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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verbesserung der Eigenschaften
einer in einer Blattbildungseinrichtung aus einer Faserstoffsuspension hergestellten
Faserstoffbahn, insbesondere einer Papier-, Karton- oder Tissuebahn,
wobei die sich aus der Faserstoffsuspension bildende Faserstoffbahn mittels
zweier Siebe über
eine Vielzahl von Elementen, insbesondere Siebführungs-, Formations- und/oder
Entwässerungselementen,
in Sieblaufrichtung geführt
ist.
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Eine
derartige Vorrichtung ist aus der deutschen Gebrauchsmusterschrift
DE 297 14 908 U1 des
Anmelders bekannt. Das dargestellte Element in Form eines Formierschuhs
ist mit Durchbrüchen
versehen, die in ihrer Erstreckung senkrecht zur Sieblaufrichtung
höchstens
halb so groß sind
wie die Siebbreite. Die beispielsweise schlitzartigen Durchbrüche sind
mit mindestens einer ihrer Hauptachsen zur Sieblaufrichtung geneigt.
Die Durchbrüche
können
senkrecht zur Sieblaufrichtung zueinander versetzt sein und das
Element kann mit einer gekrümmten
Oberfläche
versehen und besaugt sein.
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In
weiteren bekannten Vorrichtungen werden die Elemente in Form von
Formier- und/oder
Entwässerungsleisten
beidseitig der beiden Siebe in Sieblaufrichtung versetzt zueinander
angeordnet. Dabei können
unkontrollierte Siebausbeulungen auftreten, die das entsprechende
Sieb unterschiedlich dehnen und somit zu Querprofilstörungen,
insbesondere hinsichtlich des Flächengewichts,
infolge ungleicher Entwässerungsbedingungen
führen.
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Es
ist also Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zur Verbesserung
der Eigenschaften einer in einer Blattbildungseinrichtung aus einer
Faserstoffsuspension hergestellten Faserstoffbahn, insbesondere
einer Papier-, Karton- oder Tissuebahn, darzustellen, die die Erzeugung
verbesserter Bahneigenschaften, insbesondere senkrecht zur Sieblaufrichtung,
erlaubt. Zu den Bahneigenschaften zählen zum Beispiel Flächengewicht,
Formation, Füllstoffgehalt, Reißlängenverhältnis und
Faserorientierungswinkel.
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Diese
Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass
mindestens ein das Sieb zumindest streckenweise berührendes
Element eine zum Sieb hin gerichtete Profilkontur aufweist, die
sich vorzugsweise stetig konvergent dem Sieb bis zur streckenweisen
Berührung
desselben bei einem konstanten Schichthöhenquerprofil senkrecht zur
Sieblaufrichtung im Bereich der streckenweisen Berührung annähert.
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Durch
diese erfindungsgemäße Ausgestaltung
werden die unkontrollierten Siebausbeulungen merklich reduziert,
vorzugsweise vollständig
vermieden, und ein deutlicher Druckabbau im Staubereich der zwischen
den beiden Sieben eingebrachten Faserstoffsuspension erreicht. Dies
hat zur Folge, dass Querprofilstörungen
aufgrund ungleicher Entwässerungsbedingungen
weitestgehend vermieden werden, wodurch wiederum die Möglichkeit
zur Erzeugung besserer Bahneigenschaften, insbesondere senkrecht
zur Sieblaufrichtung, geschaffen wird.
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Um
beidseitig annähernd
gleiche oder sogar gleiche Bedingungen zu schaffen wird erfindungsgemäß vorgeschlagen,
dass mindestens zwei Elemente in Sieb laufrichtung gegenüberliegend
angeordnet sind, wobei die beiden Elemente in Sieblaufrichtung vorzugsweise
spiegelbildliche oder annähernd
spiegelbildliche Profilkonturen zur Sieblaufrichtung aufweisen.
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Im
Rahmen optimaler und wiederholbarer Betriebsbedingungen ist das
Element nachgiebig oder fest abgestützt, wobei dessen Position
in fester Abstützung
relativ zum Sieb einstellbar ist, beispielsweise durch Verschieben
oder Verschwenken.
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Damit
die Entwässerung
im Stau der Faserstoffsuspension, der sich vor der Engstelle, d.h.
generell vor dem Bereich der streckenweisen Berührung von Sieb und Profilkontur,
bildet, gewährleistet ist,
weist das Element mindestens eine Entlastungsöffnung auf.
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Die
Entlastungsöffnung
kann erfindungsgemäß prinzipiell
wie folgt ausgebildet sein:
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- – als
mindestens ein senkrecht zur Sieblaufrichtung und vorzugsweise sich über die
Breite des Elements erstreckender und vorzugsweise vor dem Bereich und/oder
im Bereich der streckenweisen Berührung von Sieb und Profilkontur
angeordneter Schlitz;
- – als
eine Vielzahl von vorzugsweise vor dem Bereich und/oder im Bereich
der streckenweisen Berührung von
Sieb und Profilkontur angeordneten Nuten, die in Sieblaufrichtung
und/oder unter einem Winkel zur Sieblaufrichtung verlaufen;
- – als
eine Vielzahl von vorzugsweise vor dem Bereich und/oder im Bereich
der streckenweisen Berührung von
Sieb und Profilkontur angeordneten und vorzugsweise senkrecht zur
Sieboberfläche
offenen Schlitzen, die in Sieblaufrichtung und/oder unter einem
Winkel zur Sieblaufrichtung verlaufen; oder
- – als
eine Vielzahl von vorzugsweise vor dem Bereich und/oder im Bereich
der streckenweisen Berührung von
Sieb und Profilkontur angeordneten Durch brüchen, insbesondere Bohrungen,
die vorzugsweise senkrecht zur Sieblaufrichtung angeordnet sind.
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Diese
angeführten
Ausbildungsmöglichkeiten
sind lediglich beispielhafter Natur; die Entlastungsöffnung kann
selbstverständlich
auch andere Ausbildungsmöglichkeiten
annehmen.
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Die
Nuten und/oder der mindestens eine Schlitz weisen in bevorzugter
Ausgestaltung eine Breite im Bereich von 5 mm bis 15 mm, vorzugsweise im
Bereich um 10 mm, und eine Tiefe im Bereich von 3 mm bis 10 mm,
vorzugsweise im Bereich um 5 mm, auf. Weiterhin verlaufen sie bevorzugt
parallel zueinander und sind vorzugsweise in konstanten Abständen voneinander
angeordnet, wobei sie unter einem Winkel im Bereich von 10° bis 30°, vorzugsweise
im Bereich um 18°,
zur Sieblaufrichtung verlaufen können.
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Die
Bohrungen weisen in vorteilhafter Weise einen Durchmesser im Bereich
von 6 mm bis 15 mm, vorzugsweise von 8 mm bis 11 mm, auf.
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Ferner
sind die Schlitze und/oder die Bohrungen bevorzugt gestapelt und/oder
mehrreihig angeordnet.
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Diese
genannten konstruktiven und geometrischen Eigenschaften tragen in
hervorragender Weise zur Lösung
der erfindungsgemäßen Aufgabe
bei, wobei bei Bedarf noch weitere Eigenschaften von Nöten sind.
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Das
Element ist in bevorzugter erfindungsgemäßer Ausführung als eine Leiste, insbesondere Trägerleiste,
oder als eine Platte, insbesondere Trägerplatte, ausgebildet und
es ist bevorzugt mittels mindestens eines vorzugsweise geregelten/gesteuerten
Vakuumkastens insbesondere im Bereich der Entlastungsöff nungen
mit Vakuum beaufschlagt. Das angelegte Vakuum nimmt hierbei einen
Wert im Bereich von 1 kPa bis 20 kPa, vorzugsweise einen Wert im
Bereich von 2 kPa bis 6 kPa, an.
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Damit
die Position des Elements in fester Abstützung relativ zum Sieb bestmöglich eingestellt werden
kann, ist mindestens eine Messeinrichtung zur Ermittlung mindestens
eines Grenzpunkts für
die Sollposition des Elements vorgesehen. Die Messeinrichtung umfasst
mindestens einen Drucksensor und/oder einen Abstandssensor samt
weiterer notwendiger Bauelemente und -gruppen zur Herstellung eines
Steuer-/Regelkreises.
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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 bis 7: verschiedene Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung
mit einer Vielzahl von verschiedenartig ausgebildeten Elementen.
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Die 1 zeigt ausschnittsweise
eine schematische Schnittdarstellung einer Vorrichtung 1 zur Verbesserung
der Eigenschaften einer in einer nicht näher dargestellten, dem Fachmann
jedoch bekannten Blattbildungseinrichtung aus einer Faserstoffsuspension 2 hergestellten
Faserstoffbahn 2.1, insbesondere einer Papier-, Karton-
oder Tissuebahn. Die sich aus der Faserstoffsuspension 2 bildende
Faserstoffbahn 2.1 ist dabei mittels zweier Siebe 3.1 (Untersieb), 3.2 (Obersieb) über eine
Vielzahl von Elementen 4, insbesondere Siebführungs-,
Formations- und/oder
Entwässerungselementen,
in Sieblaufrichtung S (Pfeil) geführt.
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Es
ist nun vorgesehen, dass mindestens ein das Sieb 3.1, 3.2 zumindest
streckenweise berührendes
Element 4 eine zum Sieb 3.1, 3.2 hin
gerichtete Profilkontur K aufweist, die sich vorzugsweise stetig konvergent
dem Sieb 3.1, 3.2 bis zur streckenweisen Berührung 5.1, 5.2 desselben
bei einem konstanten Schichthöhenquerprofil
HS senkrecht zur Sieblaufrichtung S (Pfeil)
im Bereich der streckenweisen Berührung 5.1, 5.2 annähert, um
dadurch bessere Bahneigenschaften, insbesondere senkrecht zur Sieblaufrichtung
S (Pfeil), zu erzeugen. In der Ausgestaltung der 1 sind zwei Elemente 4.1, 4.2 in Sieblaufrichtung
S (Pfeil) mit genannten Eigenschaften gegenüberliegend angeordnet. Die
Profilkontur K kann insbesondere zumindest einen geradlinigen, gekrümmten und
dergleichen Verlauf bei stetiger Konvergenz zwischen Sieb 3.1, 3.2 und
jeweiliger Profilkontur K aufweisen.
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Die
beiden Elemente 4.1, 4.2 weisen in Sieblaufrichtung
S (Pfeil) spiegelbildliche oder annähernd spiegelbildliche Profilkonturen
K zur Sieblaufrichtung S (Pfeil) auf, wobei die übrigen Korpusflächen der
jeweiligen Elemente 4.1, 4.2 jedoch gänzlich verschiedene
Konturen, die unter anderem von den Einbaubedingungen abhängig sind,
aufweisen können.
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Das
jeweilige Element 4.1, 4.2 ist nachgiebig oder
fest abgestützt,
wobei dessen Position relativ zum jeweiligen Sieb 3.1, 3.2 einstellbar
ist, beispielsweise durch Verschieben oder Verschwenken (doppelseitige
Richtungspfeile). Die Einstellbarkeit kann also in Sieblaufrichtung
S (Pfeil) und senkrecht zur Sieblaufrichtung S (Pfeil), also in
y- oder z-Richtung erfolgen.
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Überdies
ist mindestens je eine lediglich schematisch angedeutete Messeinrichtung 7 zur
Ermittlung mindestens eines Grenzpunkts für die Sollposition P des jeweiligen
Elements 4.1, 4.2 vorgesehen. Die jeweilige Messeinrichtung 7 umfasst
dabei mindestens einen Drucksensor und/oder einen Abstandssensor
bekannter Bauart samt weiterer notwendiger Bauelemente und -gruppen
zur Herstellung eines Steuer-/Regelkreises.
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Die 2 bis 7 zeigen weitere Ausführungsformen verschiedenartig
ausgebildeter Elemente 4, teils in ausschnittsweiser und
schematischer Schnittdarstellung (2, 4 und 5), teils in schematischer Draufsicht
(3, 6 und 7).
Allen gezeigten Elementen 4 ist gemeinsam, dass sie mindestens
eine Entlastungsöffnung 6 aufweisen
und ähnlich
der Ausführungsform
der 1 gelagert sein
können,
also nachgiebig oder fest abgestützt.
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In
der Ausführungsform
der 2 ist die jeweilige
Entlastungsöffnung 6 als
ein senkrecht zur Sieblaufrichtung S (Pfeil) und vorzugsweise sich über die
Breite des jeweiligen Elements 4.1, 4.2 erstreckender
und vorzugsweise vor dem Bereich und/oder im Bereich der streckenweisen
Berührung
von jeweiligem Sieb 3.1, 3.2 und jeweiliger Profilkontur
K angeordneter jeweiliger Schlitz 6.1 ausgebildet. Der
jeweilige Schlitz 6.1 kann dabei selbstverständlich mehrere
Dimensionen annehmen und gestapelt und/oder mehrreihig angeordnet
sein. Die Schlitze können
in Sieblaufrichtung S (Pfeil) auch versetzt zueinander angeordnet
sein.
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Weiterhin
ist das jeweilige Element 4.1, 4.2 mittels mindestens
eines jeweiligen vorzugsweise geregelten/gesteuerten Vakuumkastens 8 (schematische
Darstellung) mit Vakuum beaufschlagt. Das Vakuum nimmt dabei einen
Wert im Bereich von 1 kPa bis 20 kPa, vorzugsweise einen Wert im
Bereich von 2 kPa bis 6 kPa, an.
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Die 3 und 4 zeigen jeweils Entlastungsöffnungen 6,
die als eine Vielzahl von vorzugsweise vor dem Bereich und/oder
im Bereich der streckenweisen Berührung von Sieb 3.1, 3.2 und
Profilkontur K angeordneten Nuten 6.2, die in Sieblaufrichtung
S (Pfeil) und/oder unter einem Winkel α zur Sieblaufrichtung S (Pfeil)
verlaufen, ausgebildet sind. Die Nuten 6.2 weisen eine
Breite B im Bereich von 5 mm bis 15 mm, vorzugsweise im Bereich
um 10 mm, und eine Tiefe T im Bereich von 3 mm bis 10 mm, vorzugsweise
im Bereich um 5 mm, auf: Sie verlaufen bevorzugt parallel zueinander
und sind vorzugsweise in konstanten Abständen voneinander angeordnet. Weiterhin
nimmt der Winkel α in
vorteilhafter Weise einen Wert im Bereich von 10° bis 30°, vorzugsweise im Bereich um
18°, an.
Die Nuten 6.2 können
in nicht dargestellter Weise auch über die gesamte Länge des
Elements 4 in Sieblaufrichtung S (Pfeil) verlaufen.
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Die 5 zeigt eine Ausführungsform
der Elemente 4.1, 4.2 ähnlich der der 2, wobei die Entlastungsöffnung 6 des
Elements 4.1 schräg,
also nicht senkrecht zur Sieblaufrichtung S (Pfeil) in z-Richtung,
ausgebildet ist. Diese schräge
Ausbildung des Entlastungsöffnung 6 entgegen
der Sieblaufrichtung S (Pfeil) begünstigt die Ausfuhr von Siebwasser.
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Weiterhin
zeigt die 6 eine Entlastungsöffnung 6 in
Ausführung
einer Vielzahl von vorzugsweise vor dem Bereich und/oder im Bereich
der streckenweisen Berührung
von Sieb und Profilkontur angeordneten Schlitzen 6.3, die
in Sieblaufrichtung S (Pfeil) und/oder unter einem Winkel α zur Sieblaufrichtung
S (Pfeil) verlaufen können.
In dargestellter Ausführung
verlaufen sie unter einem Winkel α zur Sieblaufrichtung
S (Pfeil). Die Schlitze 6.3 können selbstverständlich gleich
oder ähnlich
den Nuten 6.2 der 3 ausgeführt sein,
sowohl hinsichtlich der Konstruktion als auch der Geometrie, insbesondere der
offenen Fläche.
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Die
Entlastungsöffnung 6 der 7 ist als eine Vielzahl
von vorzugsweise vor dem Bereich und/oder im Bereich der streckenweisen
Berührung von
Sieb und Profilkontur angeordneten Durchbrüchen 6.4, insbesondere
Bohrungen 6.5, ausgebildet, die vorzugsweise senkrecht
zur Sieblaufrichtung S (Pfeil) angeordnet sind. Sie können jedoch
auch unter einem Winkel und/oder versetzt zur Sieblauf richtung angeordnet
sein. Die Bohrungen weisen einen Durchmesser D im Bereich von 6
mm bis 15 mm, vorzugsweise von 8 mm bis 11 mm, auf und können gestapelt
und/oder mehrreihig angeordnet sein.
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Allen
dargestellten Elementen 4 ist gemeinsam, dass sie erfindungsgemäß als eine
Leiste, insbesondere Trägerleiste,
oder als eine Platte, insbesondere Trägerplatte, ausgebildet sein
können.
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Zusammenfassend
ist festzuhalten, dass die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung
zur Verbesserung der Eigenschaften einer in einer Blattbildungseinrichtung
aus einer Faserstoffsuspension hergestellten Faserstoffbahn, insbesondere
einer Papier-, Karton- oder Tissuebahn, schafft, die die Erzeugung
verbesserter Bahneigenschaften, insbesondere senkrecht zur Sieblaufrichtung,
erlaubt.
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- 1
- Vorrichtung
- 2
- Faserstoffsuspension
- 2.1
- Faserstoffbahn
- 3
- Sieb
- 3.1
- Untersieb
- 3.2
- Obersieb
- 4,
4.1, 4.2
- Element
- 5.1,
5.2
- Streckenweise
Berührung
- 6
- Entlastungsöffnung
- 6.1
- Schlitz
- 6.2
- Nut
- 6.3
- Schlitz
- 6.4
- Durchbruch
- 6.5
- Bohrung
- 7
- Messeinrichtung
- 8
- Vakuumkasten
- B
- Breite
- D
- Durchmesser
- HS
- Schichthöhenquerprofil
- K
- Profilkontur
- S
- Sieblaufrichtung
(Pfeil)
- T
- Tiefe
- α
- Winkel