DE2235847A1

DE2235847A1 - Verfahren und maschine zum herstellen nicht gewebter faserstoffe aus faserigem material

Info

Publication number: DE2235847A1
Application number: DE2235847A
Authority: DE
Inventors: Thomas S Bartley; John Gilbert Descary; R James Futcher; R Gopala Krishnan
Original assignee: International Paper Co
Current assignee: International Paper Co
Priority date: 1971-07-21
Filing date: 1972-07-21
Publication date: 1973-02-01
Also published as: GB1400174A; CA947551A; FR2146876A5; JPS4827004A; US3764465A; SE7503509L; SE386469B

Description

Patentanwälte

Dipl.-Ing. Woligcng Reichel

6 Frankfurt a. M. 1 7141

Parksiraße 13 ====

INTERNATIONAL PAPER COMPANY, New York, VStA

Verfahren und Maschine zum Herstellen nicht "gewebter Faserstoffe aus faserigem Material.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Maschine zum Herstellen nicht gewebter Faserstoffe aus faserigem Material, insbesondere auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung der Flüssigkeitsströmung in einer Unterdruckkammer, welche unterhalb des Formdrahtes am nassen Ende einer Langsiebpapiermaschine angeordnet bzw. wirksam ist.

Nicht gewebte Faserstoffe können in einem Naßprozeß hergestellt werden, bei dem die Fasern aus einem wässerigen Faser-Rohmaterial auf einem Langsieb oder einem Maschinensieb abgelagert werden, welches in endloser Weise durch einen Rohmaterial-Behälter entlang einer schrägen Bahn auf einer Papiermaschine oder papiermaschinenartigen Vorrichtung angetrieben wird. Der endlose Draht tritt am Boden des Behälters ein und wird auf der Oberseite des Behälters herausgeführt. Während der Draht entlang der schrägen Bahn durch den Behälter nach oben wandert, werden die Fasern auf der Oberseite des Drahtes abgelagert, die im folgenden als "Papierherstellungszwischenflache"· bezeichnet wird, und die durch den Draht hindurchgezogene Flüssigkeit wird über eine Unterdruckkammer abgeführt, welche unterhalb des Drahtes angeordnet ist. Der Bereich, in dem die Fasern auf dem Draht abgelagert werden, wird als

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Formzone bezeichnet. In Maschinen dieser Bauart ist es erwünscht,, daß sich die Fasern quer über die Breite des Drahtes gleichmäßig ablagern, während dieser entlang seiner schrägen Bahn durch die Formzone wandert. Dies trägt dazu bei, daß man ein gleichförmiges Grundgewicht in dem hergestellten nicht gewebten Faserstoff erreicht, dh. daß man einen Faserstoff erhält, bei dem jeder Bogen mit der gleichen Größe dasselbe Gewicht aufweist.

Es ist bekannt, einen Unterdruckkasten unterhalb eines schrägen, sich endlos bewegenden Langsiebdrahtes vorzusehen, wobei der Unterdruckkasten gegen den Boden oder die Unterseite des Drahtes oder Siebes hin offen ist und sich zusammensetzt aus zahlreichen getrennt gesteuerten Abteilen, welche nebeneinander angeordnet sind und dadurch eine kontinuierliche Kette von Unterdruckkammern bilden, über die der endlose Draht oder das endlose Sieb läuft. Eine solche Konstruktion zeigt die US-PS 3 190 790. Es ist jedoch bisher keine Vorrichtung bekanntge\irorden, in der der Druckabfall quer über die Papierherstellungs-Zwischenflache und damit die Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit durch den Langsiebdraht in der Formzone so kontrolliert bzw. gesteuert werden kann, daß eine relativ gleichförmige Ablagerung der Fasern quer über die Breite des Drahtsiebes gewährleistet ist, während dieses über jedes der zahlreichen Abteile des Unterdruckkastens in der Formzone läuft.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Unterdruckkasten für eine Papiermaschine der Langsiebbauart zu schaffen, in dem die Flüssigkeitsströmung durch das sich bewegende Maschinensieb bei dessen Durchlauf durch die Formzone so gesteuert -bzw. beeinflußt werden kann, daß man eine im wesentlichen gleichförmige Flüssigkeitsströmung durch das Maschinensieb hindurch erhält und damit eine gleichmäßige Ablagerung der Fasern quer über die Breite des sich bewegenden Siebes oder Drahtes.

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Es soll ferner ein im -wesentlichen gleichförmiger Druckunterschied oder Druckabfall durch ein sich bewegendes Maschinensieb in einer Richtung quer zur Siebbreite erzeugt werden, während das Sieb bzw. der Draht durch die Formzone einer Papiermaschine hindurchläuft. ·.

Es ist weiterhin beabsichtigt, einen im wesentlichen gleichförmigen Druck unter dem sich bewegenden Sieb bzw. Draht an Punkten quer über die Drahtbreite und in einer Richtung quer zur Laufrichtung des Drahtes zu erzeugen, um eine gleichförmige Flüssigkeitsströmung durch den Draht oder das Sieb hindurch zu ■ erhalten.

Schließlich soll ein Unterdruckkasten, bestehend aus einer Reihe von getrennten, nebeneinander angeordneten Abteilen geschaffen werden, weil jedes der Abteile eigene und individuell steuerbare Vorrichtungen aufweist, die die Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit regulieren, welche durch diese Abteile hindurchläuft und die weiter eine im wesentlichen gleichförmige Strömungsgeschwindigkeit innerhalb eines jeden Abteils quer über die Breite eines sich bewegenden Maschinensiebes oder Drahtes an der Papierherstellungs-Zwischenfläche erzeugen, während der Draht durch die Formzone läuft.

Obige Aufgabe wird durch eine Langsiebpapiermaschine gelöst, die erfindungsgemäß gekennzeichnet ist durch einen Oberkasten mit einer Auslaßöffnung, die in Richtung des Rohmaterialauslasses schräg nach oben verläuft, ein Maschinendrahtsieb, von dem. ein Teil seiner Bewegungsbahn in einer nach oben schräg verlaufenden Richtung derart angeordnet ist, daß es neben und unterhalb der Auslaßöffnung vorbeiläuft, wodurch aus der Öffnung austretendes Rohmaterial auf der Oberseite des Drahtsiebes abgelagert wird, einen unterhalb des Maschinen-Drahtsiebes in diesem

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Teil seiner Bewegungsbahn angeordneten Unterdruckkasten, der gegen die Unterseite des Maschinen-Drahtsiebs offen ist, um vom letzteren Wasser abzusaugen, wobei der Unterdruckkasten Auslaßvorrichtungen aufweist, die das Wasser aus dem Unterdruckkasten evakuieren, und der Unterdruckkasten ferner einen Boden besitzt, der in einer Richtung quer zur Bewegungsrichtung des Drahtsiebs abschüssig 1st, und durch eine Strömungs-Drosse!vorrichtung in dem Unterdruckkasten, die so angeordnet ist, daß sie einen im wesentlichen gleichförmigen Druckunterschied quer über die Breite der Maschinen-Drahtsiebs erzeugt, um eine im wesentlichen gleichförmige Wasserströmung durch äae Maschinen-Drahtsieb in einer Richtung quer zur Bewegungsrichtung des Drahtsiebs zu erhalten.

Gemäß der Erfindung wird also ein Unterdruckkasten vorgesehen, der eine Anzahl von gleichartig geformten und individuell gesteuerten Abteile enthält, von denen ein jedes einem in einer Richtung quer zur Bewegungsrichtung eines Maschinensiebs schräg verlaufenden Boden aufweist und in denen jeweils eine die Strömung drosselnde Vorrichtung, z.B. eine Umlenkplatte befestigt ist, wie dies nachstehend noch beschrieben wird.

Die Erfindung wird nun anhand der beiliegenden Abbildungen ausführlich beschrieben, wobei alle aus der Beschreibung und den Abbildungen hervorgehenden Einzelheiten oder Merkmale zur Lösung der Aufgabe im Sinne der Erfindung beitragen können und mit dem Willen zur Patentierung in die Anmeldung aufgenommen wurden. Es zeigen:

Fig. 1 eine Teil-Seitenansicht, teilweise im Schnitt, die schematisch eine Papiermaschine darstellt, welche die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung enthält,·

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Fig. 2 eine Einzelansicht, teilweise im Schnitt, durch eines der Abteile des Saugkastens mit dem schräg verlaufenden Boden, welches eine der Umlenkplatten der bevorzugten Ausführungsform enthält. Die Schnittansicht verläuft im wesentlichen entlang der Linie H-II der Fig.· 1;

Fig. 3 eine Draufsicht von einer der Umlenkplatten entlang der Linie IH-III der Fig. 2 in Blickrichtung der Pfeile;

Fig. 4 eine vergrößerte Ansicht des schmäleren Endes des Unterdruckkastens, und zwar in der gleichen Blickrichtung wie in Fig. 2, die das Verhältnis zwischen der Spitze einer Umlenkplatte und dem schmalen Ende eines Abteils des Unterdruckkastens veranschaulicht;

Fig. 5 eine Teilansicht, teilweise im Schnitt, entlang der Linie V-V der Fig. 2 in Blickrichtung der Pfeile, die zahlreiche der getrennten Abteile des Unterdruckkastens zeigt;

Fig. 6 eine vergrößerte Seitenansicht desjenigen Teils der Spitze der Umlenkplatte, der in dem Kreis A der Fig. 3 gezeigt ist. ■ ■ ■

Aus den Zeichnungen, insbesondere aus Fig. 1 geht hervor, daß die Vorrichtung gemäß der Erfindung einen Oberkasten oder , Rohmaterial-Behälter 2 umfaßt, welcher Rohmaterial 4 enthält, welches aus Wasser und Fasern in Form einer Suspension besteht, die dem Oberkasten über einen Rohmaterial-Einlaß 6 zugeführt wird, der am einen Endteil des Oberkastens angeordnet ist.

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Das Ende 8 des Oberkastens weist eine Auslaßöffnung auf, welche in Richtung des Rohmaterial-Austritts zwischen dem Bodenwandteil 10 und dem oberen Wandteil 12 schräg nach oben verläuft. Die oberen und unteren Wandteile bilden zusammen mit den Seitenwänden 14 (von denen ist nur eine gezeigt) des Oberkastens einen Auslaßkanal, durch den hindurch das Rohmaterial im allgemeinen in Richtung der Pfeile 16 gegen die schräge Öffnung in dem Oberkasten strömt. Die genaue Form des Oberkastens hängt nicht unmittelbar mit der vorliegenden Erfindung zusammen und braucht daher nicht weiter "beschrieben zu werden.

Ein nach oben geneigter Teil eines endlosen Langsiebes oder Maschinendrahtsiebes 18, welches in üblicher Weise um eine Brustwalze 20 und Walzen 22, 24, 26 in Richtung der Pfeile 28, 30, 32 angetrieben wird, verläuft neben und unterhalb der nach oben geneigten Auslaßöffnung des Oberkastens.

Zwischen der Brustwalze 20 und der Walze 22 befindet sich ein Unterdruckkasten 34, der sich aus einer /nzahl von induviduellen Abteilen 36a - 36j zusammensetzt, die nebeneinander an ihren Seitenwänden 38 z.B. durch Verschweißen (vgl. Fig. 5) verbunden sind. Die einzelnen Abteile 36a - j sind am einen Ende mit einem getrennten Auslaufrohr 40 versehen, das über ein getrenntes Regelventil (nicht gezeigt) mit einem eigenen barometrischen Fallschenkel (nicht gezeigt) verbunden ist, um die Flüssigkeit aus allen Abteilen 36a - J abzuführen. Herkömmliche Durchflußmesser sind ebenfalls mit jedem einzelnen Abteil 36a - j des Unterdruckkastens 34 verbunden, um das Strömungsvolumen zu messen, mit dem die Flüssigkeit aus dem Kasten herausfließt. Ein oder mehrere der obersten Abteile des Unterdruckkastens, z.B. die mit 36h - j gekennzeichneten, können ferner einzeln mit getrennten Vakuumpumpen-Anordnungen verbunden sein, um aus diesen die Luft abzuziehen, so fern es erwünscht ist, die oberen Abteile des Unterdruckkastens auf

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andere Weise als vollständig mit Flüssigkeit gefüllt zu betreiben.

Der Unterdruckkasten 34 umschließt denjenigen Teil des Drahtes oder Drahtsiebes 18, der unterhalb der schrägen Öffnung im Oberkasten 2 (der Formzone) vorbeiläuft, und er besitzt eine Länge, die im wesentlichen der eingeschlossenen Länge des schrägen Teils des Drahtsiebes 18 entspricht, wenn dieses unterhalb der schrägen Öffnung des Oberkastens vorbeitritt. Die Breite des Unterdruckkastens 34 ist im wesentlichen gleich der Breite des Drahtsiebes oder Drahtes 18. Der Unterdruckkasten 34 ist gegen den Boden des Drahtes 18 hin offen und mit einer geschlitzten Abdeckung '42 versehen,.in der Ablenkstreifen 44 befestigt sind (Fig. 2 u. 5). Die Ablenkstreifen 44, deren Spitzen 46 aus einem austauschbaren Kunststoffmaterial hergestellt sein können, wie beispielsweise Polyäthylen, erstrecken sich quer über die Breite des Drahtes 18 und bilden eine GIeit-AbStützung für den sich bewegenden Draht, während dieser auf seiner schrägen Bahn von der Walze 20 zur Walze 22 durch die Formzone läuft.

Es sei bemerkt, daß geeignete Vorrichtungen vorgesehen sind, die den Draht unter Spannung halten und Abdichtungen zwischen dem Draht, dem Kopf und den Unterdruckkästen bewirken, während der Draht durch die Formzone wandert. Diese Spann- und Ab-_s dichtungsvorrichtungen stehen nicht im unmittelbaren Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung, sind daher aus den Zeichnungen weggelassen und bedürfen keiner weiteren Beschreibung.

Es wird nun auf Fig. 2 Bezug genommen. In dieser ist eines der zahlreiphen Abteile 36a - j des Unterdruckkastens 34 gezeigt. Alle Abteile weisen ein schmales oder verjüngtes Ende 48, ein Auslaßende 50, das über herkömmliche Mittel (nicht gezeigt) mit einem Auslaßrohr 40 (vgl. Fig. 1) verbunden werden kann, einen Bodenteil 52, der in einer Richtung quer zur Bewegungsrichtung des Maschinendrahtsiebes 18 schräg verläuft,

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sowie parallele querverlaufende Seitenwände 38 (vgl. Fig. 5) auf. Das schmale Ende eines der Abteile, das in Fig. 4 in vergrößertem Schnitt gezeigt ist, kann durch eine abnehmbare Kappe 54 verschlossen sein, um einen leichten Zugang zum Innenraum des Abteils für Reinigungszwecke zu erhalten. Jedes Abteil ist in seinem oberen Abschnitt mit einer Anzahl von Querrippen 56 versehen, die sich zwischen den Seitenwänden 38 erstrecken, sowie mit Abschlußteilen 58 und 60, die die geschlitzte Abdeckung 42 mit ihren Ablenkstreifen 44 tragen.

Innerhalb eines jeden Abteils 36a - j des Unterdruckkastens ist eine Ausführungsform einer Umlenkplatte gezeigt, die erfindungsgemäß verwendet werden kann. Die Umlenkplatte ist allgemein bei 62 angedeutet und hat einen T-förmigen Querschnitt. Die Umlenkplatte hat weiter einen flachen oberen Teil 64 mit parallelen Seiten 66 und einen senkrecht nach unten ragenden flachseitigen Stieg 68, der zwischen den Längsrändern des oberen Teils angeordnet ist. Der obere Teil weist eine bogenförmige Spitze 70 auf, deren Ränder leicht abgeschrägt sein können, wie deutlich in Fig. 6 gezeigt ist. Der Stieg 68 hat im wesentlichen eine dreieckige Form, die im allgemeinen der Querschnittsform eines jeden Abteils 36a-j des Unterdruckkastens entspricht, wie in Fig. 2 gezeigt ist. Die Umlenkplatte 62 ist am Auslaßende 50 des Abteils 36 beispielsweise durch einen Bolzen 72 starr gehalten, der in einem Bügel 74 befestigt ist. Das schmale Ende der Umlenkplatte 62 ist mit einem Fuß oder einer Stütze 76 versehen, welche sich auf dem schrägen Boden 52 des Abteils 36 nahe dessen schmalen Ende abstützt. Der Fuß oder die Stütze 76 ist gegen eine seitliche Bewegung innerhalb des Abteils durch Anlage an geeignete kurze Streifen 78 gesichert, die an dem schrägen Boden des Abteils

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angeschweißt sind. Geeignete Führungsteile 80 können an dem oberen Teil 64 der Umlenkplatte für Ausrichtzwecke befestigt sein.

In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Umlenkplatte 62 innerhalb des Abteils 36 so positioniert, daß die parallelen Seiten 66 des oberen Teils 64 im gleichen Abstand von den querverlaufenden Seitenwänden 38 des Abteils 36, jedoch parallel zu diesen verlaufen; der untere Rand des Steges 68 befindet sich mit Abstand über dem Boden 52 des Abteils 36, mit Ausnahme des Teils seines Fußes 7,6, der sich auf dem Boden abstützt. Die Spitze 70 der Umlenkplatte erstreckt sich ziemlich, jedoch nicht vollständig auf die volle Tiefe des Abteils 36. Wie am deutlichsten in den Figuren 2 und 4 gezeigt ist, nähert sich bei der gezeigten Ausführungsform der Erfindung die bogeriförmige Spitze 70 der Umlenkplatte 62 der Stirnwand:am schmalen Ende 48 des Abteils 36, berührt diese jedoch nicht. Die Umlenkplatte erstreckt sich im wesentlichen vollständig quer über die Breite der schrägen Auslaßöffnung des Oberkastens, ausgenommen eine Öffnung an ihrer einen Seite. Die Oberfläche der oberen Platte 64 der Umlenkplatte 62 hat einen Abstand von der offenen Oberseite des Abteils 36, verläuft jedoch zu dieser parallel. Die Umlenkplatte 62 ist demzufolge innerhalb des Abteils 36 derart angeordnet, daß Flüssigkeit, die von dem Oberkasten durch den sich bewegenden Draht 18, durch die geschlitzte Abdeckung 42 in das Abteil 36 eintritt, ungehindert rund um die Spitze und den Rändern der Umienkplatte strömen ■ kann. - -_;, '

Es wird nun speziell auf Fig. 5 Bezug genommen« Der Unterdruck-" kasten 34 ist unterhalb des Maschinendrahtsiebs 18, welches sich über das offene Ende des Unterdruckkastens in Richtung der Pfeile 28 bewegt, in Arbeitsposition gezeigt«, Es wird bemerkt,

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daß der obere Teil 64 aller T-förmigen Umlenkplatten 62 parallel zu der Ebene liegt, welche durch die schräg nach oben verlaufende Bewegungsrichtung des sich bewegenden MaschinendrahtSiebs 18 begrenzt ist, wenn dieses durch die Formzone läuft.

Im Betrieb kann der Stand des Rohmaterials 4 im Oberkasten 2 entweder über oder unterhalb der Ebene der obersten Abteile 36 des Unterdruckkastens 34 gehalten werden. Dies ist nicht kritisch, vorausgesetzt, daß alle obersten Abteile, unterhalb derer der Rohmaterialstand abfallen kann, mit vakuumerzeugenden Vorrichtungen versehen sind, um die Luft abzuziehen, die in das System aufgrund des niedrigen Standes des Rohmaterials im Oberkasten 2 eingezogen wird. Wenn man demzufolge unterstellt, daß im Betrieb der Stand des Rohmaterials 4 im Oberkasten 2 unter das offene Ende der Abteile 36h-j abfällt, jedoch nicht unter das Abteil 36g, so können alle obersten Abteile 36h-j mit herkömmlichen vakuumerzeugenden Vorrichtungen (nicht gezeigt) versehen werden, um die Luft zu entfernen, die durch den sich bewegenden Draht 18 in das System eingesaugt wird. Zwecks Erläuterung der Erfindung sei nun angenommen, daß der Stand des Rohmaterials im Oberkasten 2 höher gehalten wird als die Öffnung des obersten Abteils 36j des Unterdruckkastens 34. Unter diesem Zustand wird jedes Abteil des Unterdruckkastens vollständig mit Wasser gefüllt, wobei das Wasser durch die nach oben schräg verlaufende Auslaßöffnung des Oberkastens 2 und durch den sich bewegenden Draht 18 hindurchgelaufen ist, während die die Fasern des Rohmaterials aus Wasser und Fasern auf dem Draht oder Maschinensieb abgelagert werden, während sich dieses in seiner geneigten Bahn durch die Formzone bewegt. Die Wasserströmung durch den sich bewegenden Draht und den auf diesem abgelagerten Fasern kann dadurch bewirkt werden, daß man über die Auslaßrohre 40 Wasser abzieht. Die Geschwindigkeit, mit der Wasser durch die Papierherstellungszwischenfläche hindurchtritt und aus den einzelnen Abteilen 36a-j abgesaugt wird, wird mittels eines individuellen Steuerventils geregelt, das

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jedem Abteil zugeordnet ist. Es versteht sich, daß die Wasserbewegung aus der Auslaßöffnung des Oberkastens heraus und durch den Draht in der Formzone bewirkt, daß das Rohmaterial im Oberkasten 2 im allgemeinen in Richtung der Pfeile 16 (Fig. 1) fließt, wobei die Fasern des Rohmaterials auf der Oberseite des sich bewegenden Drahtes oder Siebes 18 abgelagert werden. Der Unterdruckkasten, der unterhalb des Maschinendrahtsiebs in dem Teil von dessen Bewegungsbahn angeordnet ist, der sich unterhalb und neben der Auslaßöffnung des Oberkastens erstreckt, zieht von dem Draht bzw. Sieb V/asser ab.

Da die Dicke der Bahn oder Matte aus abgelagerten Fasern nach oben entlang der geneigten Bahn des sich bewegenden Drahtes 18 zunimmt, wird der Druckunterschied, der zur Durchleitung von Wasser durch den Draht und die Matte aus abgelagerten Fasern erforderlich ist, für den Bereich des Drahtes in der Formzone, der durch das Abteil 36 j des Unterdruckkastens versorgt wird größer als für den Bereich des Drahtes, der durch das Abteil 36a versorgt wird. Mit anderen Worten, der Druckunterschied, der zur Durchleitung von Wasser durch den Draht von der Oberkastenseite zur Unterdruckkastenseite der Papierherstellungszwischenflache erforderlich ist, ist im unteren Abschnitt des Drahtes kleiner als im oberen Abschnitt des Drahtes, wenn sich dieser in seiner schrägen Bahn durch die Formzone bewegt. Der Druckunterschied oder der Druckabfall quer über oder durch die Papierherstellungszwischenf lache sollte jedoch quer über die Breite des Drahtes innerhalb des Bereiches im wesentlichen gleichförmig sein, der jeweils durch eines der zahlreichen Abteile 36a - j versorgt wird. Es wird nun wieder auf Fig. 2 Bezug genommen.

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Um eine gleichmäßige Ablagerung der Fasern quer über die Breite des sich bewegenden Maschinendrahtsiebes zu erhalten, sollte der Unterschied im statischen Druck im Rohmaterial unmittelbar über dem Draht 18 und in dem Wasser unmittelbar über der oberen Platte 64 der Umlenkplatte 62 im wesentlichen gleich sein quer über die Breite des Drahtes 18,d.h. von demjenigen Teil des Drahtes, der über das schmale Ende 48 des Abteils 52 bis zu dem Teil läuft, der über das Auslaßende 50 des Abteils hinwegtritt.

Da die Durchflußmenge oder Strömungsgeschwindigkeit des durch den Draht hindurchtretenden Wassers von dem Unterschied im statischen Druck im Oberkasten und in jedem Abteil des Unterdruckkastens abhängig ist, bewirkt ein gleichförmiger Druckunterschied in einer Richtung quer zur Breite des Drahtes eine relativ gleichförmige Flüssigkeitsströmung durch den Draht hindurch in einer Richtung quer zur Bewegungsrichtung des Drahtes. Eine sehr gleichmäßige Ablagerung von Fasern quer über die Breite des sich bewegenden Drahtes oder Siebes erhält man, wenn die Strömungsgeschwindigkeit oder Strömungsvolumen der Flüssigkeit durch den Draht hindurch quer über die Breite des Drahtes gleichförmig ist.

Es wird nun wieder auf Fig. 2 Bezug genommen. Die Bewegung der Flüssigkeit aus dem Oberkasten heraus verläuft vertikal nach unten durch den Draht oder das Sieb 18 hindurch in jedes Abteil 36a bis j und aus dem entsprechenden Abteil in Richtung des Pfeiles 82 durch das Auslaßende 50 des Abteils.

Um den sofortigen Auslaß der großen Flüssigkeitsmenge zu begünstigen, die durch jedes Abteil des Unterdruckkastens hindurchtritt, ist jedes Abteil mit einem Bodenwandabschnitt 52 versehen, der in einer Richtung quer zur Bewegungsrichtung des Maschinendrahtsiebs 18 abschüssig verläuft, wie bereits beschrieben wurde.

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,Es wird jedoch angenommen, daß die Anwendung des abschüssigen Bodens zu zwei getrennten Erscheinungen innerhalb eines jeden Abteils des Unterdruckkastens führt. Zunächst ist eine Be- . schränkung oder Drosselung der Flüssigkeitsströmung gegen das schmale Ende 48 des Abteils vorhanden, was zu einem hohen "Gegendruck" in diesem Bereich des Abteils führt. Dieser hohe Gegendruck hat das Bestreben, die Geschwindigkeit der Flüssigkeit durch das System am schmalen Ende des Abteils zu verringern. Zweitens erzeugt das große Flüssigkeitsvolumen, das durch jedes Abteil hindurchtritt, eine hohe Strömungsgeschwindigkeit in der Nähe des abschüssigen Bodens des Abteils, insbesondere gegen das Auslaßende 50 hin. Dies erzeugt wiederum einen niedrigeren statischen Druck gegen das Auslaßende des des Abteils hin. Dies bewirkt wiederum, daß eine größere Flüssigkeitsmenge durch das Sieb in der Nähe des Auslaßendes ■ des Abteils gesaugt oder hindurchgezogen wird, was zu einer ungleichmäßigen Ablagerung von Fasern quer zur Breite des sich bewegenden Drahtes 18 führt.

Man hat herausgefunden, daß die Erzeugung des Druckabfalls innerhalb eines jeden Abteils 36a-j in einer Zone unterhalb, jedoch nahe der Papierherstellungs-Zwischenfläche der Formzone das Bestreben hatj, die Papierherstellungs-Zwischenflache von diesen zwei Erscheinungen zu isolieren bzw_o zu befreien und die Strömungsgeschwindigkeit durch das System gleichmäßig zu halten. Ein solcher ¥eg_P den Druckabfall herbeizuführen, besteht darin, eine Strömungsdrossel-Vorrichtung,, bei spiels= weise eine Umlenkplatte innerhalb eines jeden Abteils 36a-j des Unterdruckkastens 34 einzubauen„ Es können auch andere Strömungsdrosselvorrichtungen benutzt werden^ die in einer Zone unterhalb des Maschinendrahtsiebs positioniert werden und sich im wesentlichen vollständig quer über die Breite der Auslaßöffnung des Oberkastens erstrecken. Im Ausführungsbeispiel der Erfindung, das in den Zeichnungen dargestellt ist, wurde eine Umlenkplatte vorgesehen, wie bereits beschrieben

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wurde.

Der Einfluß einer Strömungsdrosselvorrichtung, beispielsweise einer Umlenkplatte 62 in jedem Abteil 36a-j des Unterdruckkastens 34 kann dadurch veranschaulicht werden, daß man statische Druckmessungen innerhalb des Oberkastens an Punkten oberhalb des Maschiendrahtsiebs sowie im Unterdruckabteil an zahlreichen Punkten quer über die Breite der Formzone durchführt, d.h. zwischen dem schmalen Ende 48 und dem Auslaßende 50 des Abteils unmittelbar unterhalb der Papierherstellungszwischenflache sowie an Stellen zwischen den einzelnen Abstützrippen 56. Diese Messungen ermöglichen es, wenn man sie in einer Richtung quer zur Bewegungsrichtung des Maschinendrahtsiebs durchführt, während sich dieses in seiner nach oben schräg verlau- , fenden Richtung bewegt, den Druckabfall durch den Draht hindurch an Punkten quer zur Breite des Drahtes zu bestimmen.

Die Messungen hat man ohne und mit einer innerhalb des Abteils befestigten Umlenkplatte durchgeführt. Ohne Umlenkplatte in Einbaulage und bei einer Strömungsgeschwindigkeit zwischen etwa 7560 und 9550 Liter/Minute (2000 und 2500 Gallons/Min.) durch das Abteil hindurch, betrug die Druckvariation quer zur Breite der Formzone etwa 152,4 - 177,8 mm Wassersäule (6" - 8" Wassersäule). Eine Veränderung dieser Werte ist unangebracht, da sie zu einer ungleichmäßigen Ablagerung von Fasern quer über die Breite des Maschinendrahtsiebs 18 führt, während dieses durch die Formzone läuft. Die Umlenkplatte 62 wurde anschließend in das Abteil eingebaut, und die statischen Druckmessungen wurden wieder durchgeführt. Bei einer Strömungsgeschwindigkeit von 8599 Liter Wasser/Min. (2275 Gallons/Min.) durch das Abteil hindurch betrug die Druckschwankung weniger als 6,3 mm (1/4" Wassersäule), und bei reduzierten Strömungsgeschwindigkeiten von 6879 und 5178 Liter/Min. (1820 und 1370 Gallons/Min.) betrug die Schwankung 3,2 und 1,6 mm (1/8" und 1/16" Wassersäule).

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Dieses Ausmaß der Druckschwankung ist akzeptabel für die Erzeugung einer im wesentlichen gleichförmigen Ablagerung von Fasern quer über die Breite des Maschinendrahtsiebs, während sich dieses durch die Formzone bewegt.

Wenngleich zwar die exakte Form, die Abmessungen und Einbaustelle der Umlenkplatte innerhalb eines jeden Abteils des Unterdruckkastens verändert werden können und trotzdem die Papierherstellungs-Zwischenfläche von den oben beschriebenen Einflüssen eines abschüssigen Bodens wirksam befreit wird, hat die bevorzugte und dargestellte Ausführungsform der Umlenkplatte einen T-förmigen Querschnitt, wobei die Seiten des oberen Teils oder Querteils des T parallel zueinander verlaufen. Die Spitze der Umlenkplatte sollte in ihrer bevorzugten Ausführungsform bogenförmig gestaltet sein. Man hat festgestellt, daß man mit einer halbkreisförmigen Spitze eine minimale Druckschwankung innerhalb des Abteils, insbesondere nahe dessen schmalen Ende erreicht.

Die Abmessungen der Umlenkplatte verändert sich natürlich mit den Abmessungen des Oberkastens, der Unterdruckkastenabteile usw. Um jedoch die eine bevorzugte Ausführungsform der Umlenkplatte vollständig zu beschreiben, werden die folgenden Abmessungen genannt. Diese Abmessungen können als typisch betrachtet werden, sollen jedoch nicht als einschränkend bezüglich des Schutzumfangs der Erfindung angesehen werden. Für eine freigelegte Maschinendrahtsieb-Öffnung mit einem Ausmaß von 1828 mm (72") in einer Richtung quer zur Bewegungsrichtung des Drahtes 18 beträgt die Gesamtlänge des flachen oberen Teils der Umlenkplatte 1587,5 mm (62-1/2"). In der bevorzugten Ausführungsform fluchtet der obere flache Teil der Umlenkplatte mit der einen Seite der Drahtöffnung, erstreckt sich jedoch nicht vollständig quer über die volle Breite der Drahtöffnung. Der obere Teil der Umlenkplatte hat eine Dicke von 6,3 mm (1/4 ") und besteht aus

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Metall, obwohl auch andere Werkstoffe, z.B. Kunststoff oder Holz verwendet werden können. Die Umlenkplatte hat eine Breite von 144 mm (5-11/16"), und die Breite des Spaltes zwischen den parallelen Seiten der Umlenkplatte und den einzelnen Seitenwänden des Abteils beträgt etwa 12,7 mm (1/2"). Man hat festgestellt, daß wenn die Breite dieses Spaltes vergrößert wird, die Druckschwankung quer zur Breite des Drahtes oder Siebes eine Neigung zeigt, sich zu vergrößern, während die Steuerung der Strömung verringert wird. Eine Verkleinerung der Spaltbreite ergibt eine bessere Steuerung der Strömung (d.h. eine verringerte Druckschwankung quer zur Breite des Drahtes oder Siebes), verringert jedoch die Strömung durch das System. Die tragende Rippe 68 der Umlenkplatte hat eine dreieckige Form, wie bereits beschrieben wurde. Ihr unterer Rand sollte sich im allgemeinen der abschüssigen Bodenwand des Abteils 36 anpassen.

In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird der flache obere Teil der Umlenkplatte parallel zur Papierherstellungs-Zwischenfläche gehalten und dicht neben den querverlaufenden Rippen (innerhalb etwa 12,7 mm-1/2") positioniert, die die geschlitzte Abdeckung 42 tragen. Der obere Teil der Umlenkplatte hat etwa einen Abstand von 101,6 mm (4") von dem Maschinendrahtsieb, während dieses durch die Formzone läuft.

Es sei bemerkt, daß die Form und Konstruktion des Unterdruckkastenabteils der Umlenkplatte von dem gerade beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiel abweichen können. Zum Beispiel kann der Bodenteil 52 eines jeden Abteils 36 kontinuierlich und ununterbrochen von seinem schmalen Ende 48 gegen das Auslaßende 50 abschüssig gestaltet sein, statt daß er einen abschüssigen Teil zwischen den zwei Abschnitten aufweist, die parallel zur Papierherstellungs-Zwischenfläche verlaufen, wie in Fig. 2 gezeigt ist. Außerdem kann die Spitze 70 der Umlenk-

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platte ein unrundes Ende aufweisen, z.B. ein quadratisches Ende, und sie kann ferner so ausgeführt sein, daß sie sich in das schmale Ende des Abteils 36 derart hineinerstreckt, daß die Umlenkplattenspitze an dem Abschlußteil 58 des Abteils anliegt. Die Umlenkplatte kann ferner so ausgeführt sein, daß ihre Breite verstellbar ist, so daß die Breite des Spaltes zwischen den Seiten 66 des oberen Teils 64 und den querverlaufenden Seitenwänden 38 des Abteils 36 verändert werden kann.

Die Umlenkplatte kann ferner so ausgeführt und in dem Abteil positioniert werden, daß die Enden 70, 71 der Umlenkplatte in einem einstellbaren Abstand von den Abschlußteilen 58 und 60 des Abteils 36 angeordnet sind, so daß der Bediener die Möglichkeit hat, eine Bahn oder Matte zu erzeugen, die, je nach Wunsch, starke oder schwache Ränder aufweist.

Weitere Variationen hinsichtlich der Form der Strömungsdrossel-.vorrichtung können unter gewissen Umständen-nützlich sein. Zum Beispiel kann die Umlenkplatte mit einem oder mehreren offenen Schlitzen versehen werden, die sich im wesentlichen über die gesamte Länge des oberen Teils der Umlenkplatte erstrecken, während sich die Längsränder 66 der Umlenkplatte an den Seiienwänden 38 des Abteils 36 anlegen, statt, daß sie einen Abstand von diesen Wänden haben. Bei dieser Konstruktionsform, strömt die Flüssigkeit im wesentlichen durch die Umlenkplatte hindurch und nicht um diese herum. Es sei ferner bemerkt, daß zur Befestigung der Umlenkplatte innerhalb des Abteils verschiedene Mittel verwendet werden können.

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Claims

Patentansprüche

/ 1.jLangsiebpapiermaschine zur Herstellung nicht gewebter ^"S Faserstoffe und dergl. durch Ablagerung der Pasern aus einem Rohmaterial aus Wasser und Fasern auf einem Maschinen-Drahtsieb, , gekennzeichnet dur ch einen Oberkasten (2) mit einer Auslaßöffnung (8), die in Richtung des Rohmaterialauslasses (4) schräg nach oben verläuft, ein Maschinendrahtsieb (18), von dem ein Teil seiner Bewegungsbahn in einer nach oben schräg verlaufenden Richtung derart angeordnet ist, daß es neben und unterhalb der Auslaßöffnung (8) vorbeiläuft, wodurch aus der Öffnung (8) austretendes Rohmaterial (4) auf der Oberseite des Drahtsiebes (18) abgelagert wird, einen unterhalb des Maschinen-Drahtsiebs (18) in diesem Teil seiner Bewegungbahn angeordneten Unterdruckkasten (34), der gegen die Unterseite des Maschinen-Drahtsiebs (18) offen ist, um vom letzteren Wasser abzusaugen, wobei der Unterdruckkasten (34) Auslaßvorrichtungen (40) aufweist, die das Wasser aus dem Unterdruckkasten evakuieren, und der Unterdruckkasten (34) ferner einen Boden (52) besitzt, der in einer Richtung quer zur Bewegungsrichtung des Drahtsiebs (18) abschüssig ist, und durch eine Strömungs-Drosselvorrichtung (62) in dem Unterdruckkasten (34), die so angeordnet ist, daß sie einen im wesentlichen gleichförmigen Druckunterschied quer über die Breite des Maschinen-Drahtsiebs (18) erzeugt, um eine im wesentlichen gleichförmige Wasserströmung durch das Maschinen-Draht sieb (18) in einer Richtung quer zur Bewegungsrichtung des Drahtsiebs (18) zu erhalten.

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2. Maschine nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß der Unterdruckkasten (34) in einer Anzahl von Abteilen (36a - 36j). unterteilt ist, die in Bewegungsrichtung des Maschinen-Drahtsiebs (18) nebeneinander angeordnet sind und daß jedes Abteil (36a - 36j) eine getrennte Auslaßvorrichtung (40) und eine getrennte Strömungs-Drosselvorrichtung (62) aufweist.
3. Maschine nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungs-Drosselvorrichtung aus einer Umlenkplatte

(62) besteht.
4. Maschine nach Anspruch 3» '
dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkplatte (62) mit Ausnahme einer Öffnung an ihrer einen Seite sich im wesentlichen vollständig quer über die Breite der Auslaßöffnung (8) des Oberkastens (2) ■ erstreckt.
5. Maschine nach Anspruch 3,

dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkplatte (62) eine obere Fläche (64) aufweist, die im wesentlichen parallel zu der Ebene gehalten ist, die durch die nach oben verlaufende geneigte Bewegungsrichtung des Maschinen-Drahtsiebs (18) begrenzt ist.
6. Maschine nach Anspruch 5,

dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkplatte (62) Ränder aufweist, die sich in einer Richtung quer zur Bewegungsrichtung des Maschinen-Drahtsiebs (18) erstrecken und daß die Ränder im wesent-

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lichen parallel zu den querverlaufenden Seitenwänden des Unterdruckkastens (34) gehalten sind.
7. Maschine nach Anspruch 4,

dadurch gekennzeichnet, daß die Spitze (70) der Umlenkplatte (62), die neben der Öffnung an der einen Seite der Oberkastenöffnung angeordnet ist, bogenförmig ausgeführt ist.
8. Maschine nach Anspruch 7,

dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkplatte (62) einen flachen oberen Teil (64) mit parallelen Seiten (66) und einem senkrecht nach unten stehenden flachseitigen Stegteil (68) aufweist, der zwischen den Längsrändern des oberen Teils (64) angeordnet ist, und daß der Stegteil (68) im wesentlichen eine dreieckige Form hat und sein unterer Rand im allgemeinen dem abschüssigen Boden (52) des Unterdruckkastens (34) angepaßt ist.
9. Langsiebpapiermaschine zur Herstellung nicht gewebter Faserstoffe und dergl. durch Ablagerung von Fasern aus einem Rohmaterial aus Wasser und Fasern auf einem Maschinendrahtsieb nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Oberkasten (2) mit einer Auslaßöffnung (8), die schräg nach oben in Richtung des Rohmaterialauslasses (4) geneigt ist, ein Maschinendrahtsieb (18), von dem ein Teil seiner Bewegungsbahn in einer nach oben geneigten Richtung ange- ■ ordnet ist, derart, daß es neben und unterhalb der Auslaßöffnung (8) vorbeiläuft, wodurch das aus der Öffnung (8) austretende Rohmaterial (4) auf der Oberseite des Drahtsiebes (18) abgelagert wird, einem unterhalb des Maschinen-Drahtsiebs (18) in diesem Bewegungsabschnitt angeordneten Unterdruckkasten (34), der gegen den Boden des Maschinen-

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Drahtsiebs (18) offen ist, um Wasser aus letzterem abzusaugen, wobei der Unterdruckkasten (34) aus einer Anzahl von Abteilen (36a-36j) besteht, die in Bewegungsrichtung des Maschinen-Drahtsiebs (18) nebeneinander angeordnet sind, und jedes Abteil (36a - 36j.) eine getrennte Auslaßvorrichtung (40) aufweist, um aus diesen Wasser zu evakuieren, und durch eine Strömungs-Drosselvorrichtung (62) in jedem Abteil (36a-36j), die in einer Zone unterhalb des Maschinen-Drahtsiebs (18) angeordnet ist und sich im wesentlichen ■ vollständig quer über die Breite der Auslaßöffnung (8) des Oberkastens (2) erstreckt.¹ -
10.Verfahren zur Herstellung eines nichtgewebten Faserstoffes und dergl. durch Ablagerung von Fasern aus einem Rohma- , terial aus Wasser und Fasern auf einem Maschinen-Drahtsieb in einer Maschine nach den Ansprüchen 1-9, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

Führen eines Teils des Drahtsiebs (18) in einer schräg nach oben verlaufenden Richtung neben und unterhalb der Auslaßöffnung (8) eines Oberkastens (2), wobei die Auslaßöffnung (8) in Richtung des Rohmaterialauslasses (4) aus dem Oberkasten (2) nach oben geneigt ist, Entleerung von Rohmaterial (4) aus dem Oberkasten (2) auf die Oberseite des Drahtsiebs (18), Absaugen von Wasser vom Boden des Drahtsiebs (18) mittels eines Unterdruckkastens (34), der unterhalb und neben dem Drahtsieb (18) in seinem nach oben geneigten Abschnitt angeordnet ist, wobei der Unterdruckkasten (34) Auslaßvorrichtungen (40) zum Absaugen von Wasser aufweist, und Steuerung des Druckunterschiedes in der Flüssigkeit durch das Drahtsieb (18) in einer Richtung quer zur Bewegungsrichtung des Drahtes durch Drosselung der Strömung innerhalb des Unterdruckkastens (34) im wesentlichen vollständig quer über die gesamte Breite der Auslaßöffnung des Oberkastens (2)

ReFu/Pi. .

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