DE1461179B - Siebpartie für Langsiebpapiermaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Siebpartie für Langsiebpapiermaschienen, bei der die Oberlippe des Stoffauflaufes mit dem Langsieb einen spitzen Winkel einschließt und im Bereiche der Bahnbildungszone unterhalb des Langsiebes eine Saugzone vorgesehen und die Bahnbildungszone gegen die Außenluft abgedichtet ist. In einer solchen Siebpartie hat die Bahnbildungszone die Form eines sich in Sieblaufrichtung keilförmig verjüngenden, von der Oberlippe, dem Langsieb und den Seitenwänden begrenzten Kanals, an dessen Ende das Absetzen der Fasern auf dem Langsieb abgeschlossen ist. Der Kanal besitzt deshalb dort eine zum Herausführen der gebildeten Faserbahn gerade ausreichend weite Schlitzöffnung. Die beim Herausführen aus dem Kanal in ihrer Struktur bereits fertig gebildete Bahn wird anschließend durch bekannte Mittel, wie Registerwalzen, Sauger od. dgl., weiter entwässert.

Bei der Bildung von Faserbahnen auf einer solchen Langsiebpartie tritt eine unerwünschte Ausrichtung der Fasern in Sieblaufrichtung, die sogenannte Faserorientierung auf, welche erhebliche Unterschiede zwischen der Längs- und der Querfestigkeit der Bahn zur Folge hat.

Bei einer Langsiebpapiermaschine mit Bahnbildung auf dem Langsieb während dessen Laufes über eine Saugbrustwalze (britische Patentschrift 874 475 und USA.-Patentschrift 3 072 180) hat man erkannt, daß diese Faserorientierung weitgehend eingeschränkt wird, wenn man die Strömungsgeschwindigkeit der Faseraufschwemmung zumindest in Siebnähe der Siebgeschwindigkeit anpaßt. Zu diesem Zwecke wird die FaseraufSchwemmung dem Langsieb in einem gegen dieses offenen, gegen die Außenluft aber abgedichteten, sich über den aufsteigenden Teil der Saugbrustwalze erstreckenden, in Sieblaufrichtung stetig verengenden und mit einer spaltförmigen Austrittsöffnung versehenen Stoffzuführkanal zugeführt. Beim Absetzen der Fasern auf dem Langsieb tritt das Suspensionswasser der in dem Kanal zugeführten Faseraufschwemmung durch die Maschen des Siebes und die Bohrungen des Saugwalzenmantels hindurch in Saugkammern ein, welche die Innenfläche des Saugwalzenmantels längs dessen auf der Außenseite von dem Kanal bedeckten Teils abdecken. Diese Saugkammern sind an eine gemeinsame Saugleitung angeschlossen. Durch eine zwischen jeder Saugkammer und der gemeinsamen Saugleitung angeordneten Drosselvorrichtung kann der in der Saugkammer herrschende Unterdruck eingestellt werden. Es ist auch bekannt, bei einer solchen Bauweise einer Siebpartie die über die Kanalhöhe gemittelte Strömungsgeschwindigkeit gleich der Siebgeschwindigkeit zu machen.

Da ein solcher Stoffzuführkanal eine der Walzenkrümmung entsprechende Krümmung aufweist, ist die Stoff Strömung gerade während der Bahnbildung erheblichen Fliehkräften ausgesetzt, welche einerseits das Geschwindigkeitkprofil der Strömung im Kanal stören, andererseits die Faserablage auf dem Sieb und die Entwässerung des Stoffes erschweren, so daß die tatsächlich erzielte Faserverteilung in nicht beherrschbarer Weise von der gewünschten Faserverteilung abweicht. Außerdem weist diese Bauweise die bekannten Nachteile der Saugbrustwalze (starke Geräuschbildung, hoher Leistungsbedarf für Antrieb und erhebliche Störanfälligkeit) und außerdem noch die Nachteile auf, daß auch ein erheblich erhöhter Leistungsbedarf der Stoffpumpe und vor allem der Luftpumpe erforderlich ist, um die Fliehkräfte zu überwinden. Der Leistungsbedarf der Luftpumpe ist darüber hinaus noch wesentlich deswegen erhöht, weil bei jeder Umdrehung des Saugwalzenmantels dessen sämtliche Bohrungen jeweils von neuem evakuiert werden müssen.

Es sind auch Langsiebpapiermaschinen mit Bahnbildung auf einer ebenen Strecke des Langsiebes bekannt, bei denen die Bahnbildungszone mit einem

ίο gegen das Langsieb zu offenen, eine ebene Oberlippe aufweisenden Stoffzuführkanal abgedeckt ist (USA.-Patent 2 890149). Bei dieser Bauweise findet die Entwässerung unter dem Einfluß eines einzigen, über die ganze Bahnbildungszone reichenden Saugkastens, und zwar unter konstantem Unterdruck statt. Infolgedessen wird zu Beginn der Faserablage auf dem Langsieb ein wesentlich größerer Wasserstrom aus der Faseraufschwemmung abgezogen als gegen Ende der Faserablage. Die Strömungsgeschwindigkeit der Faseraufschwemmung im Kanal nimmt daher zuerst sehr stark ab und steigt gegen dessen Austrittsöffnung hin wieder an. Deshalb kann mit dieser Bauweise nur eine erheblich faserorientierte Bahn er-, zeugt werden.

Es ist ferner eine Langsiebpapiermaschine mit einem eine gegen das Langsieb zu gekrümmte Oberlippe aufweisenden Stoffzuführkanal bekannt, bei .welcher die Faserschicht in sehr ungleichmäßiger Weise durch unter dem Stoffzuführkanal angeordnete Registrierwalzen entwässert wird (französisches Patent 973 650 und schwedisches Patent 166 002). Mit Registerwalzen ist keine gleichmäßige Strömungsgeschwindigkeit in der Bahnbildungszone zu erzielen, weil bekanntlich im Wirkungsbereich einer jeden Registerwalze nicht nur ungleichmäßige Drücke, sondern sogar ein Druckwechsel von Unterdruck zu Überdruck auftritt. Deshalb ist bei Entwässerung mit Registerwalzen die Strömungsgeschwindigkeit im Stoffzuführkanal sehr heftigen Schwankungen unterworfen.

Zwischen den Registerwalzen sind Zwischenräume zum Abführen des abgezogenen Wassers vorhanden, durch welche auch Luft zum Sieb und zu der im Entwässerungskanal befindlichen Stoff strömung hinzutritt. Der Zutritt der Luft zu der Stoffströmung wird durch den Druckwechsel an den Registerwalzen beträchtlich gefördert. Die Entwässerung in solchen Einrichtungen findet daher nicht unter Luftabschluß statt. Deshalb vermag auch diese Bauweise nicht zu einer gleichmäßigen Verteilung der Fasern in der Bahn zu führen, vielmehr erhält man auch mit dieser Einrichtung eine sehr stark faserorientierte Bahn.

Gemäß einer weiteren bekannten Bauweise (USA.-Patent 1563 095) soll eine Beruhigung der Oberfläche eines aus einem Austrittsschlitz eines Stoffauflaufs in die freie Außenluft austretenden Stoffstrahles dadurch erreicht werden, daß über dem Stoffstrahl eine in gleicher Richtung wie dieser strömende Luftschicht geführt wird, die durch ein Gebläse einem längs der Bahnbildungszone über dem Langsieb angeordneten Luftführungskanal zugeführt wird. Die Bahnbildung findet in diesem Falle unter den gleichen Bedingungen statt wie bei einem gegen Außenluft offenen Ausfluß des Stoffes aus der Stoffauflaufmündung auf das Langsieb, nämlich unter unbehindertem Luftzutritt. Hierbei findet bekanntlich die Entwässerung im wesentlichen zu Beginn der Bahnbildungszone statt. Daher tritt hier in gleicher Weise wie bei allen bekannten Langsiebpapiermaschinen mit unab-

gedecktem Stoffaustritt eine erhebliche Faserorientierung in Sieblaufrichtung in der Bahn ein.

Es ist auch schon vorgeschlagen worden (deutsche Offenlegungsschrift 1 461 085), bei einer mit einem in der Bahnbildungszone ansteigenden Langsieb und mehreren Entwässerungszonen mit steigendem Unterdruck in der Bahnbildungszone versehenen Siebpartie das Langsieb im Bereich der Bahnbildungszone über mehrere Laufwalzen hinwegzuführen, welche sich

daß die Strömungsgeschwindigkeit, falls dies erwünscht ist, auch auf einen in vorbestimmter Weise von der Siebgeschwindigkeit abweichenden Wert eingestellt und damit die Faserorientierung beherrscht 5 werden kann.

Diese Aufgabe wird bei der Siebpartie einer Langsiebpapiermaschine, bei der die Oberlippe des Stoffauflaufes mit dem Langsieb einen spitzen Winkel einschließt und im Bereiche der Bahnbildungszone un-

Langsieb befindliche Faseraufschwemmung eine ähnliche Saugwirkung ausüben wie Registerwalzen, treten auch bei dieser Bauweise im Bereich jeder Laufwalze beträchtliche,
Schwankungen
Stoffzulaufkanal auf.

Durch die Anwendung von Entwässerungsleisten (sogenannten Foils) anstelle von Registerwalzen wird

sauger sind geeignet, den abgesogenen Wasserstrom auf den vorgegebenen Wert einzustellen oder zu regeln.

Will man alle Flachsauger mit dem gleichen Unterdruck betreiben,.so muß man die Oberlippe der sich aus dem Entwässerungsverhalten der verwendeten Faseraufschwemmung ergebenden Entwässerungskurve anpassen. Bei unveränderlicher Qualität des er

zwischen den Saugbereichen befinden. Da diese das io terhalb des Langsiebes eine Saugzone vorgesehen und Langsieb tragenden Laufwalzen auf die über dem die Bahnbildungszone gegen die Außenluft abgedichtet ist, dadurch gelöst, daß gemäß der Erfindung die Bahnbildungszone eben verläuft und die Saugzone wenigstens im Bahnbildungsbereich ausschließlich aus

die Faserorientierung bewirkende 15 mehreren einstellbaren oder regelbaren Flachsaugern der Strömungsgeschwindigkeit im besteht.

Gemäß der Erfindung wird also unter dem Langsieb eine Saugzone durch Verwendung von Flachsaugern gebildet, welche bekanntlich eine flächige

zwar eine — in Sieblaufrichtung gesehen — gleich- 2° Saugwirkung besitzen. Jeder dieser Flachsauger ist mäßigere Entwässerung erreicht als mit Registerwal- für sich oder gegebenenfalls Gruppen solcher Flachzen. Aber die zum Abführen des abgesaugten Wassers
erforderlichen Zwischenräume zwischen den einzelnen
Entwässerungsleisten stören ebenfalls die Faserablage
auf dem Langsieb und begünstigen dabei die Faser- 25
orientierung erheblich, zumal durch diese Zwischenräume auch Luft zum Sieb und damit zu der im Kanal
befindlichen Stoffzuführung zutreten kann.

Es ist also mit keiner dieser bekannten Einrichtungen möglich, in der Bahnbildungszone eine auch nur 3° zeugten Papieres läßt sich eine solche Betriebsweise annähernd konstante Strömungsgeschwindigkeit der der Langsiebpapiermaschinen durchführen, wenn eine Faseraufschwemmung zu erhalten, selbst wenn deren Operlippe eingesetzt wird, die konvex gegen das Lang-Zusammensetzung und Stoffeigenschaften bekannt sieb gekrümmt ist.

sind. Viel weniger läßt sich diese Forderung erfüllen, Das Langsieb kann, einer Weiterbildung der Er-

wenn Faseraufschwemmungen unterschiedlicher Zu- 35 findung zufolge, zumindest im Bereich der Bahnbilsammensetzung und damit unterschiedlichen Entwäs- dungszone, wie an sich bekannt, schräg zur Horiserungsverhaltens verarbeitet werden sollen, beispiels- zontalen, und zwar entweder in aufsteigender oder in weise wenn sich der Eintrag oder der Mahlgrad des absteigender Richtung angeordnet werden. Durch eine Stoffes und damit dessen Entwässerungsverhalten an- solche Anordnung des Langsiebes wird die ganze dem. Dann ändert sich auch der Verlauf der Strö- 40 Siebpartie im Vergleich zu der herkömmlichen horimungsgeschwindigkeit in der Bahnbildungszone. zontalen Anordnung wesentlich verkürzt. Die kleinste

Bei Papiermaschinen mit in Sieblaufrichtung an- Längserstreckung der Siebpartie erhält man bei versteigendem Langsieb ist eine Abdeckung der Bahn- tikaler Anordnung des Siebes.

bildungszone aus strömungstechnischen Gründen er- Die Erfindung läßt sich auch bei einer Siebpartie für

forderlich, weil ohne eine solche Abdeckung der ganze 45 Mehrschichtpapiere mit Zuführung der Suspensionen Raum zwischen dem Stoffkasten und dem ansteigen- durch eine der Schichtzahl entsprechende Anzahl von den Teil des Langsiebes sich mit Faseraufschwem- unmittelbar aneinanderschließenden Stoffaufläufen mung anfüllen würde. Eine aus einem solchen relativ anwenden. Die Stoffaufläufe sind dabei gemäß der Erzürn Sieb wenig oder gar nicht bewegten Aufschwem- findung ausgebildet und werden — in weiterer Ausmungsvorrat erzeugte Bahn ist bekanntlich im beson- 50 gestaltung der Erfindung — hintereinander angeordderen Maße faserorientiert. net, und die Oberlippe des ersten Stoffauflaufes bildet,

Wenn sich zwischen der Oberlippe und dem Sieb wie an sich bekannt, die Trennwand gegen den nachein freier Flüssigkeitsspiegel bilden kann, wird die folgenden Stoff auflauf. Durch die dabei über die Naht-Blattbildung außerdem dadurch gestört, daß beim stelle zweier benachbarter Stoffschichten hinweg-Durchgang der Bahn durch diesen freien Flüssig- 55 reichende Saugung wird bei einer solchen Ausbildung keitsspiegel auf der Bahnoberfläche locker aufliegende der Siebpartie eine Vermischung der aneinander an

Fasern abgewaschen werden. Diese Fasern verursachen eine Eindickung der Faseraufschwemmung unterhalb des Flüssigkeitsspiegels und verstärken dadurch in zunehmendem Maße das Abwaschen von ^6o Fasern von der Bahnoberfläche.

Aufgabe der Erfindung ist, eine Siebpartie für Langsiebpapiermaschinen der eingangs beschriebenen Art so auszubilden, daß die Strömungsgeschwindig-

grenzenden Suspensionsströme bewirkt, so daß die aus diesen abgesetzten Fasern durch Verfilzen fest miteinander verbunden werden.

Wie die praktischen Ergebnisse zeigen, läßt sich mit einer gemäß der Erfindung ausgebildeten Siebpartie einer Langsiebpapiermaschine in der Tat unabhängig von der Art der Faseraufschwemmung und von ihrem Entwässerungsverhalten eine Bahn mit

keit der Faseraufschwemmung in der Bahnbildungs- ⁶5 idealer Wirrlage der Fasern herstellen, deren Festigzone konstant gehalten und der Siebgeschwindigkeit keit in Sieblaufrichtung gleich derjenigen quer dazu angeglichen und damit die Faserorientierung in der ist. Falls erwünscht, läßt sich aber durch entLaufrichtung der Bahn vermieden werden kann, oder sprechende Einstellung oder Regelung der Flach-

sauger auch eine in vorbestimmter Weise orientierte Bahn erzeugen. Auch bei Mehrschichtpapieren wird dieses günstige Ergebnis erreicht, wobei noch die aufeinanderliegenden Faserschichten außerordentlich fest miteinander verbunden sind.

Die Erfindung wird in der Zeichnung an Hand zweier Ausführungsbeispiele näher erläutert. Darin zeigt in schematischer Darstellung

Fig. 1 einen Längsschnitt einer Siebpartie mit Druckstoffauflauf und schräg ansteigendem Langsieb,

Fig. 2 einen Längsschnitt einer Siebpartie für Zweischichtpapiere mit zwei hintereinander angeordneten Stoffaufläufen.

Beim Stoffauflauf einer Papiermaschine mit schräg angeordnetem Langsieb gemäß Fig. 1 ruht der mit in sich vesteiften Wänden, nämlich der Vorderwand 3, der Rückwand 4 und dem Boden 5, ferner mit einer Zugstange 6, einem Deckel 7 und mehreren Lochwalzen 8 versehene Stoffbehälter 2 auf einem Fundament 1. Die Suspension strömt über einen Rohrverteiler 9 und einen Sammelraum 10 in den Stoffbehälter 2 ein, durch diesen hindurch und gelangt zu dem durch eine Unterlippe 12 und die Unterkante 13 der Vorderwand 3 begrenzten Auslauf des Stoffbehälters 2. Die Suspension steigt in dem Stoffbehälter 2 bis zum Spiegel 11 an.

Die Bahn wird im Bereich des luftdichten und luftdicht an den Stoffbehälter 2 angeschlossenen, schräg nach oben gerichteten Entwässerungskanales gebildet, der gegen das Langsieb zu offen, nach oben hin durch die an die Vorderwand 3 des Stoffbehälters 2 einstellbar angeschlossene versteifte Oberlippe 15 abgeschlossen ist. Diese Oberlippe 15 bildet an ihrem Ende mit dem Langsieb 16 eine spaltförmige Austrittsöffnung 17, deren Lichtweite entsprechend der Dicke der gebildeten Faserbahn einstellbar ist.

Das Langsieb 16 läuft über Leitwalzen 26, eine unter der Unterlippe 12 angeordnete Brustwalze 25 und einen Siebtisch 27 zum Entwässerungskanal 14. Dort sind unter dem Langsieb 16 mehrere Flachsauger 18 angeordnet, die sich vom Siebtisch 27 an bis über das Ende des Entwässerungskanales 14 hinaus erstrecken. Die Flachsauger 18 sind in mehrere Gruppen zusammengefaßt, deren jede an eine eigene einstellbare oder regelbare Saugpumpe V angeschlossen istj- Es kann aber auch jeder einzelne Flachsauger an eine solche Saugpumpe angeschlossen sein.

Da mehrere voneinander unabhängig einstellbare oder regelbare Flachsauger 18 vorgesehen sind, kann man die Oberlippe 15 im wesentlichen als ebene Wand ausbilden. Damit in diesem Fall die Strömungsgeschwindigkeit der im Entwässerungskanal 14 fließenden Suspensionen von Querschnitt zu Querschnitt konstant ist, muß die abgezogene Siebwassermenge längs des Entwässerungskanales konstant sein. Dies erfordert, daß der Unterdruck in den Flachsaugern 18 gegen die Austrittsöffnung 17 hin ansteigt.

Die OberlippelS ist über Gelenke 19, 20 mit Gewindespindeln 21,22 verbunden, die mittels ernes einen Motor mit Getriebe aufweisenden Verstellmechanismus 23 unabhängig voneinander verstellt werden können. Der Verstellmechanismus 23 ist auf einer an die Vorderwand 3 anschließenden Tragkonstruktion 24 angeordnet.

Der in geschlossener Bauart ausgeführte, gegen die Atmosphäre abgeschlossene Stoffauflauf I des Ausführungsbeispieles nach Fig. 2 weist einen aus der unteren Wand des Diffusors 29 gebildeten, in einer Unterlippe 12 an dem schrägnach obenlauf endenLangsieb 16 endenden Boden 5 sowie eine aus der oberen Wand des Diffusors 29 gebildete obere Begrenzungswand 4 auf. Der in offener Bauart ausgeführte Stoffauflauf II mit der Stauhöhe 11' des Stoffes besitzt einen zum Teil aus der unteren Wand des Diffusors 29 gebildeten, sich in der Oberlippe 15 des Stoffauflaufes I fortsetzenden Boden 5', eine vertikale Rückwand 4' und eine gekrümmte Vorderwand 3'. Der

ίο untere Teil der Vorderwand 3' endet in der Oberlippe 15', die mit dem Langsieb 16 einen bis auf den Austrittsspalt 17' gegen die Atmosphäre abgeschlossenen Entwässerungskanal bildet. Dieser Entwässerungskanal schließt unmittelbar an den vom Langsieb 16 und der Oberlippe 15 des Stoffauflaufs I begrenzten Entwässerungskanal an. Die beiden Entwässerungskanäle bilden zusammen 'die Bahnbildungszone dieser Siebpartie. Unter dem Langsieb 16 sind von der Unterlippe 12 des Stoffauflaufs I an über die ganze Bahnbildungszone und noch über den Austrittsspalt 17' des Stoffauflaufs II hinaus mehrere Flachsauger 18 ange_r ordnet, die in Gruppen zusammengefaßt sind. Jede Gruppe ist an eine einstellbare oder regelbare Saugpumpe V angeschlossen. Es können aber auch einzelne Flachsauger je für sich an eine solche Saugpumpe angeschlossen sein.

Das Verfilzen der beiden benachbarten Stoffschichten wird durch Verwirbeln der Grenzbereiche der von den beiden Stoff auflaufen I, II zugeführten Stoff ströme bewirkt; das Verwirbeln wird durch Einstellen der um das Gelenk 28 drehbaren Oberlippe 15 auf eine angepaßte Lichtweite der Spaltöffnung 17" zwischen der Auslaufkante der Oberlippe 15 und dem Langsieb erreicht.

Zur Einstellung der Austtrittsöffnung 17' entsprechend der Dicke der gebildeten Faserbahn ist die mit einer Versteifung 30 versehene Vorderwand 3' zusammen mit der daran angeordneten Oberlippe 15' über Gelenke 19, 20 an Gewindespindeln 21, 22 befestigt. Diese können getrennt voneinander durch Verstellmechanismus 23, 23' angetrieben werden, welche sich auf ortsfest eingebaute Konsolen 24, 24' abstützen.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Siebpartie für Langsiebpapiermaschinen, bei der die Oberlippe des Stoffauflaufes mit dem Langsieb einen spitzen Winkel einschließt und im Bereiche der Bahnbildungszone unterhalb des Langsiebes eine Saugzone vorgesehen und die Bahnbildungszone gegen die Außenluft abgedichtet ist, dadurchgekennzeichnet, daß die Bahnbildungszone eben verläuft und die Saugzone wenigstens im Bahnbildungsbereich ausschließlich aus mehreren einstellbaren oder regelbaren Flachsaugern (18) besteht.

2. Siebpartie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Langsieb (16) zumindest im Bereich der Bahnbildungszone, wie an sich bekannt, schräg zur Horizontalen, und zwar entweder in aufsteigender oder in absteigender Richtung angeordnet ist.

3. Siebpartie für Mehrschichtpapiere mit Zuführung der Faseraufschwemmungen durch eine der Schichtzahl entsprechende Anzahl von unmittelbar aneinanderschließenden Stoffaufläufen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich-

net, daß die Stoffaufläufe (I, II) hintereinander angeordnet sind und die Oberlippe (15) des ersten Stoffauflaufes (I), wie an sich bekannt, zugleich die Trennwand gegen den nachfolgenden Stoffauflauf (II) bildet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen