DE19709294A1 - Siebpartie und Verfahren zur Blattbildung in einer Siebpartie - Google Patents

Siebpartie und Verfahren zur Blattbildung in einer Siebpartie

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Helmut Heinzmann
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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Siebpartie einer Papiermaschine, mit einem Stoffauflauf und wenigstens einem wasserdurchlässigen oder wasseraufnehmenden Band, auf das eine von dem Stoffauflauf ausgestoßene Faserstoffsuspension unter einem Nennwinkel größer Null einer quer zum Band verlaufenden Auftrefflinie aufgebracht wird.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Blattbildung in einer Siebpartie einer Papiermaschine, die einen Stoffauflauf sowie wenigstens ein wasserdurchlässiges oder wasseraufnehmendes Band aufweist, mit dem Schritt:
  • - Ausstoßen einer Faserstoffsuspension auf das Band unter einem Nennwinkel größer Null,
    Eine solche Siebpartie ist aus der EP-A-0 607 549 bekannt.
Siebpartien von Papiermaschinen sind allgemein bekannt. Der Begriff Papiermaschine soll sich im vorliegenden nicht nur auf eine Maschine zur Herstellung von Papier sondern auch auf eine Maschine zur Herstellung von Karton sowie eine Maschine zur Herstellung von mehrlagigem Papier oder Karton beziehen.
In der Siebpartie einer Papiermaschine wird eine flüssige Faserstoffsuspension auf ein Band aufgebracht, das wasser­ durchlässig oder wasseraufnehmend ist. In aller Regel ist das Band durch ein wasserdurchlässiges Sieb gebildet. In der Siebpartie wird die Faserstoffsuspension entwässert, wobei sich die Faserstoffe unter Bildung eines Papier- oder Kartonblattes formieren.
Um die Entwässerung zu unterstützen, sind Entwässerungselemente wie bspw. Leisten, Foils, Registerwalzen, Formierwalzen, etc. vorgesehen, die auf das Sieb mechanisch einwirken. Unter einem Entwässerungselement soll im Rahmen der vorliegenden Erfindung also nicht ein Saugkasten verstanden werden, der ohne mechanische Berührung des Bandes die Entwässerung unterstützt. Dabei versteht sich jedoch, daß ein Saugkasten gegenüber der Atmosphäre abgedichtet sein muß.
Bei den Siebpartien unterscheidet man sogenannte Spalt- oder Gapformer und sogenannte Langsiebformer.
Bei einem Langsiebformer wird die Faserstoffsuspension zunächst nur auf ein Sieb gespritzt und durch dieses hindurch mittels Entwässerungsleisten, Saugkästen, Foils etc. einseitig ent­ wässert.
Bei einem Gapformer wird die Faserstoffsuspension zwischen zwei Sieben entwässert. Eine solche Siebpartie ist bspw. aus der EP-A-0 607 549 bekannt. Bei einem solchen Gapformer laufen die zwei Siebe im Bereich von zwei Walzen keilförmig zusammen und üben einen Druck auf die Faserstoffsuspension aus. Dabei kann die Mantelfläche einer der zwei ersten Walzen als Stützfläche für die Siebe fungieren. Durch den Druck der Siebe auf die Faserstoffsuspension wird das Wasser ausgedrückt, und am Ende der Entwässerung bleibt eine die Faserstoffbahn bildende Fasermatte zwischen den Sieben zurück. Nach der stützenden Walze können weitere Entwässerungselemente, z. B. Saugkästen, Leisten, Foils, oder ein sogenanntes D-Teil mit wechselseitig angeordneten Leisten folgen. Häufig sind im Stützbereich der ersten Walze, die in der Regel als Formierwalze ausgebildet ist, maschinen­ breite Druckelemente angeordnet, die Druckimpulse in die Suspension einbringen, um der Rückflockung der Fasern entgegen­ zuwirken. Gleichzeitig können diese Elemente auch entwässerungs­ fördernd wirken.
Die aus der EP-A-0 607 549 bekannte Siebpartie ist ein Gapformer vom sogenannten Roll-Blade-Typ. Bei diesem Typ beginnt die Entwässerung zunächst an der stützenden Walze. Weitere Entwäs­ serungselemente wie Leisten sind hinter der stützenden Walze angeordnet. Im Gegensatz hierzu wird die Faserstoffsuspension bei Gapformern vom Blade-Roll-Typ zuerst an z. B. Leistenelementen entwässert.
Bei einer Kombination von einem Langsiebformer mit einem Gapformer spricht man von einem Hybridformer.
All diese Siebpartien bzw. Blattbildungseinheiten haben zum Ziel, eine bezüglich der Papiereigenschaften, wie z. B. Formation, Durchsicht, Feinstoff- und Ascheverteilung, Gleichmäßigkeit der Festigkeitseigenschaften und der Flächenmasse etc., hoch­ wertige Papierbahn herzustellen.
Bei diesen Siebpartien werden zum Erreichen dieser Ziele Leisten oder ähnliches zum Einleiten von Druckimpulsen in die Suspension während der Entwässerungsphase eingesetzt.
Während bei langsamen Papiermaschinengeschwindigkeiten die erreichten Papierqualitäten meist akzeptabel sind, so stellt man bei steigenden Maschinengeschwindigkeiten fest, daß die Papiereigenschaften zunehmend sensibler auf die Maschinen- Parameter reagieren. Besonders problematisch sind dabei Beein­ trächtigungen der Querprofile der Papierqualitätsmerkmale bei steigenden Papiermaschinengeschwindigkeiten.
Zum einen spielt der Stoffauflauf eine wichtige Rolle. Beispiels­ weise kann die Strahldicke bei nicht parallelem Stoffauflaufspalt über die Breite infolge z. B. von Temperatureinflüssen nicht konstant sein. Bei stoffdichtegeregelten Stoffaufläufen kann die Stoffdichte über die Breite variieren. Auch die Anordnung des Stoffauflaufes bezüglich des Bandes kann eine Rolle spielen, da die Strahlauftreffbedingungen bspw. durch Einbautoleranzen in Querrichtung beeinflußt werden können.
Ein weiterer Einflußfaktor sind die Entwässerungselemente. Deren Geometrie kann aufgrund von Fertigungstoleranzen zu Änderungen der Querprofile führen. Auch können Positionsungenauigkeiten infolge von rauhen Betriebsbedingungen, Temperaturschwankungen etc. zu Querprofilbeeinträchtigungen führen.
Schließlich ist auch das Band bzw. sind die Bänder für Beein­ trächtigungen der Querprofile der hergestellten Faserstoffbahn verantwortlich. Insbesondere die Entwässerungseigenschaften des Bandes können aufgrund von fertigungsbedingten Qualitäts­ unterschieden in Querrichtung variieren. Weiterhin kann durch über die Breite des Bandes ungleichmäßige Zugspannungen eine Beeinträchtigung des Querprofils der Faserstoffbahn bzw. der hergestellten Papierbahn erfolgen.
Dabei versteht sich, daß die Auswirkungen der oben genannten Parameter auf das Querprofil der Faserstoffbahn sehr klein sein können. Beispielsweise können Auswirkungen auf das Flächenge­ wichtsquerprofil so klein sein, daß sie mit herkömmlicher Online- Meßtechnik an der Papiermaschine nicht aufgelöst werden können. Diese Auswirkungen zeigen sich aber in Form eines welligen, aus hunderten von Lagen bestehenden Tambours.
Das der Erfindung zugrundeliegende Problem besteht also darin, die eingangs genannte Siebpartie bzw. das eingangs genannte Verfahren zur Blattbildung in einer Siebpartie derart zu verbessern, daß die Eigenschaften der fertiggestellten Faser­ stoffbahn auch bei hohen Papiermaschinengeschwindigkeiten über die Bahnbreite den Sollprofilen entsprechen.
Diese Aufgabe wird bei der eingangs genannten Siebpartie dadurch gelöst, daß zwischen der Auftrefflinie und einem ersten Entwäs­ serungselement der Siebpartie eine Initialentwässerungsstrecke vorgesehen ist und daß die Initialentwässerungsleistung in der Initialentwässerungsstrecke über die Breite des Bandes einstell­ bar ist.
Bei dem eingangs genannten Verfahren zur Blattbildung in einer Siebpartie wird dieses Problem dadurch gelöst, daß die Faser­ stoffsuspension in einer Initialentwässerungsstrecke zwischen einer Auftrefflinie der Faserstoffsuspension auf das Band und einem ersten Entwässerungselement initialentwässert wird, wobei die Initialentwässerungsleistung in der Initialentwässerungs­ strecke über die Breite des Bandes einstellbar ist.
Der Erfinder hat erkannt, daß bezüglich der oben beschriebenen Probleme dem ersten Abschnitt der Entwässerung, der sogenannten Initialentwässerung besondere Bedeutung zukommt. Die Initialent­ wässerungsstrecke, in der die Initialentwässerung stattfindet, wird erfindungsgemäß als die Strecke von der Auftrefflinie der Faserstoffsuspension auf das Band und dem ersten Entwässerungs­ element definiert. Alternativ ist es jedoch auch möglich, die Initialentwässerungsstrecke als jene Strecke zu definieren, innerhalb derer der Faserstoffsuspension 20% des Wassers entzogen wird. Ebenso ist es möglich, die Initialentwäs­ serungsstrecke als jene Strecke zu definieren, innerhalb derer die Schichthöhe der Faserstoffsuspension von dem ursprünglichen Wert im Bereich der Auftrefflinie auf etwa 80% dieses Wertes abgesunken ist. Schließlich ist es auch möglich, die Initialent­ wässerungsstrecke als jene Strecke zu definieren, innerhalb der das Flächengewicht der sich bildenden Fasermatte in der Faserstoffsuspension einen Wert von etwa 10 g/m2 erreicht hat. Ab einem solchen Wert des Flächengewichtes der sich bildenden Fasermatte wird der Entwässerungswiderstand der Fasermatte größer als der Entwässerungswiderstand des Bandes (Siebes). Der Wert von 10 g/m2 bezieht sich dabei jeweils auf ein Band (Sieb). In der Regel sind die Initialentwässerungsstrecken gemäß den verschiedenen Definitionen etwa gleich lang. Es versteht sich jedoch, daß in dem Fall, daß sich aufgrund der verschiedenen Definitionen unterschiedliche Werte der Initialentwässerungs­ strecke ergeben (z. B. aufgrund der Art der Faserstoffsuspension), die obigen Definitionen austauschbar sein sollen.
Entscheidend ist, daß in der Initialentwässerungsstrecke eine Entwässerung durch das Band oder in dieses hinein erfolgt. Das heißt, das Band sollte direkt im Bereich der Auftrefflinie nicht durch Leisten oder ähnliches abgedeckt sein.
Da zu Beginn der Entwässerung keine Fasermatte und kurze Zeit später eine nur sehr dünne Fasermatte vorhanden ist, ist die Entwässerungsgeschwindigkeit bei einem bestimmten Ent­ wässerungsdruck wesentlich höher als zu einem späteren Zeitpunkt, wenn eine dickere Fasermatte vorhanden ist. In der Initialent­ wässerungsstrecke wird der Entwässerungswiderstand im wesent­ lichen nur durch das Band bzw. die Bänder bestimmt. Kleinste Unterschiede des Entwässerungswiderstandes des Bandes bzw. der Bänder in Querrichtung, z. B. infolge der oben erwähnten Längs­ spannungsunterschiede oder infolge von herstellungsbedingten Eigenschaftsunterschieden ("Webfehler"), führen zu unterschied­ lich starken Entwässerungen. Dies führt nach einer gewissen Entwässerungsstrecke zu Unterschieden in dem Schichthöhen­ querprofil. Erreicht nun die Suspension mit diesem ungleichen Schichthöhenquerprofil das erste Entwässerungselement, z. B. den Teil eines Gapformers, an dem beide Bänder (Siebe) die Suspension berühren, so erfahren die dicken Stellen der Suspen­ sion durch das Band/die Bänder durch kurz danach folgende Druckelemente, z. B. Leisten, höhere Druckimpulse als die dünnen Stellen. Die Folge sind ungleiche Papiereigenschaften über die Breite und über die Blattdicke, wie z. B. Formation, Aschegehalt usw., sowie Querströmungen von "Schichthöhenbergen" zu "Schicht­ höhentälern" und somit Bereiche mit unterschiedlicher Faserorien­ tierung. Weiterhin kann die Initialentwässerung durch den Stoffauflauf beeinflußt werden.
Bei konventionellen Stoffaufläufen, bei denen das Flächenge­ wichtsquerprofil durch Verändern der örtlichen Spaltweite mittels einer Blende eingestellt wird, werden beim Einstellvorgang örtlich die Geometrieparameter des Düsenauslaßbereiches, wie Blendenvorstand, örtliche Spaltweite, Unterlippenvorstand etc., verändert. Das Verändern dieser Parameter beeinflußt den Ausstoßwinkel (Strahlwinkel) des Stoffauflaufstrahles maßgeblich. Ist der Strahlwinkel über die Stoffauflaufbreite unterschiedlich, so ist auch die freie Strahllänge bis zum Auftreffen auf das Band über die Breite unterschiedlich. Daraus folgt, daß die Strahlauftrefflinie nicht gerade und senkrecht zur Maschinen­ laufrichtung ist. Es entstehen also Zonen mit unterschiedlich langen Initialentwässerungsstrecken, gemessen vom örtlichen Strahlauftreffpunkt bis zum ersten Entwässerungselement, z. B. bis zur ersten Leiste eines Langsiebformers oder bis zu dem Punkt eines Roll-Blade-Gapformers, ab dem die Mantelfläche der Formierwalze als Stützfläche für die beiden Bänder fungiert.
Auch bei stoffdichtegeregelten Stoffaufläufen treten ähnliche Mechanismen auf. Bei stoffdichtegeregelten Stoffaufläufen wird durch örtliche Einstellung der Stoffkonzentration über die Breite ein gewünschtes Flächengewichtsquerprofil eingestellt. Falls die Stoffdichte über die Breite des Bandes nicht gleichmäßig sein sollte, stellt sich auch in diesem Fall nach einer be­ stimmten Initialentwässerungsstrecke ein ungleiches Schichthöhen­ querprofil ein, da die Entwässerungsgeschwindigkeit bei unter­ schiedlichen Stoffdichten unterschiedlich ist.
Dadurch, daß erfindungsgemäß die Entwässerungsleistung in der Initialentwässerungszone über die Breite des Bandes einstellbar ist, lassen sich diese oben beschriebenen negativen Einflüsse seitens der Bänder (Siebe), seitens des Stoffauflaufes und/oder seitens des ersten Entwässerungselementes bzw. der ersten Entwässerungselemente kompensieren.
Unter Entwässerungsleistung ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung die Menge des in der Initialentwässerungsstrecke aus der Faserstoffsuspension entnommenen Wassers zu verstehen.
Der Initialentwässerung in der Initialentwässerungsstrecke kommt aus folgenden Gründen besondere Bedeutung zu. Die Geschwin­ digkeitskomponente des auf die Bahn auftreffenden Faserstoff­ strahls senkrecht zum Sieb nimmt proportional zur Strahlgeschwin­ digkeit zu. Der dynamische Druck nimmt somit mit dem Quadrat der senkrechten Geschwindigkeitskomponente zu. Dieser dynamische Druck entspricht dem Entwässerungsdruck im Strahlauftreffbereich. Hieraus läßt sich erkennen, daß gerade bei hohen Strahlge­ schwindigkeiten, wie sie für hohe Maschinengeschwindigkeiten gewünscht sind, für einen konstanten Strahlauftreffwinkel große Entwässerungsdrücke entstehen. Durch die Maßnahme, die Initial­ entwässerungsleistung in der Initialentwässerungsstrecke über die Breite des Bandes einstellbar zu gestalten, können daher zu große Entwässerungsunterschiede über die Breite des Bandes und somit zu große Schichthöhenunterschiede im Verlauf der Initialentwässerungsstrecke verhindert werden.
Die Entwässerungsleistung kann dabei auf vielfältige Weise in Querrichtung des Bandes variiert werden.
Besonders bei stoffdichtegeregelten Stoffaufläufen in Kombination mit einer Formiereinheit führt die Umsetzung des erfindungs­ gemäßen Gedankens zu besseren Papiereigenschaften und -quali­ täten. Im Gegensatz zu blendengeregelten Stoffaufläufen bleibt bei dieser Art von Stoffaufläufen die Blendenposition zeitlich konstant, da sie nicht zur Ausregelung des Flächengewichts­ querprofils verwendet wird.
Aus der FI84735 ist ein Gapformer bekannt, bei dem die Faser­ stoffsuspension unter einem Winkel von 0° in den Spalt gespritzt wird. Die Schichtdicke ist dabei über die Breite des Suspensions­ strahles im Formierspalt profilierbar. Dies wird durch eine durchbiegegesteuerte Brustwalze erreicht. Das Ziel dabei ist, das Dickenquerprofil im fertigen Papier zu beeinflussen, da der zugehörige Stoffauflauf keine Blende aufweist.
Bei dieser Siebpartie ist nachteilig, daß der Stoffauflaufstrahl beidseitig durch starre Walzenoberflächen geformt und zwangs­ kalibriert wird. Dies führt zu örtlichen Querströmungen im Formierspalt infolge der Verdrängung der Suspension aus Bereichen kleiner Formierspalthöhe in Richtung größerer Formspalthöhen. Für den Fall, daß das Schichthöhenquerprofil des in den Formier­ spalt zugeführten Stoffauflaufstrahles nicht gleichmäßig ist, entstehen örtliche Querströmungen von den "dicken Stellen" zu den "dünnen Stellen". Dies geschieht auch dann, wenn der Formierspalt über die Breite annähernd konstant ist.
Im Gegensatz hierzu ist bei der vorliegenden Erfindung eine Initialentwässerungsstrecke zwischen der Auftrefflinie der Faserstoffsuspension auf das Band und dem ersten Entwässerungs­ element vorgesehen, wobei die Entwässerungsleistung in dieser Initialentwässerungsstrecke über die Breite des Bandes einstell­ bar ist. Daher kann mit der erfindungsgemäßen Siebpartie im Gegensatz zu der aus der FI84735 bekannten Siebpartie gewähr­ leistet werden, daß das Schichthöhenquerprofil gleichmäßig ist, wenn die Faserstoffsuspension in den Formierspalt eines Gap­ formers eintritt.
Auch aus der US-A-5,480,513 ist eine Anordnung bekannt, bei der im Formierspaltbereich eine durchbiegegesteuerte Brustwalze zum Einsatz kommt. Zusätzlich ist bei dieser bekannten Siebpartie das Siebspannungsquerprofil einstellbar. Hierzu wird die Wirkrichtung von die Durchbiegung hervorrufenden Stempeln so gewählt, daß sie annähernd parallel zur Strahlrichtung verläuft.
Hierdurch soll erreicht werden, die durch die Durchbiegung der Brustwalze zur Profilierung des Formierspaltes hervorgerufenen Änderungen der Siebspannung in Querrichtung auszugleichen.
Auch bei dieser bekannten Siebpartie wird die Faserstoff­ suspension unter einem Winkel von 0° in den Formierspalt eingespritzt. Es besteht bei dieser bekannten Siebpartie ebenfalls keine Möglichkeit, eine Initialentwässerungsleistung vor Eintritt in den Formierspalt einzustellen. Auch bei dieser bekannten Anordnung kann daher eine Faserstoffsuspension mit einem ungleichmäßigen Schichthöhenquerprofil in den Formierspalt eingeführt werden, so daß Querströmungen stattfinden, die zu ungleichen Papiereigenschaften über die Breite führen. Erfin­ dungsgemäß kann durch Einstellen der Entwässerungsleistung in der Initialentwässerungsstrecke dagegen erreicht werden, daß eine Faserstoffsuspension mit einem gleichmäßigen Schicht­ höhenquerprofil in den Formierspalt eines Gapformers eintritt, so daß Querströmungen vermieden werden. Die Erfindung ist besonders vorteilhaft einsetzbar bei hochgefüllten Papieren, wie z. B. Naturtiefdruckpapier (SC-Papier), da die Retention sehr empfindlich auf unterschiedliche Schichthöhen reagiert. Bei Herstellung von einschichtigen Faserstofflagen ist die Erfindung insbesondere bei Flächengewichten kleiner 100 g pro m2 anwendbar. Bei der Herstellung mehrschichtiger Faserstoffbahnen gibt es keine Obergrenze.
Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn die Initialentwässerungs­ strecke über die Breite des Bandes einstellbar ist, wenn also mit anderen Worten die Strecke zwischen der Auftrefflinie der Faserstoffsuspension auf das Band und dem ersten Entwässerungs­ element (z. B. Formierwalze oder Entwässerungsleiste) einstellbar ist.
Durch das Einstellen der Entwässerungsstrecke kann bspw. erreicht werden, daß die in Querrichtung dickeren Abschnitte der Faser­ stoffbahn eine längere Initialentwässerungsstrecke durchlaufen als die dünneren Abschnitte. Hierdurch können also ungleichmäßige Schichthöhenquerprofile ausgeglichen werden.
Besonders bevorzugt ist es, wenn die Initialentwässerungsstrecke über die Breite des Bandes in Abhängigkeit von der Schichthöhe der Faserstoffsuspension bei Auflauf auf das erste Entwässerungs­ element geregelt ist.
Durch die Einrichtung eines solchen Regelkreises läßt sich in Verbindung mit der einstellbaren Entwässerungsleistung auf vorteilhafte Weise erreichen, daß die Faserstoffbahn mit einer über die Breite des Bandes konstanten Schichthöhe auf das erste Entwässerungselement aufläuft.
Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn Mittel zur berührungslosen Messung der Schichthöhe der Faserstoffsuspension bei Auflauf auf das erste Entwässerungselement vorgesehen sind.
Derartige Mittel können bspw. optische Aufzeichnungsmittel wie Kamera-Arrays sein. Alternativ ist es auch möglich, die Ober­ fläche der Faserstoffsuspension mit einem Laser abzuscannen. Es sind auch radarähnliche Techniken denkbar.
Anstelle einer Regelung in Abhängigkeit von der Schichthöhe der Faserstoffsuspension ist es auch möglich, die Initialent­ wässerungsleistung in der Initialentwässerungsstrecke in Abhängigkeit von anderen Parametern der Faserstoffsuspension im Bereich des Auflaufs auf das erste Entwässerungselement zu regeln. Diese Parameter können bspw. die Faserorientierung, die Formation, der Aschegehalt oder die Ascheverteilung sein. Solange On-Line-Meßtechniken zur Erfassung dieser Parameter im Bereich der Initialentwässerungsstrecke bspw. aus Kosten­ gründen nicht realisierbar sind, kann die Initialent­ wässerungsleistung in der Initialentwässerungsstrecke auch in Abhängigkeit von Parametern des fertiggestellten Papiers eingestellt werden. Dies Parameter können ebenfalls die Faser­ orientierung, die Formation, der Aschegehalt oder die Asche­ verteilung im fertigen Papier sein.
Von besonderem Vorzug ist es, wenn der Nennwinkel, unter dem die Faserstoffsuspension auf das Band aufgebracht wird, im Bereich von 0 < α ≦ 30°, vorzugsweise im Bereich 0 < α ≦ 10°, besonders bevorzugt im Bereich von 2 bis 6° liegt.
In diesen Winkelbereichen ist einerseits gewährleistet, daß die auf das Band auftreffende Faserstoffsuspension durch das bzw. in das Band hinein hinreichend stark entwässert wird. Andererseits können größere Auftreffwinkel zu unerwünschten Turbulenzen, im Extremfall sogar zu einem Aufspritzen der Faserstoffsuspension führen.
Es versteht sich, daß der ideale Winkel auch in Abhängigkeit von der Strahlgeschwindigkeit sowie der Geschwindigkeit der Papiermaschine gewählt wird.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die Initialentwässerungsstrecke durch Einstellen der Auftrefflinie der Faserstoffsuspension auf das Band einstellbar.
Diese Maßnahme ist insofern besonders vorteilhaft, als auf die Auftrefflinie der Faserstoffsuspension auf das Band mit ver­ gleichsweise einfachen Mitteln Einfluß genommen werden kann.
Zur Verdeutlichung sei angenommen, daß die Auflauflinie, mit der das Band auf das erste Entwässerungselement aufläuft, gerade sei. Falls nun die Auftrefflinie der Faserstoffsuspension auf das Band, die gewöhnlich parallel zu der Auflauflinie verläuft, über die Breite des Bandes verändert wird, so daß sich bspw. einen bogenförmige Auftrefflinie einstellt, kann die Initialent­ wässerungsstrecke am Rand bspw. länger sein als in der Mitte. Eine solche Einstellung wird man wählen, wenn die Faserstoff­ suspension bei Auflaufen auf das Entwässerungselement ohne Einflußnahme auf die Auftrefflinie eine größere Dicke aufweist als in der Mitte. Durch die längere Entwässerungsstrecke im Randbereich werden diese Abschnitte der Faserstoffbahn stärker entwässert, so daß durch Einstellung der Auftrefflinie eine konstante Schichthöhe bei Auflauf auf das erste Entwässerungs­ element erreicht werden kann. Aufgrund des gleichmäßigen Schichthöhenquerprofils können dann keine Querströmungen infolge einer Verdrängung am ersten Entwässerungselement, bspw. im Formierspalt, auftreten.
Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn die Auftrefflinie dadurch einstellbar ist, daß das Höhenprofil des Bandes über die Breite des Bandes einstellbar ist.
Auf das Höhenprofil bzw. Höhenquerprofil des Bandes kann auf verschiedene Weise vergleichsweise einfach Einfluß genommen werden. Eine Veränderung des Höhenprofils des Bandes über dessen Breite, z. B. derart, daß sich eine Wölbung des Bandes einstellt, führt dazu, daß auch die Auftrefflinie gekrümmt verläuft. Dies ist vergleichbar mit dem Profil eines Kegelschnittes. Durch die somit gekrümmte Auftrefflinie ist die Initialentwässerungs­ strecke für unterschiedliche Querabschnitte der Faserstoff­ suspension eine andere. Durch Einstellen des Höhenprofiles des Bandes läßt sich somit die gewünschte Querprofilierung der Faserstoffsuspension vor Auflauf auf das erste Entwässerungs­ element erzielen.
Besonders bevorzugt ist es, wenn das Höhenprofil des Bandes mittels einer Walze einstellbar ist, um die das Band geschlungen ist.
Als Walze kann zu diesem Zweck eine bei Siebpartien ohnehin in aller Regel vorhandene Brustwalze eingesetzt werden. Daher sind zur Einstellung des Höhenprofils des Bandes keine zusätz­ lichen Elemente notwendig.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist die Strecke zwischen einer Ablauflinie des Bandes von der Walze und der Auftrefflinie kleiner als 500 mm, vorzugsweise kleiner als 350 mm, besonders bevorzugt kleiner als 200 mm.
Bei der Wahl derartiger Strecken kann mit vergleichsweise geringen Änderungen an der Mantelfläche der Walze eine nennens­ werte Änderung des Höhenprofils des Bandes erzeugt werden.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform ist das Höhenprofil des Bandes mittels eines Entwässerungselementes einstellbar, das auf das Band wirkt.
Zu diesem Zweck eignet sich insbesondere das erste Entwässerungs­ element. Insbesondere bei Roll-Blade-Gapformern, bei denen das erste Entwässerungselement eine Entwässerungsleiste ist, läßt sich das Höhenprofil vergleichsweise einfach einstellen.
Dabei ist es bevorzugt, wenn Mittel zur Durchbiegung der Walze bzw. des Entwässerungselementes zur Einstellung des Höhenprofils des Bandes vorgesehen sind.
Bei dieser Maßnahme werden die Walze und/oder das Entwässerungs­ element insgesamt über ihre Längserstreckung, also quer zur Laufrichtung des Bandes durchgebogen. Hierdurch kann das Höhenprofil des Bandes somit in eine konkave oder konvexe Form gebracht werden.
Besonders bevorzugt ist es jedoch, wenn Mittel zur sektoriellen Beeinflussung der Walze bzw. des Entwässerungselementes zur Einstellung des Höhenprofils des Bandes vorgesehen sind.
Derartige Mittel zur sektoriellen Beeinflussung sind bspw. aus der oben genannten US-A-5,480,513 bekannt. Häufig sind derartige Mittel durch eine Reihe von in Querrichtung des Bandes ange­ ordneten Stempelglieder gebildet. Solche Stempel werden in der Regel hydraulisch betätigt, auf die Art der Betätigung kommt es jedoch nicht an. So sind bspw. auch pneumatische oder elektromotorische Betätigungsmittel denkbar.
Im Falle der sektoriellen Beeinflussung einer Walze ist die Walze häufig so ausgebildet, daß die Stempelglieder im Inneren der Walze angeordnet sind und bspw. mit Gleitschuhen versehen sind, die gegen die Innenseite des Walzenmantels anliegen.
Auf diese Weise kann das Höhenprofil des Bandes beliebig eingestellt werden, bspw. auch wellenförmig. Es versteht sich, daß die Teilung der Stempelglieder die "Auflösung" bestimmt, mit der das Höhenprofil eingestellt werden kann.
Im Falle der sektoriellen Beeinflussung eines Entwässerungs­ elementes würde das Entwässerungselement bspw. durch eine Reihe von einzelnen Entwässerungsgliedern gebildet sein, die über jeweilige Stempelglieder etwa senkrecht zur Bandlaufrichtung betätigbar sind, um das Höhenprofil des Bandes einzustellen.
Es versteht sich, daß die beschriebenen Maßnahmen auch kombiniert werden können, daß also bspw. Mittel zur sektoriellen Beeinflus­ sung der Walze als auch Mittel zur sektoriellen Beeinflussung des Entwässerungselementes vorgesehen sein können.
Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn die Walze weitere Mittel zur sektoriellen Beeinflussung der Siebspannung aufweist.
Mit derartigen Mitteln läßt sich zwar, wie es aus der US-A- 5,480,513 entnehmbar ist, das Höhenprofil des Bandes nicht einstellen, allerdings kann die Siebspannung hierdurch so eingestellt werden, daß das Sieb in dem Fall, daß das Höhenprofil nicht aktiv beeinflußt wird, keine Verwerfungen aufgrund von unterschiedlichen Zugspannungen über die Breite des Bandes vorliegen. Mit anderen Worten wird durch die Einstellung der Siebspannung ein gerades Nenn-Höhenprofil eingerichtet. Ausgehend hiervon kann das Höhenprofil des Bandes durch die oben genannten Mittel beeinflußt werden, um andere, über die Breite des Bandes variierende Parameter der Siebpartie zu kompensieren.
Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn die Mittel zur Einstellung des Höhenprofils des Bandes und die Mittel zur Einstellung der Siebspannung zusammengefaßt sind.
Während die Motel zur Einstellung der Siebspannung herkömm­ licherweise eine Wirkrichtung etwa parallel zur Siebebene haben und die Mittel zur Einstellung des Höhenprofils in der Regel eine Wirkrichtung etwa senkrecht zur Siebebene aufweisen, wurde erkannt, daß beide Beeinflussungsarten auch durch ein einziges Beeinflussungsmittel erreicht werden können. Dabei muß der Winkel, unter dem die zusammengefaßten Mittel auf das Band einwirken, derart eingestellt sein, daß Wirkkomponenten parallel zur Siebebene und senkrecht zur Siebebene vorliegen.
Vorzugsweise wirken die zusammengefaßten Mittel unter einem Winkel auf das Band ein, der größer ist als 5°, vorzugsweise größer als 10°. Besonders bevorzugt ist ein Wert größer als 15°.
Hierdurch wird erreicht, daß die zusammengefaßten Mittel nicht allzu stark ausgelenkt werden müssen, um eine wirksame Beein­ flussung des Höhenprofils des Bandes zu erzeugen.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Auftrefflinie dadurch einstellbar, daß der Winkel, unter dem die Faserstoffsuspension auf das Band aufgebracht wird, über die Breite des Bandes gegenüber dem Nennwinkel einstellbar ist.
Diese Ausführungsform geht von dem Gedanken aus, daß die Auftrefflinie auch durch Beeinflussung des Stoffauflaufes verändert werden kann.
So ist es bspw. denkbar, den Stoffauflauf über die Breite des Bandes zu sektionieren und die einzelnen Stoffauflaufsektionen um kleine Winkel unabhängig voneinander drehbar bzw. schwenkbar auszuführen. Hierdurch läßt sich die Auftrefflinie sektionsweise beeinflussen.
Es ist jedoch auch denkbar, die Lippen des Stoffauflaufes einzeln oder gemeinsam zu beeinflussen, um den Winkel zu beeinflussen, unter dem die Faserstoffsuspension auf das Band aufgebracht wird. Dabei ist es natürlich auch möglich, die Lippen zu sektionieren bzw. biegeweich auszugestalten, um hierdurch die Auftrefflinie in Querrichtung mittels geeigneter Stellglieder variieren zu können. Besonders bevorzugt ist es, wenn die Oberlippe in ihrer Neigung abschnittsweise einstellbar ist. Es ist jedoch auch denkbar, eine Anordnung vorzusehen, wie sie in der DE 42 41 076 C2 vorgeschlagen wird. Hierbei ist die Unterlippe des Stoffauflaufes durch ein verstellbares Strömungs­ element beeinflußbar, wobei der Coanda-Effekt ausgenutzt wird.
In der genannten DE 42 41 076 C2 befindet sich kein Hinweis darauf, den dort angegebenen Stoffauflauf dazu zu nutzen, eine Initialentwässerungsstrecke einzustellen. Es hat sich jedoch gezeigt, daß erst die Erkenntnis, eine solche Initialent­ wässerungsstrecke zwischen der Auftrefflinie der Faserstoff­ suspension und dem ersten Entwässerungselement vorzusehen, die Möglichkeit eröffnet, den bekannten Stoffauflauf erfindungsgemäß zur Beeinflussung einer Initialentwässerungsleistung zu nutzen.
Das bedeutet, daß die Nenn-Strahlauftrefflinie auf einem Sieb ebenfalls zeitlich kontant bleibt. Somit kann durch Verändern der Auftrefflinie gegenüber der Nennauftrefflinie eine örtliche Beeinflussung der Initialentwässerungsstrecke über die Breite des Bandes beeinflußt werden. Insbesondere bei Verwendung eines Roll-Blade-Gapformers kann daher erreicht werden, daß das Schichthöhenquerprofil der Faserstoffsuspension am Einlauf des kalibrierenden Formierspaltes im wesentlichen konstant ist. Daher treten keine Querströmungen infolge einer Verdrängung im Formierspalt auf.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Initialentwässerungsstrecke dadurch über die Breite des Bandes einstellbar, daß die Auflauflinie des Bandes auf das erste Entwässerungselement über die Breite des Bandes einstellbar ist.
Bei dieser Ausführungsform wird von dem Gedanken ausgegangen, daß die Initialentwässerungsstrecke auch dadurch einstellbar ist, daß die Auflauflinie in Laufrichtung des Bandes über dessen Breite variierbar gestaltet wird.
Hierzu ist es bspw. denkbar, ein als Leiste ausgebildetes erstes Entwässerungselement parallel zur Bandlaufrichtung durchzubiegen. Hierdurch würde eine konvexe oder konkave Auflauflinie des Bandes auf das Entwässerungselement erzeugt werden.
Besonders bevorzugt ist es jedoch bei dieser Ausführungsform, wenn an dem ersten Entwässerungselement Mittel zur sektoriellen Beeinflussung der Auflauflinie des Bandes auf das erste Entwäs­ serungselement vorgesehen sind.
In diesem Fall kann bspw. ein als Leiste ausgebildetes erstes Entwässerungselement in Sektoren unterteilt werden. Die einzelnen Sektoren der Leiste werden dann bspw. mittels Stempelgliedern parallel zur Bandlaufrichtung versetzt, um die Auflauflinie variabel einstellen zu können.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind in der Initialentwässerungsstrecke Saugmittel zum Anlegen eines Vakuums an das Band vorgesehen, wobei die Stärke und/oder die Einwirk­ dauer des Vakuums über die Breite des Bandes einstellbar ist bzw. sind.
Bei dieser Ausführungsform wird die Entwässerungsleistung in der Initialentwässerungsstrecke nicht mechanisch beeinflußt. Statt dessen werden in der Initialentwässerungsstrecke Saugmittel vorgesehen, deren Vakuum über die Breite des Bandes einstellbar ist. Dabei kann einerseits die Stärke des Vakuums über die Breite variiert werden. Alternativ oder akkumulativ kann die Einwirk­ dauer des Vakuums über die Breite des Bandes variiert werden. Während im ersten Fall die Saugmittel hierzu in Querrichtung des Bandes in Sektionen unterteilt werden, werden die Saugmittel bei der zweiten Lösung in Laufrichtung des Bandes sektioniert. Eine Kombination dieser Maßnahmen kann daher bspw. zu einem Array von Saugmittelabschnitten führen, die individuell ansteuer­ bar sind, um die Initialentwässerungsleistung in der Initialent­ wässerungsstrecke beeinflussen zu können.
Es ist weiterhin von Vorzug, wenn die Siebpartie ein Hybridformer mit einem Langsiebabschnitt und einem Doppelsiebabschnitt ist, wobei die Initialentwässerungsstrecke des Hybridformers von der Auftrefflinie der Faserstoffsuspension auf den Langsiebab­ schnitt bis etwa zu dem Doppelsiebabschnitt reicht, wobei in der Initialentwässerungsstrecke wenigstens ein Entwässerungs­ element vorgesehen ist, wobei zwischen der Auftrefflinie und dem Entwässerungselement eine Erstentwässerungsstrecke vorgesehen ist, und wobei die Erstentwässerungsleistung in der Erstentwäs­ serungsstrecke über die Breite des Bandes einstellbar ist.
Mit dieser Art von Siebpartie lassen sich insbesondere die Faserstofformation und die Ascheverteilung in der Faserstoff­ suspension aufideale Weise einstellen. Die Erstentwässerungs­ strecke ist dabei eine Teilstrecke der Initialentwässerungs­ strecke. Die Initialentwässerungsstrecke wird bei dieser Ausführungsform somit nicht durch die Entfernung von der Auftrefflinie zu einem ersten Entwässerungselement definiert, sondern über den Zustand der Faserstoffsuspension. Bei dieser Definition der Initialentwässerungsstrecke reicht diese von der Auftrefflinie bis dort, wo der Faserstoffsuspension etwa 30% des Wassers entzogen ist. Eine äquivalente Definition ist, daß die Initialentwässerungsstrecke von der Auftrefflinie bis dort reicht, wo die Schichthöhe auf etwa 80% abgesunken ist. Ebenfalls äquivalent ist eine Definition, wonach die Initialent­ wässerungsstrecke von der Auftrefflinie bis dort reicht, wo das Flächengewicht der sich in der Faserstoffsuspension bildenden Fasermatte einen Wert von etwa 10 g/m2 erreicht hat.
Die Ausführungsform eines Hybridformers mit einer derart definierten Erstentwässerungsstrecke, insbesondere zur Einstel­ lung der Formation und der Ascheverteilung, wird unabhängig davon als eigene Erfindung angesehen, ob die Initialent­ wässerungsleistung in der Initialentwässerungsstrecke insgesamt dazu einstellbar ist, das Schichthöhenquerprofil am Auflauf­ bereich der Faserstoffsuspension auf den Doppelsiebabschnitt auf einen konstanten Wert einzustellen.
Besonders bevorzugt ist es jedoch, wenn in der Initialentwäs­ serungsstrecke Saugmittel zum Anlegen eines Vakuums an das Band vorgesehen sind und wenn die Stärke und/oder die Einwirkdauer des Vakuums über die Breite des Bandes einstellbar ist bzw. sind.
Durch diese Maßnahme kann zusätzlich zu der Einstellung der Erstentwässerungsleistung die Initialentwässerungsleistung über die Breite des Bandes durch die Saugmittel derart eingestellt werden, daß die Faserstoffsuspension beim Auflauf auf den Doppelsiebabschnitt ein konstantes Schichthöhenquerprofil aufweist.
Die Initialentwässerungsleistung läßt sich generell, wie oben beschrieben, auf verschiedene Art und Weisen beeinflussen. Zum einen kann die Initialentwässerungsstrecke über die Breite des Bandes einstellbar sein. Zu diesem Zweck kann die Auftrefflinie der Faserstoffsuspension auf das Band einstellbar sein. Es kann jedoch auch die Auflauflinie des Bandes auf das erste Entwäs­ serungselement einstellbar sein. Andererseits kann die Initial­ entwässerungsleistung auch durch Saugmittel einstellbar sein. Es versteht sich, daß auch beliebige Kombinationen dieser einzelnen Maßnahmen zu dem gewünschten Erfolg führen können.
Die Erfindung ist sowohl bei Langsieb-, bei Gap- und bei Hybridformern einsetzbar. Dabei können stoffdichtegeregelte Stoffaufläufe oder blendengeregelte Stoffaufläufe Einsatz finden.
Insbesondere bei stoffdichtegeregelten Stoffaufläufen in Kombination mit einem Gapformer führt die Umsetzung des erfin­ dungsgemäßen Gedankens zu wesentlich besseren Papiereigenschaften und -qualitäten bei hohen Maschinengeschwindigkeiten, bspw. größer 1.200 m/min oder sogar über 1.500 m/min.
Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und die nachste­ hend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in den jeweils angegebenen Kombinationen, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Darstellung eines Gapformers in schematischer Form;
Fig. 2 eine Draufsicht auf eine Initialentwässerungsstrecke des Gapformers von Fig. 1;
Fig. 3 eine schematische Darstellung der Initialentwäs­ serungsstrecke einer erfindungsgemäßen Siebpartie;
Fig. 4 eine Vorderansicht der Siebpartie von Fig. 3;
Fig. 5 eine Draufsicht auf die Siebpartie von Fig. 3 bei einer mittigen Absenkung der Brustwalze;
Fig. 6 eine Draufsicht auf die Siebpartie von Fig. 3 bei einer mittigen Anhebung der Brustwalze;
Fig. 6a eine alternative Ausführungsform der Siebpartie von
Fig. 3, wobei im Bereich der Initialentwässerungs­ strecke sektionierte Saugmittel vorgesehen sind;
Fig. 7 eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Siebpartie;
Fig. 8 eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Siebpartie;
Fig. 9 eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Siebpartie;
Fig. 10 bis 14 Darstellungen einer weiteren erfindungsgemäßen Siebpartie zur Erläuterung der unterschiedlichen, auf die Blattbildung der Faserstoffsuspension in der Initialentwässerungsstrecke einwirkenden Parameter;
Fig. 15 eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Siebpartie;
Fig. 16 eine Ausführungsform eines Stoffauflaufes der erfin­ dungsgemäßen Siebpartie;
Fig. 17 eine weitere Ausführungsform eines Stoffauflaufes der erfindungsgemäßen Siebpartie;
Fig. 18 eine weitere Ausführungsform eines Stoffauflaufes der erfindungsgemäßen Siebpartie; und
Fig. 19 eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Siebpartie.
In Fig. 1 ist in schematischer Seitenansicht ein Ausschnitt einer Siebpartie 10 des Standes der Technik gezeigt.
Die Siebpartie ist ein Gapformer 10 mit einem Stoffauflauf 12, mittels dessen eine Faserstoffsuspension auf ein unteres Band 14 unter einem Winkel α aufgespritzt wird. Die auf das untere Band 14 aufgespritzte Faserstoffsuspension läuft in einen Formierspalt ein, der durch das untere Band 14 und ein oberes Band 16 gebildet wird. Dabei werden das untere Band 14 und das obere Band 16 um ein erstes Entwässerungselement in Form einer Formierwalze 20 geführt.
Das untere Band 14 wird vor dem Aufbringen der Faserstoff­ suspension um ein Stützelement 18 in der Form einer Brustwalze geführt. Zwischen der Brustwalze 18 und der Formierwalze 20 wird das untere Band 14 in einer Ebene 22 geführt. Eine Schnitt­ linie zwischen der Ebene 22 und der durch den Stoffauflauf 12 eingerichteten Strahlebene 24 bildet eine sogenannte Auftreff­ linie 28. Zwischen der Auftrefflinie 28 und einer Auflauflinie 30 auf das erste Entwässerungselement, das vorliegend durch den Formierspalt der Formierwalze 20 gebildet ist, ist eine sogenannte Initialentwässerungsstrecke x vorgesehen. Die Initialentwässerungsstrecke x ist in Fig. 2 in der Draufsicht gezeigt. Es ist erkennbar, daß die Auftrefflinie 28 und die Auflauflinie 30 in der Regel senkrecht zur Laufrichtung des Bandes 14 verlaufen.
Die Bänder 14, 16 können wasserdurchlässig oder wasseraufnehmend sein. Im folgenden wird davon ausgegangen, daß es sich um wasserdurchlässige Bänder handelt. Die Bänder werden daher im folgenden als Siebe bezeichnet.
Erfindungsgemäß soll die Entwässerungsleistung in der Initialent­ wässerungsstrecke beeinflußt werden, insbesondere, um ein gleichmäßiges Schichthöhenquerprofil der Faserstoffsuspension im Bereich der Auflauflinie 30 zu erhalten. Hierdurch werden insbesondere Querströmungen im Formierbereich vermieden, die zu Bereichen unterschiedlicher Faserorientierung führen können.
Entscheidend hierfür ist, daß eine gewisse Initialentwässerungs­ strecke x vor dem Eintritt in den Formierspalt (bei 30) erfolgt. Diese Initialentwässerungsstrecke kann sehr kurz sein.
Im Gegensatz zu Lösungen, wie sie in der F184735 oder US-A- 5,480,513 vorgeschlagen werden, wird auf die Faserstoffsuspension durch Einstellung der Entwässerungsleistung vor dem Auflaufen auf das erste Entwässerungselement Einfluß genommen, so daß die Faserstoffsuspension ein gleichmäßiges Schichthöhenquerprofil bei Eintritt in den Formierspalt aufweist. Bei den Lösungen, die in der FI84735 und der US-A-5,480,513 vorgeschlagen werden, erfolgt keine Einflußnahme auf die Faserstoffsuspension vor dem Eintritt in den Formierspalt. Vielmehr wird die Dicke des Formierspaltes durch eine Reihe von Stempelgliedern im Inneren der Brustwalze variiert. Die Faserstoffsuspension wird zwischen den Walzenoberflächen der Brustwalze und einer gegenüberliegenden Formierwalze daher zwangskalibriert, was zu örtlichen Quer­ strömungen im Formierspalt führt.
Erfindungsgemäß kann die Initialentwässerungsleistung in der Initialentwässerungsstrecke durch Verändern der Initialentwäs­ serungsstrecke selbst über die Breite des Siebes einstellbar sein. Beispiele hierfür sind in den Fig. 3 bis 6 und 7 bis 18 gezeigt.
Eine erfindungsgemaße Siebpartie 31 zur Einstellung der Initial­ entwässerungsstrecke ist in Fig. 3 schematisch dargestellt. Elemente der Fig. 3, die Elementen in Fig. 1 entsprechen, sind mit gleichen Bezugsziffern dargestellt.
Bei dieser Ausführungsform ist die Brustwalze 18 dazu ausgelegt, das Sieb 14 über die Siebbreite unterschiedlich stark um einen Betrag Δz anzuheben oder abzusenken. In Fig. 3 ist dies schema­ tisch dadurch herausgestellt, daß ein bestimmter Querabschnitt 18' der Brustwalze 18 um einen positiven Wert von Δz gegenüber der Nennposition der Brustwalze 18 angehoben ist. Das Sieb 14 verläuft von dem Abschnitt 18' zu der Auflauflinie 30 geneigt gegenüber der Ebene 22. Dadurch bildet sich eine neue Schnitt­ linie 28 r' zwischen dem Sieb 14' und der Strahlebene 24, so daß die Initialentwässerungsstrecke um einen Wert Δxr verlängert wird.
Es versteht sich, daß die Darstellung von Fig. 3 zur Verdeut­ lichung dieser Zusammenhänge stark vergrößert und bezüglich der Winkelangaben verzerrt ist.
So beträgt der Winkel α zwischen der Siebebene 22 und der Strahlebene 24 in der Regel weniger als 10°, vorzugsweise 2 bis 6°, insbesondere etwa 3°.
Daher kann man zur Vereinfachung der Zusammenhänge und zur Berechnung der Änderung der Initialentwässerungsstrecke x annehmen, daß das Sieb 14' etwa parallel zu dem Sieb 14 verläuft. In diesem Fall ergibt sich zwischen der Siebebene 22 und der Strahlebene 24 eine ideale Schnittlinie 28 i'. Entsprechend verlängert sich die Initialentwässerungsstrecke x um einen Wert Δxi. Unter dieser Annahme gilt:
tan α = Δz/Δxi.
Hieraus ergibt sich, daß bei einem Winkel α = 4° der Wert Δxi etwa 7 mm beträgt, wenn Δz 0,5 mm beträgt. Falls der Winkel α bspw. 3,8° beträgt, beträgt der Wert von Δxi 11 mm.
Daraus folgt, daß die Auftrefflinie bei gegebenen Werten von Δz umso stärker beeinflußbar ist, je kleiner der Winkel α ist.
Die Strecke zwischen der Ablauflinie des Siebes 14 von der Brustwalze 18 und der Auftrefflinie 28 ist in Fig. 3 durch die Bezugsziffer a angegeben. Der Wert von a sollte so bemessen sein, daß auch ein geringer Hub um Δz zu nennenswerten Verände­ rungen von Δx führt. Vorzugsweise sollte der Abstand a kleiner sein als 500 mm. Besonders bevorzugt sind Werte ≦ 200 mm.
In Fig. 3 ist weiter schematisch ein Mittel 32 zur Ermittlung der Schichthöhe der Faserstoffsuspension gezeigt, das bspw. durch eine Laserscannereinrichtung gebildet sein kann. Ein Laserstrahl ist schematisch bei 33 gezeigt. Idealerweise sollte der Laserstrahl 33 so nahe wie möglich an der Auflauflinie 30 auf die Faserstoffsuspension auftreffen.
Die Mittel zur Messung der Schichthöhe können dazu verwendet werden, die Schichthöhe in einem geschlossenen Regelkreis auf einen gleichmäßigen bzw. konstanten Wert über die Breite des Siebes 14 zu regeln.
Zur Verdeutlichung der obigen Zusammenhänge ist in Fig. 4 eine Vorderansicht der Siebpartie 31 gezeigt. Die Fig. 5 und 6 zeigen jeweils Draufsichten auf die Siebpartie 31.
In Fig. 4 ist eine Mantellinie 34 der Brustwalze 18 angedeutet. Durch geeignete Mittel läßt sich die Mantellinie über die Breite des Siebes 14 um Werte von Δz variieren. Hierdurch läßt sich das Höhenprofil des Siebes 14 einstellen. Eine konvexe Mantel­ fläche 34' bei Werten von Δz größer Null führt ebenfalls zu einem konvexen Höhenprofil des Siebes 14. Eine konkave Mantel­ fläche 34'' bei Werten von Δz kleiner Null führt zu einem konkaven Höhenprofil des Siebes 14.
In Fig. 5 ist dargestellt, wie sich die Auftrefflinie 28 ändert, wenn die Mantellinie 34 der Brustwalze 18 auf eine konkave Mantellinie 34'' eingestellt wird. Hierdurch erhält die Auftreff­ linie 28 einen bogenförmigen Verlauf 28'', so daß die Initialent­ wässerungsstrecke x in Randbereichen des Siebes 14 länger ist als in einem mittleren Bereich.
Gleichermaßen führt die Mantellinie 34' der Fig. 4 zu einem bogenförmigen Verlauf der Auftrefflinie 28', bei dem die Initialentwässerungsstrecke x in einem mittleren Bereich des Siebes 14 länger ist als in den Randbereichen.
Diese Zusammenhänge lassen sich bspw. anhand der Theorie der Kegelschnitte erklären.
Falls sich also herausstellt, daß die Faserstoffsuspension bei einer angenommenen Mantellinie 34 in einen mittleren Bereich des Siebes dicker ist als in den Randbereichen, so würde man die Mantellinie der Brustwalze 18 gemäß der Mantellinie 34' verändern. Hierdurch wäre die Entwässerungsstrecke für den mittleren Bereich der Faserstoffsuspension länger als für die Randbereiche. Hierdurch würde der mittlere Bereich in der Initialentwässerungsstrecke stärker entwässert, so daß sich bei der Auflauflinie 30 ein konstantes Schichthöhenquerprofil einstellt. Für den Fall, daß die Faserstoffsuspension bei einer Mantellinie 34 in einen mittleren Bereich dünner ist als in den Randbereichen, würde man die Mantellinie 34'' wählen.
Die Größenverhältnis bzw. Längenverhältnisse sind bei den Fig. 4 bis 6 zur Verdeutlichung der Zusammenhänge stark verzerrt dargestellt. Es versteht sich auch, daß zwischen der Nennmantel­ linie 34 und den geänderten Mantellinien 34', 34'' beliebige Zwischenpositionen gewählt werden können, um das Schichthöhen­ querprofil an der Auflauflinie 30 konstant zu halten.
Die beschriebenen konvexen bzw. konkaven Mantellinien 34', 34'' können dadurch erzeugt werden, daß die Walze 18 insgesamt durchgebogen wird. Es ist jedoch auch möglich, Mittel zur sektoriellen Beeinflussung der Mantelfläche 34 vorzusehen. In diesem Fall ist es auch möglich, anstelle der konkaven und konvexen Mantelflächen 34', 34'' wellige Mantelflächen beliebiger Form einzustellen.
In Fig. 6a ist eine weitere Ausführungsform einer erfindungs­ gemäßen Siebpartie 35 gezeigt. Der generelle Aufbau kann der Siebpartie 31 der Fig. 3 entsprechen. Anstelle von Mitteln zur Veränderung der Mantelfläche 34 der Brustwalze 18 sind bei dieser Ausführungsform jedoch Saugmittel 36 vorgesehen, die an der Unterseite des Siebes 14 angeordnet und in Querrichtung in eine Vielzahl von Sektoren unterteilt sind.
Indem an die einzelnen Sektoren ein Vakuum unterschiedlicher Stärke angelegt wird, kann die Entwässerungsleistung in der Initialentwässerungsstrecke über die Breite des Siebes 14 beeinflußt werden. Auch in diesem Fall läßt sich erreichen, daß die Faserstoffsuspension an der Auflauflinie 30 ein kon­ stantes Schichthöhenquerprofil aufweist.
Zusätzlich zu der Unterteilung der Saugmittel 36 in unterschied­ liche Sektoren über die Breite des Siebes 14 können die Saug­ mittel 36 auch in Laufrichtung des Siebes 14 unterteilt sein. Hierdurch wird es möglich, die Einwirkdauer des Vakuums auf die Faserstoffsuspension zu variieren. In diesem Fall könnte für alle Sektoren mit dem gleichen Vakuum gearbeitet werden.
Fig. 7 zeigt eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Siebpartie 40.
Die Siebpartie 40 weist einen Stoffauflauf 42 auf, aus dem ein Strahl einer Faserstoffsuspension 43 auf ein Untersieb 44 gerichtet wird. Das Untersieb 44 wird vor der Initialent­ wässerungsstrecke x über eine Brustwalze 48 umgelenkt und wird gemeinsam mit einem Obersieb 46 um eine Formierwalze 50 geführt. Die Formierwalze 50 ist bei dieser Ausführungsform mit einem Saugabschnitt 51 versehen.
Es versteht sich jedoch, daß die Formierwalze 50 auch unbesaugt sein kann. Anstelle einer Formierwalze kann auch eine weitere Brustwalze vorgesehen sein.
In der Brustwalze 48 sind Mittel 52 vorgesehen, die zur Einstel­ lung des Höhenprofils des Siebes 44 dienen. Die Wirkachse der Mittel 52 verläuft etwa senkrecht zu der Siebebene 58 und geht vorzugsweise durch eine Ablauflinie, an der das Sieb 44 von der Brustwalze 48 abläuft.
In der Brustwalze 48 sind weiterhin Mittel 56 zur Beeinflussung der Siebspannung vorgesehen. Die Mittel 56 und die Mittel 54 können jeweils durch eine Reihe von quer zur Sieblaufrichtung angeordneten Stempelgliedern gebildet sein, die von innen gegen den Mantel der Brustwalze 48 drücken, um einerseits das Höhen­ profil des Untersiebes 44 und andererseits dessen Zugspannung über die Breite einstellen zu können.
Die Mittel 56 sind gegenüber den Mitteln 52 um einen Winkel β versetzt angeordnet, der vorzugsweise kleiner ist als 90°. Die Mittel 56 bilden eine Wirkachse, die so ausgerichtet ist, daß sie etwa die Winkelhalbierende eines Winkels γ bildet, der durch die Ebene 58 des Siebes 44 sowie durch eine Ebene 60 gebildet ist, in der das Sieb 44 auf die Brustwalze 48 aufläuft.
Die Reihen von Stempelgliedern 52 bzw. 56 können über die Breite fluchten oder versetzt angeordnet sein. Die Teilung der Stempel­ reihe 56 kann größer sein als die der Stempelreihe 52.
Die Stempelreihe 56 dient in erster Linie zur Durchbiege­ kompensation der Brustwalze 48 infolge der Siebspannung und infolge des Eigengewichtes.
In Fig. 8 ist eine weitere Ausführungsform einer erfindungs­ gemäßen Siebpartie 70 dargestellt.
Die Siebpartie 70 weist einen Stoffauflauf 72, ein Untersieb 74, ein Obersieb 76, eine Formierwalze 78 und eine Brustwalze 80 auf, deren Aufbau etwa denen der Fig. 7 entspricht und auf die daher vorliegend nicht näher eingegangen wird.
Im Gegensatz zu den zwei Stempelreihen 52, 56 der Fig. 7 ist bei der Siebpartie 70 nur eine einzige Stempelreihe 82 vor­ gesehen, deren Wirkrichtung 84 unter einem Winkel δ gegenüber der Siebebene 86 ausgerichtet ist.
Der Winkel δ liegt dabei vorzugsweise im Bereich zwischen 80 und 10° und ist vorzugsweise größer als 15°. Hierdurch kann erreicht werden, daß die Stempelreihe 82 die Funktion der Stempelreihe 52 der Fig. 7 und die Funktion der Stempelreihe 56 der Fig. 7 gleichzeitig übernimmt. Mit anderen Worten wird mit nur einer Stempelreihe 82 sowohl die Durchbiegung der Brustwalze infolge der Siebspannung und des Eigengewichtes als auch das Höhenprofil des Siebes eingestellt.
In Fig. 9 ist eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Siebpartie 90 gezeigt.
Die Siebpartie 90 weist einen Stoffauflauf 92 auf, aus dem ein Strahl einer Faserstoffsuspension 93 austritt. Der Strahl trifft auf ein Untersieb 94 auf, das um eine Brustwalze 98 geführt ist. Das Untersieb 94 ist gemeinsam mit einem Obersieb 96 um eine Formierwalze 100 geführt.
In der Brustwalze 98 sind schematisch Mittel 102, 104 angedeutet, die entsprechend den Mitteln 52, 56 der Fig. 7 ausgebildet sein können und zur Durchbiegungskompensation bzw. zur Einstellung des Höhenprofils des Siebes 94 dienen.
Bei dieser Ausführungsform trifft die Unterseite des Strahls 93 auf das Sieb 94 entlang einer Auftrefflinie 28 auf. Zwischen der Auftrefflinie 28 und einer Auflauflinie 30 des Untersiebes 94 auf die Formierwalze 100 ist eine Initialentwässerungsstrecke x ausgebildet.
Bei dieser Ausführungsform trifft der Strahl der Faserstoff­ suspension 93 in einer Linie 106 an dem Obersieb 96 auf, die in Laufrichtung der Siebe 94, 96 vor der Auftrefflinie 28 liegt.
Auch bei dieser Ausführungsform kann die Entwässerungsleistung in der Initialentwässerungsstrecke x eingestellt werden, wie es oben in bezug auf die Ausführungsformen der Fig. 3 bis 6 beschrieben worden ist. Entscheidend ist, daß an der Auftreff­ linie 28 und direkt hiernach eine Entwässerung durch das Sieb 94 stattfindet.
In den Fig. 10 bis 14 ist eine weitere erfindungsgemäße Aus­ führungsform einer Siebpartie 110 gezeigt. Die Siebpartie 110 weist einen Stoffauflauf 112 auf. Eine Faserstoffsuspension 120 tritt aus einem Spalt 118 einer Breite 119 des Stoffauflaufes 112 aus, der durch eine Unterlippe 114 und eine Oberlippe 116 begrenzt ist.
Die Faserstoffsuspension 120 trifft unter einem Winkel größer Null auf einer Auftrefflinie 28 auf das Sieb 122 auf. Das Sieb 122 ist vor der Auftrefflinie 28 um eine Brustwalze 124 geführt, die eine Reihe von Stempelgliedern 126 aufweist.
Ein auf die Auftrefflinie 28 folgendes erstes Entwässerungs­ element ist bei 128 gezeigt. Ein folgendes Entwässerungselement ist mit 130 bezeichnet. Die Entwässerungselemente 128, 130 sind bei dieser Ausführungsform Entwässerungsleisten.
In Fig. 10 ist eine Situation dargestellt, bei der der Spalt 118 des Stoffauflaufes 112 in der Mitte eine Engstelle aufweist. Der Faserstoffstrahl wird daher stärker zum Sieb 122 hin ablenkt und trifft früher auf das Sieb 122 auf. Daher ist die Initialent­ wässerungsstrecke x in der Mitte des Siebes 122 größer als in den Randbereichen. Diese Situation tritt bei Stoffaufläufen 112 auf, bei denen das Flächengewichtsquerprofil über die Breite 119 des Spaltes 118 eingestellt wird. Die Krümmung der Strahl­ auftrefflinie 128 kann durch die Brustwalze 124 gemäß dem oben unter Bezug auf die Fig. 3 bis 6 beschriebenen Verfahren wieder ausgeglichen werden, so daß die Initialentwässerungsstrecke für den mittleren Bereich der Faserstoffsuspension 120 genauso groß ist wie für die Randbereiche.
Die in Fig. 10 dargestellte Situation kann jedoch auch bei stoffdichtegeregelten Stoffaufläufen auftreten, wenn das Faserorientierungsquerprofil mittels der Breite 119 des Spaltes 118 eingestellt wird. Die Kompensation erfolgt auf äquivalente Weise.
In Fig. 11 sind die gleichen Elemente wie in Fig. 10 dargestellt, wobei die Breite 119 des Spaltes 118 in der Mitte größer ist als in den Randbereichen. Daher ist die Initialentwässerungs­ strecke x für den mittleren Bereich der Faserstoffsuspension 120 kleiner als für die Randbereiche. Auch dies kann durch Ansteuerung der Stempelreihe 126 der Brustwalze 124 ausgeglichen werden, so daß die Initialentwässerungsstrecke x für alle Bereiche der Faserstoffsuspension 120 gleich lang ist.
In Fig. 12 ist eine Situation dargestellt, bei der die Breite des Spaltes 119. in Querrichtung konstant ist. Allerdings zeigt sich eine Geometrieabweichung des ersten Entwässerungselementes 128. Das erste Entwässerungselement 128 ist bei der Darstellung der Fig. 12 nach unten durchgebogen. Hierdurch verformt sich die Auftrefflinie 28, so daß die Initialentwässerungsstrecke x über die Breite des Siebes 122 nicht mehr konstant ist. Auch dieser Einfluß kann mittels der Brustwalze 124 kompensiert werden.
In Fig. 13 ist eine komplementäre Situation dargestellt, bei der das erste Entwässerungselement 128 nach oben durchgebogen ist. Hierdurch verlängert sich die Initialentwässerungsstrecke x im mittleren Bereich der Faserstoffsuspension 120. Auch dieser Einfluß kann über die Brustwalze 124 kompensiert werden.
In Fig. 14 ist eine Situation dargestellt, bei der die Geometrie des Spaltes 118 und die des ersten Entwässerungselementes 128 ideal sind. Allerdings wird bei dem hier verwendeten Stoffauflauf 112' das Flächengewichtsquerprofil über ein sektional veränder­ bares Stoffdichtequerprofil eingestellt. Die Auftrefflinie 128 kann in diesem Fall gerade und senkrecht zu der Sieblaufrichtung ausgerichtet sein, wie es in Fig. 14 dargestellt ist. Aufgrund einer möglicherweise ungleichen Stoffdichte über die Breite des Bandes ergibt sich jedoch an der Auflauflinie 30 ein unregelmäßiges Schichthöhenquerprofil. Wie es in Fig. 14 gezeigt ist, ist das Schichthöhenquerprofil kurz vor der Auflauflinie 30 derart, daß die Faserstoffsuspension 120 in der Mitte eine relativ große Schichthöhe aufweist, wohingegen die Schichthöhe der Randbereiche relativ klein ist.
Um bei der Auflauflinie 30 ein konstantes Schichthöhenquerprofil zu erreichen, wird in dem Fall der Fig. 14 die Initialentwäs­ serungsstrecke x über die Breite des Siebes 122 so eingestellt, daß der mittlere Bereich der Faserstoffsuspension 120 eine vergleichsweise lange Initialentwässerungsstrecke durchlaufen muß, die Randbereiche dahingegen eine relativ kurze Initialent­ wässerungsstrecke. Hierdurch kann erreicht werden, daß das Schichthöhenquerprofil der Faserstoffsuspension 120 im Bereich der Auflauflinie 30 über die Breite konstant ist.
Die in Fig. 10 bis 14 gezeigten Darstellungen von verschiedenen Problemen, die bei einer Siebpartie 110 auftreten können, sind lediglich beispielhaft zu verstehen. Auch die Maßnahmen zur Kompensation, in diesem Fall mittels der Brustwalze 124 mit der zugeordneten Stempelreihe 126 sind lediglich beispielhaft. Die in den Fig. 10 bis 14 angedeuteten Probleme könnten bspw. auch dadurch gelöst werden, daß Saugmittel gemäß Fig. 6a vorgesehen werden.
Eine weitere alternative Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Siebpartie 140 ist in Fig. 15 dargestellt.
Die Siebpartie 140 weist einen Stoffauflauf 142 auf, der in Richtung eines Pfeils 143 verschwenkbar ist, bspw. in eine Position 142'.
Ein Untersieb 144 ist um eine Brustwalze 146 geführt, und das erste Entwässerungselement ist durch eine Formier- oder Brust­ walze 148 gebildet.
In der Grundstellung des Stoffauflaufes 142 ergibt sich eine Auftrefflinie 28 bei einem Winkel α zwischen der Strahlebene und der Siebebene. Zwischen der Auftrefflinie 28 und der Auflauflinie 30 ist die Initialentwässerungsstrecke x ausgebil­ det.
Durch Verschwenken des Stoffauflaufes 142 in die Position 142' ändert sich der Winkel zwischen der Strahlebene und der Siebebene auf einen Wert von α'. Entsprechend ergibt sich eine andere Auftrefflinie 28' und somit eine unterschiedliche Initialentwäs­ serungsstrecke x'.
Die Darstellung in Fig. 15 ist rein schematischer Natur. Es versteht sich, daß die Neigung des Stoffauflaufes 142 über die Breite des Siebes 144 veränderlich einstellbar sein muß, um die Entwässerungsleistung in der Initialentwässerungsstrecke x über die Breite des Siebes 144 variabel gestalten zu können. Dabei ist es denkbar, den Stoffauflauf 142 über die Breite des Siebes 144 durchzubiegen, so daß sich eine konvexe bzw. konkave Auftrefflinie 28 ergibt, wie es vergleichbar in den Fig. 5 und 6 dargestellt ist. Besonders bevorzugt ist es jedoch, den Stoffauflauf über die Breite des Siebes 144 zu sektionieren. In diesem Fall kann die Auftrefflinie 28 beliebige Formen annehmen.
Besonders bevorzugte Ausführungsformen von sektionierten Stoffaufläufen sind in den Fig. 16 bis 18 dargestellt.
Fig. 16 zeigt einen Stoffauflauf 150 mit einer Oberlippe 152 und einer Unterlippe 154. Auslaßseitig ist an der Unterlippe eine Strahlleiteinrichtung 156 vorgesehen, die mit der Unterlippe 154 fluchtet und eine Abrißkante 158 aufweist. Durch Verdrehen der Strahlleiteinrichtung 156 kann der Strahlwinkel unter Ausnutzung des Coanda-Effektes variiert werden. Ein solcher Stoffauflauf ist an sich aus der DE 42 41 076 C2 bekannt. Es versteht sich, daß in Fig. 16 lediglich eine Sektion des Stoffauflaufes 150 im Schnitt dargestellt ist. Mit anderen Worten sind bei diesem Stoffauflauf eine Vielzahl von Strahlleitein­ richtungen 156 vorgesehen, so daß sich der Strahlwinkel und damit die Auftrefflinie 28 über die Breite des Siebes variieren lassen.
Eine alternative Ausführungsform eines Stoffauflaufes 160 ist in Fig. 17 dargestellt.
Der Stoffauflauf 160 weist eine Oberlippe 162 und eine Unterlippe 164 auf. Die Oberlippe 162 ist mit einer Mehrzahl von Längskerben 166 versehen, die von deren Stirnseite ausgehen, so daß einzelne, zungenartige Oberlippensegmente 168 gebildet werden. Wie es durch Pfeile 169 angedeutet ist, kann auf die Oberlippensegmente 168 derart Einfluß genommen werden, daß der Strahlwinkel und damit die Auftrefflinie 28 über die Breite des jeweiligen Siebes einstellbar sind.
Der Stoffauflauf 160 eignet sich insbesondere für die Kombination mit einer Stoffdichteregelung, da die durch Veränderungen der Oberlippensegmente 168 hervorgerufene Änderung der Spaltbreite auf die Stoffdichte keinen Einfluß hat.
In Fig. 18 ist eine weitere alternative Ausführungsform des Stoffauflaufes 170 dargestellt.
Der Stoffauflauf 170 weist eine Oberlippe 172 und eine Unterlippe 174 auf.
Die Oberlippe 172 ist in eine Mehrzahl von Oberlippensegmenten 176 aufgeteilt, die verschwenkbar ausgebildet sind, wie es durch den Pfeil 177 angedeutet ist.
Gleichermaßen ist die Unterlippe 174 in eine Vielzahl von Unterlippensegmenten 178 aufgeteilt, die ebenfalls verschwenkbar sind, wie es durch den entsprechenden Pfeil 179 angedeutet ist.
Bei dieser Ausführungsform ist es möglich, sowohl die Spaltbreite des Stoffauflaufes 170 als auch den Strahlwinkel einzustellen. Zur Einstellung der Spaltbreite werden die Oberlippensegmente 176 relativ zu den Unterlippensegmenten 178 verstellt, so daß sich über die Breite des Siebes bspw. eine konstante Spaltbreite einstellt.
Zur Veränderung des Strahlwinkels werden jeweils ein Oberlippen­ segment 176 und ein zugeordnetes, direkt darunterliegendes Unter­ lippensegment 178 synchron miteinander bewegt, so daß die Breite des Spaltes zwischen diesen konstant bleibt, der Strahl jedoch unter einem anderen Winkel auf das Sieb abgegeben wird als bei andere Paaren von Oberlippensegment 176 und Unterlippensegment 178.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Siebpartie ist in Fig. 19 generell mit der Bezugsziffer 200 versehen.
Die Siebpartie 200 ist als Hybridformer 200 mit einem Langsiebab­ schnitt 202 und einem Doppelsiebabschnitt 204 versehen.
Ein Untersieb 206 läuft über eine Brustwalze 210 des Langsiebab­ schnittes 202 und anschließend etwa horizontal oder leicht geneigt zu dem Doppelsiebabschnitt 204.
In dem Doppelsiebabschnitt 204 werden das Untersieb 206 und ein Obersieb 208 gemeinsam um eine Formierwalze 209 geführt.
Eine Faserstoffsuspension wird mittels eines Stoffauflaufes 212 unter einem Winkel α auf das Untersieb 206 in einen Bereich kurz hinter der Brustwalze 210 aufgebracht. Hierdurch wird eine Auftrefflinie 28 gebildet, die eine Schnittlinie zwischen der Ebene des Siebes 206 und der Strahlebene des Stoffauflaufes 212 darstellt.
In einer Entfernung x' von der Auftrefflinie 28 ist an der Unterseite des Untersiebes 206 eine Leiste 214 vorgesehen. Die Strecke x' wird vorliegend Erstentwässerungsstrecke x' genannt.
In Laufrichtung des Siebes 206 ist hinter der Leiste 214 ein Saugkasten 216 angeordnet, der nach der Art des Saugkastens 36 ausgebildet sein kann, der in Fig. 6a gezeigt ist.
Weiterhin sind schematisch Mittel 218 zur Beeinflussung der Mantellinie der Brustwalze 210 angedeutet, die bspw. gleich der Stempelreihe 82 von Fig. 8 ausgebildet sein können.
Von der Auftrefflinie 28 bis zum Auflauf der Faserstoffsuspension auf den Doppelsiebabschnitt 204 ist eine Initialentwässerungs­ strecke y vorgesehen. Innerhalb dieser Strecke erfolgt eine Entwässerung der Faserstoffsuspension um etwa 20%. Zur Defini­ tion dieser Initialentwässerungsstrecke können jedoch auch die Absenkung der Schichthöhe bzw. das Flächengewicht der sich bildenden Fasermatte herangezogen werden.
Bei der Siebpartie 200 wird die Erstentwässerungsleistung in der Erstentwässerungsstrecke x' über die Mittel 218 derart beeinflußt, daß sich eine ideale Formation und/oder Asche­ verteilung in der Faserstoffsuspension ergeben. Die Art und Weise der Beeinflussung der Erstentwässerungsleistung ist jedoch nicht auf die Mittel 218 beschränkt. Beispielsweise kann auch die Leiste 214 selbst zur Änderung des Höhenprofils des Siebes 206 verwendet werden.
Der Saugkasten 216 dient bei der Siebpartie 200 dazu, das Schichthöhenquerprofil der Faserstoffsuspension derart einzu­ stellen, daß es im Bereich des Auflaufs der Faserstoffsuspension auf den Doppelsiebabschnitt 204 etwa konstant ist. Die Funktion des Saugkastens 216 entspricht dabei der der Saugmittel 36 der Fig. 6a.
Mit der Siebpartie 200 kann somit auf die Formation und die Ascheverteilung in der Faserstoffsuspension innerhalb der Erstentwässerungsstrecke x' Einfluß genommen werden. Weiterhin kann auf das Schichthöhenquerprofil im Bereich der Initialent­ wässerungsstrecke y mittels des Saugkastens 216 Einfluß genommen werden.

Claims (23)

1. Siebpartie (10; 31; 35; 40; 70; 90; 110; 140) einer Papiermaschine, mit einem Stoffauflauf (42; 72; 92; 112; 112'; 142; 150; 160; 170) und wenigstens einem wasser­ durchlässigen oder wasseraufnehmenden Band (14; 44; 74; 94; 122; 144), auf das eine von dem Stoffauflauf (42; 72; 92; 112; 112'; 142; 150; 160; 170) ausgestoßene Faserstoff­ suspension (43; 93; 120) unter einem Nennwinkel (α) größer Null in einer quer zum Band verlaufenden Auftrefflinie (28; 28', 28'') aufgebracht wird,
dadurch gekennzeichnet, daß
zwischen der Auftrefflinie (28; 28'; 28'') und einem ersten Entwässerungselement (20; 50; 78; 100; 128; 148) der Siebpartie (10; 31; 35; 40; 70; 90; 110; 140) eine Initial­ entwässerungsstrecke (x) vorgesehen ist, und daß die Initialentwässerungsleistung in der Initialentwässerungs­ strecke (x) über die Breite des Bandes (14; 44; 74; 94; 122; 144) einstellbar ist.
2. Siebpartie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Initialentwässerungsstrecke (x) über die Breite des Bandes (14; 44; 74; 94; 122; 144) einstellbar ist.
3. Siebpartie nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Initialentwässerungsstrecke (x) über die Breite des Bandes (14; 44; 74; 94; 122; 144) derart einstellbar ist, daß die Faserstoffsuspension (43; 93; 120) auf dem Band (14; 44; 74; 94; 122; 144) bei Auflauf auf das erste Entwässerungselement (20; 50; 78; 100; 128; 148) eine im wesentlichen konstante Schichthöhe über die Breite des Bandes aufweist.
4. Siebpartie nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Initialentwässerungsstrecke (x) über die Breite des Bandes (20; 50; 78; 100; 128; 148) in Abhängigkeit von der Schichthöhe der Faserstoffsuspension (43; 93; 110) bei Auflauf auf das erste Entwässerungselement (20) geregelt ist.
5. Siebpartie nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (32) zur berührungslosen Messung der Schichthöhe der Faserstoffsuspension (43; 93; 110) bei Auflauf auf das erste Entwässerungselement (20) vorgesehen sind.
6. Siebpartie nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Nennwinkel (α), unter dem die Faserstoff­ suspension auf das Band (14; 44; 74; 94; 122; 144) aufge­ bracht wird, im Bereich von 0 < α ≦ 30°, vorzugsweise im Bereich von 0 < α ≦ 10°, besonders bevorzugt im Bereich von 2° bis 6° liegt.
7. Siebpartie nach einem der Ansprüche 2-6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Initialentwässerungsstrecke (x) durch Einstellen der Auftrefflinie (28) der Faserstoffsuspension (43; 93; 110) auf das Band (14; 44; 74; 94; 122; 144) einstellbar ist.
8. Siebpartie nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Auftrefflinie (28) dadurch einstellbar ist, daß das Höhenprofil des Bandes (14; 44; 74; 94; 120) über die Breite des Bandes einstellbar ist.
9. Siebpartie nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Höhenprofil des Bandes (14; 44; 74; 94) mittels einer Walze (18; 48; 80; 98) einstellbar ist, um die das Band geschlungen ist.
10. Siebpartie nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Strecke (a) zwischen einer Ablauflinie des Bandes (14; 44; 74; 94) von der Walze (18; 48; 80; 98) und der Auftreff­ linie (28) kleiner ist als 500 mm, vorzugsweise kleiner ist als 350 mm, besonders bevorzugt kleiner als 200 mm.
11. Siebpartie nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Höhenprofil des Bandes (120) mittels eines Entwäs­ serungselementes (128) einstellbar ist, das auf das Band wirkt.
12. Siebpartie nach einem der Ansprüche 9-11, gekennzeichnet durch Mittel zur Durchbiegung der Walze bzw. des Entwäs­ serungselementes zur Einstellung des Höhenprofils des Bandes.
13. Siebpartie nach einem der Ansprüche 9-11, gekennzeichnet durch Mittel (52; 82; 104) zur sektoriellen Beeinflussung der Walze bzw. des Entwässerungselementes zur Einstellung des Höhenprofils des Bandes (44; 74; 94).
14. Siebpartie nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Walze (48; 80; 98) weitere Mittel (56; 82; 102) zur sektoriellen Beeinflussung zur Einstellung der Siebspannung aufweist.
15. Siebpartie nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (82) zur Einstellung des Höhenprofils des Bandes (74) und die Mittel (82) zur Einstellung der Siebspannung zusammengefaßt sind.
16. Siebpartie nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die zusammengefaßten Mittel (82) unter einem Winkel (δ) auf das Band einwirken, der größer ist als 5 , vorzugsweise größer ist als 10°, besonders bevorzugt größer ist als 15°.
17. Siebpartie nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Auftrefflinie (28) dadurch einstellbar ist, daß der Winkel (α'), unter dem die Faserstoffsuspension auf das Band (144) aufgebracht wird, über die Breite des Bandes (144) gegenüber dem Nennwinkel (α) einstellbar ist.
18. Siebpartie nach einem der Ansprüche 2-6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Initialentwässerungsstrecke (x) dadurch einstellbar ist, daß die Auflauflinie (30) des Bandes auf das erste Entwässerungselement über die Breite des Bandes einstellbar ist.
19. Siebpartie nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß an dem ersten Entwässerungselement Mittel zur sektoriellen Beeinflussung der Auflauflinie (30) des Bandes auf das erste Entwässerungselement vorgesehen sind.
20. Siebpartie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Initialentwässerungsstrecke (x) Saugmittel (36) zum Anlegen eines Vakuums an das Band (14) vorgesehen sind, und daß die Stärke und/oder die Einwirkdauer des Vakuums über die Breite des Bandes (14) einstellbar ist bzw. sind.
21. Siebpartie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Siebpartie (200) ein Hybridformer mit einem Langsieb­ abschnitt (202) und einem Doppelsiebabschnitt (204) ist, dessen Initialentwässerungsstrecke (y) von der Auftrefflinie (28) der Faserstoffsuspension auf den Langsiebabschnitt (202) bis etwa zu dem Doppelsiebabschnitt (204) reicht, daß in der Initialentwässerungsstrecke (y) wenigstens ein Entwässerungselement (214) vorgesehen ist, wobei zwischen der Auftrefflinie (28) und dem Entwässerungselement (214) eine Erstentwässerungsstrecke (x') vorgesehen ist, und daß die Erstentwässerungsleistung in der Erstentwässerungs­ strecke (x') über die Breite des Bandes (206) einstellbar ist.
22. Siebpartie nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß in der Initialentwässerungsstrecke (y) Saugmittel (216) zum Anlagen eines Vakuums an das Band (206) vorgesehen sind, und daß die Stärke und/oder die Einwirkdauer des Vakuums über die Breite des Bandes (206) einstellbar ist bzw. sind.
23. Verfahren zur Blattbildung in einer Siebpartie (10; 31; 35; 40; 70; 90; 110; 140) einer Papiermaschine, die einen Stoffauflauf (42; 72; 92; 112; 112'; 142; 150; 160; 170) sowie wenigstens ein wasserdurchlässiges oder wasserauf­ nehmendes Band (14; 44; 74; 94; 122; 144) aufweist, mit dem Schritt:
  • - Ausstoßen einer Faserstoffsuspension (43; 93; 120) auf das Band (14; 44; 74; 94; 122; 144) unter einem Nennwinkel (α) größer Null, gekennzeichnet durch:
  • - Initialentwässern der Faserstoffsuspension (43; 93; 120) in einer Initialentwässerungsstrecke (x) zwischen einer Auftrefflinie (28) der Faserstoffsuspension (43; 93; 120) auf das Band (14; 44; 74; 94; 122; 144) und einem ersten Entwässerungselement (20; 50; 78; 100; 128; 148), wobei
    die Initialentwässerungsleistung in der Initialent­ wässerungsstrecke (x) über die Breite des Bandes (14; 44; 74; 94; 122; 144) einstellbar ist.
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