DE202010016217U1

DE202010016217U1 - Doppelsiebformer für eine Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn aus wenigstens einer Faserstoffbahn

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Publication number: DE202010016217U1
Application number: DE202010016217U
Authority: DE
Original assignee: Voith Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2010-12-04
Filing date: 2010-12-04
Publication date: 2011-02-17
Anticipated expiration: 2020-12-05
Also published as: CN202170448U

Abstract

Doppelsiebformer (1) für eine Maschine (100) zur Herstellung einer Faserstoffbahn (2) aus wenigstens einer Faserstoffsuspension (3), mit zwei umlaufenden endlosen Sieben (4, 5), von denen das erste Sieb (4) über einen Umfangsbereich (7) einer Formierwalze (6) läuft und das zweite Sieb (5) über einen Umfangsbereich (9) einer Brustwalze (8) läuft und danach in dem Bereich der Formierwalze (6) auf das erste Sieb (4) unter Bildung eines keilförmigen Stoffeinlaufspalts (10), der unmittelbar von einem Stoffauflauf (11) die wenigstens eine Faserstoffsuspension (3) aufnimmt, aufläuft und die beiden Siebe (4, 5) mit der wenigstens einen zwischen ihnen befindlichen Faserstoffsuspension (3) anschließend zumindest streckenweise eine Doppelsiebzone (12) bilden und dabei anfänglich in dem Bereich der Formierwalze (6) einen auf der Formierwalze (6) gebildeten initialen Entwässerungsbereich (13) durchlaufen, wobei in dem Bereich der Doppelsiebzone (12) und gegenseitig der Formierwalze (6) ein Formiersauger (14) mit einer vorzugsweise gekrümmten Formierfläche (15) angeordnet ist, die aus mehreren zueinander...

Description

Die Erfindung betrifft einen Doppelsiebformer für eine Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn aus wenigstens einer Faserstoffsuspension, mit zwei umlaufenden endlosen Sieben, von denen das erste Sieb über einen Umfangsbereich einer Formierwalze läuft und das zweite Sieb über einen Umfangsbereich einer Brustwalze läuft und danach in dem Bereich der Formierwalze auf das erste Sieb unter Bildung eines keilförmigen Stoffeinlaufspalts, der unmittelbar von einem Stoffauflauf die wenigstens eine Faserstoffsuspension aufnimmt, aufläuft und die beiden Siebe mit der wenigstens einen zwischen ihnen befindlichen Faserstoffsuspension anschließend zumindest streckenweise eine Doppelsiebzone bilden und dabei anfänglich in dem Bereich der Formierwalze einen auf der Formierwalze gebildeten initialen Entwässerungsbereich durchlaufen, wobei in dem Bereich der Doppelsiebzone und gegenseitig der Formierwalze ein Formiersauger mit einer vorzugsweise gekrümmten Formierfläche angeordnet ist, die aus mehreren zueinander beabstandeten und starren Leisten besteht, über welche die beiden Siebe mit der wenigstens einen zwischen ihnen befindlichen Faserstoffsuspension geführt sind, und die in Sieblaufrichtung mindestens eine mit einem vorzugsweise steuer-/regelbaren Unterdruck beaufschlagbare Formierzone ausbildet, wobei in der mindestens einen Formierzone, gegenüberliegend dem Formiersauger und in einem Abstand zu der Auflaufkante der ersten starren Leiste des Formiersaugers mindestens zwei zwischen je zwei benachbarten und starren Leisten des Formiersaugers angeordnete Formationsleiste vorgesehen sind, die mittels nachgiebiger Elemente abgestützt sind und die mit einer wählbaren Kraft gegen das sie berührende erste Sieb angedrückt sind.
Ein derartiger Doppelsiebformer mit einer wechselseitigen Anordnung von Formierwalze und Formiersauger ist beispielsweise aus der Druckschrift EP 1 233 105 A2 bekannt. Die in bekannter Weise besaugte Formierwalze übt dabei eine Vakuumwirkung auf die wenigstens eine zwischen den beiden Sieben befindliche Faserstoffsuspension aus. Ferner weist die wenigstens eine zwischen zwei benachbarten Leisten des Formiersaugers angeordnete Formationsleiste einen fixen Abstand zu der Auflaufkante der ersten starr angeordneten Leiste auf, so dass keine Abhängigkeit zu dem Formierwinkel, zu der Sorte der mindestens einen Faserstoffsuspension oder zu der Siebgeschwindigkeit gegeben ist. Dabei nimmt der fixe Abstand bei einem derartigen Doppelsiebformer heutzutage einen Wert von etwa 400 mm an. Und in dem Bereich von der Auflaufkante der ersten starr angeordneten Leiste des Formiersaugers zu der ersten Formationsleiste sind gewöhnlich acht oder mehr starr angeordnete Leisten des Formiersaugers angeordnet.
Die gegenseitig des Formiersaugers angeordneten Formationsleisten sollen den nach der Bildung der beiden Randschichten in der herzustellenden Faserstoffbahn noch flüssigen Kern der herzustellenden Faserstoffbahn positiv in seinen Eigenschaften beeinflussen. Dazu werden Druckimpulse mit Pulsintensitäten durch die anpressbaren Formationsleisten in die wenigstens eine Faserstoffsuspension eingebracht. Die entsprechenden Randschichten in der herzustellenden Faserstoffbahn werden in den vorhergehenden Elementen bis zur ersten anpressbaren Formationsleiste, der so genannten Gegenleiste, gebildet. Die vorhergehenden Elemente sind zum einen die Entwässerungsstrecke von dem Anfang des ersten Formierschuhs bis hin zur ersten gegenüber angeordneten Gegenleiste sowie die vor dem ersten Entwässerungskasten angeordnete Formierwalze. Letzteres Element weist einen bestimmten Umschlingungswinkel auf, in dessen Winkelbereich die beiden Siebe die Walze gemeinsam umschlingen. Durch die Größe des Umschlingungswinkels kann die gemeinsame Umschlingungslänge und somit die Intensität der Entwässerung an der Formierwalze festgelegt werden. Dies ist notwendig, um die prozesstechnisch richtige Vorentwässerung an der Formierwalze dem Entwässerungsverhalten des jeweiligen Rohstoffs anzupassen. Durch diese richtige Anpassung der Vorentwässerung wird gewährleistet, dass der gewünschte Zustand der Faserstoffbahn, wie oben beschrieben, mit flüssigem Kern und bereits gebildeten Randschichten in der herzustellenden Faserstoffbahn im Bereich der anpressbaren Gegenleisten für die jeweiligen Randbedingungen und Sortenanforderungen, wie beispielsweise Flächengewicht, Siebgeschwindigkeit und dergleichen, erreicht wird.
Bei der bisherigen Ausführung dieses Formierkonzepts wird die ebenfalls zur Vorentwässerung gehörende Entwässerungsstrecke an dem ersten Saugelement bis hin zu der ersten anpressbaren Gegenleiste jedoch im Wesentlichen nicht verändert beziehungsweise nicht angepasst. Diese beschriebene Umschlingungslänge liegt bei solchen modernen Blattbildungssystemen mit einem Formierwalzendurchmesser von etwa 1.600 mm im Bereich von 400 mm. Durch die wechselseitige Beaufschlagung der wenigstens einen eingebrachten Faserstoffsuspension mit Vakuum durch Formierwalze und dieser ersten Entwässerungsstrecke bis zu der ersten Gegenleiste kann die Symmetrie der aufzubauenden Randschichten in der herzustellenden Faserstoffbahn entsprechend gesteuert werden. Von Nachteil ist dabei, dass bei einer wie oben beschriebenen Anpassung des Umschlingungswinkels an der Formierwalze an die Entwässerungsbedingungen das Verhältnis der Entwässerungslänge an der variablen Formierwalzenumschlingung zu dem fixen ersten Abschnitt an dem ersten Saugkasten sich verändert. Dadurch wird die Möglichkeit einer prozesstechnisch idealen Steuerung der oben beschriebenen notwendigen Randschichten in der herzustellenden Faserstoffbahn merklich eingeschränkt.
Es ist also Aufgabe der Erfindung, einen Doppelsiebformer der eingangs genannten Art derart zu verbessern, dass eine optimale Steuerung der beiden Randschichten, insbesondere im Hinblick auf die Fein- und Füllstoffverteilung in z-Richtung, in der herzustellenden Faserstoffbahn ermöglicht wird und somit die Nachteile der bekannten Blattbildungssysteme weitestgehend, vorzugsweise sogar vollständig vermieden werden. Im Rahmen der optimalen Steuerung sollen insbesondere weitere Parameter, wie beispielsweise die Eigenschaften des verwendeten Rohstoffs, die Siebgeschwindigkeit und das Flächengewicht der herzustellenden Faserstoffbahn, im Rahmen der geometrischen Möglichkeiten berücksichtigt werden können.
Diese Aufgabe wird bei einem Doppelsiebformer der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Formierwalze von den beiden Sieben mit der wenigstens einen zwischen ihnen befindlichen Faserstoffsuspension zwecks Ausbildung des initialen Entwässerungsbereichs mit armer oder gar freier Pulsintensität in einem Bereich von 10 bis 38° umschlungen ist, dass die beiden Siebe mit der wenigstens einen zwischen ihnen befindlichen Faserstoffsuspension in dem Bereich zwischen dem Ablauf von der Formierwalze und dem Auflauf auf die Auflaufkante der ersten starren Leiste des Formiersaugers [ohne jegliche Pulsintensität] ungestützt verlaufen, dass der Abstand der ersten und zwischen zwei benachbarten und starren Leisten des Formiersaugers angeordneten Formationsleiste von der Auflaufkante der ersten starren Leiste des Formiersaugers bei Ausbildung eines Entwässerungsbereichs mit niedriger Pulsintensität einen Wert im Bereich von 350 bis 550 mm, vorzugsweise von 400 bis, 550 mm, insbesondere von 425 bis 550 mm, annimmt, und dass die mindestens zwei, vorzugsweise mindestens drei Formationsleisten gegenüberliegend dem Formiersauger bei Ausbildung eines Entwässerungsbereichs mit hoher Pulsintensität angeordnet sind, wobei mindestens eine Formationsleiste gegenüberliegend der ersten Formierzone des Formiersaugers und mindestens eine weitere Formationsleiste vorzugsweise gegenüberliegend der weiteren, insbesondere zweiten Formierzone des Formiersaugers angeordnet ist.
Die Doppelsiebzone des erfindungsgemäßen Doppelsiebformers verläuft hierbei vorzugsweise vertikal oder annähernd vertikal, insbesondere in einem Winkelbereich von +/–5° zur Vertikalen.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird auf diese Weise vollkommen gelöst. Der erfindungsgemäße Doppelsiebformer erlaubt mit den angegebenen Verhältnissen eine optimale Steuerung der beiden Randschichten, insbesondere im Hinblick auf die Fein- und Füllstoffverteilung in z-Richtung, in der herzustellenden Faserstoffbahn und somit eine weitestgehende, vorzugsweise sogar vollständige Vermeidung der Nachteile der bekannten Blattbildungssysteme. In den dargelegten Bereichen können auch weitere Parameter, wie beispielsweise die Eigenschaften des verwendeten Rohstoffs, die Siebgeschwindigkeit und das Flächengewicht der herzustellenden Faserstoffbahn, im Rahmen der geometrischen Möglichkeiten berücksichtigt werden.
Überdies ermöglicht der erfindungsgemäße Doppelsiebformer die Erreichung einer besseren Formations- und Zweiseitigkeitssteuerung bei holzfreien Faserstoffbahnen beziehungsweise bei kleineren Entwässerungslängen in dem initialen Entwässerungsbereich. Selbstverständlich können mit dem erfindungsgemäßen Doppelsiebformer auch jegliche andere Sorten gefahren werden.
Der initiale Entwässerungsbereich ist im Rahmen der vorliegenden Beschreibung per Definition der Bereich auf der Formierwalze, in welchem die beiden Siebe mit der wenigstens einen zwischen ihnen befindlichen Faserstoffsuspension gemeinsam über die Formierwalze geführt sind. In diesem Bereich ist üblicherweise die dem Fachmann bekannte und einen Formierwinkel aufweisende Formierzone ausgebildet. In der Praxis unterscheidet man zwischen dem theoretischen initialen Entwässerungsbereich und dem betrieblichen, das heißt dem tatsächlichen initialen Entwässerungsbereich, wobei die Winkeldifferenz zwischen ihnen, je nach Höhe der eingebrachten Faserstoffsuspensionsschicht, einen Wert zwischen 3 und 5° annimmt. Der theoretische initiale Entwässerungsbereich beschreibt die Situation ohne eingebrachte Faserstoffsuspensionsschicht, wohingegen der betriebliche, das heißt der tatsächliche initiale Entwässerungsbereich die Situation mit eingebrachter Faserstoffsuspensionsschicht beschreibt.
Die Formierwalze ist von den beiden Sieben mit der wenigstens einen zwischen ihnen befindlichen Faserstoffsuspension zwecks Ausbildung des initialen Entwässerungsbereichs mit armer oder gar freier Pulsintensität bevorzugt in einem Bereich von 18 bis 32°, vorzugsweise von 20 bis 32°, insbesondere von 23 bis 26°, umschlungen. In diesem Umschlingungsbereich wird die Faserstoffsuspension auf beiden Seiten entwässert und es bilden sich an den beiden Sieben Faserstoffmatten. Wenn der Umschlingungswinkel im genannten Bereich liegt, findet genau so viel Entwässerung statt, dass die Faserstoffmatten am Ende des initialen Entwässerungsbereichs genau die richtige Dicke und Dichte haben, wodurch sich an den zueinander beabstandeten und starren Leisten des Formiersaugers durch den Fließwiderstand in der Faserstoffmatte das gewünschte Druckpulsniveau zur Formationsverbesserung einstellt.
Die Formierwalze kann wenigstens in dem initialen Entwässerungsbereich, also in der Formierzone vorzugsweise steuer-/regelbar besaugbar sein. Diese derart ausgebildete Formierzone unterstützt neben der vorhandenen Siebspannungsentwässerung zusätzlich die Entwässerung der mindestens einen eingebrachten Faserstoffsuspension Überdies begünstigt sie eine beidseitige Entwässerung der mindestens einen eingebrachten Faserstoffsuspension in dem initialen Entwässerungsbereich.
Damit ein ausreichender initialer Entwässerungsbereich realisiert werden kann, weist die Formierwalze bevorzugt einen Formierwalzendurchmesser im Bereich von 1.000 bis 2.000 mm, vorzugsweise von 1.475 bis 1.850 mm, insbesondere von 1.525 bis 1.800 mm, auf. Ein derartiger Formierwalzendurchmesser erlaubt zudem eine sanfte Entwässerung der mindestens einen eingebrachten Faserstoffsuspension.
Ferner ist der Abstand der ersten und zwischen zwei benachbarten und starren Leisten des Formiersaugers angeordneten Formationsleiste von der Auflaufkante der ersten starren Leiste des Formiersaugers bevorzugt einstellbar. Die Einstellung dieses Abstands erfolgt vorzugsweise während eines Stillstands des Doppelsiebformers.
Zum Zwecke der weiteren Erreichung einer gleichmäßigen und beidseitigen Entwässerung der wenigstens einen Faserstoffsuspension im Bereich des Formiersaugers ist bevorzugt vorgesehen, dass die mindestens zwei, vorzugsweise mindestens drei jeweils zwischen zwei benachbarten und starren Leisten des Formiersaugers angeordneten Formationsleisten einen gegenseitigen Abstand im Bereich von 50 bis 300 mm, vorzugsweise von 80 bis 250 mm, insbesondere von 100 bis 200 mm, aufweisen.
Die Hauptachse der wenigstens einen und zwischen zwei benachbarten und starren Leisten des Formiersaugers angeordneten Formationsleiste und die Doppelsiebzone schließen bevorzugt einen Winkel im Bereich von 15 bis 60°, vorzugsweise von 20 bis 50°, insbesondere von 25 bis 45°, ein. Diese Winkelbereiche sind vorteilhaft im Hinblick auf eine prozesssichere Abfuhr des aufgrund der Entwässerung anfallenden Siebwassers, insbesondere bei einer vertikalen oder annähernd vertikalen Ausrichtung der Doppelsiebzone.
Damit die lediglich einseitigen Entwässerungslängen im Bereich des Doppelsiebformers reduziert werden, sind in dem Entwässerungsbereich von der Auflaufkante der ersten starren Leiste des Formiersaugers zu der ersten und zwischen zwei benachbarten und starren Leisten des Formiersaugers angeordneten Formationsleiste bevorzugt ≤ 8 starre Leisten des Formiersaugers, vorzugsweise ≤ 6 starre Leisten des Formiersaugers, insbesondere ≤ 5 starre Leisten des Formiersaugers, angeordnet.
Die starren Leisten des Formiersaugers weisen dabei bevorzugt eine jeweilige Leistenbreite im Bereich von 5 bis 90 mm, vorzugsweise von 8 bis 60 mm, insbesondere von 10 bis 40 mm, auf.
Auch kann die erste starre Leiste des Formiersaugers eine größere Leistenbreite als die ihr in Siebtaufrichtung nachfolgenden starren Leisten aufweisen, wodurch eine verbesserte anfängliche Stützung der Doppelsiebzone im Bereich des Formiersaugers gewährleistet wird.
Weiterhin umfasst die wenigstens eine Formationsleiste zur nachgiebigen Stützung des ersten Siebs in dem Bereich der Doppelsiebzone bevorzugt eine bewegliche Kopfleiste, die sich quer zur Siebtaufrichtung erstreckt und über die zumindest bereichsweise das erste Sieb während des Betriebs der Maschine gleitet, eine bewegliche Tragleiste, die starr mit der beweglichen Kopfleiste verbunden ist und die sich ebenfalls quer zur Siebtaufrichtung erstreckt und in einer feststehenden Struktur geführt ist, eine feststehende Führungsleiste, die starr in der feststehenden Struktur angeordnet ist und die sich wiederum quer zur Sieblaufrichtung erstreckt, eine nachgiebige Anpresseinrichtung, die zwischen der beweglichen Tragleiste und der feststehenden Führungsleiste angeordnet ist, um die bewegliche Tragleiste zusammen mit der beweglichen Kopfleiste zwischen einer Ruheposition und einer Betriebsposition, in welcher die bewegliche Kopfleiste mit einer wählbaren Kraft an das erste Sieb andrückbar ist, zu verschieben, und eine nachgiebige Rückholeinrichtung zur Bringung der beweglichen Tragleiste zusammen mit der beweglichen Kopfleiste aus der Betriebsposition in die Ruheposition und zur Haltung der beiden Leisten in der Ruheposition, wobei die nachgiebige Rückholeinrichtung über die Länge der beweglichen Tragleiste hinweg verteilt mehrere bewegliche Rückholbügel aufweist, die am einen Ende mit der beweglichen Tragleiste zumindest zeitweise in Eingriff bringbar sind und die am anderen Ende von wenigstens einem jeweils zwischen der feststehenden Führungsleiste und dem beweglichen Rückholbügel angeordneten Rückholelement zumindest zeitweise beaufschlagbar sind. Diese Formationsleiste zeichnet sich unter anderem dadurch aus, dass ihre Positionen, insbesondere die Betriebs- und die Ruheposition, mit deutlich weniger Kraftaufwand hergestellt und betriebssicher gehalten werden können. Insbesondere ist der Rückholmechanismus der Leiste weitestgehend ohne jeglichen Einfluss auf ihre Haltungskräfte in ihrer Betriebsposition.
Weiterhin kann zumindest ein Sieb, vorzugsweise das erste Sieb, eine Siebspannung im Bereich von 5 bis 20 N/m, vorzugsweise von 8 bis 14 N/m, aufweisen. Die bereits erwähnte Siebspannungsentwässerung wird hierdurch weiters positiv unterstützt.
Der erfindungsgemäße Doppelsiebformer eignet sich in besonderer Weise auch für eine Verwendung in einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn aus wenigstens einer Faserstoffsuspension.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung mehrerer bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung.
Es zeigen
1 eine schematische Teilansicht des anfänglichen Bereichs eines Doppelsiebformers gemäß einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform; und
2 eine schematische Seitenansicht einer bevorzugten Ausführungsform einer Formationsleiste des erfindungsgemäßen Doppelsiebformers in ihrer Betriebsposition.
Die 1 zeigt eine schematische Teilansicht des anfänglichen Bereichs eines Doppelsiebformers 1 für eine Maschine 100 zur Herstellung einer Faserstoffbahn 2 aus einer Faserstoffsuspension 3. Die Faserstoffbahn kann selbstverständlich auch eine mehrschichtige Faserstoffbahn sein, sofern zumindest zwei Faserstoffsuspensionen mit vorzugsweise unterschiedlicher Qualität zu ihrer Herstellung verwendet werden.
Bei der Faserstoffbahn kann es sich insbesondere um eine aus wenigstens einer Faserstoffsuspension hergestellte Papier-, Karton oder Verpackungspapierbahn handeln.
Der Doppelsiebformer 1 umfasst zwei umlaufende endlose Siebe, namentlich ein erstes Sieb 4, welches über einen Umfangsbereich 7 einer Formierwalze 6 läuft, und ein zweites Sieb 5, welches über einen Umfangsbereich 9 einer Brustwalze 8 läuft. Je nach Ausbildung des Doppelsiebformers 1 werden die beiden Siebe 4, 5 auch als Ober- und Untersieb oder als Außen und Innensieb bezeichnet. Zumindest ein Sieb, vorzugsweise das erste Sieb 4, weist eine Siebspannung P im Bereich von 5 bis 20 N/m, vorzugsweise von 8 bis 14 N/m, auf.
Das zweite Sieb 5 läuft nach seinem Ablauf von der Brustwalze 8 im Bereich der Formierwalze 6 auf das erste Sieb 4 unter Bildung eines keilförmigen Stoffeinlaufspalts 10, der unmittelbar von einem Stoffauflauf 11 die Faserstoffsuspension 3 aufnimmt, auf. Anschließend bilden die beiden Siebe 4, 5 mit der zwischen ihnen befindlichen Faserstoffsuspension 3 zumindest streckenweise eine Doppelsiebzone 12. Die Doppelsiebzone 12 kann dabei einen vertikalen oder annähernd vertikalen, einen schrägen oder gar einen horizontalen oder annähernd horizontalen Verlauf nehmen. In vorliegender Ausführung nimmt sie einen vertikalen Verlauf oder annähernd vertikalen Verlauf, insbesondere in einem Winkelbereich von +/–5° zur Vertikalen V (vgl. 2). Die beiden Siebe 4, 5 bilden also in der Doppelsiebzone 12 ein so genanntes Siebsandwich aus, in welches die Faserstoffsuspension 3 eingebracht ist.
Die beiden Siebe 4, 5 durchlaufen anfänglich in dem Bereich der Formierwalze 6 einen auf der Formierwalze 6 gebildeten initialen Entwässerungsbereich 13. Und in dem Bereich der Doppelsiebzone 12 und gegenseitig der Formierwalze 6 ist ein Formiersauger 14 mit einer vorzugsweise gekrümmten Formierfläche 15 angeordnet. Die Formierfläche 15 selbst besteht aus mehreren zueinander beabstandeten und starren Leisten 16, über welche die beiden Siebe 4, 5 mit der zwischen ihnen befindlichen Faserstoffsuspension 3 geführt sind. Überdies bildet sie in Sieblaufrichtung S (Pfeil) mindestens eine mit einem vorzugsweise steuer-/regelbaren Unterdruck p.17.1 (Pfeil) beaufschlagbare Formierzone 17.1 aus. Die Ausbildung des Unterdrucks p.17.1 (Pfeil) ist lediglich durch einen Pfeil schematisch angedeutet.
In der mindestens einen Formierzone 17.1, gegenüberliegend dem Formiersauger 14 und in einem Abstand A zu der Auflaufkante 17 der ersten starren Leiste 16.1 des Formiersaugers 14 ist eine zwischen zwei benachbarten und starren Leisten 16 des Formiersaugers 14 angeordnete Formationsleiste 18 vorgesehen, die mittels nachgiebiger Elemente 19 abgestützt ist und die mit einer wählbaren Kraft K (Pfeil) gegen das sie berührende erste Sieb 4 angedrückt ist.
Es ist nun weiter vorgesehen, dass die Formierwalze 6 von den beiden Sieben 4, 5 mit der wenigstens einen zwischen ihnen befindlichen Faserstoffsuspension 3 zwecks Ausbildung des initialen Entwässerungsbereichs 13 mit armer oder gar freier Pulsintensität in einem Bereich von 10 bis 38° umschlungen ist, also einen Umschlingungsbereich 20 ausbildet.
Zudem verlaufen die beiden Siebe 4, 5 mit der zwischen ihnen befindlichen Faserstoffsuspension 3 in dem Bereich 21 zwischen dem Ablauf von der Formierwalze 6 und dem Auflauf auf die Auflaufkante 17 der ersten starren Leiste 16.1 des Formiersaugers 14[ohne jegliche Pulsintensität] ungestützt.
Weiterhin nimmt der Abstand A der ersten und zwischen zwei benachbarten und starren Leisten 16 des Formiersaugers 14 angeordneten Formationsleiste 18 von der Auflaufkante 17 der ersten starren Leiste 16.1 des Formiersaugers 14 bei Ausbildung eines Entwässerungsbereichs 22 mit niedriger Pulsintensität einen Wert im Bereich von 350 bis 550 mm, vorzugsweise von 400 bis 550 mm, insbesondere von 425 bis 550 mm, an. Dieser Abstand A ist in bekannter Weise vorzugsweise einstellbar.
Und schließlich sind drei Formationsleisten 18 gegenüberliegend dem Formiersauger 14 bei Ausbildung eines Entwässerungsbereichs 23 mit hoher Pulsintensität angeordnet, wobei eine Formationsleiste 18 gegenüberliegend der ersten Formierzone 14.1 des Formiersaugers 14 und zwei Formationsleisten 18 gegenüberliegend der zweiten Formierzone 14.2 des Formiersaugers 14 angeordnet sind. Selbstverständlich können noch weitere Formationsleisten und noch weitere Formierzonen vorhanden sein, die in verschiedenen Anordnungen ausgeführt sein können. Ferner können die Formierzonen 17.1, 17.2 eine unterschiedliche Anzahl an Leisten 16 aufweisen. Zudem ist auch die zweite Formierzone 17.2 des Formiersaugers 14 mit einem vorzugsweise steuer-/regelbaren Unterdruck p.17.2 (Pfeil) beaufschlagbar. Die Ausbildung des Unterdrucks p.17.2 (Pfeil) ist lediglich durch einen Pfeil schematisch angedeutet. Die beiden Unterdrücke p.17.1 (Pfeil), p.17.2 (Pfeil) können unterschiedliche, an die jeweiligen Herstellungsparameter angepasste Werte annehmen.
Die Formierwalze 6 ist von den beiden Sieben 4, 5 mit der zwischen ihnen befindlichen Faserstoffsuspension 3 zwecks Ausbildung des initialen Entwässerungsbereichs 13 mit armer oder gar freier Pulsintensität in einem Bereich von 18 bis 32°, vorzugsweise von 20 bis 32°, insbesondere von 23 bis 26°, umschlungen und sie weist einen Formierwalzendurchmesser 6.D im Bereich von 1.000 bis 2.000 mm, vorzugsweise von 1.475 bis 1.850 mm, insbesondere von 1.525 bis 1.800 mm, auf. Die Formierwalze 6 kann wenigstens in dem initialen Entwässerungsbereich 13 in bekannter Weise vorzugsweise steuer-/regelbar besaugbar sein.
Weiterhin weisen die drei jeweils zwischen zwei benachbarten und starren Leisten 16 des Formiersaugers 14 angeordneten Formationsleisten 18 einen gegenseitigen Abstand B im Bereich von 50 bis 300 mm, vorzugsweise von 80 bis 250 mm, insbesondere von 100 bis 200 mm, auf, wobei die einzelnen Abstände B unterschiedliche, an die jeweiligen Herstellungsparameter angepasste Werte annehmen können. Die jeweilige Einstellbarkeit der Formationsleisten 18 ist jeweils mittels eines Doppelpfeils angedeutet.
Und die jeweiligen Hauptachsen H der zwischen zwei benachbarten und starren Leisten 16 des Formiersaugers 14 angeordneten Formationsleisten 18 und die Doppelsiebzone 12 schließen einen jeweiligen Winkel W im Bereich von 15 bis vorzugsweise von 20 bis 50°, insbesondere von 25 bis 45°, ein, wobei die Winkel W vorzugsweise einstellbar sind. Die jeweilige Einstellbarkeit ist mittels eines Doppelpfeils angedeutet.
In dem Entwässerungsbereich 22 von der Auflaufkante 17 der ersten starren Leiste 16.1 des Formiersaugers 16 zu der ersten und zwischen zwei benachbarten und starren Leisten 16 des Formiersaugers 14 angeordneten Formationsleiste 17 sind ≤ 8 starre Leisten 16 des Formiersaugers 14, vorzugsweise ≤ 6 starre Leisten 16 des Formiersaugers 14, insbesondere ≤ 5 starre Leisten 16 des Formiersaugers 14, angeordnet. Die einzelnen starren Leisten 16 des Formiersaugers 14 in den beiden Formierzonen 17.1, 17.2 weisen hierbei eine jeweilige Leistenbreite 16.B im Bereich von 5 bis 90 mm, vorzugsweise von 8 bis 60 mm, insbesondere von 10 bis 40 mm, auf. Übersicht halber ist lediglich die Leistenbreite 16.B der in Sieblaufrichtung S (Pfeil) fünften Leiste angedeutet. Zudem weist die erste Leiste 16.1 des Formiersaugers 14 eine größere Leistenbreite 16.B als die ihr in Sieblaufrichtung S (Pfeil) nachfolgenden Leisten 16 auf.
In der Doppelsiebzone 12 des Doppelsiebformers 1 sind dem Formiersauger 14 in Sieblaufrichtung S (Pfeil) folgend noch weitere, dem Fachmann bekannte Entwässerungselemente angeordnet, wie beispielsweise ein dargestellter Flachsauger 24, in Fachkreisen auch HiVac-Sauger genannt, oder eine angedeutete Siebsaugwalze 25. Anstelle der angedeuteten Siebsaugwalze 25 kann auch eine zweite Formierwalze vorgesehen sein. Überdies können im Bereich der Doppelsiebzone 12 auch noch weitere Hilfseinrichtungen, wie beispielsweise eine Spritzeinrichtung 26 oder Leiteinrichtungen 27 für anfallendes Siebwasser angeordnet sein.
Der in der 1 dargestellte erfindungsgemäße Doppelsiebformer 1 eignet sich in besonderer Weise auch für eine Verwendung in einer Maschine 100 zur Herstellung einer Faserstoffbahn aus wenigstens einer Faserstoffsuspension.
Die 2 zeigt eine schematische Seitenansicht einer Formationsleiste 18 zur nachgiebigen Stützung eines gestrichelt dargestellten ersten Siebs 4 im Bereich einer Doppelsiebzone 12 eines Doppelsiebformers 1 einer Maschine 100 zur Herstellung einer Faserstoffbahn in ihrer Betriebsposition. In der Betriebsposition wird die Formationsleiste 18 in einem Bereich von 0,5 bis 5 mm, vorzugsweise von 1 bis 3 mm, in das erste Sieb 4 hineingedrückt. Die Formationsleiste 18 kann in Abhängigkeit vom Verlauf des ersten Siebs 4 unter einem Winkel U von +/–90° zur Vertikalen V ausgerichtet sein.
Die Formationsleiste 18 besteht aus einer beweglichen Kopfleiste 28, die sich quer zur Sieblaufrichtung S (Pfeil) erstreckt und über die zumindest bereichsweise das erste Sieb 4 während des Betriebs der Maschine gleitet. Die Kopfleiste 28 besteht im Hinblick auf eine Verschleißminimierung an dem ersten Sieb 4 aus einem Keramikwerkstoff.
Weiterhin besteht die Formationsleiste 18 aus einer beweglichen Tragleiste 29, die starr mit der beweglichen. Kopfleiste 28 verbunden ist und die sich ebenfalls quer zur Sieblaufrichtung S (Pfeil) erstreckt und zudem in einer feststehenden Struktur 30 geführt ist. Ferner umfasst die Formationsleiste 18 eine feststehende. Führungsleiste 31, die starr in der feststehenden Struktur 30 angeordnet ist und die sich wiederum quer zur Sieblaufrichtung S (Pfeil) erstreckt. Die starre Anordnung der Führungsleiste 31 in der feststehenden Struktur 30 kann beispielsweise mittels beidseitig angeordneter Nutverbindungen 32.1, 32.2 erfolgen, so dass die Führungsleiste 31 quer zur Sieblaufrichtung S (Pfeil) aus der Maschine herausnehmbar ist.
Zwischen der beweglichen Tragleiste 29 und der feststehenden Führungsleiste 31 ist eine nachgiebige Anpresseinrichtung 33 angeordnet. Diese dient dazu, die bewegliche Tragleiste 29 zusammen mit der beweglichen Kopfleiste 28 zwischen einer nicht dargestellten Ruheposition und der dargestellten Betriebsposition, in welcher die bewegliche Kopfleiste 28 mit einer wählbaren Kraft F (Pfeil) an das erste Sieb 4 angedrückt ist, zu verschieben. Die Anpresseinrichtung 33 ist beispielsweise als ein Anpressschlauch 34 ausgebildet, der während der Betriebsphase von einer nicht dargestellten, dem Fachmann jedoch bekannten Druckquelle, beispielsweise in Ausgestaltung einer vorzugsweise steuer-/regelbaren Druckpumpe, mit einem Betriebsdruck p (Pfeil) beaufschlagt ist. Der Anpressschlauch 34 erstreckt sich vorzugsweise entlang der feststehenden Führungsleiste 31 und ist zumindest bereichsweise hinsichtlich seines Umfangs 34.U, insbesondere zumindest oberseitig, in einer an der feststehenden Führungsleiste 31 unterseitig angebrachten Vertiefung 35, insbesondere einer Nut 35.1, geführt. Die feststehende Führungsleiste 31 dient somit auch als Trägersystem für die Anpresseinrichtung 33, insbesondere für den Anpressschlauch 34.
Ferner umfasst die Formationsleiste 18 eine nachgiebige Rückholeinrichtung 36 zur Bringung der beweglichen Tragleiste 29 zusammen mit der beweglichen Kopfleiste 28 aus der dargestellten Betriebsposition in die nicht dargestellte Ruheposition und zur Haltung der beiden Leisten 28, 29 in der Ruheposition.
Die nachgiebige Rückholeinrichtung 36 weist über die Länge der beweglichen Tragleiste 29 hinweg verteilt mehrere bewegliche Rückholbügel 37 auf, die am einen Ende 37.1 mit der beweglichen Tragleiste 29 zumindest zeitweise in Eingriff bringbar sind und die am anderen Ende 37.2 von wenigstens einem jeweils zwischen der feststehenden Führungsleiste 31 und dem beweglichen Rückholbügel 37 angeordneten Rückholelement 38 zumindest zeitweise beaufschlagbar sind. Die zeitweise „In-Eingriff-Bringung” und die zeitweise „Beaufschlagung” erfolgt während der Bringung der beiden Leisten 28, 29 aus der dargestellten Betriebsposition in die nicht dargestellte Ruheposition und während der Ruheposition.
Im Hinblick auf weitere konstruktive und funktionale Merkmale der in schematischer Seitenansicht dargestellten Formationsleiste 18 zur nachgiebigen Stützung eines gestrichelt dargestellten ersten Siebs 4 im Bereich einer Doppelsiebzone 1.2 eines Doppelsiebformers 1 wird auf die Druckschrift WO 2007/065833 A1 verwiesen, deren diesbezüglicher Inhalt hiermit zum Gegenstand der vorliegenden Beschreibung gemacht wird.
Zusammenfassend ist festzuhalten, dass durch die Erfindung ein Doppelsiebformer der eingangs genannten Art geschaffen wird, der eine optimale Steuerung der beiden Randschichten, insbesondere im Hinblick auf die Fein- und Füllstoffverteilung in z-Richtung, in der herzustellenden Faserstoffbahn ermöglicht und somit die Nachteile der bekannten Blattbildungssysteme weitestgehend, vorzugsweise sogar vollständig vermeidet. Im Rahmen der optimalen Steuerung können insbesondere weitere Parameter, wie beispielsweise die Eigenschaften des verwendeten Rohstoffs, die Siebgeschwindigkeit und das Flächengewicht der herzustellenden Faserstoffbahn, im Rahmen der geometrischen Möglichkeiten berücksichtigt werden.
Bezugszeichenliste

1: Doppelsiebformer
2: Faserstoffbahn
3: Faserstoffsuspension
4: Erstes Sieb
5: Zweites Sieb
6: Formierwalze
6.D: Formierwalzendurchmesser
7: Umfangsbereich
8: Brustwalze
9: Umfangsbereich
10: Stoffeinlaufspalt
11: Stoffauflauf
12: Doppelsiebzone
13: Initialer Entwässerungsbereich
14: Formiersauger
14.1: Erste Formierzone
14.2: Zweite Formierzone
15: Formierfläche
16: Starre Leiste
16.1: Erste starre Leiste
16.B: Leistenbreite
17: Auflaufkante
18: Formationsleiste
19: Nachgiebiges Element
20: Umschlingungsbereich
21: Bereich
22: Entwässerungsbereich
23: Entwässerungsbereich
24: Flachsauger
25: Siebsaugwalze
26: Spritzeinrichtung
27: Leiteinrichtung
28: Kopfleiste
29: Tragleiste
30: Struktur
31: Führungsleiste
32.1: Nutverbindung
32.2: Nutverbindung
33: Anpresseinrichtung
34: Anpressschlauch
34.U: Umfang
35: Vertiefung
35.1: Nut
36: Rückholeinrichtung
37: Rückholbügel
37.1: Ende
37.2: Ende
38: Rückholelement
100: Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn
A: Abstand
B: Abstand
H: Hauptachse
K: Wählbare Kraft (Pfeil)
P: Siebspannung
p: Betriebsdruck (Pfeil)
p.17.1: Unterdruck (Pfeil)
p17.2: Unterdruck (Pfeil)
S: Sieblaufrichtung (Pfeil)
U: Winkel
V: Vertikale
W: Winkel

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 1233105 A2 [0002]
WO 2007/065833 A1 [0049]

Claims

Doppelsiebformer (1) für eine Maschine (100) zur Herstellung einer Faserstoffbahn (2) aus wenigstens einer Faserstoffsuspension (3), mit zwei umlaufenden endlosen Sieben (4, 5), von denen das erste Sieb (4) über einen Umfangsbereich (7) einer Formierwalze (6) läuft und das zweite Sieb (5) über einen Umfangsbereich (9) einer Brustwalze (8) läuft und danach in dem Bereich der Formierwalze (6) auf das erste Sieb (4) unter Bildung eines keilförmigen Stoffeinlaufspalts (10), der unmittelbar von einem Stoffauflauf (11) die wenigstens eine Faserstoffsuspension (3) aufnimmt, aufläuft und die beiden Siebe (4, 5) mit der wenigstens einen zwischen ihnen befindlichen Faserstoffsuspension (3) anschließend zumindest streckenweise eine Doppelsiebzone (12) bilden und dabei anfänglich in dem Bereich der Formierwalze (6) einen auf der Formierwalze (6) gebildeten initialen Entwässerungsbereich (13) durchlaufen, wobei in dem Bereich der Doppelsiebzone (12) und gegenseitig der Formierwalze (6) ein Formiersauger (14) mit einer vorzugsweise gekrümmten Formierfläche (15) angeordnet ist, die aus mehreren zueinander beabstandeten und starren Leisten (16) besteht, über welche die beiden Siebe (4, 5) mit der wenigstens einen zwischen ihnen befindlichen Faserstoffsuspension (3) geführt sind, und die in Sieblaufrichtung (S) mindestens eine mit einem vorzugsweise steuer-/regelbaren Unterdruck (p.17.1, p.17.2) beaufschlagbare Formierzone (14.1, 14.2) ausbildet, wobei in der mindestens einen Formierzone (14.1), gegenüberliegend dem Formiersauger (14) und in einem Abstand (A) zu der Auflaufkante (17) der ersten starren Leiste (16.1) des Formiersaugers (14) mindestens zwei zwischen je zwei benachbarten und starren Leisten (16) des Formiersaugers (14) angeordnete Formationsleisten (18) vorgesehen sind, die mittels nachgiebiger Elemente (19) abgestützt sind und die mit einer wählbaren Kraft (K) gegen das sie berührende erste Sieb (4) angedrückt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Formierwalze (6) von den beiden Sieben (4, 5) mit der wenigstens einen zwischen ihnen befindlichen Faserstoffsuspension (3) zwecks Ausbildung des initialen Entwässerungsbereichs (13) mit armer oder gar freier Pulsintensität in einem Bereich von 10 bis 38° umschlungen ist, dass die beiden Siebe (4, 5) mit der wenigstens einen zwischen ihnen befindlichen Faserstoffsuspension (3) in dem Bereich (21) zwischen dem Ablauf von der Formierwalze (6) und dem Auflauf auf die Auflaufkante (17) der ersten starren Leiste (16.1) des Formiersaugers (14) [ohne jegliche Pulsintensität] ungestützt verlaufen, dass der Abstand (A) der ersten und zwischen zwei benachbarten und starren Leisten (16) des Formiersaugers (14) angeordneten Formationsleiste (18) von der Auflaufkante (17) der ersten starren Leiste (16.1) des Formiersaugers (14) bei Ausbildung eines Entwässerungsbereichs (22) mit niedriger Pulsintensität einen Wert im Bereich von 350 bis 550 mm, vorzugsweise von 400 bis 550 mm, insbesondere von 425 bis 550 mm, annimmt, und dass die mindestens zwei, vorzugsweise mindestens drei Formationsleisten (18) gegenüberliegend dem Formiersauger (14) bei Ausbildung eines Entwässerungsbereichs (23) mit hoher Pulsintensität angeordnet sind, wobei mindestens eine Formationsleiste (18) gegenüberliegend der ersten Formierzone (14.1) des Formiersaugers (14) und mindestens eine weitere Formationsleiste (18) vorzugsweise gegenüberliegend der weiteren, insbesondere zweiten Formierzone (14.2) des Formiersaugers (14) angeordnet ist.
Doppelsiebformer (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Formierwalze (6) von den beiden Sieben (4, 5) mit der wenigstens einen zwischen ihnen befindlichen Faserstoffsuspension (3) zwecks Ausbildung des initialen Entwässerungsbereichs (13) mit armer oder gar freier Pulsintensität in einem Bereich von 18 bis 32°, vorzugsweise von 20 bis 32°, insbesondere von 23 bis 26°, umschlungen ist.
Doppelsiebformer (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Formierwalze (6) einen Formierwalzendurchmesser (6.D) im Bereich von 1.000 bis 2.000 mm, vorzugsweise von 1.475 bis 1.850 mm, insbesondere von 1.525 bis 1.800 mm, aufweist.
Doppelsiebformer (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (B) der ersten und zwischen zwei benachbarten und starren Leisten (16) des Formiersaugers (14) angeordneten Formationsleiste (18) von der Auflaufkante (17) der ersten starren Leiste (16.1) des Formiersaugers (14) einstellbar ist.
Doppelsiebformer (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei, vorzugsweise mindestens drei jeweils zwischen zwei benachbarten und starren Leisten (16) des Formiersaugers (14) angeordneten Formationsleisten (18) einen gegenseitigen Abstand (B) im Bereich von 50 bis 300 mm, vorzugsweise von 80 bis 250 mm, insbesondere von 100 bis 200 mm, aufweisen.
Doppelsiebformer (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptachse (H) der wenigstens einen und zwischen zwei benachbarten und starren Leisten (16) des Formiersaugers (14) angeordneten Formationsleiste (18) und die Doppelsiebzone (12) einen Winkel (W) im Bereich von 15 bis 60°, vorzugsweise von 20 bis 50°, insbesondere von 25 bis 45°, einschließen.
Doppelsiebformer (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Entwässerungsbereich (22) von der Auflaufkante (17) der ersten starren Leiste (16.1) des Formiersaugers (14) zu der ersten und zwischen zwei benachbarten und starren Leisten (16) des Formiersaugers (14) angeordneten Formationsleiste (18) ≤ 8 starre Leisten (16) des Formiersaugers (14), vorzugsweise ≤ 6 starre Leisten (16) des Formiersaugers (14), insbesondere ≤ 5 starre Leisten (16) des Formiersaugers (14), angeordnet sind.
Doppelsiebformer (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die starren Leisten (16) des Formiersaugers (14) eine jeweilige Leistenbreite im Bereich von 5 bis 90 mm, vorzugsweise von 8 bis 60 mm, insbesondere von 10 bis 40 mm, aufweisen.
Doppelsiebformer (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Formationsleiste (18) zur nachgiebigen Stützung des ersten Siebs (4) in dem Bereich der Doppelsiebzone (12) eine bewegliche Kopfleiste (28), die sich quer zur Siebtaufrichtung (S) erstreckt und über die zumindest bereichsweise das erste Sieb (4) während des Betriebs der Maschine (100) gleitet, eine bewegliche Tragleiste (29), die starr mit der beweglichen Kopfleiste (28) verbunden ist und die sich ebenfalls quer zur Sieblaufrichtung (S) erstreckt und in einer feststehenden Struktur (30) geführt ist, eine feststehende Führungsleiste (31), die starr in der feststehenden Struktur (30) angeordnet ist und die sich wiederum quer zur Sieblaufrichtung (S) erstreckt, eine nachgiebige Anpresseinrichtung (33), die zwischen der beweglichen Tragleiste (29) und der feststehenden Führungsleiste (31) angeordnet ist, um die bewegliche Tragleiste (29) zusammen mit der beweglichen Kopfleiste (28) zwischen einer Ruheposition und einer Betriebsposition, in welcher die bewegliche Kopfleiste (28) mit einer wählbaren Kraft (K) an das erste Sieb (4) andrückbar ist, zu verschieben, und eine nachgiebige Rückholeinrichtung (36) zur Bringung der beweglichen Tragleiste (29) zusammen mit der beweglichen Kopfleiste (28) aus der Betriebsposition in die Ruheposition und zur Haltung der beiden Leisten in der Ruheposition umfasst, wobei die nachgiebige Rückholeinrichtung (36) über die Länge der beweglichen Tragleiste (29) hinweg verteilt mehrere bewegliche Rückholbügel (37) aufweist, die an dem einen Ende (37.1) mit der beweglichen Tragleiste (29) zumindest zeitweise in Eingriff bringbar sind und die an dem anderen Ende (37.2) von wenigstens einem jeweils zwischen der feststehenden Führungsleiste (31) und dem beweglichen Rückholbügel (37) angeordneten Rückholelement (38) zumindest zeitweise beaufschlagbar sind.
Maschine (100) zur Herstellung einer Faserstoffbahn (2) aus wenigstens einer Faserstoffsuspension (3), dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Doppelsiebformer (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche umfasst.