DE1925407B2

DE1925407B2 - Doppel-Langsiebpapiermaschine

Info

Publication number: DE1925407B2
Application number: DE19691925407
Authority: DE
Inventors: David Robert Rockton Ill. Gustafson (V.St.A.)
Original assignee: Beloit Corp
Current assignee: Beloit Corp
Priority date: 1968-05-20
Filing date: 1969-05-19
Publication date: 1974-05-16
Also published as: BE733227A; GB1266569A; NL6907478A; CH492826A; SE366352B; DE1925407A1; FR2008852A1; BR6908948D0

Description

Die Erfindung betrifft eine Doppel-Langsiebpapiermaschine, bei der aus dem Sioffauflauf der Stoffstrahl in eine stetig sich verjüngende Bahnbildungszone ausströmt, die aus zwei Maschinensieben gebildet ist, von denen das eine auf einer konvex gekrümmten Auflagefläche gleitet, während das andere unter Spannung geführt ist, und mit einer Saugwalze, über die beide Maschinensiebe nebst der darin befindlichen Papierbahn geführt sind.

Bei einer bekannten derartigen Doppel-Langsiebpapiermaschine ist zwar die Bahnbildungszone bereits so ausgebildet, daß ein bestimmter Druck auf den durch die Bahnbildungszone fließenden Faserstoffbrei ausgeübt wird, jedoch erfolgt die hauptsächliche Entwässerung dadurch, daß zwischen der Bahnbildungszone und einer Saugwalze mit geringem Umschlingungswinkel noch eine Walze vorgesehen ist, welche einen verhältnismäßig geringen Durchmesser aufweist, um eine plötzliche Richtungsänderung der Papierbreibahn zu bewirken, so daß eine Entwässerung durch Zentrifugalwirkung eintritt. An diese Zentrifugalwalze schließt sich gegebenenfalls noch ein Tropfenfänger an (französische Patentschrift 473 988).

r.s ist ferner bereits eine Papierhcrstellungsmaschine bekannt, bei der die Bahnbildungszone von einer gekrümmten Platte und einer gegenüberliegenden Druckwalze gebildet ist. Diese Bahnbildungszone muß im wesentlichen vertikal liegen und an sie schließt sich eine Saugwalze an. Bei dieser Maschine wird der teilweise entwässerte Faserstoffbrei zeitweilig nur an einem Formsiebband gehalten und geführt. Die Entwässerung in der Bahnbildungszone erfolgt dabei durch die Querschnittsverringerung der Papierbreibahn auf ihrem Weg zwischen der gekrümmten Platte und der Druckwalze. Der Wassergehalt des Faserbreies nach dem Verlassen der Maschine ist dabei abhängig von der Konsistenz des Fasserbreies (USA.-Patentschri't 2 977 277).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Langsiebpapiermaschine der eingangs genannten Art zu schaffen, welche eine gleichmäßigere Entwässerung bei der Verarbeitung von Faserstoffbrei unterschiedlicher Konsistenz ermöglicht, als bei den vorbeschriebenen Maschinen möglich war.

Die Lösung dieser Aufgabe ist darin zu sehen, daß die beiden Maschinensiebe in gerader Richtung von dem Austritt der Bahnbildungszone bis zu der Saugwabe geführt sind und die Papierbahn über die ganze Saugfläche zwischen sich führen, und zwar entlang der nach oben drehenden Seite der Saugwalze, und daß das Verhältnis der Länge der Saugfläche zur Länge der Bahnbildungszone zwischen τ.: 1 und 6 π: 1 Hegt. Hierbei wird der Faserstoffbrei dera.i in der Bahnbildungszone eingeschlossen, daß an jeder Stelle derselben jeweils ein verhältnismäßig gleichbleibender Druck auf den Faserstoffbrei wirkt, was dazu führt, daß aus einem Faserbrei niedriger Konsistenz verhältnismäßig viel Wasser ausgetrieben wird, während aus einem Faserbrei hoher Konsistenz verhältnismäßig weniger Wasser entfernt wird.

Gemäß einer Weiterbildung ist das eine Maschinensieb auf einer konvex gekrümmten Oberfläche geführt, die einen festen vorderen Bereich und einen uurchlässi^en hinteren Bereich umfaßt. Dadurch wird gewährleistet, daß die Entwässerung des Stoffslromes durch beide Maschinensiebe erfolgt, und zwar an der Stelle des festen vorderen Bereichs überwiegend durch das obere Maschinensieb und an der Stelle des durchlässigen hinteren Bereichs auch merklich durch das untere Maschinensieb. Auf diese Weise läßt sich ein schneller Wasserentzug, also eine hohe Arbeitsgeschwindigkeit erzielen.

Die Erfindung ist im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen an mehreren Ausführungsbeispielen ergänzend beschrieben.

Fig. 1 ist ein Vertikalschnitt durch eine Maschine nach der Erfindung.

Fig. 2 ist ein Vertikalschnitt durch eine andere Ausführungsform einer Maschine nach der Erfindung.

Fig. 3 ist ein Vertikalschnitt durch eine dritte Ausführungsform einer Maschine nach der Erfindung.

Die in F i g. 1 dargestellte Doppel-Langsiebpapiermaschinc umfaßt ein erstes schlaufenförmiges Maschinensieb 11, im folgenden auch Siebband genannt, welches von Leitwalzen 12, 13, 14 und 15 geführt wird, und eine große Saugwalze 16 mit einem mit Löchern versehenen Mantel 16« und einer Saugfläche 16 h, welche sich von unten nach oben unter derselben erstreckt. Am abwärts laufenden Teil der Saugwalze 16 liegt ein Stoffänger 17, der Wassertropfen aufnimmt, welche von diesem Teil der Walze abgeschleudert werden.

Die Maschine umfaßt ferner ein zweites schlaufenförmiges Maschinensieb 21, das auf Leitwalzen 22. 23, 24, 25 und 26 läuft. Dieses Largsieb bewegt sich .._ a'tnf oekrümmte Fühninp 2"> auf u/t»l_f:.- η-,_Λμ,,-_α,_Λ

verhältnismäßig engen Längsabstand zwischen den Spitzen der Abstreifer/!, B und C. Diese Abstreifer haben obere Teile mit flachen Siebberührungsflachen in der Größenordnung von 10 bis 25 mm in Langs-

richtung und haben in dieser Richtung einen Abstand von nur etwa 25 bis 30 mm voneinander. Die Abstreifer 28 können in einem Saugkasten untergebracht sein, bei der dargestellten Ausführungsform ist dies jedoch nicht notwendig und der innere Druck inner-

halb der Bahnbildungszone F-H) ergibt eine wirksame und schnelle Abführung des Abwassers durch den Bereich 21 α des Siebbandes 21 direkt m einen btottfänger 29.

Die Abstreifer 28 sind mit ihrem Umriß in Langs-

richtung der das Siebband berührenden oberen Schneiden in einer nicht kreisförmigen, länglichen konvexen Kurve angeordnet, die der Gleichung

^H = CD"
entspricht, wobei H die Ordinate ist und D die Em-

um eine gekrümmte Führung 27, auf welche mehrere Abstreifer 28 folgen, und umschlingt dann denselben Teil der Saugwalze 16, welchen das erste Langsieb II umschlingt. Innerhalb der Schlaufe des zweiten Siebbandes 21 befindet sich ein weiterer Stoff anger 29, der sich vuii der gekrümmten Führung 27 aus um den Boden und um die nach oben drehende Seite der Saugwalze 16 erstreckt. Das Siebwasser WW sammelt sich im unleren Teil des Stoffängers 29 und wird durch übliche Einrichtungen abgeführt.

Man erkennt, daß sich das Siebband 21 mit einem kleinen Bereich um die gekrümmte Fläche und um die Abstreifer 28 und dann um die Saugwalze 16 bewegt. Das erste Siebband 11 bewegt sich in seinem Bereich 11 α entlang der Leitwalze Xl gegenüber dem

Bereich 21 a, wobei es stufenweise mit diesem zusam- ^₁..„_K..»..„, ., --

menläuft und dann über die Saugwalze IG gelangt. 20 femung von der öffnung der Bahnbildungszone. Wie Die gekrümmte Führung 27 bildet ein feststehendes. in F i g. 1 zu erkennen ist, liegt die Abszisse für diese wasserundurchlässiges Teil, welches mit den Abstrei- Kurve beinahe in einer Linie mit dem Siebband 11 fern 28 derart zusammenwirkt, daß das Siebband 21 und mit der gemeinsamen Tangente D-II der Leiian dem Bereich 21 α sanft über den gekrümmten Um- walze 11 und der Saugwalze 16, so daß H die senkrißbereich der Oberseiten der Abstreifer 28 führt, wc- »5 rechte Entfernung von dort bis zum Bereich 21 a des durch eine Konvergenzzone mit dem gegenüberliegen- Siebbandes 21 vom weiten Ende der Bahnbildungs-■■--■-·■----■- - _zonc F-IO an ist. Die Beziehung H=-CD" und die

Bestimmung der hierfür erforderlichen Einflußgroßen ist an sich bekannt.

Der konstante Faktor C liegt zwischen 0,5 und 1,6 und der Exponent k liegt zwischen —0,2 und —0,8. Die Bahnbildungszone F-10 erstreckt sich im wesentlichen über eine Länge von 20 bis 25 cm.

._. ..„..._ Für einen druckbelasteten Stoffauflaufoder fur eine

von~6 bis 25 oder sogar 35 mm, jedoch in den meisten 35 erheblich beschleunigte Entwässerung in der Bahiv Fällen von 5 bis 10 mm. bildungszone kann der Exponent k auf — 1 bis — _

Das obere Siebband 11 steht unter einer bestimm- vergrößert werden.

ten Spannung, die durch eine zugleich als Leitwalze Fig. 2 zeigt eine andere Ausführungsform einer

dienende Spannwalze 14 erzeugt wird. Langsiebpapiermaschine mit einem Siebband 111 und

Das untere Siebband 21 steht ebenfalls unter Span- 40 einem weiteren Siebband 121 sowie weiteren Bauteinung, wie durch den Doppelpfeil 24 angedeutet ist. lcn, die den Bauteilen von F i g. 1 entsprechen, jedoch Die Siebbänder 11 und 21 werden auch mit ungefähr mit einer um 100 erhöhten Bezugsziffer versehen sind der gleichen Geschwindigkeit angetrieben, welche Das Siebband 111 läuft um Leitwalzen 114 und 115 ungefähr der Geschwindigkeit des aus dem Schlitz 31 sowie um eine Saugwalze 116, und das zweite Siebaustrctenden Stoffstiahles entspricht. Zum Antrieb 45 band läuft um Leitwalzen 122, 123, 124, 125, 126 dienen Motoren M ! und M 2. und 126 a.

Die Abstreifer 28 berühren nur mit einer sehr dün- Das untere Siebband 121 weist einen Bereich 121 a

nen Schneide die Unterseite des Siebbandes 21, so daß auf, der sich über eine Streichleiste WF direkt vor der im wesentlichen nur eine Linienberührung mit dem Saugwalze 116 bewegt. Das Siebband 121 läuft zwisich bewegenden Siebband 21 entsteht. Diese Abstrei- 50 sehen der Leitwalze 122a und der Streichleiste Wt

den Bereich Il α des Siebbandes 11 gebildet ist. Diese Konvergenzzone ist die Bahnbildungszone F 10, in der aus dem durch den Schlitz 31 austretenden Papierbrei eine feuchte Papierbahn gebildet wird. Der Schlitz 31 bildet eine vordere öffnung eines Stoff auflaufs 32 und befindet sich so nahe wie möglich am offenen Ende der Bahnbildungszone F-10, nämlich in einer Entfernung von i bis 5 cm. Der Schlitz 31 hat eine Dicke

fer 28 enden an ihren stromabwärts liegenden Seiten, so daß sie an diesen einen pumpenden Druck erzeugen. Innerhalb der Bahnbildungszone F-IO und zwischen den Bereichen 21 α und 11 α der Siebbänder 21

durch eine Bahnbildungszone F-100, in welcher die Siebbänder 111 und 121 konvergieren auf Grund des Umrisses der Abstreifer A, B. C und D. Letztere sind in einen Saugkasten 128 eingebaut, der auf der in Bc-

" - -^:— fest-

beziehungsweise 11 herrscht ein erheblicher Druck. 55 wegungsrichtung hintenliegenden Seite eines festweil die Strömungsgeschwindigkeit des Stoffstromes stehenden, wasserundurchlässigen Führungsschuhs in statischen Druck umgewandelt wird, welcher gegen 127 liegt, um welchen der Bereich lila geführt wird, beide Siebbänder in Richtung desWasserflur.ses wirkt. Der Saugkasten 128 ist mit einer Überlauföffnung 01 Der Wasserabfluß durch das obere Siebband ist dabei versehen, weiche durch ein Druckabflußrohr 02,mit recht erheblich, und das abfließende Wasser wird 60 dem Stoßfänger 129 in Verbindung steht. Der hundurch einen Stoffänger 11 b gesammelt, welcher mit rungsschuh 127 weist eine offene Fläche gegenüber

dem Band 111 auf, um das Wasser abzuführen. Vorzugsweise wird jedoch erst in der Bahnbildungszone F-100 mit der Entwässerung begonnen.

Die Streichleiste (Foil) WF dient entweder

einem nicht dargestellten Seitenauslaß versehen ist. Der Druck in der Bahnbildungszone ist größer als Atmosphärendruck, so daß Abwasser nach oben durch den Bereich 11 α des Siebbandes getrieben wird und dieses durch den Druck nach oben durchgedrückt wird. Die Bewegung des unteren Siebbandes im Bereich 21 α ist mehr oder weniger bestimmt durch den

Stütze für das Band 1.21 und/oder zum Abstreifen von Wasser von dessen Unterseite. Die Stellung der AD-streifer A, ß, C bei Fi g. 2 ist also gegenüber Hg· 1

umgekehrt angebracht. Die Entwässerung des Faserbreis in der Bahnbildungszone F-K)O geschieht durch beide Siebbänder, um den Beginn der Bildung von Papierbahnen auf jedem der Bänder 121 und 111 einzuleiten und darnach die beiden Papierbahnen zu einer einzigen Papierbahn am konvergierenden Ende der Bahnbildungszone F-K)O zu vereinigen, kurz bevor die parallelen Bereiche lila und 121 α der Siebbänder um die Saugfläche 116 6 der Saugwalze 116 geführt werden.

Vorzugsweise sind die großen Saugflächen 116 ft bei der Ausfiihrungsform nach Fig. 2 sowie 16 6 nach Fig. 1 aufgeteilt in eine untenliegende Hochvakuum-Saugfläche 16 A beziehungsweise 116/1, auf die an der aufsteigenden Seite eine Mitteldruck-Saugfläche 16i* beziehungsweise 116ß folgt, an die Abschluß-Saugflächcn löC beziehungsweise 116 C anschließen, welche eich bis, oben auf den großen Saugwalzen erstrecken. Diese Abschluß-Saugflächen 16 C und 116 Γ werden auf einem bestimmten Unterdruck gehalten, um einen gewünschten Druckunterschied in der letzten Entwässerungsphase der Papierbahn aufrechtzuerhalten, so daß diese zur Weiterverarbeitung in der Papiermaschine vorbereitet ist.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 läuft die gebildete Papierbahn nach dem Verlassen des Oberteiles der Saugwalze 16 noch zwischen den parallelen Siebbändern 11 und 21 bis zur Wa!zel3. Auf dieser wird da« Siebband 21 von der Obersei*<; der Papierbahn W 1 durch die Leitwalze 26 getrennt, und die Papierbahn bewegt sich weiter auf einer Strecke des Siebbandes II, bi« sk von dieser al>pei.oben wird mittels einer eine SaugflscL. 4Oo aufweisenden Saugwalze 40, welche von einem Filz F I umg.i.-en ist, der als Seibstabnahme-Naßfilz die Papierbahn W 1 zum nächsten Teil der Maschine befördert.

Durch Umkehren der Stellung der Abstreifer 28 lassen sich die Papierbildungseigenschaften und die Arbeitsweise ändern. Auf der Leitwarze 126 a wird die Trennung des oberen Siebbandes ί 21 vom unteren Siebband 111 veranlaßt, und die Papierbahn W 2 wird von einem Selbstabnahme-NaßfiäzF2 auf einer Aufnahmewalze 140 abgehoben.

Fig. 2 zeigt eine weitere Betriebsmöglichkeit, wobei die Papierbahn Wl vom oberen Siebband 121 weggetragen wird und von der Unterseite dieses Siebbandes durch eine übliche Filzabnahmevorrichtung abgehoben wird, welche in gewissen Fällen vorteilhaft sein kann, da dann keine Saugwalze 140 benötigt wird.

Die Bahnbildungszonen F-10 oder F-100 sind im allgemeinen nicht langer als 30 cm. Der Radius der Saugwalzen beträgt jedoch ungefähr 76 cm, kann jedoch auch zwischen 45 und 105 cm liegen, je nach den besonderen Entwässerungsproblemen und der erforderlichen Länge der Entwässerungsstrecke für die Papierbahn. Der Entwässerungsbereich erstreckt sich ungefähr um 180° des Umfanges der Saugwalzen 16, 116. Im allgemeinen ist das Verhältnis der Saugflächenlänge zurBahnbildungslängc mindestens 3,5:1. Fig. 3 ist ein Vertikalschnitt einer dritten Ausführungsform einer Doppel-Langsiebpapiermaschine nach der Erfindung. In bezug auf Fi g. 1 gleiche Bauteile sind mit Bezugsziffern versehen, die um 200 höher sind als bei F i g. I.

Bei der Maschine nach Fig. 3 läuft ein erstes Siebband 211 um Leitwalzen 214, 215 u<td 126' und dann um eine Führung 228 mit einer länglichen, konvex

ίο gekrümmten Führungsfläche 228 a. Es ist ein zweites Siebband 221 vorgesehen, welches um eine Leitwalze 222 läuft. In der Bahnbildungszone F-200 konvergieren die Bereiche 211 β und 221 α der Siebb^.nder 211 beziehungsweise 221. Am Ende derselben liegt eine feuchte Papierbahn zwischen den Siebbändern und läuft über eine Streichleiste 250, weiche dazu dient, Wassertröpfchen von der Unterseite des Siebbandes 221 abzufangen und welche auch so angeordnet sein kann, daß sie in dieser Stellung eine gewisse Rich-

*° tungsänderung des Siebbandes bewirkt. Auf der ablaufenden Seite der Leitwalze 220 α befindet sich ein Schaber 222 b, welcher dazu beiträgt, die Leitwalze 220 α sauber zu halten und das bei der Entwässerung anfaller.de Wasser in den Stoffänger 229 zu leiten. Die Saugflächen 216/1, 216 B und 216 C funktionieren wie die entsprechenden Saugflächen bei den Ausführungsformen nach den Fig. I und 2. Die perforierte Oberfläche der Saugwalze 216 ist mit mehreren dünnen Leisten 216 r über ihren ganzen Umfang verteilt versehen, so daß mehrere offene Kammern gebildet sind, die erhebliche Mengen Wasser aufnehmen können. Diese Kammern sind in einem durchbohrten Mantel 216 d untergebracht, der sich über den ganzen inneren Umfang der Kammern 216 r erstreckt und in Verbindung mit verschiedenen inneren Dichtungsstreifen die verschiedenen Saugflächen begrenzt.

Oberhalb der Saugwalze 216 liegt eine I eitwal/e 226, die das Siebband 221 von der gebildeten Papierbahn Wl fortführt, welche dann auf der Oberseite des Siebbandes 211 weiterbefördert wird. Die Papierbahn wird sodann von einer eine Saugfläche 240 a aufweisenden Saugwalze 240 wie bei den vorhergehenden Ausführungsformen beschrieben vom Siebband abgehoben.

Die Bahnbildungszone F-200 eignet sich insbesondere zum Herstellen von Seidenpapier oder anderem leichten Papier sowie zum Verarbeiten von leicht zu entwässernden Stoffen, wobei für die Entwässerungskurve H = CD^k die Konstante C vorzugsweise zwi- sehen 0,1 und 0,6 und der Exponent k zwischen — 1 und — 2 liegt.

Die Führungseinrichtungen 27, 28; 127, 128; 228 können einstellbar ausgebildet sein, insbesondere begrenzt kippbar sein. Auch die einzelnen Abstreifer können einstellbar sein. Die Fühningsvorrichtungen können auch mehrteilig und die einzelnen Teile unabhängig voneinander einstellbar oder kippbar ausgebildet sein, so daß sich die Krümmungskurve in einem gewissen Bereich verstellen läßt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Doppel-Langsiebpapiermaschine, bei der aus dem Stoffauflauf der Stoffstrahl in eine stetig sich verjüngende Bahnbildungszone ausströmt, die aus zwei Maschinensieben gebildet ist, von denen das eine auf einer konvex gekrümmten Auflagefläche gleitet, während das andere unter Spannung geführt ist, und mit einer Saugwalze, über die beide Maschinensiebe nebst der darin befindlichen Papierbahnen geführt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Maschinensiebe (21, 11; 121, 111); (221, 211) in gerader Richtung von dem Austritt der Bahnbildungszone (FlO) bis zur Saugwalze (16; 116; 216) geführt sind und die Papierbahn über die ganze Saugfläche (16 b\ 116 6; 216 6) zwischen sich führen, und zwar entlang der nach oben drehenden Seite der Saugwalze, und daß das Verhältnis der Länge «> der Saugfläche zur Länge der Bahnbildungszone zwischen π: 1 und 6 π: 1 liegt.

2. Langsiebpapiermaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß unter dem in gerader Richtung von dem Austritt der Bahnbil- »5 dungszone(F 10) bis zu der Saugwalze (16; 116; 216) geführten Bereich eine 'Wasserabstreifeinrichtung (FW) angeordnet ist.

3. Langsiebpapiermaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb des in gerader Richtung von dem Austritt der Bahnbildungszone bis zu der Saugwalze führenden Bereichs eint Wasserauffangvorrichtung (11 b) angeordnet ist.

4. Langsiebpapiermaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Maschinensieb auf einer konvex gekrümmten Oberfläche (27, 28) gefuhrt ist, die einen ^festen vorderen Bereich (271 und einen durchlässigen hinteren Bereich (28) umfaßt.