DE19648772A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Entwässern einer Faserstoffsuspension mit intensiver Entwässerung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entwässern einer Faserstoffsuspension gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Entwässerungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 13.

Aus der WO 96/08660 ist ein Verfahren der oberbegrifflichen Art sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens bekanntgeworden. Bei dem aus der genannten Schrift bekannten Verfahren wird eine Faserstoffsuspension zwischen zwei gekrümmte rauhe Flächen gebracht und die eine der Flächen gegen die andere relativ bewegt. Eine der Flächen ist zumindest abschnittsweise mit einem undurchlässigen Kunststoffband umgeben. Die andere der beiden Flächen ist stets durchlässig und besaugt. Die Besaugung dient zum einen der Entwässerung und zum anderen der Erhöhung der Reibung in diesem Abschnitt.

Aufgrund der Bewegung der beiden rauhen Oberflächen relativ zueinander bilden sich in der Suspensionsschicht Scherfelder aus. Diese führen dazu, daß ein mehr oder minder trockener Stoff nach einer vorbestimmten Entwässerungsstrecke in Bahnform vorliegt, gegebenenfalls auch in Form von sogenannten Faserstoffröllchen. Der mehr oder minder trockene Stoff wird dann in einem Spezialfall mittels einer Abnahmewalze abgenommen.

Nachteilig bei diesem Verfahren ist, daß nur ein geringer Durchsatz erreicht wird und schon infolge der Zentrifugalkräfte ein recht beträchtlicher Unterdruck an der Saugwalze erforderlich ist. Eine hohe Gebläseleistung zur Erhaltung des Unterdrucks ist auch wegen des beträchtlichen Fremdlufteinzuges erforderlich.

Des weiteren können sich an der stillstehenden und undurchlässigen Siebfläche beim Betrieb Feststoffe anstauen, die sehr schnell zu Klumpen führen und den Betrieb der ganzen Vorrichtung empfindlich stören können. Eine Reinigung ist während des Betriebes nicht möglich.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen und derart zu gestalten, daß eine möglichst hohe Entwässerungsleistung bei hoher Betriebssicherheit erzielt wird. Insbesondere ist ein Gegenstand der Erfindung darin zu sehen, daß entweder der Trockengehalt der Bahn weiter gesteigert werden kann oder die Stoffverluste vermindert werden.

Zunächst soll erklärt werden, wie die Relativgeschwindigkeit zwischen den beiden Flächen erzeugt werden kann und welche Wirkungen damit verbunden sind, insbesondere wie es zur Ausbildung des mehr oder minder trockenen Stoffes in Bahnform kommt. Bekanntlich wird die Suspension mit einer gewissen Strömungsgeschwindigkeit, beispielsweise aus einem Stoffauflauf in eine solche Entwässerungsvorrichtung eingeführt, wobei die Strömungsgeschwindigkeit u. a. die Suspensionsmenge bestimmt, die auf der Maschine in einer bestimmten Zeit entwässert werden kann. In der Praxis gibt man für mindestens eine der diese Suspension berührenden Flächen eine Geschwindigkeit in Stromrichtung (stromabwärts) vor, die mit einer gewissen Abweichung der Strömungsgeschwindigkeit der Suspension am Einlauf entspricht. Bei dieser Wahl der Differenzgeschwindigkeit ergeben sich bereits Einflußmöglichkeiten nach dem Entwässerungseffekt der Maschine. Dabei sollen sich die Flächen mit Relativgeschwindigkeit aneinander vorbeibewegen. Eine einfache Realisierung ist es, die eine Fläche still zu halten. Es können sich aber Vorteile ergeben, wenn auch die zweite Fläche absolut gesehen bewegt wird, was aus Verschleißgründen günstiger ist und als weiteren Vorteil die Möglichkeit der Reinigung beider Flächen gibt. Bei hoher Maschinengeschwindigkeit wird dann die zweite Fläche noch schneller gegenüber der ersten bewegt, je nach dem, welche Relativgeschwindigkeit aufgrund der vorliegenden Faserstoffeigenschaften gefordert ist.

Ferner hat auch die Oberfläche, mit der die Suspension in Berührung kommt, Einfluß auf die Wirkung des Verfahrens. Infolge der Relativbewegung der beiden Kontaktflächen neigt die sich dazwischen befindliche Suspension zur sogenannten Röllchenbildung, was in bestimmten Fällen auch gewünscht ist. Durch Auswahl der Oberflächen kann in solchen Fällen die Röllchenbildung gesteuert werden. So ist darauf zu achten, daß dann die Röllchenbildung ausgeprägt genug ist, um die Entwässerung zu begünstigen. In anderen Fällen kann es von Vorteil sein, wenn die Bahn lediglich aufgerissen oder durch die Scherkräfte kompaktiert wird.

Um den Trockengehalt der gemäß dem Oberbegriff mehr oder minder stark entwässerten Bahn, die sich nach Durchlaufen einer gewissen, vorbestimmten Entwässerungsstrecke ergibt, noch weiter zu erhöhen, ist gemäß der Erfindung vorgesehen, die mehr oder minder trockene Bahn noch weiter zu entwässern.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird vorgeschlagen, daß die weitere Entwässerung der Bahn mittels Unterdruck nach der vorbestimmten Entwässerungsstrecke beispielsweise durch Besaugung erfolgt. Hierbei kann die Besaugung entweder ins Walzeninnere vorgenommen werden, beispielsweise dadurch, daß ein bestimmter Walzenabschnitt besaugt wird, oder aber die Besaugung erfolgt von außerhalb.

In einer weiteren, vorteilhaften Ausführungsform kann vorgesehen sein, daß die weitere Entwässerung, nach Vorliegen der mehr oder minder trockenen Bahn, mittels Pressen erfolgt. Hierfür kann konstruktiv eine oder aber auch mehrere Preßrollen vorgesehen sein, die sowohl auf die auf der Manteloberfläche befindliche Faserstoffbahn einwirken können oder aber auch auf das Band selbst, das die Manteloberfläche beispielsweise des Walzenkörpers umschlingt. Bei einem stehenden Band wäre ein Preßschuh sinnvoll.

Schließlich besteht in einer dritten, vorteilhaften Ausführungsform die Möglichkeit, daß die weitere Entwässerung mit Hilfe eines aufnehmenden Bandes erfolgt, das entweder mit der auf der Manteloberfläche haftenden weitgehend trockenen Faserstoffbahn direkt in Kontakt kommt oder aber nur mit dem die Manteloberfläche umschlingenden Band, das wasserdurchlässig ist.

Neben dem Verfahren stellt die Erfindung auch eine Vorrichtung zum weitgehend vollständigen Entwässern einer Faserstoffsuspension zur Verfügung. Ausgehend von der aus der WO 96/08660 bekannten oberbegrifflichen Vorrichtung zeichnet sich die erfindungsgemäße dadurch aus, daß sie Mittel zum weiteren Entwässern der nach Durchlaufen einer vorbestimmten Entwässerungsstrecke weitgehend trockenen Bahn umfaßt. Erfindungsgemäß können in einer ersten Ausführungsform die Mittel zur weiteren Entwässerung der Bahn Vakuumvorrichtungen sein. Diese können entweder an der Oberfläche des Bandes angeordnet sein, oder aber an der gekrümmten Oberfläche, beispielsweise des Walzenkörpers oder aber der äußeren Mantelfläche des Walzenkörpers gegenüberliegend, so daß zwischen Saugvorrichtung und Manteloberfläche die Fasersuspension zum Entwässern durchgeführt wird. Vorzugsweise ist bei einer Anordnung an der Außenseite des Bandes bzw. der Manteloberfläche der Walze gegenüberliegend, die Vakuumvorrichtung als separater Saugkasten ausgebildet. Bei einer Anordnung an der gekrümmten Oberfläche können diese Vakuumvorrichtungen auch in die Walze eingelassene Saugbereiche sein.

Neben der Möglichkeit, als Mittel zur weiteren Entwässerung Vakuumeinrichtungen vorzusehen, ist es in einer alternativen Ausführungsform möglich, diese entweder durch Preßeinrichtungen zu ersetzen oder aber zu ergänzen. Die Preßeinrichtungen wirken entweder auf die Außenseite des Bandes oder aber direkt auf die auf der Manteloberfläche befindliche Fasersuspension ein und bewirken eine Druckentwässerung.

Als dritte Ausführungsform kann vorgesehen sein, daß die Mittel zur weiteren Entwässerung ein wasseraufnehmendes Band sind, das entweder wiederum an der Außenseite des Bandes anliegt oder einer der Mantelflächen gegenüberliegt, so daß die Suspension zwischen Filzband und Manteloberfläche geführt wird.

Besonders bevorzugt ist es, das durchlässige Band der Entwässerungsvorrichtung als Sieb auszubilden, das entweder biegesteif oder biegeschlaff sein kann. Es kann z. B. mit Löchern oder Schlitzen quer zur Bewegungsrichtung versehen oder ein Geflecht sein. Zur Erzeugung der Relativgeschwindigkeit und damit der Scherkräfte im ersten Entwässerungsabschnitt bis zur Bildung der weitgehend trockenen Bahn kann entweder das Band in Laufrichtung des Zylinders feststehen und sich der Zylinder bewegen oder aber der Zylinder wird feststehend ausgebildet und das Band wird relativ zum Zylinder bewegt. In einer weiteren Ausführungsform kann vorgesehen sein, sowohl Zylinder wie auch Band zu bewegen, was insbesondere unter dem Gesichtspunkt der Reinigung sowohl des Zylinders wie des Bandes vorteilhaft ist, wobei aber darauf zu achten ist, daß eine Relativbewegung der von Band und Manteloberfläche ausgebildeten zwei gekrümmten Flächen vorliegt. Die gekrümmten Flächen müssen nicht immer kreiszylindrisch sein, wie später noch erläutert wird.

Bei feststehendem durchlässigen Band kann vorgesehen sein, daß dieses aus mindestens zwei Bereichen besteht, wobei die Bereiche eine unterschiedliche Krümmung aufweisen und in ihrer Position zueinander verstellbar sind. Dies hat ein unterschiedliches Entwässerungsverhalten zur Folge.

Die Erfindung soll anhand der Figuren nachfolgend beispielhaft beschrieben werden.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Entwässerungsvorrichtung gemäß der Erfindung mit einer als Saugkasten ausgebildeten Vakuumvorrichtung schematisch in Seitenansicht;

Fig. 2 eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Entwässerungsvorrichtung nach Fig. 1;

Fig. 3 eine Entwässerungsvorrichtung mit einer Vakuumeinrichtung, die noch in dem Umfangsbereich der Vorrichtung angeordnet ist, in dem das Band die Walze umschlingt;

Fig. 4 eine weitere Ausführungsform der Entwässerungsvorrichtung gemäß Fig. 3;

Fig. 5 eine Entwässerungsvorrichtung mit einer als Saugzone im Walzeninneren ausgebildeten Vakuumeinrichtung;

Fig. 6 eine Entwässerungsvorrichtung gemäß Fig. 5, wobei die gekrümmte Fläche ellipsenförmig ausgebildet ist;

Fig. 7 eine Entwässerungsvorrichtung mit einer Preßwalze als weiteren Preßelement;

Fig. 8 eine Entwässerungsvorrichtung gemäß Fig. 7 mit am die Walze umschlingenden Band angeordneter Preßvorrichtung;

Fig. 9 eine Entwässerungsvorrichtung mit einem Preßband als weiteren Entwässerungselement;

Fig. 9A eine Entwässerungsvorrichtung gemäß Fig. 8 mit einem Preßschuh;

Fig. 10 eine Entwässerungsvorrichtung mit zweigeteiltem, die Walze umschlingendem Siebband

Fig. 11 eine Teilansicht eines Siebbandes von oben mit unterschiedlichen Maschenweiten.

Fig. 1 zeigt in Seitenansicht schematisch eine Entwässerungsvorrichtung gemäß der Erfindung. Anhand dieser Darstellung soll beispielhaft das Verfahren, das der Erfindung zugrundeliegt, beschrieben werden. Bei der dargestellten Entwässerungsvorrichtung wird die innere gekrümmte Fläche 1 von der Manteloberfläche einer Walze 3 gebildet. Die Walze bzw. der Zylinder 3 rotiert in Umfangsrichtung (Pfeil R), und zwar mit einer Geschwindigkeit, die mit einer gewissen Toleranz der Geschwindigkeit entspricht, mit der die Suspension S aus dem Stoffauflauf 4 austritt. Ein durchlässiges Band 6, das die innere gekrümmte Fläche 1 zumindest teilweise umschlingt, bildet eine äußere gekrümmte Fläche. In vorliegendem Fall ist das durchlässige Band ein Sieb mit bestimmtem Sieblochdurchmesser, das an seinen beiden Enden eingespannt ist und sich damit praktisch nicht in Umfangsrichtung bewegt. Die Sieblöcher 8 des durchlässigen Bandes 6 sind hier nur schematisch angedeutet. Die Suspension S wird zwischen die beiden gekrümmten Flächen 1 und 6 eingeführt und entwässert, wobei sich die beiden gekrümmten Flächen in der bereits erwähnten Weise relativ zueinander bewegen. In vorliegendem Ausführungsbeispiel wird die Suspension durch das Sieb aufgrund der Siebspannung und der Fliehkraft nach außen entwässert, was durch die Pfeile W angedeutet ist.

Aufgrund der Relativbewegung zwischen den beiden gekrümmten Flächen werden insbesondere dann, wenn mindestens eine der Flächen eine rauhe Oberfläche aufweist, Scherkräfte in die Suspension eingeleitet, die dazu führen, daß die eingeleitete Fasersuspension S nach einer gewissen Entwässerungsstrecke mehr oder minder agglomeriert wird und gegebenenfalls die Form von Faserstoffröllchen annimmt. Nach der Stelle F haftet die mehr oder minder trockene Bahn an der Manteloberfläche der Walze 3 und wird mit dieser weiter in Umfangsrichtung transportiert. Um die mehr oder minder trockene Bahn noch weiter entwässern zu können, insbesondere auf dem gewünschten Trockengehalt von möglichst über 20%, schlägt die Erfindung vor, in Umlaufrichtung gesehen nach der Stelle F eine Vakuumeinrichtung 10 zur weiteren Entwässerung der mehr oder minder trockenen Faserstoffbahn vorzusehen. In vorliegendem Fall ist die Vakuumvorrichtung 10 als Saugkasten ausgebildet, der mit einem geringen Abstand 12 der Manteloberfläche der Walze 3 gegenüberliegend angeordnet und mit einer durchlässigen Abdeckung versehen ist. Der Abstand 12 beträgt vorzugsweise 0,5 mm. Durch das Vakuum, das im eingezeichneten Abschnitt A über eine Strecke, die vorzugsweise das 0,1fache des Umfanges der Walze ist, angelegt ist, wird die in den Spalt 12 eingeführte mehr oder minder trockene Faserstoffbahn weiter entwässert. Das Wasser wird mit Hilfe von Unterdruck in den Vakuumkasten abgesaugt und von dort aus abgezogen. Der Vakuumkasten 10 kann vorteilhafterweise so ausgebildet sein, daß er zur Einstellung der Spaltweite an die Manteloberfläche der Walze verfahren werden kann. Ist nach Durchlaufen des Abschnittes A die mehr oder minder trockene Faserstoffbahn weiter bis zu einem Trockengehalt von vorzugsweise mindestens 20% entwässert worden, so wird sie mit Hilfe eines Schabers 14 von der Manteloberfläche der Walze abgenommen und in einen Auffangbehälter 16 hingeführt. Ein derartiger Auffangbehälter kann nicht nur für die trockene Fasersuspension vorgesehen sein, sondern auch für das nach außen durch das Sieb hindurch abgezogene Wasser. Ein derartiger Auffangbehälter ist in vorliegendem Ausführungsbeispiel mit 18 bezeichnet.

Zur Reinigung der Manteloberfläche können Sprührohre 20, wie dargestellt, eingesetzt werden.

Fig. 2 zeigt eine weitere Variante der Erfindung gemäß Fig. 1, wobei für gleiche Bauteile bzw. Aggregate gleiche Bezugszeichen verwendet werden.

Im Gegensatz zu Fig. 1 ist das umlaufende Band 6 als Endlosschlaufe ausgebildet. Dadurch ergibt sich die Möglichkeit, dieses durchlässige Band, das in der Regel als Sieb ausgebildet ist, mit einer Kriechgeschwindigkeit laufen zu lassen, um es mittels eines Sprührohres 22 reinigen zu können oder seinen Verschleiß zu vergleichmäßigen. Wenn sich das Sieb mit einer geringen Geschwindigkeit und der Zylinder mit hoher Geschwindigkeit bewegt, ergibt sich wiederum eine Relativgeschwindigkeit zwischen den beiden Flächen, so daß der gewünschte Effekt, Ausbilden einer mehr oder minder trockenen Faserstoffbahn am Punkt F nach Durchlaufen des Entwässerungsabschnittes E, der vorzugsweise das 0,2- bis 0,5fache des Umfanges ist, erzielt wird. Die mehr oder minder trockene Faserstoffbahn verbleibt, wie schon in Fig. 1, auch in vorliegendem Ausführungsbeispiel nach dem Punkt F an der Manteloberfläche der Walze und wird von dieser weitertransportiert bis zur Vakuumeinrichtung 10, die der Manteloberfläche gegenüberliegt. Aufgrund des an der Vakuumvorrichtung 10 anliegenden Unterdruckes wird die Faserstoffbahn im Abschnitt A weiter entwässert und, wie schon in Fig. 1, die Bahn nach Durchlaufen des Abschnittes A mittels eines Schabers 14 von der Trommel abgenommen und in den Auffangbehälter 16 geleitet. Wiederum sind Reinigungsvorrichtungen 20, 22 zur Reinigung sowohl der umlaufenden Trommel wie auch des umlaufenden Siebbandes 6 vorgesehen. Die Saugvorrichtung 10 ist, wie schon in Fig. 1 dargestellt, in Bezug auf die Trommel fahrbar ausgebildet.

In Fig. 3 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung mit einer Vakuumeinrichtung 10 dargestellt, wobei wiederum für gleiche Aggregate dieselben Bezugsziffern wie in Fig. 1 und 2 verwendet wurden. Im Gegensatz zu Fig. 1 ist nunmehr die Vakuumvorrichtung 10, die wiederum als Saugkasten ausgebildet ist, direkt am äußeren Sieb 6 angeordnet, und zwar wiederum nachgeordnet dem Entwässerungsabschnitt E, an dessen Ende F eine mehr oder minder trockene Faserstoffbahn vorliegt. Der Saugkasten 10 entwässert die mehr oder minder trockene Faserstoffbahn im Abschnitt A durch das durchlässige Sieb 6, das vorliegend als feststehendes Sieb ausgebildet ist. Die Abnahme erfolgt wiederum mittels eines Schabers 14 in einen Auffangbehälter 16. Der Saugkasten ist verschwenkt bzw. verfahrbar ausgeführt, um an das Sieb herangeführt bzw. von diesem abgenommen werden zu können.

In Fig. 4 ist eine weitere Ausführungsform der Anordnung gemäß Fig. 6, also eine solche mit einem Saugkasten, der an dem äußeren Sieb 6 anliegt, dargestellt, wobei in vorliegendem Fall das Sieb als Endlosband ausgebildet ist, das mit einer gewissen Geschwindigkeit bewegt wird. Dabei kann das Sieb entweder mit Kriechgeschwindigkeit laufen, um es besser reinigen zu können, beispielsweise mittels des eingezeichneten Sprührohres 22. Es ist aber auch möglich, die Geschwindigkeit des Siebes so zu wählen, daß sie in etwa der Geschwindigkeit der einströmenden Suspension S entspricht. In diesem Fall kann die Walze 3 sogar stillstehen. Die zwischen Sieb und Walze befindliche Suspension wird dann vom Sieb gefördert. Die Suspension gelangt wiederum nach einem ersten Entwässerungsabschnitt E als mehr oder minder trockener Stoff in einen zweiten Entwässerungsabschnitt A, der von einer Vakuumeinrichtung durch das sich Bewegen des Siebbandes 6 hindurch besaugt wird, zur weiteren Entwässerung. Der fast trockene Faserstoff wird dann auf dem Siebband weitertransportiert und vor der Umlenkrolle vom Siebband in den Auffangbehälter 16 geleitet. Dies kann auch mittels zweier am Siebband angebrachter Preßwalzen geschehen, mit denen die Entwässerungsleistung gesteigert und gleichzeitig der Faserstoff abgenommen werden kann.

Bei den bislang dargestellten Ausführungsformen in Fig. 1 bis Fig. 4 waren die Vakuumeinrichtung bzw. die Vakuumeinrichtungen immer der Manteloberfläche der Walze 3 gegenüberliegend angeordnet. Es ist aber auch möglich, wie in Fig. 5 dargestellt, die Walze 3 mit Durchbrechungen zu versehen und einer Saugkammer 24 im Inneren der Walze. Die Saugkammer 24 stellt einen besaugten Bereich A zur weiteren Entwässerung der auf der Walze befindlichen Fasersuspension dar, nachdem diese nach Durchlaufen des Entwässerungsabschnittes E in mehr oder minder trockener Form, beispielsweise als Faserstoffröllchen, vorliegt. Die Abdichtung der besaugten Kammer 24 gegen die rotierende Manteloberfläche 3 kann mittels von Gleitdichtungen 26 erfolgen.

Neben einem zylinderförmigen Körper 3, wie in den Fig. 1 bis 5, ist es auch möglich, einen Körper zu verwenden, der von der zylinderförmigen Gestalt abweicht, und beispielsweise, wie in Fig. 6 dargestellt, elliptisch ausgebildet ist. In diesem Fall nimmt der Krümmungsradius vom Auflaufen des Siebes bis zum Ablauf zu, wodurch eine sich ändernde Flächenpressung und damit eine sich ändernde Entwässerungsleistung erreicht wird. In vorliegendem Fall bedeutet dies, daß die Entwässerungsleistung aufgrund der steigenden Siebspannung vom Einlaufspalt her ständig zunimmt. Vorzugsweise steht der elliptische Körper still, und das umlaufende Siebband 6 bewegt sich relativ hierzu. Zur Reinigung oder zur Reparatur der Fläche ist es möglich, den elliptischen Körper zu verschwenken, beispielsweise um 180° zu drehen, so daß die zu reinigende Fläche dem Spritzrohr 20 gegenüberliegt. Ähnlich wie in Fig. 5, ist der elliptische Körper 3 hohl und weist in seinem Inneren eine Saugkammer 24 auf, die sich an den ersten Entwässerungsabschnitt E anschließt und zur weiteren Entwässerung der mehr oder minder trockenen Bahn besaugt ist. Wie eingezeichnet, wird hierbei Wasser aus der relativ trockenen Bahn in die Vakuumkammer 24 und damit das Walzeninnere gezogen. Die mittels des Siebes 6 transportierte Faserstoffbahn gelangt nach Abnahme des Siebes vom Walzenkörper in den Auffangbehälter 16. Der Reinigung des Siebes dient das Spritzrohr 22.

In Fig. 7 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung dargestellt, die sich dadurch auszeichnet, daß als weiteres Entwässerungsmittel nunmehr anstelle einer besaugten Zone eine Preßrolle 30 verwendet wird, die selbstverständlich auch ein Preßschuh oder eine befilzte Preßwalze sein kann. Die Preßwalze bzw. der Preßschuh dient wiederum der weiteren Entwässerung der auf der Walzenoberfläche haftenden Faserstoffbahn, die nach Durchlaufen der vorbestimmten Entwässerungsstrecke E am Punkt F in mehr oder minder trockener Form vorliegt. Das wasserdurchlässige Band 6 ist wiederum als stehend es Sieb ausgebildet, wobei das Sieb Durchbrechungen 8, die vorliegend nur schematisch dargestellt sind, aufweist und das Sieb zusammen mit der Manteloberfläche im gesamten Entwässerungsabschnitt E einen konvergierenden Spalt bildet. Die Preßwalze 30 liegt der Manteloberfläche gegenüber und entwässert die mehr oder minder trockene Faserstoffbahn weiter, beispielsweise nach innen, wenn die Walze 3 Durchbrechungen aufweist.

Fig. 8 zeigt eine analoge Ausführungsform wie Fig. 7, wobei in diesem Fall das durchlässige Siebband weiter um die Mantelfläche herumgeschlungen ist und die Preß- und Spannwalze 31 nicht direkt mit der auf der Manteloberfläche aufliegenden Faserstoffbahn in Kontakt kommt, sondern mit der Oberfläche des durchlässigen Siebes. Selbstverständlich kann hier auch wieder ein Preßschuh 33 vorgesehen sein, wie in Fig. 9A dargestellt.

Neben der weiteren Entwässerung mittels eines Preßschuhs gemäß Fig. 9A oder einer Preßrolle gemäß Fig. 8 ist es auch möglich, eine weitere Entwässerung mittels eines auf einem gewissen Umfangsabschnitt der Walze umlaufendem wasseraufnehmenden Band, beispielsweise einem Filzband, zu erreichen. Eine derartige Ausführungsform der Erfindung ist in Fig. 9 dargestellt. Wiederum wird die mittels des Stoffauflaufes 4 eingespritzte Fasersuspension in einer ersten Entwässerungszone E so weit entwässert, daß eine mehr oder minder trockene Bahn im Punkt F vorliegt. Hierbei ist es wesentlich, daß, wie bereits zuvor gesagt, sich die beiden Flächen relativ zueinander bewegen und optional auch als Reibkraft erhöhende Flächen ausgebildet sein können, so daß Scherkräfte in die zwischen den Flächen befindliche Suspension eingeleitet werden. Der mehr oder minder trockene Faserstoff wird mittels des umlaufenden wasseraufnehmenden Bandes 40, das vorzugsweise ein Filzband ist, weiter entwässert. Die Fasersuspension wird von der Mantelfläche der Walze 3 transportiert und gelangt in den Spalt 12 zwischen Filzband und Manteloberfläche. Die weitere Entwässerung der Bahn findet im Abschnitt A statt. Der Faserstoff selbst haftet am umlaufenden Filzband 40 und wird mit diesem weitertransportiert. Vom Filzband 40 wird der trockene Faserstoff beispielsweise mittels eines Schabers 14 abgenommen und in den Auffangbehälter 16 geleitet. Es ist auch möglich, anstelle eines Schabers eine Abnahmewalze vorzusehen. Auch können anstelle eines umlaufenden Filzbandes alleine auch Kombinationen eines Filzbandes mit einer oder mehreren Preßwalzen zur noch weiteren Steigerung der Entwässerungsleistung vorgesehen sein.

In Fig. 10 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung dargestellt, bei der vorteilhafterweise die vom wasserdurchlässigen Band umschlungene Entwässerungszone E in mindestens zwei Abschnitte unterteilt ist, in denen jede der gekrümmten Flächen unterschiedliche Krümmungen und/oder Winkel hat. Das Sieb 6 besteht in vorliegendem dargestellten Ausführungsbeispiel aus zwei Teilen 6′ und 6′′, die mit einem Gelenk 42 miteinander verbunden sind. Dieses Gelenk kann in speziellen Fällen auch verschiebbar gestaltet werden, so daß sich die Grenze der beiden Bereiche, die zu den jeweiligen Teilen 6, 6′ des Siebes gehören, geändert werden können. Die Unterteilung kann auch so vorgenommen werden, daß mehr als zwei Bereiche entstehen. Werden anstelle der hier gezeigten steifen Siebe biegeschlaffe Siebe verwendet, so ist das ohne weiteres möglich, da sie jeweils an einem Ende eingespannt werden können, wobei die Siebspannung mit Vorteil unterschiedlich sein kann. Die Siebe werden dann an einer fixierbaren Linie, die z. B. durch eine Befestigungsstange gebildet sein kann, verbunden. Auch die Befestigungsstange könnte wiederum verschiebbar sein. In vorliegendem Ausführungsbeispiel wird die weitere Entwässerung des mehr oder minder trockenen Faserstoffes nach dem ersten Entwässerungsabschnitt E mittels einer Vakuumvorrichtung, in diesem Fall einem fest gegenüber der äußeren Mantelfläche der Walze 3 installierten Saugkasten 10 vorgenommen. Die auf der Walzenoberfläche haftende Faserstoffsuspension wird nach Durchlaufen des weiteren Entwässerungsabschnittes A mittels eines Schabers 14 in ein Auffangfeld 16 geleitet.

In Fig. 11 ist ein Ausführungsbeispiel für ein Sieb 6 dargestellt, das insbesondere dann Verwendung finden kann, wenn ein feststehendes Sieb eingesetzt wird, also das Sieb im Raum nicht bewegt wird. In einem solchen Fall kann das Sieb in verschiedene Zonen mit unterschiedlichen Siebmaschenweiten geteilt sein, wobei in der Regel Siebmaschenweite oder Webart in Strömungsrichtung der Suspension gesehen gröber wird, um eine gleichbleibende Entwässerung der immer trockener werdenden Faserstoffbahn zu erlauben. Die Struktur des Siebes ist übertrieben gezeichnet, um sie zu verdeutlichen.

Mit der vorliegenden Vorrichtung und dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es somit erstmals möglich, eine mehr oder minder trockene Faserstoffbahn, die nach Durchlaufen eines ersten Entwässerungsabschnittes E gegebenenfalls in Form von Faserstoffröllchen vorliegt, noch weiter zu entwässern und so einen Trockengehalt der abgenommenen Fasern von wenigstens 20% zu erreichen.

Claims (37)

1. Verfahren zum Entwässern einer Faserstoffsuspension mit folgenden Schritten:

• 1.1 die zu entwässernde Suspension wird zwischen zwei Flächen eingeführt, und zwar zwischen eine äußere gekrümmte Fläche und eine innere gekrümmte Fläche und bildet zwischen der äußeren gekrümmten Fläche und der inneren gekrümmten Fläche eine Schicht aus;
• 1.2 die Schicht wird durch mindestens eine der gekrümmten Flächen entwässert;
• 1.3 die beiden Flächen bewegen sich mit einer Relativgeschwindigkeit zueinander derart, daß aus der Faserstoffsuspension nach einer vorbestimmten Entwässerungsstrecke eine mehr oder minder trockene Faserstoffbahn vorliegt, gegebenenfalls auch in Form von Faserstoffröllchen;

das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß

• 1.4 die mehr oder minder trockene Bahn nach der vorbestimmten Entwässerungsstrecke noch weiter entwässert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Faserstoffsuspension in einem Breitstrahl zwischen die beiden Flächen gelangt und dabei eine Geschwindigkeit hat, die der einen dieser Fläche mit einer Abweichung entspricht.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Suspension zwischen den Flächen, zumindest die Bereiche der vorbestimmten Entwässerungsstrecke, ein Druck von mindestens 0,01 bar herrscht, der durch die Siebspannung aufgebracht wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Relativgeschwindigkeit mindestens 5% der Geschwindigkeit der schneller laufenden Fläche beträgt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine der gekrümmten Flächen in Laufrichtung der anderen Fläche gesehen stillsteht.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine der gekrümmten Flächen glatt ist und die andere eine Reibkraft erhöhende Oberfläche aufweist.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden gekrümmten Flächen zumindest auf einem Teil des suspensionsführenden Bereiches relativ zueinander oszillieren.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden gekrümmten Flächen an mehreren Stellen des suspensionsführenden Bereiches relativ zueinander oszillieren.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Entwässerung mittels Pressen nach der vorbestimmten Entwässerungsstrecke vorgenommen wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Entwässerung mittels eines wasseraufnehmenden Band es nach der vorbestimmten Entwässerungsstrecke vorgenommen wird.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Entwässerung mittels Unterdruck nach der vorbestimmten Entwässerungsstrecke vorgenommen wird.

12. Vorrichtung zum Entwässern einer Faserstoffsuspension mit

• 12.1 einer gekrümmten Fläche (1), die von einem durchlässigen Band (6), das die äußere gekrümmte Fläche zur Verfügung stellt, umschlungen ist, wobei
• 12.2 das durchlässige Band (6) und/oder die gekrümmte Fläche (1) derart bewegbar sind, daß zwischen Band (6) und der gekrümmten Fläche (1) eine relative Geschwindigkeit herrscht, derart, daß aus der Faserstoffsuspension nach einer vorbestimmten Entwässerungsstrecke (E) eine mehr oder minder trockene Faserstoffbahn gebildet wird, gegebenenfalls auch in Form von Faserstoffröllchen;

die Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß

• 12.3 des weiteren Entwässerungsmittel vorgesehen sind, die die mehr oder minder trockene Bahn nach der vorbestimmten Entwässerungsstrecke (E) weiter entwässern.

13. Vorrichtung gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die weiteren Entwässerungsmittel mindestens eine an der gekrümmten Fläche und/oder dem Band angeordnete Vakuumvorrichtung (10) umfaßt.

14. Vorrichtung gemäß Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die weiteren Entwässerungsmittel mindestens eine an der gekrümmten Fläche und/oder dem Band angeordnete Preßvorrichtung (30) umfaßt.

15. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die weiteren Entwässerungsmittel mindestens ein an der gekrümmten Fläche und/oder dem Band angeordnetes wasseraufnehmendes Band (40) umfassen.

16. Entwässerungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß auch die gekrümmte Fläche durchlässig ist.

17. Entwässerungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die gekrümmte Fläche die Mantelfläche eines walzenförmigen Körpers (3) ist.

18. Entwässerungsvorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vakuumvorrichtung ein an der Walzenmanteloberfläche und/oder dem Band angeordneter Saugkasten ist.

19. Entwässerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die gekrümmte Fläche unterschiedliche Krümmungsradien aufweist.

20. Entwässerungsvorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Krümmungsradien in Laufrichtung kleiner werden.

21. Entwässerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßvorrichtung ein an der Walzenmanteloberfläche und/oder dem Band angeordnete Preßrolle ist.

22. Entwässerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß das wasseraufnehmende Band ein an der Walzenmanteloberfläche und/oder dem Band angeordnetes umlaufendes Filzband ist.

23. Entwässerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Mantelfläche Öffnungen in das Mantelinnere aufweist.

24. Entwässerungsvorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß im Mantelinneren eine Saugzone vorgesehen ist.

25. Entwässerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß das Band biegeschlaff ist.

26. Entwässerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß das Band biegesteif ist.

27. Entwässerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß das Band in Laufrichtung des Zylinders feststeht.

28. Entwässerungsvorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß das Band geteilt ist, indem es, in Laufrichtung betrachtet, aus mindestens zwei Bereichen besteht und daß beide Bereiche eine unterschiedliche Krümmung aufweisen.

29. Entwässerungsvorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilungslinie, die die Bereiche trennt, verschiebbar ist.

30. Entwässerungsvorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß das Band in der Entwässerungsvorrichtung durch ein Gelenk schwenkbar zum Zylinder hin befestigt ist.

31. Entwässerungsvorrichtung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß das Band mit einstellbarer Kraft gegen die Mantelfläche des walzenförmigen Körpers gedrückt wird.

32. Entwässerungsvorrichtung nach Anspruch 25, 30 oder 31, dadurch gekennzeichnet, daß das Band aus mindestens zwei durch Gelenke miteinander verbundenen Teilen besteht.

33. Entwässerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 27 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß das Band Öffnungen hat, die in unterschiedlichen Zonen des Bandes, in Laufrichtung des Zylinders gesehen, unterschiedlich sind.

34. Entwässerungsvorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß das Band als Siebschlaufe ausgebildet ist und mit einer Geschwindigkeit von max. 0,2 m/sec in Umfangsrichtung bewegbar ist.

35. Entwässerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 31 bis 34, dadurch gekennzeichnet, daß das Band der Entwässerungsvorrichtung in Umfangsrichtung der Mantelfläche des Walzenkörpers bewegbar ist.