DE19709294A1 - Siebpartie und Verfahren zur Blattbildung in einer Siebpartie - Google Patents
Siebpartie und Verfahren zur Blattbildung in einer SiebpartieInfo
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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.
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.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1997109294 DE19709294A1 (de) | 1997-03-07 | 1997-03-07 | Siebpartie und Verfahren zur Blattbildung in einer Siebpartie |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE1997109294 DE19709294A1 (de) | 1997-03-07 | 1997-03-07 | Siebpartie und Verfahren zur Blattbildung in einer Siebpartie |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE19709294A1 true DE19709294A1 (de) | 1998-09-10 |
Family
ID=7822513
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1997109294 Withdrawn DE19709294A1 (de) | 1997-03-07 | 1997-03-07 | Siebpartie und Verfahren zur Blattbildung in einer Siebpartie |
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