DE10335362A1

DE10335362A1 - Doppelsiebformer

Info

Publication number: DE10335362A1
Application number: DE2003135362
Authority: DE
Inventors: Johann Moser; Joachim Dr. Grabscheid; Otmar Kolb; Volker Schmidt-Rohr; Thomas Dr. Jaschinski; Wolfgang Ruf; Peter Mirsberger; Philipp Buchhold
Original assignee: Voith Paper Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2003-08-01
Filing date: 2003-08-01
Publication date: 2005-02-17

Abstract

Ein Doppelsiebformer in einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn aus einer Faserstoffsuspension, insbesondere in einer Papier- oder Kartonmaschine, mit einer zwei endlos umlaufende Siebe (3, 4) und Einrichtungen zum Entwässern der Faserstoffsuspension aufweisenden Formierstrecke ist dadurch gekennzeichnet, dass in der Formierstrecke mindestens zwei auf jeweils gegenüberliegenden Seiten der Siebe (3, 4) angeordnete Saugelemente (7, 8) mit vorzugsweise gekrümmten, jeweils mit den Sieben (3, 4) zusammenwirkenden Oberflächen angeordnet sind.

Description

Die Erfindung betrifft einen Doppelsiebformer in einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn aus einer Faserstoffsuspension, insbesondere in einer Papier- oder Kartonmaschine, mit einer zwei endlos umlaufende Siebe und Einrichtungen zum Entwässern der Faserstoffsuspension aufweisenden Formierstrecke.

Aus der DE 43 42 608 A1 sind eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Steigerung des Bahntrockengehalts einer Papierbahn bekannt. Bei der bekannten Vorrichtung werden Mittel eingesetzt, um den Trockengehalt gegenüber anderen Trocknungsverfahren in einer Doppelsiebpartie noch weiter zu steigern.

Aus der DE 44 20 801 A1 ist eine Siebpartie bekannt, in der zwei endlose Siebbänder mit einander auf einem Teil ihres Umfangs eine Doppelsiebpartie bilden. Im Bereich der Doppelsiebzone ist wenigstens ein Stützelement angeordnet, das eine Stützfläche aufweist. Wenigstens ein Teil der Stützfläche stützt das erste Siebband an seiner Innenfläche und das zweite Siebband an seiner Außenfläche ab. Dabei ist wenigstens ein Formationskasten vorgesehen, der im Stützbereich derart angeordnet und gestaltet ist, dass im Bereich der Innenfläche des zweiten Siebbandes im Formationskasten Druckwerte vom Unterdruck bis zum Überdruck einstellbar sind, die an der Innenfläche des zweiten Siebbandes wirken. Der Formationskasten erstreckt sich in Siebbandlaufrichtung über wenigstens einen Teil des Stützbereichs.

Dadurch, dass in dem Formationskasten Druckwerte vom Unterdruck bis zum Überdruck einstellbar sind, wozu der Formationskasten mit Vakuum, dem Medium Luft oder aber auch mit einer Flüssigkeit beaufschlagt wird, ist entsprechend der Druckdifferenz zwischen dem Druck im Formationskasten und der Atmosphäre und den an der Stützfläche vorliegenden Druckverhältnissen eine Steuerung der Entwässerungsintensität und vor allem der Entwässerungsrichtung möglich.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, einen Doppelsiebformer zur Verfügung zu stellen, der die Nachteile des Standes der Technik beseitigt und die Qualität der Faserstoffbahn, insbesondere der Papierbahn, weiter verbessert.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Doppelsiebformer der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass in der Formierstrecke mindestens zwei auf jeweils gegenüberliegenden Seiten der Siebe angeordnete Saugelemente mit vorzugsweise gekrümmten, jeweils mit den Sieben zusammenwirkenden Oberflächen angeordnet sind.

Gemäß der Erfindung sind konkav oder konvex bezüglich der Siebe gekrümmte Saugeinrichtungen oder Saugkästen in einer Vielzahl von Positionen bezüglich der Siebe angeordnet, wobei den Saugeinrichtungen Formierelemente entgegengestellt sind. Im Sinne dieser Erfindung werden unter „Leisten" verschieden Formen und Ausgestaltungen von Formierelementen verstanden. Die Saugelemente lassen sich sektional besaugen, während gleichzeitig mittels der Leisten die Formation der Faserstoffbahn unterstützt wird.

Es wird eine Anordnung von Elementen geschaffen, durch die sich verschiedene Anordnungen der am Saug- und Formationsvorgang beteiligten Elemente entlang der Doppelsiebstrecke realisieren lassen.

Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.

Innerhalb der Formierstrecke eines Formers, beispielsweise eines Gap- oder Hybridformers, sind mindestens zwei Saugelemente vorgesehen, deren Oberflächen Krümmungsradien von 1 bis 10 m, insbesondere von 5 m, haben. Dabei können die Saugelemente jeweils verschiedene Krümmungsradien aufweisen. Mehr oder weniger als zwei Saugelemente lassen sich in Laufrichtung der Faserstoffbahn gegenüber den Sieben auch alternierend anordnen. Alternativ haben die Saugelemente konkave oder konvexe Krümmungsradien. Die Auslenkung der Doppelsiebstrecke erfolgt in der Weise, dass mit Vorteil die alternierend angeordneten Saugelemente im Betrieb jeweils in die entgegengesetzte Richtung gegen die Doppelsiebstrecke verschoben werden. Der Hub der Auslenkung ergibt sich aus der geometrischen Beziehung zwischen dem Radius und der Länge des Saugelements.

Die Saugelemente haben in Laufrichtung der Faserstoffbahn eine Länge zwischen 200 und 1.800 mm, bevorzugt von 900 bis 1.300 mm.

Bevorzugt sind die Saugelemente so ausgestaltet, dass sie besaugbare Zonen aufweisen, in denen Drücke oder Vakua zwischen 1 und 30 kPa, bevorzugt, von 3 bis 10 kPa, bestehen, die insbesondere sektional einstellbar sind.

Dabei erweist es sich als vorteilhaft, wenn die Saugelemente eine oder mehrere Saugzonen, insbesondere drei Saugzonen, aufweisen.

In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass den Saugelementen an den Sieben Leisten gegenüber gestellt angeordnet sind. Die Leisten können dabei gemäß dem Stand der Technik auf Lücke und/oder auf Überdeckung, teilweise und/oder vollständig, zu den Saugelementen angeordnet sein.

Der Anpressdruck der Leisten an die Siebe beträgt vorzugsweise zwischen 2 und 100 kPa; er ist jedoch von der in der Praxis zum Einsatz kommenden Ausführung abhängig.

Ebenso ist es von Vorteil, wenn die Leisten den besaugbaren Zonen, d.h. den Schlitzen in den Saugelementen, gegenüber angeordnet sind. Die Leisten können jedoch auch an andere Bereiche der Saugelemente gepresst werden.

Die Position und/oder die Anpresskraft mindestens einer der Saugeinrichtungen und/oder mindestens einer der Leisten werden mit Vorteil zu einander eingestellt, insbesondere durch eine Regeleinrichtung geregelt. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn sich die einer Saugeinrichtung gegenüberliegenden Leisten jeweils einzeln gegenüber der jeweiligen Saugeinrichtung verstellen lassen. Je Saugelement sind zwischen 1 und 9 Leisten, insbesondere zwischen 1 und 3 Leisten, vorhanden. Es ist aber auch möglich, die Saugelemente ohne gegenüberliegende Leisten einzusetzen.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass mindestens eine der Saugeinrichtungen und/oder mindestens eine der Leisten durch Drehung gegen einander verstellbar sind.

Das Saugelement kann zudem einem Leistenimpuls nachgeben, da es in der Position verstellbar ist und selbst gegen das Sieb gepresst wird. Dadurch ist es möglich, dass der Leistenimpuls präzise eingestellt werden kann. Sowohl die Eintauchtiefe des Saugkastens in die Siebe als auch die Anpresskraft der Leiste ist regelbar einstellbar.

Durch das Eintauchen der Saugelemente in die Siebe wird je nach Eintauchtiefe der Entwässerungsdruck gesteuert oder geregelt.

Insgesamt bestehen die Vorteile der Erfindung darin, dass die Formation der Faserstoffbahn, insbesondere der Papierbahn, entscheidend verbessert wird. Insbesondere durch eine alternierende Anordnung der Formationsleisten gegen das obere oder das untere Sieb wird die Formation gezielter beeinflusst als dies nach dem Stand der Technik möglich ist.

Aufgrund der alternierenden Abfolge von Saugelementen gegen das Untersieb bzw. das Obersieb kann aufgrund der gleichmäßigen Entwässerung nach oben bzw. nach unten die Zweiseitigkeit der Faserstoffbahn reduziert werden.

Auch der Trockengehalt der Faserstoffbahn wird durch den sektional einstellbaren Unterdruck bzw. das sektional einstellbare Vakuum entsprechend gesteuert. Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen ist auch ein positiver Effekt hinsichtlich der Asche-z-Verteilung, bei welcher es sich um die Verteilung von Füllstoffen senkrecht zur Maschinenlaufrichtung oder zur Ebene der Faserstoffbahn handelt.

Mittels der Leisten in Opposition zum Saugelement wird die Formation entscheidend beeinflusst. Impuls- und Gleichdruckentwässerung sind auf einem einzigen Entwässerungselement möglich, wobei beide Elemente hinsichtlich des Entwässerungsdrucks aufgrund der Eintauchtiefe bzw. der aufgebrachten Anpresskraft regelbar sind.

Nachstehend wird die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel anhand der Figuren erläutert. Es zeigen:
1 einen Ausschnitt aus dem Verlauf eines Doppelsiebformers mit zweiseitig angeordneten Saugelementen und
2 eine vergrößerte Ansicht eines der an den Sieben anliegenden Saugelemente.
Ein Doppelsiebformer umfasst einen Stoffauflauf 1 (1) mit einer Düse 2, aus der eine Faserstoffsuspension in einem Spalt zur Bildung einer Faserstoffbahn zwischen zwei Siebe 3, 4 eingebracht wird (Spalt- oder Gap-Former). Die Siebe 3, 4 werden über eine Formierwalze 5 mit einem (hier nicht dargestellten) Saugbereich bzw. über eine Brustwalze 6 umgelenkt.
Zwischen den Sieben 3, 4 wird die Faserstoffbahn entwässert. Hierzu wird in alternierend in Maschinenlaufrichtung hintereinander angeordneten Saugelementen oder Saugkästen 7, 8 Unterdruck an die Siebe 3, 4 angelegt. Die Saugelemente 7, 8 lassen sich in feststehenden seitlichen Halterungen 9, 10 jeweils in Richtung von Doppelpfeilen A, B in Bezug auf die Siebe 3, 4 verschieben, so diese zwischen den Saugelementen 7, 8 einen im wesentlichen S-förmigen Verlauf aufweisen. Der Hub der Auslenkung und die zusätzliche Sieblänge im Vergleich zu einem ge raden Siebverlauf zwischen den Saugelementen 7, 8 ergeben sich dabei aus dem Krümmungsradius der Saugelemente 7, 8 und aus deren an die Siebe 3, 4 angrenzende Länge.
Die Saugelemente 7, 8 haben jeweils drei Saugzonen Z1, Z2, Z3. Jeder der Saugzonen Z1, Z2, Z3 sind jeweils eine oder mehrere Formierleisten 11, 12, 13 bzw. 14, 15, 16 gegenüberliegend auf der von der Faserstoffbahn abgewandten Seite der Siebe 3, 4 angebracht. Die Formierleisten 11 bis 16 werden gegen die Saugelemente 7, 8 mit einem jeweils einzeln einstellbaren oder regelbaren Anpressdruck von beispielsweise zwischen 2 und 100 kPa angestellt. Die Formierleisten 11 bis 16 liegen entweder den Schlitzen oder den Belägen der Saugelemente 7, 8 gegenüber. Die Formierleisten 11 bis 16 können auch verschiedene Geometrien aufweisen. Sie können beispielsweise einen 90°-Winkel aufweisen oder in einem Winkel angeschliffen sein, der von dem 90°-Winkel um 0,1° bis 10°, vorzugsweise von 0,25° bis 8°, abweicht. Es ist auch denkbar, dass die das Sieb berührende Fläche der Leiste mit einem Radius versehen ist.
Die Formierleisten 11 bis 16 sind vorzugsweise jeweils einzeln in Richtung zu den Saugelementen 7, 8 hin und von diesen hinweg beweglich. Bei einer Bewegung auf das Saugelement 7 bzw. 8 hin können die Formierleisten 11 bis 16 je nach Anpressung an das Sieb 3 bzw. 4 einen Impuls auf die Saugelemente 7, 8 ausüben.
Sowohl die Eintauchtiefe der Saugelemente 7, 8 als auch die Anpresskraft der Formierleisten 11 bis 16 lässt sich in Abhängigkeit verschiedener Parameter, beispielsweise der Formation der Faserstoffbahn, der Maschinengeschwindigkeit, etc., regeln.
Je nach Eintauchtiefe der Saugelemente 7, 8 gegenüber dem Sandwich der beiden Siebe 3, 4, wobei beispielsweise drei feste Positionen möglich sind oder wobei eine kontinuierliche Einstellbarkeit gegeben ist, wirkt der Unterdruck oder das Vakuum in den einzelnen Zonen Z1, Z2, Z3 in einer Position P1 (2) oder lediglich in der mittleren Zone Z2, wenn sich das Saugelement 7 in der Position P2 befindet. Es ist auch möglich, in jeder der Positionen P1, P2 gar keine der Zonen Z1, Z2, Z3 zu besaugen, indem kein Unterdruck an das Saugelement 7 angelegt wird. Entsprechendes gilt auch für das Saugelement 8 sowie für weitere, an den Sieben 3, 4 angestellte Saugelemente.
Die Entwässerung kann sowohl aufgrund der Umschlingung des Sieb-Sandwiches um die Saugelemente 7, 8 als auch aufgrund des angelegten Unterdrucks und des Leistenimpulses der Formationsleisten 11 bis 16 erfolgen. Je tiefer das Saugelement 7, 8 gegenüber dem Sieb 3, 4 eintaucht, desto größer ist der auf die Siebe 3,4 wirkende Krümmungsradius.
Die Stellung der Saugelemente 7, 8 gegenüber den Sieben 3, 4 kann verschieden gewählt werden. Beispielsweise lassen sich die Saugelemente 7, 8 auch durch Drehung in Richtung der Pfeile C, D verstellen, wozu entsprechende Drehmechanismen vorgesehen sind. Dabei nehmen die Saugelemente 7, 8 beispielsweise eine Stellung ein, in der nur jeweils die ersten Zonen Z1 oder die dritten Zonen Z3 mit den Sieben 3, 4 wechselwirken.
Alternativ oder zusätzlich zur Verdrehbarkeit der Saugelemente 7, 8 lassen sich auch die Leisten 11 bis 16 entweder jeweils einzeln oder je zugehörigem Saugelement 7 bzw. 8 gemeinsam bezüglich des gegenüberliegenden Saugelements 7, 8 in Richtung von Pfeilen E, F verdrehen.

1: Stoffauflauf
2: Düse
3: Sieb
4: Sieb
5: Formierwalze
6: Brustwalze
7: Saugelement
8: Saugelement
9: Halterung
10: Halterung
11: Leiste
12: Leiste
13: Leiste
14: Leiste
15: Leiste
16: Leiste
A: Pfeil
B: Pfeil
C: Pfeil
D: Pfeil
E: Pfeil
F: Pfeil
Z1: Zone
Z2: Zone
Z3: Zone

Claims

Doppelsiebformer in einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn aus einer Faserstoffsuspension, insbesondere in einer Papier- oder Kartonmaschine, mit einer zwei endlos umlaufende Siebe (3, 4) und Einrichtungen zum Entwässern der Faserstoffsuspension aufweisenden Formierstrecke, dadurch gekennzeichnet, dass in der Formierstrecke mindestens zwei auf jeweils gegenüberliegenden Seiten der Siebe (3, 4) angeordnete Saugelemente (7, 8) mit vorzugsweise gekrümmten, jeweils mit den Sieben (3, 4) zusammenwirkenden Oberflächen angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächen der Saugelemente (7, 8) Krümmungsradien von 1 bis 10 m, insbesondere von 5 m, haben.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Krümmungsradien bezüglich der Siebe (3, 4) konkav oder konvex sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Saugelemente (7, 8) in Laufrichtung der Faserstoffbahn alternierend hinter einander angeordnet sind und jeweils in die entgegengesetzte Richtung gegen die Siebe (3, 4) verschiebbar sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Saugelemente (7, 8) in Laufrichtung der Faserstoffbahn eine Länge zwischen 200 und 1.800 mm, bevorzugt von 900 bis 1.300 mm, haben.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Saugelemente (7, 8) eine oder mehrere Saugzonen (Z1, Z2, Z3), insbesondere drei Saugzonen (Z1, Z2, Z3), aufweisen.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass in den besaugbaren Zonen (Z1, Z2, Z3) Drücke oder Vakua zwischen 1 und 30 kPa, bevorzugt von 3 bis 10 kPa, bestehen, die insbesondere sektional einstellbar sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass den Saugelementen (7, 8) an den Sieben (3, 4) Leisten (11, 12, 13, 14, 15, 16) gegenüber gestellt angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Anpressdruck der Leisten (11, 12, 13, 14, 15, 16) an die Siebe (3, 4) zwischen 2 und 100 kPa beträgt.
Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Leisten (11, 12, 13, 14, 15, 16) den besaugbaren Zonen der Saugelemente (7, 8) gegenüber angeordnet sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Position und/oder die Anpresskraft mindestens einer der Saugeinrichtungen und/oder mindestens einer der Leisten (11, 12, 13, 14, 15, 16) zu einander einstellbar, insbesondere durch eine Regeleinrichtung regelbar, sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweils einer Saugeinrichtung (7, 8) gegenüberliegenden Leisten (11, 12, 13, 14, 15, 16) jeweils einzeln gegenüber dem jeweiligen Saugelement (7, 8) verstellbar sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass je Saugelement (7, 8) zwischen 1 und 9 Leisten (11, 12, 13, 14, 15, 16), insbesondere zwischen 1 und 3 Leisten (11, 12, 13, 14, 15, 16), vorhanden sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der Saugelemente (7, 8) und/oder mindestens eine der Leisten (11, 12, 13, 14, 15, 16) durch Drehung gegen einander und/oder gegenüber dem Sieb (3, 4) verstellbar sind.