DE1511232C3 - Papiermaschine mit zwei Langsieben - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Papiermaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei einer bekannten Papiermaschine dieser Art (FR-PS 14 07 606) sind die beiden Siebe in der Bahnbildungszone, in der die Entwässerung eines zwischen die Siebe gespritzten Stoffstrahls beginnt, zwischen zwei Brustwalzen und einem ebenen Saugkasten jeweils durch eine obere bzw. untere Gitteranordnung aus mehreren parallel zur Siebrichtung liegenden Leisten geführt, die den Zweck haben, die Siebe in der Bahnbildungszone konvergierend zusammenzuführen. Diese Gitteranordnungen der bekannten Maschine sollen so nahe wie möglich an die Brustwalzen angrenzen und haben praktisch die Länge der gesamten Strecke zwischen den Brustwalzen und dem Saugkasten bzw. einer Wasserableitanordnung, von der sie ebenfalls nur einen kleinen Abstand von z. B. 5 mm haben sollen. Die beiden Gitteranordnungen bilden für die Siebe eine Art Käfig. Infolgedessen können die Siebe bei sich ändernden Betriebsumständen, wie z. B. zunehmender Stoffzufuhr oder auch bei Klumpenbildung usw. nicht nachgeben. Dies ist ein Nachteil, der bei einer aus Fig. 12B der genannten FR-PS 14 07 606 bekannten anderen Papiermaschine dadurch vermieden wird, daß beide Siebe in der Bahnbildungszone nur über einen einzigen Siebtisch mit einer gekrümmten Oberfläche geführt sind. Der gekrümmte Saugkasten hat an sich den Vorteil, daß er eine ausgezeichnete Kontrolle der Entwässerungsgeschwindigkeit des Faserstoffes bei der Erzeugung der Papierbahn ermöglicht, während gleichzeitig die Langsiebe so nachgiebig gelagert sind, daß Klumpen oder Sand im Papierbrei, Knoten in den Sieben usw. durchzulaufen vermögen, ohne daß die Siebe beschädigt oder die Papierbahn zerrissen wird. Bei der bekannten Konstruktion mit freiem Obersieb hat sich nun aber gezeigt, daß sich das Obersieb wellen kann und vor allem das sogenannte Flächengewicht, d. h. das Fasergewicht pro Flächeneinheit der Papierbahn, quer über die Breite des Siebes nicht konstant ist, was offenbar an einem über die Breite ungleichen Abstand der Siebe liegt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ausgehend von dem oben angegebenen Stand der Technik eine Papiermaschine anzugeben, die einerseits dem Stoff-Wasser-Gemisch in der Bahnbildungszone große Mengen an Wasser schnell und schonend ohne Gefährdung der Siebe und der entstehenden Papierbahn entziehen kann, andererseits aber ein gleichmäßiges Profil des einen Siebes über die Bahnbreite und damit ein weitgehend konstantes Flächengewicht gewährleistet.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1.

Die das Querprofil des oberen Siebes bestimmenden Leisten gewährleisten ein gleichmäßiges Flächengewicht und damit eine optimale Papierqualität, ermöglichen aber zugleich eine schnelle und schonende Entwässerung unter selbsttätiger Anpassung der Siebe an sich ändernde Betriebsumstände (Änderung der Stoffzufuhr, Klumpen usw.), da die Siebe abgesehen von den Leisten nachgiebig geführt sind. Ein Vorteil besteht auch darin, daß ein Stoffgemisch mit höherem Feststoffgehalt bisher verwendet werden kann, wodurch ebenfalls die Qualität des Papiers verbessert wird.. Typische Ausführungsbeispiele der Papiermaschine werden nachstehend anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische, teilweise im Schnitt dargestellte Seitenansicht einer ersten Ausführungsform der Bahnbildungszone,

Fig. 2 eine schematische, teilweise im Schnitt dargestellte Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform der Bahnbildungszone,

Fig.3 eine Ansicht längs der Linie 3-3 in Fig. 1, gesehen in Richtung der Pfeile, und

Fig.4 und 5 teilweise im Schnitt dargestellte Seitenansichten von Teilen zweier weiterer Ausführungsformen der Bahnbildungszone.

Fig. 1 zeigt den Anfangsteil 10 der Naßpartie einer Papiermaschine. Die Maschine enthält Siebführungselemente, beispielsweise in Form einer oberen drehbaren Brustwalze 12 and einer hiervon beabstandeten unteren drehbaren Brustwalze 14. Über die beiden Brustwalzen 12 und 14 sind Siebe 16, 18, gegenläufig geführt. Im Abstand von den beiden Brustwalzen 12, 14 ist ein unterer feststehender Saugkasten 20 angeordnet. Eine zwischen den beiden Brustwalzen 12, 14 angeordnete Stoffauflaufdüse 22 spritzt Papierbrei 24 mit hoher Geschwindigkeit zwischen die Siebe 16,18.

Die Walzen 12, 14 haben einen gegenseitigen

Abstand, der größer ist als die Dicke des Stoffstrahles 24, so daß der Strahl 24 zwischen die Walzen 12, 14 gerichtet werden kann, ohne eine der Walzen zu berühren, wodurch ein Abpumpen des Strahles 24 durch die Walzen 12,14 verhindert wird.

Der untere Saugkasten 20 hat eine Saugzone 26, mittels derer der Stoffstrahl 24 durch die offene oder siebartige Fläche 30 des Saugkastens 20 zur Entwässerung und Bildung einer Papierbahn mit einem Vakuum beaufschlagt werden kann. Das stromaufwärtige Ende des Saugkastens 20 ist mit einem massiven Siebtisch 28 versehen, der ein Eindringen des Faserstoffstrahles 24 in das Sieb 18 vor Erreichen der Saugzone 26 verhindert, wodurch die kontrollierte Entwässerung erleichtert wird. Wenn das untere Sieb 18 ganz oder teilweise aus Nylongewebe oder einem anderweitigen Material mit erheblicher Wasseradsorptionsfähigkeit besteht, kann der Stoffstrahl 24 das Sieb 18 etwas stromaufwärts vom Siebtisch 28 berühren. Andernfalls wird der Stoffstrahl 24 so gerichtet, daß er das Sieb 18 dort trifft, wo dieses über die Oberfläche 29 des Siebtisches 28 läuft. Auf jeden Fall gelangt keine nennenswerte Menge Wasser vom Stoffstrahl 24 in den Raum zwischen der unteren Brustwalze 14 und dem Saugkasten 20.

Die Oberfläche 30 des Saugkastens 20 ist in einem Winkelbereich von vorzugsweise ungefähr 20° konvex gekrümmt, so daß sowohl das obere Sieb 16 als auch das untere Sieb 18 über die Fläche 30 laufen können. Die Siebe 16, 18 werden durch einstellbare Spannwalzen (nicht gezeigt) unter Zug gehalten und längs ihres Weges aneinander angenähert, um die Entwässerung des Stoffes durch beide Siebe 16,18 zu ermöglichen.

Die Siebe 16,18 sind nachgiebig oder federnd geführt, so daß Knoten im Sieb sowie Sand oder Klumpen im Stoffbrei durchlaufen können, ohne daß die sich bildende Papierbahn zerrissen wird.

Die obere Brustwalze 16 und der gekrümmte Saugkasten 20 bilden zwei Auflageflächen für das obere Sieb 16. Das obere Sieb 16 ist nach oben konkav, wo es über die konvexe Mantelfläche der oberen Brustwalze 12 läuft und nach unten konkav, wo es über die konvexe Oberfläche des gekrümmten Saugkastens 20 läuft. Der Saugkasten 20 ist auf der der oberen Brustwalze 12 entgegengesetzten Seite des oberen Siebes 16 angeordnet. Die untere Brustwalze 14 bildet eine Auflagefläche für das untere Sieb 18, das zwischen der unteren Brustwalze 14 und dem gekrümmten Saugkasten 20 läuft, und zwar in einer Richtung, die nahezu die gleiche ist wie die Laufrichtung des oberen Siebes 16 zwischen der oberen Brustwalze 12 und dem Saugkasten 20, jedoch in bezug auf diese Richtung konvergiert. Das untere Sieb 18 überstreicht bei seinem Lauf einen Teil der Oberfläche 30 des Saugkastens 20, der größer ist als der vom oberen Sieb 16 überstrichene Teil. Die Laufwege der beiden Siebe 16 und 18 in der Bahnbildungszone sind somit mindestens teilweise gekrümmt.

Eine rostartige Anordnung von dünnen Leisten 40 ist vorgesehen, die in F i g. 1 in Seitenansicht und in F i g. 3 in Draufsicht gesehen von unten oder innen, gezeigt sind. Die Leisten 40 stehen in leichter Berührung mit dem oberen Sieb 16 und halten es vorzugsweise im wesentlichen in einer Ebene. Die Leisten 40 sind kurz und zwar weniger als die Hälfte der geradlinigen Laufstrecke des oberen Siebes 16 zwischen der oberen 3rustwalze 12 und demjenigen Teil der Oberfläche 30 des Saugkastens 20, über den das obere Sieb 16 läuft. Das obere Sieb 16 ist somit über den größeren Teil seiner geradlinigen Laufstrecke zwischen der oberen Brustwalze 12 und dem Saugkasten 20 ohne Berührung mit einzwängenden und die Bewegungsfreiheit einengenden Bauteilen.

Es wird angenommen, daß die durch die Leisten 40 bewirkte Kontrolle darauf beruht, daß die Leisten die Bildung von Aufwerfungen, Kräuselungen oder Wellen verhindern, die andernfalls in Richtung parallel zur Laufrichtung des Siebes 16 zwischen der oberen Brustwalze 12 und dem Saugkasten 20 auftreten können. Die Leisten 40 haben in Richtung senkrecht zur Zeichenebene der F i g. 1 und quer zur Laufrichtung des Siebes 16 eine Dicke von ungefähr 0,2 bis 0,5 cm und einen geringen gegenseitigen Abstand von ungefähr 0,6 bis 1,3 cm gemessen von Mitte zu Mitte. Im oberen Sieb 16 können sich daher nicht die erwähnten Längswellen ausbilden, da die Leisten 40 verhindern, daß sich Teile des oberen Siebes 16 in bezug auf benachbarte Teile nach oben ausbiegen oder ausbauchen.

Die Leisten 40 sind mittels einer Halterungsvorrichtung Mbeim stromaufwärtigen Ende der Bahnbildungszone, in welcher der aus noch nicht verfilzten Fasern bestehende Stoffstrahl 24 durch das obere und das untere Sieb 16, 18 entwässert wird, angeordnet. An dieser Stelle ist der Abstand zwischen den beiden Sieben 16,18 noch erheblich, und zwar ungefähr 0,1 cm, so daß Sand, Knoten oder Klumpen im Papierbrei genügend Platz haben, um zwischen den Sieben 16, 18 hindurchlaufen zu können. Ferner können sich die Siebe 16, 18 etwas nach innen gegeneinander bewegen, falls Knoten oder Verdickungen auftreten. Durch derartige Klumpen und Knoten kann daher kein Zerreißen der Papierbahn verursacht werden, wie es geschehen könnte, wenn die Siebe 16, 18 durch Bauteile eingezwängt wären, die sich beiderseits der Siebe weiter stromabwärts in der Bahnbildungszone befinden, wo der Abstand zwischen den Sieben 16,18 sehr gering ist.

Fig. 2 zeigt eine andere Ausführungsform der Erfindung mit einer Halterungseinrichtung M', die der Halterungseinrichtung M der F i g. 1 entspricht und den Leisten 40 (Fig. 1) ähnliche Leisten halten. Bei der Ausführungsform nach F i g. 2 sind die Leisten 46 an ihren stromaufwärtigen Enden zugespitzt und stromabwärts des Siebtisches 28, also nicht wie in F i g. 1 diesem gegenüberstehend, angeordnet. Man kann auch Leisten anderer Form verwenden, vorausgesetzt, daß sie keine Turbulenz im Faserstoffbrei hervorrufen, durch die die Papierbahn zerrissen werden könnte. Die Brustwalzen 12, 14 sind in Fig.2 in bezug aufeinander anders angeordnet als in F i g. 1.

Die gegenseitige Lage der Brustwalzen 12, 14 kann verändert werden und ist nicht durch den Ort, der für den durch die Leisten 40 oder 46 gebildeten oberen Rost gewählt wurde, im einschränkenden Sinne festgelegt.

Die Leisten 40 und 46 sind so kurz, daß sie nicht in bezug auf die Laufrichtung der Siebe 16 und 18 gewinkelt zu sein brauchen. Wegen ihrer kurzen Länge können die einzelnen Leisten jeweils in einer eigenen, zur Laufrichtung der Siebe 16 und 18 parallelen Ebene in der in F i g. 3 gezeigten Weise angeordnet sein, ohne daß dadurch Abdrücke in der Papierbahn verursacht werden. Die parallele Anordnung der Leisten in Laufrichtung der Siebe 16 und 18 vereinfacht die konstruktive Ausbildung der Rostanordnung und ermöglicht einen glatten Fluß des Siebwassers längs der Leisten. Die Leisten 40 und 46 sind vorzugsweise aus korrosionsbeständigem Stahl, mit oder ohne Wolframkarbidbelag, oder aus Glimmerpreßstoff, Hartpolyure-

than oder Siliciumkarbid gefertigt. Die stromabwärtigen Enden 52 und 54 der Leisten sind in Richtung senkrecht zur Zeichenebene der F i g. 1 und 2 so dünn, daß eine Entwässerung der sich bildenden Papierbahn vermieden wird. Eine derartige Entwässerung könnte dazu führen, daß die Bahn zerreißt.

Die Abheblinie 56 des Siebes 16 von der Brustwalze 12 befindet sich stromaufwärts von der Linie 64 an der sich das Sieb 18 von der Walze 14 (Fi g. 1) abhebt und die Abheblinie 58 befindet sich stromaufwärts von der Linie 60 an der sich das Sieb 16 von der oberen Brustwalze 12 (F i g. 2) abhebt.

Beim Einbau werden bei außer Betrieb befindlicher Maschine die Leisten 40 oder 46 mit ihren siebberührenden Rändern oder Kanten parallel zum oberen Sieb 16 angeordnet, und zwar so, daß sie entweder das Sieb berühren oder etwas oberhalb des Siebes liegen. Der Abstand zwischen den Kanten der Leisten 40 oder 46 und dem oberen Sieb 16 kann z. B. 0,08 cm betragen. Bei in Betrieb befindlicher Maschine weicht das obere Sieb 16 etwas nach oben aus, so daß es die siebberührenden Kanten der Leisten 40 oder 46 leicht berührt. Das obere Sieb 16 folgt somit nahezu einem Laufweg, der ihm durch die Laufgeschwindigkeit, die Entwässerungsgeschwindigkeit und die Konsistenz des Faserstoffes aufgenötigt wird. Trotzdem ist die Ausbiegung oder Ausbeulung des oberen Siebes so gering, daß sein Laufweg zwischen der oberen Brustwalze 12 und dem Saugkasten 20 im wesentlichen geradlinig bleibt.

F i g. 4 und 5 zeigen andere Formen von Leisten 48 bzw. 50, die erfindungsgemäß verwendet werden können. Die Leisten 48 und 50 sind kürzer als die Leisten 40 und 46. Die Leisten 48 sind rechteckig und in der Laufrichtung des Siebes 16 ungefähr doppelt so lang wie in Richtung der zur Laufrichtung senkrechten Ebene in F i g. 4. Beispielsweise kann die in F i g. 4 dem Betrachter zugewandte Fläche 1,9 χ 0,9 cm groß sein. Einer der zur Laufrichtung des Siebes 16 parallelen Ränder jeder Leiste 48 berührt im Betrieb der Maschine das Sieb 16, während der andere zur Laufrichtung des Siebes 16 parallele Rand jeder Leiste 48 von der Halterungsvorrichtung Ai getragen wird.

Die Leisten 50 sind halbkreisförmig und haben einen Radius, der gleich der halben Länge der Leisten 48 in Laufrichtung des Siebes 16 ist. Die gekrümmten Ränder der Leisten 50 stehen im Betrieb der Maschine im wesentlichen in punktförmiger Berührung mit dem Sieb 16, während die geraden Ränder der Leisten 50 an der Halterungsvorrichtung Λ/befestigt sind.

Durch die Erfindung wird ein kontrolliertes Zusammenlaufen der beiden Siebe 16, 18 ermöglicht und die Bildung der Papierbahn beschleunigt, da die Ausbauchung des oberen Siebes 16 auf ein geringes Maß beschränkt bleibt Dank der Erfindung kann somit ein Papierbrei mit einem höheren Feststoffgehalt als normal verwendet werden, so daß sich die von der Maschine zu verarbeitenden Wassermengen verringern. Ferner wird eine Papierbahn von größerer Homogenität erzeugt, da aufgrund der rascheren Bahnbildung vor der Bildung der Bahn weniger Zeit als bisher für die Neubildung von Flocken im Stoffgemisch vorhanden ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Papiermaschine mit zwei übereinander angeordneten Langsieben, die über je eine Brustwalze und gemeinsam über einen im Abstand von den Brustwalzen angeordneten Saugkasten laufen und zwischen sich unter gegenseitiger Annäherung wenigstens einen Teil der Bahnbildungszone enthalten, und mit einer Anzahl von parallel zur Laufrichtung der Siebe nebeneinander angeordneten Leisten, welche das eine Sieb im Abstand von dem Saugkasten berührende Kanten haben, d a durch gekennzeichnet, daß die Länge der Kanten der Leisten (40, 46,48, 50) längs des oberen Siebes (16) weniger als die Hälfte der geradlinigen Laufstrecke zwischen der zugehörigen Brustwalze (12) und dem Beginn des mit konvex gekrümmter Oberfläche ausgestatteten Saugkastens (26) beträgt.

2. Papiermaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leisten (40, 46, 48, 50) an der stromaufwärtigen Grenze der Bahnbildungszone, an der die beiden Siebe (16, 18) noch einen erheblich größeren Abstand voneinander haben als stromabwärts in der Bahnbildungszone, angeordnet sind.

3. Papiermaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß alle Leistenränder in einer einzigen Ebene liegen.

4. Papiermaschine nach einem der Ansprüche 1 bis

3, dadurch gekennzeichnet, daß die Leistenränder parallel zur Laufrichtung des einen Siebes (16) verlaufen.

5. Papiermaschine nach einem der Ansprüche 1 bis

4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ränder der Leisten (50) derart gekrümmt sind, daß sie das eine Sieb (16) jeweils in praktisch einem Punkt berühren.

6. Papiermaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ränder der Leisten (40,46,48,50) vom zweiten Sieb (18) einen solchen Abstand haben, daß zwischen den beiden Sieben (16, 18) im Bereich der Leisten ein Abstand von ungefähr 0,1 cm besteht.