DE2100964B2 - Bahnbildungszone einer Papiermaschine - Google Patents
Bahnbildungszone einer PapiermaschineInfo
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- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
- D21F9/00—Complete machines for making continuous webs of paper
- D21F9/003—Complete machines for making continuous webs of paper of the twin-wire type
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Description
a) die rotierende Walze (19) eine Saugwalze mit einer Mehrzahl von umfangsverteilten Unterdruckkammern
(19a, 19b 19c);
b) die Unterdruckkammern kammerweise in Stromrichtung einem progressiv geringeren
Unterdruck unterworfen sind;
c) die der ersten Unterdruckkammer (19a^ zugeordnete
Entwässerungszone (Ax) im Bereich der ersten Ablenkung der Siebbänder (Fl, F2)
auf den Krümmungsradius der Saugwalze angeordnet ist und sich über einen Bogenwinke!
von ca. 20° erstreckt;
d) die der zweiten Unterdruckkammer {19b) zugeordnete Entwässerungszone (Ay) sich über
einen größeren Bogenwinkel von ca. 60° erstreckt.
2. Bahnbildungszone nach Anspruch I1 dadurch
gekennzeichnet, daß die Siebbänder (Fl, F2) unmittelbar hinter der letzten Unterdruckkammer
(19c^divergierend geführt sind.
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Gegenstand des Hauptpatentes 20 00 661 ist eine Bahnbildungszone einer Papiermaschine nach dem
Oberbegriff des Patentanspruches 1. Diese besteht aus zwei endlosen umlaufenden Siebbändern, die hinter der
Stoffaufgabe nach einer anfänglichen Konvergenz in parallele Lage zueinander überführt sind, wobei die
zwischen den Siebbändern aufgenommene Papierbahn einer zweistufigen Entwässerung unterworfen ist, indem
die zueinander parallelen Siebbänder unter Ablenkung von der vorherigen Bewegungsbahn über eine rotierende
Walze geführt sind, wodurch eine zweite Entwässerung durch Fliehkraft erfolgt und in Laufrichtung vor
der Walze eine gekrümmte stationäre Fläche angeordnet ist, die auf der gleichen Seite des Siebbandpaares
liegt und im gleichen Sinne, jedoch weniger gekrümmt ist als die rotierende Walze, wobei im Bereich der
stationären Fläche eine erste schonende Entwässerung durch das äußere, wasserduchlässige Siebband erfolgt.
Im Bereich der gekrümmten stationären Fläche bildei
sich zwischen dieser und dem inneren Siebband ein hydrostatischer Wasserfilm aus. der zwar erwünschterweise
einen Schmierfilm bildet, jedoch wird diese Wassermenge in der Fliehkraft-Entwässerungsstufe im
Bereich der rotierenden Walze wieder in die Faserbahn zurückgeleitet, wobei diese in Richtung der Fliehkraft
regelrecht durchflutet wird. Hierdurch wird die Faserorientierung in der Faserbahn beeinträchtigt,
besonders wenn mit hoher Bahngeschwindigkeit gearbeitet wird. Daher konnte man die Bahngeschwindigkeit
einer Bahnbildungszone gemäß dem Hauptpatent nicht in dem Maße steigern, wie es möglich erschien, ohne die
Papierqualität zu beeinträchtigen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Bahnbildungszone gemäß dem Hauptpatent 20 00 661
dahingehend weiterzuentwickeln, die Bahngeschwindigkeit steigern zu können, ohne im Bereich der
rotierenden Walze die Faserorientierung durch eine Querströmung, hervorgerufen durch das vom inneren
Siebband mitgeführte Schmierfilm-Wasser, zu stören. Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des
Patentanspruches 1 angegebenen Mittel gelöst. Die erfindungsgemäße spezielle Ausbildung der rotierenden
Walze im Bereich der Fliehkraft-Entwässerungsstufe als
Saugwalze ermöglicht es in fortschrittlicher Weise, die Entwässerung der Faserbahn hier gleichzeitig nach
außen und nach innen zur Saugwalze hin vorzunehmen, so daß die Faserbahn selbst keiner Querströmung von
innen nach außen mehr ausgesetzt wird. Das am inneren Siebband anhaftende Schmierfilmwasscr wird nicht nur
entgegen der Fliehkraft zurückgehalten, sondern nach innen abgesaugt, und zwar mit Hilfe verschiedener
Unterdruckkammern mit einstellbarem Unterdruck in der Weise, daß kammerweise in Laufrichtung der
Unterdruck progressiv geringer wird, ebenso wie die Fliehkraft-Entwässerung während des Umlaufes der
Faserbahn um die Saugwalze beim ersten scharfen Richtungswechsel am stärksten ist und dann in dem
Maße geringer wird, wie die noch in der Faserbahn befindliche Wassermenge kleiner wird. Es ist durch die
einstellbaren Unterdrücke erreichbar, daß die Faserbahn an jeder Stelle ihres Umlaufes paarweise gleichen,
diametral gerichteten Wasser-Entzugskräften unterliegt, wodurch Querströmungen von innen nach außen
oder von außen nach innen vermieden werden und die Füllstoffe über die ganze Faserbahn gleichmäßig
verteilt bleiben. Dies führt zu einer deutlichen Verbesserung der Papierqualität.
Die Erfindung führt dazu, daß Saugkästen hinter der rotierenden Walze, wie sie bei der Bnhnbildungszone
gemäß dem Hauptpatent vorgesehen waren, entfallen können. Hierdurch wiederum kann die Bahngeschwindigkeit
erhöht werden, da Saugkästen wegen des mit ihnen im Zusammenhang stehenden Verschleißes an
Siebbändern der Bahngeschwindigkeit eine Grenze setzen. Der Wegfall der Saugkästen stromabwärts von
der rotierenden Walze bzw. Saugwalze ermöglicht es auch, die Siebbänder unmittelbar hinter der Saugwalze
divergieren zu lassen, so daß eine etwaige Rückbefeuchtung durch noch an einem Siebband anhaftendes Wasser
entfällt.
Saugwalzen in Bahnbildungszonen für Papiermaschinen sind zwar bekannt, auch mit umfangsverteilten
Unterdruckkammern zur Einstellung unterschiedlicher Unterdrücke, wie die BE-PS 7 33 227 für eine Bahnbildungszone
zeigt. Die bekannte Bahnbildungszone weist jedoch keine gegenüberliegenden Brustwalzen auf,
deren Entfernung voneinander etwas größer ist als die Dicke des aus dem Stoffauflauf austretenden Papierstromes,
wodurch ein Zwischenraum zwischen den
Brustwalzen bestimmt wird. Dieser anfangliche Zwischenraum
entlang der Konvergenz beider Siebbänder ist im Sinne des Hauptpatentes jedoch für eine erste
kräftige Entwässerung unerläßlich. Im Qtrigen soll der
Unterdruck in der Saugwalze nach der BE-PS 7 33 227 in Stromrichtung so gewählt werden, daß eine möglichst
gute Entwässerung stattfindet Dieses Ziel wird im allgemeinen durch einen ansteigenden Unterdruck
erreicht
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Bahnbildungszone gemäß der Erfindung dargestellt Die
einen Teil einer Papiermaschine bildende Bahnbiidungszone 10 umfaßt einen Stoffauflaufkasten 11 mit Auslaß
lic, in den die Papier-Suspension eingeleitet wird. Dem
Stoffauflaufkasten 11 nachgeordnet ist ein Paar Brustwalzen 15,16, die in unterschiedlichen waagerechten
Ebenen in einem Abstand voneinander gelagert sind. Die obere Brustwalze 15 ist vorzugsweise eine offene
Brustwalze, deren Umfangsfläche mit einem feinen Sieb
versehen ist das Wasser in das Innere einläßt, aber keine Papierfasern. Solche offenen Brustwalzen sind
bekannt und bedürfen keiner weiteren Beschreibung.
Die Brustwalze 15 nimmt die Siebbahn Fl auf, die somit in den Spalt G einläuft während eine weitere
Siebbahn F2 die Brustwalze 16 umschlingt und sich ebenfalls durch den Spalt G bewegt. Die Siebbahnen
werden über eine Sieb-Leitfläche 17, eine Saugwalze 19 sowie Siebleitwalzen 15a bzw. 16a geführt.
Die Sieb-Leitfläche 17 hat eine längliche, glatte,
ortsfeste und konvex gekrümmte wasserundurchlässige Arbeitsfläche, welche die eine der beiden Siebbahnen,
z. B. F2, in eine zu der anderen Siebbahn F1 parallele
Bahn bringt. Die Siebbahn Fl ist über ihren Weg in der
Bahnbildungszone frei von Führungsflächen.
Die Saugwalze 19 hat einen großen Durchmesser; sie ist unmittelbar stromabwärts anschließend an die
ortsfeste Siebführung 17 eingebaut, wodurch eine Laufbahn mit zwei unterschiedlichen Radien gebildet
wird, von denen der erste Krümmungsradius der Führung 17 wesentlich größer ist als derjenige der
Saugwalze 19.
Die Saugwalze 19 besitzt eine Anzahl von Unterdruckkammern 19a, 196 und 19c, in denen unterschiedliche
Druckverhältnisse herrschen. Die Unterdruckkammern sind kammerweise einem progressiv geringerem
Unterdruck unterworfen, d. h. jede folgende Kammer hat weniger Unterdruck als die vorhergehende Kammer,
bezogen auf die Richtung der Siebbahn-Bewegung. So ist beispielsweise die Kammer 19a wirkungsvoller als
die Kammer 196, die ihrerseits kräftiger ist als die Kammer 19c. Die Saugwalze 19 nimmt das wandernde,
sandwichartige Gebilde von Siebbahn-Faserbahn-Siebbahn auf und lenkt es über eine Kurve von der
Stoffstromrichtung an dem Auslaß lic des Stoffauflaufkastens
ab. Indem die Oberfläche der Walze 19 rotiert, entsteht nur eine geringe Reibungskraft zwischen der
Walzenoberfläche und den umlaufenden Siebbahnen, so daß durch die erhöhte Belastung der Siebbahnen keine
schädlichen Einwirkungen aufkommen. Die Ablenkung, zu der die umlaufenden Siebbahnen durch die
Oberfläche der Walze 19 gezwungen werden, ist ausreichend, um eine Entwässerung durch Fliehkraft
hervorzurufen, indem Wasser durch und von der exponierten Seite der Siebbahn Fl weggetrieben wird.
Die Saugwalze 19 wird mit einer der Geschwindigkeit des Rohstoffes und der Siebbahnen entsprechenden
Drehzahl von einer Antriebsvorrichtung A/2 angetrieben. Wie aus der Zeichnung ersichtlich, sind den
Unterdruckkammern 19a, 196,19c aufeinanderfolgende Entwässerungszonen Ax, Ay und Az zugeordnet In der
Entwässerungszone Ax ist wegen der scharfen Richtungsänderung
der Faserbahn aufgrund des Radien-Sprunges und wegen des verstärkten Siebbandruckes
am größten, weshalb der Unterdruck In der Kammer 19a am höchsten ist, um in der Entwässerungszone Ax
ίο auf die Faserbahn paarweise gleichgroße, diametral
gerichtete Wasser-Entzugskräfte einwirken zu lassen. Da die Fliehkraft-Entwässerung in der ersten Zone Ax
nur kurzzeitig relativ stark ist erstreckt sich die der ersten Unterdruckkammer 19a zugeordnete erste
Entwässerungszone Ax über einen vergleichsweise kleinen Bogen winkel von etwa 20°. Über die zweite
Entwässerungszone Ay ist die Entwässerung durch Fliehkraft notwendigerweise geringer und über einen
größeren Bogenwinkel konstant, so daß die zweite Unterdruckkammer 196 zur Einsteilung des Gleichgewichtes
der diametralen Wasser-Entzugskräfte einen weniger ausgeprägten Unterdruck hat als die Kammer
19a und sich über einen Bogenwinkel von etwa 60° erstreckt, was einer Länge von etwa 160 cm bei einem
Durchmesser der Saugwalze 19 von etwa 3 m entspricht. In der letzten Unterdruckkammer 19cist der
niedrigste Unterdruck eingestellt, weswegen diese Unterdruckkammer nach ihrer Unterdruckdauer und
Entwässerungsmcglichkeit mit einer konventionellen Saug-Gautschwalze verglichen werden kann. Sie hat
vorrangig die Aufgabe, daß die Papierbahn IV beim Abheben der Siebbänder Fl und FI voneinander an
dem Siebband F2 haften bleibt wozu auch ein im Bereich der Unterdruckkammer 19c angeordneter
Abstreifer 20 förderlich ist. Ein weiterer Abstreifer 20a streift Wasser von der Innenseite des Siebbandes F2 ab.
Alles aus der Papierbahn entfernte Wasser wird in Sammelkästen Sa gesammelt.
Die Siebbahnen Fl und F2 laufen wie gesagt hinter
der letzten Unterdruckkammer 19c diviergierend auseinander, wobei die Papierbahn W aufgrund der
Saugwirkung der Unterdruckkammer 19c an der Siebbahn F2 haften bleibt. Nach Ablösung der
Papierbahn bewegt sich die Siebbahn Fl um die Siebleitwalzen 15a, denen übliche Abstreifer 156
zugeordnet sind. Eine der Siebleitwalzen 15a ist mit einer Spannvorrichtung Ti und mit einem Antrieb M1
versehen.
Die andere Siebbahn F2 wandert mit der entlang
so ihrer äußeren Oberfläche gelegenen Papierbahn W weiter nach abwärts bis zum Kontakt mit dem
Aufnahmefilz PF, der in der Nähe einer Leitwalze 22 erfolgt, die mit einem Saugkasten 226 versehen ist,
durch dessen Unterdruck die Papierbahn W von der Siebbahn F2 abgehoben wird. Der Aufnahmefilz PF
trägt die Papierbahn zu einer Naßpresse oder dergleichen.
Die Siebbahn F2 bewegt sich weiter abwärts und läuft über eine Umkehrwalze 21 und eine Mehrzahl von
Siebleitwalzen 16a zurück zum Arbeitsspalt G. Die Siebleitwalzen 16a sind mit üblichen Abstreifern 16Λ
versehen, die deren Umfangsflächen reinigen. Eine der Siebleitwalzen 16 ist mit einer Spannvorrichtung 72
versehen, um innerhalb der Siebbahn F2 die gewünsch-
f>5 te Spannung aufrechtzuerhalten.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
1. Bahnbildungszone einer Papiermaschine, die von zwei endlosen umlaufenden Siebbändern gebildet
wird, die hinter der Stoffaufgabe nach einer anfänglichen Konvergenz in parallele Lage zueinander
überführt sind, mit einer zweistufigen Entwässerung der zwischen den Siebbändern aufgenommenen
Papierbahn, indem die zueinander parallelen Siebbänder unter Ablenkung von der vorherigen
Bewegungsbahn über eine rotierende Walze geführt sind, wodurch eine zweite Entwässerung durch
Fliehkraft erfolgt und in Laufrichtung vor der Walze eine gekrümmte stationäre Fläche angeordnet ist,
die auf der gleichen Seite des Siebbandpaares liegt und im gleichen Sinne, jedoch weniger gekrümmt ist
als die rotierende Walze, wobei im Bereich der stationären Fläche eine erste schonende Entwässerung
durch das äußere, wasserdurchlässige Siebband erfolgt, nach Patent 20 00 661, dadurch gekennzeichnet,
daß
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