiligen Gapformer 12, 14 gebildeten
Lagen A, B miteinander vergautscht werden. Bei der herzustellenden
mehrlagigen Faserstoffbahn kann es sich insbesondere um eine Papier-
oder Kartonbahn handeln.
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Die
beiden Gapformer 12, 14 umfassen jeweils ein unteres
umlaufendes endloses Entwässerungsband 16 bzw. 16' und ein oberes
umlaufendes endloses Entwässerungsband 18 bzw. 18', die unter Bildung
eines Stoffeinlaufspaltes 20 bzw. 20' zusammenlaufen
und im Bereich dieses durch einen Stoffauflauf 22 bzw. 22' mit Faserstoffsuspension
beschickten Stoffeinlaufspaltes über
ein Formierelement 24 bzw. 24' wie insbesondere eine Formierwalze
geführt
sind. Bei den Entwässerungsbändern 16, 18; 16', 18' kann es sich
insbesondere um Siebe handeln.
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Wie
anhand der einzigen Figur zu erkennen ist, werden die beiden durch
die Gapformer 12, 14 erzeugten Lagen A, B mittels
der beiden obenliegenden Entwässerungsbänder 18, 18' einer Gautschzone 26 zugeführt, in
der sie miteinander vergautscht werden.
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Die
beiden zusammengegautschten Lagen A, B werden anschließend durch
das obere Entwässerungsband 18 des
Gapformers 12 zu einer Pickup-Stelle 28 geführt, an
der sie von dem Entwässerungsband 18 wieder
abgenommen werden.
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Für einen
Einformerbetrieb sind die beiden zum Vergautschen der beiden Lagen
A, B zusammenführbaren
oberen Entwässerungsbänder 18, 18' voneinander
trennbar. Für
einen solchen Einformerbetrieb, d.h. im vorliegenden Fall für einen
Betrieb lediglich des Gapformers 12, wird die Pickup-Stelle 28 aufrechterhalten.
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Wie
anhand der Figur zu erkennen ist, ist das die beiden zusammengegautschten
Lagen A, B übernehmende
obere Entwässerungsband 18 des
Gapformers 12 im Bereich der Gautschzone 26 um
eine innerhalb der Schlaufe des Entwässerungsbandes 18 angeordnete
Walze 30 geführt.
Diese Walze kann insbesondere als Saugwalze vorgesehen sein.
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Im
Bereich der Gautschzone 26 kann zudem eine Gautschwalze 32 vorgesehen
sein, die im vorliegenden Fall innerhalb der Schlaufe des oberen
Entwässerungsbandes 18' des Gapformers 14 angeordnet
ist.
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Die
beiden oberen Entwässerungsbänder 18, 18' mit den daran
haftenden, miteinander zu vergautschenden Lagen A, B werden jeweils
im Bereich einer innerhalb der betreffenden Bahnschlaufe angeordneten
Walze 34 bzw. 34' vom
unteren Entwässerungsband 16 bzw. 16' des jeweiligen
Gapformers 12 bzw. 14 getrennt. Dabei kann die
jeweilige Walze 34 bzw. 34' beispielsweise als Saugwalze oder
auch als glatte Walze ausgeführt
sein.
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Auch
die Formierelemente 24, 24' der beiden Gapformer 12, 14 können jeweils
beispielsweise als Saugwalze oder als glatte Walze ausgeführt sein.
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Die
beiden Gapformer 12, 14 können bezüglich einer Vertikalebene zumindest
im Wesentlichen spiegelsymmetrisch angeordnet und/oder ausgeführt sein.
Grundsätzlich
sind jedoch auch andere Anordnungen bzw. Ausführungen denkbar. Im vorliegenden
Fall liegen die Formierelemente 24, 24' der beiden
Gapformer 12, 14 außen.
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Wie
anhand der Figur zu erkennen ist, liegen die beiden umlaufenden
endlosen Entwässerungsbänder 16, 18 bzw. 16', 18' eines jeweiligen
Gapformers 12, 14 über eine definierte Entwässerungsstrecke 36, 36' hinweg einander
unmittelbar gegenüber, d.h.
sie sind in diesem Bereich einander unmittelbar benachbart. Eine
jeweilige Entwässerungsstrecke 36, 36' ist also jeweils
zwischen dem Formierelement 24 bzw. 24' und der Walze 34 bzw. 34' vorgesehen, in
deren Bereich die beiden Entwässerungsbänder 16, 18 bzw. 16', 18' wieder voneinander
getrennt werden. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel verlaufen die
Entwässerungsstrecken 36, 36' zumindest im Wesentlichen
horizontal.
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Die
Unterseite und die Oberseite einer jeweiligen Entwässerungsstrecke 36, 36' können zumindest
bereichsweise unterschiedlich beaufschlagt sein. Grundsätzlich ist
jedoch auch eine zumindest bereichsweise gleichartige Beaufschlagung
denkbar. Auf der Unterseite und/oder der Oberseite einer jeweiligen
Entwässerungsstrecke 36, 36' kann also jeweils
wenigstens ein vorzugsweise stationäres Entwässerungselement vorgesehen
sein. Wie anhand der Figur zu erkennen ist, wird das obere Entwässerungs band 18, 18' eines jeweiligen
Gapformers 12, 14 dem betreffenden Formierelement 24, 24' jeweils über eine
Brustwalze 38, 38' zugeführt.
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Das
Formierelement 24, 24' und/oder die Brustwalze 38, 38' eines jeweiligen
Gapformers 12, 14 kann insbesondere als stationäres Umlenkelement
vorgesehen sein.
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Im
Bereich zwischen den beiden Walzen 34 und 30 des
die Lage A erzeugenden Gapformers 12 bzw. zwischen der
Walze 34' des
die Lage B erzeugenden Gapformers 14 und der Gautschwalze 32 kann
jeweils ein innerhalb der betreffenden oberen Bandschlaufe angeordneter
Haltesauger 40 bzw. 40' vorgesehen sein.
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Beim
vorliegenden Ausführungsbeispiel
sind die Gautschzone 26 bzw. die beiden in dieser zusammenlaufenden
oberen Entwässerungsbänder 18, 18' bzw. wenigstens
eine Papierbahn mittels einer Sprüheinrichtung 42 beaufschlagbar.
Das Sprühmittel
kann Leim, Füllstoff,
Stärke
oder eine andere Chemikalie zur Beeinflussung der Eigenschaften
des Papierprodukts sein.
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Im
Bereich oberhalb der Gautschwalze 32 ist das obere Entwässerungsband 18' über eine
Umlenkwalze 44 geführt.
Das obere Entwässerungsband 18 des
Gapformers 12 ist zwischen der Walze 30 und der
Pickup-Stelle 28 über eine
Umlenkwalze 46 geführt,
die im vorliegenden Fall beispielsweise als Saugwalze ausgeführt ist.
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Für den Einformerbetrieb,
d.h. hier den Betrieb allein des Formers 12, ist die innerhalb
der Schlaufe des oberen Entwässerungsbandes 18 angeordnete
Walze 30 und/oder die innerhalb der Schlaufe des oberen
Entwässerungsbandes 18' angeordnete
Umlenkwalze 44, ggf. zusammen mit der Gautschwalze 32 und
dem Haltesauger 40',
aus ihrer jeweiligen Gautschposition herausschwenkbar, vorzugsweise
abschwenkbar.
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Im
vorliegenden Fall sind die Stoffaufläufe 22, 22' der beiden
Gapformer 12, 14 jeweils auf dem Maschinenboden 48 angeordnet.
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Wie
anhand der Figur zu erkennen ist, bildet im vorliegenden Fall die
durch den Gapformer 12 erzeugte Lage A die Unterseite und
die durch den Gapformer 14 erzeugte Lage B die Oberseite
der mehrlagigen Faserstoffbahn.
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- 10
- Maschine
- 12
- Gapformer
- 14
- Gapformer
- 16
- unteres
Entwässerungsband,
Untersieb
- 16'
- unteres
Entwässerungsband,
Untersieb
- 18
- oberes
Entwässerungsband,
Obersieb
- 18'
- oberes
Entwässerungsband,
Obersieb
- 20
- Stoffeinlaufspalt
- 20'
- Stoffeinlaufspalt
- 22
- Stoffauflauf
- 22'
- Stoffauflauf
- 24
- Formierelement,
Formierwalze
- 24'
- Formierelement,
Formierwalze
- 26
- Gautschzone
- 28
- Pickup-Stelle
- 30
- Walze
- 32
- Gautschwalze
- 34
- Walze
- 34'
- Walze
- 36
- Entwässerungsstrecke
- 36'
- Entwässerungsstrecke
- 38
- Brustwalze
- 38'
- Brustwalze
- 40
- Haltesauger
- 40'
- Haltesauger
- 42
- Sprüheinrichtung
- 44
- Umlenkwalze
- 46
- Umlenkwalze
- 48
- Maschinenboden
- A
- Lage
- B
- Lage