DE2258781A1

DE2258781A1 - Maschine zur herstellung von mehrlagigen faserbahnen wie papier aus einem verduennten faserstoffbrei

Info

Publication number: DE2258781A1
Application number: DE19722258781
Authority: DE
Inventors: Herbert Ward Verseput
Original assignee: Beloit Corp
Current assignee: Beloit Corp
Priority date: 1971-12-03
Filing date: 1972-12-01
Publication date: 1973-06-07
Also published as: GB1411773A; ES409220A1; DE2265302A1; CA992369A; IT971401B; SE402944B; BR7208327D0; AR194290A1; FR2164164A5

Description

PATENTANWALT DIPLrING. C. O. BOECKER

6670 ST.INGBERT(SAAR), ENSHEIMERSTR.48 2 £, b 0 / Q 1

667 St. Ingbert,. den 29. Nov. 1972 B 50-boe/Kl

Beloit Corporation

Beloitj Wisconsin 53511, USA

"Maschine zur Herstellung von mehrlagigen Faserbahnen wie Papier aus einem verdünnten Faserstoffbrei"

Die Erfindung betrifft eine Maschine zur Herstellung \ron mehrlagigen Faserbahnen wie Papier aus einem verdünnten Faserstoffbrei nach dem Oberbegriff des Anspruches 1. Bei der Bildung von Faserbahnen mittels konventioneller Ein-Sieb-Anlagen wurde der Faserstoffbrei auf eine durchbrochene Bildungsoberfläche aufgegeben und das Wasser abifärts aus dem Stoff abgezogen. Wenn auf einer derartigen Maschine eine mehrlagige Faserbahn hergestellt werden sollte, wurden nacheinander zwei Lagen von Stoffbrei auf die Bildungsoberfläche aufgebracht. Die Entwässerung der Faserstoff-Bahn ging dabei in der Weise vor sich, daß das der oberen Lage zu entziehende Wasser (normalerweise als "weißes Wasser" bezeichnet) die untere Lage der Faserbahn passieren mußte, so daß man eine Wassermischung, von ziiei verschiedenen Arten von Stoffbrei stammend, erhielt. Unter dem Gesichtspunkt der Wirtschaftlichkeit ist dies als nachteilig zu betrachten, da das weiße Wasser normalerweise zurückgeführt und zur Herstellung eines frischen Faserstoffbreies mit neuen Fasern gemischt wurde. Häufig erlaubte aber die aus z\^ei Komponenten bestehende Wassermischung keine Wiederverwendung, so daß dieses Wasser als Abwasser verloren war.

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Bei der Bildung von mehrlagigen Faserbahnen zwischen zwei Langsieben war es bisher erforderlich, eine Mehrzahl von Stoffaufgabe-Einrichtungen zu benutzen. Üblicherweise wurde dabei eine kontinuierliche Bildungsbahn mit einer Mehrzahl von einander gegenüberliegenden Bahnen benutzt, wobei vor jeder neuen gegenüberliegenden Bahn eine getrennte Stoffbreilage aufgegeben wurde. Dieses Verfahren erforderte es, entweder die neu aufgebrachte Bahnlage durch die teilweise bereits gebildete Lage hindurch zu entwässern, oder die neue Lage allein durch das anliegende Siebband hindurch zu entwässern und die erste Bahnlage auf dem Sieband weiterzutragen, während die andere Bahnlage gebildet wird. Selbstverständlich können die Bauprinzipien verwandt werden, um verschiedene Typen von Faserbahnen zu bilden. In der nachfolgenden Beschreibung wird jedoch in erster Linie auf die Herstellung einer Papierbahn Bezug genommen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,eine Maschine zur Herstellung von mehrlagigen Faserbahnen wie Papier zu schaffen, bei der das während der Entwässerung anfallende Wasser aus verschiedenen Stoffbreiarten voneinander getrennt gehalten werden kann. Dabei soll die Entwässerung der verschiedenen Lagen mit dem Formprozess unmittelbar und gleichzeitig erfolgen Die Erfindung benutzt zur Lösung der gestellten Aufgabe die bekannte Doppel-Siebband-Anordnung und besteht im einzelnen darin, daß der Stoffaufgabekasten zur Abgabe eines mehrlagigen Stoffstromes mit unterschiedlicher Charakteristik der Stoffstrom-Lagen in die Formzone eingerichtet ist, wobei eine erste Lage mit dem einen Siebband und eine zweite Lage mit dem anderen Siebband in Berührung gelangt. Hierdurch wird erreicht, daß jede der Bahnlagen gleichzeitig durch die Oberfläche ihres eigenen Siebbandes hindurch entwässert werden kam», wodurch der Entwässerungsgrad dem jeweiligen Stoffbrei optimal angepaßt werden kann.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Formpartie einer Papierherstellungsmaschine in Seitenansicht und teilweise im Schnitt schematisch dargestellt. Man erkennt die

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endlosen umlaufenden Siebbänder 10 und 11, die so geführt sind, daß sie eine sich verjüngende Formzone 12 bilden. Anschließend an diese verjüngte Tormzone konvergieren die Siebbänder zu einer Bahn, entlang der eine'mehrlagige Faserbahn durch die Siebbänder hindurch entwässert wird. Die Siebbänder sind durchbrochene Drahtsiebe üblicher Bauart und können dieselbe Durchlässigkeit und den gleichen Aufbau haben. Im Hinblick auf die Prinzipien der Erfindung jedoch, nach der eine zweilagige Faserbahn zwischen den Siebbändern geformt wird, haben die Siebbänder zweckmäßig eine voneinander verschiedene physikalische Charekteristik entsprechend der Beschaffenheit des Stoffbreies, der die an dem jeweiligen Siebband anliegende Faserbahnlage bildet, so daß jede Lage in optimaler Weise entsprechend der Charakteristik der Fasern entwässert werden kann.

,Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird eine zweilagige Papierbahn geformt mit einer braunen Lage B, die an dem Siebband 10 anliegt, und einer weißen Lage W, die an dem Siebband 11 anliegt. Wie allgemein bekannt, werden mehrlagige Faserbahnen aus verschiedenen Bestandteilen geformt, und die mehrlagige Braun-Weiß-Faserbahn wird häufig bei den Bedarfsfällen benutzt, bei denen eine braune,rauhere und billigere Bahnlage mit größerer Festigkeit für Verpackungszwecke erwünscht ist, wogegen die dünnere und besser aussehende weiße Faserbahnlage auf der anderen Seite der Faserbahn einen Aufdruck erhält und besser geeignet ist, die Außenseite eines aus der Faserbahn gebildeten Behälters darzustellen.

Die Siebbänder 10 und 11 werden über vorzugsweise aus zwei Brustwalzen 14 und 15 gebildete Stützglieder in die sich verjüngende Formzone 12 geführt. Der Achs abstand der beiden Brustwalzen 14 und 15 kann verändert werden, um die Weite der Formzone 12 zu verändern. Mit den Brustwalzen arbeiten Schabvorrichtungen 14a und 15a zusammen.

Im Anschluß an die sich verjüngende Forinzone 12 werden die Siebbänder 10 und 11 durch einen Deckel 20 mit gekrümmter. Oberfläche eines Saugkastens 19 abgelenkt. Stromabwärts dieses

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Saugkastens laufen die Siebbänder über eine weitere Führung, nämlich im Aüsführungsbeispiel eine Saugwalze 18. Zi^ischen der Formzone 12 und der Saugwalze 18 werden die Siebbänder aus der geraden·Verbindungslinie zwischen der Formzone und der Saugwalze 18 seitlich abelenkt, so daß sie einer bogenförmigen Bahn folgen. Hierbei wird Wasser durch Zentrifugalkraft aus dem Stoffbrei ausgetragen. Entlang des gekrümmten Deckels 20, der zum Wasserdurchlaß durchlöchert ist, gelangt fernerhin Wasser in den Saugkasten 19. Die Saugwirkung innerhalb des Saugkastens 19 ist derart eingestellt, daß das in der braunen Lage B gegenüber dem Siebband 10 befindliche Wasser in den Saugkasten 19 gelangt. Das in der weißen Lage W gegenüber dem Siebband 11 enthaltene Wasser wird durch Zentri-. fugalkraft nach rechts in einen Wasserfänger 24 ausgetrieben. Am Ende der gekrümmten Laufbahn befindet, sich ein Abstreifer 13, der Wasser von der unteren Oberfläche des Siebbandes 11 abstreift und in den Stoffänger 24 leitet.

Das braune Wasser aus dem Saugkasten 19 wird mit zusätzlichem Stoffbrei gemischt. Das braune Wasser wird mittels einer Flügelpumpe 21 über eine Leitung 22 in einen Behälter 23 geleitet, in dem das braune Wasser mit braunem Faserbrei gemischt wird. Der verdünnte Stoffbrei gelangt dann über die mit einer Flügelpumpe 31 versehene Leitung 30 in das Innere des Stoff-Aufgabekastens 29.

Das von dem Stoffänger 24 aufgefangene weiße Wasser wird in einem Behälter 26 mit weißem Faserstoff vermischt und gelangt über die mit einer Flügelpumpe 28 versehene Leitung 27 ebenfalls in den Stoffaufgabekasten 29.

Die in der Zeichnung dargestellte Anordnung wird von einem geeigneten Gerüst getragen, das im einzelnen nicht beschrieben zu werden braucht. Auch ist nur ein Teil der umlaufenden Siebbänder 10 und 11 dargestellt, die über weitere Walzen geführt sind, von denen lediglich die Walzen 16 und 17 für das Siebband 11 dargestellt sind.

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Erfindungsgemäß tritt aus dem einzigen Stoffaufgabekasten 29 ein Stoffstrom 40 aus, der in die verjüngte Formzone 12 eintritt und eine braune Bahnlage B sowie eine weiße Bahnlage
W aufweist. Der Stoffaufgabekasten hat eine streifenförmiges sieh verjüngende Kammer 32 mit einer unteren schwenkbar gelagerten Kammerwandung 32a, die durch einen Arm 32b bewegt
werden kann, um die Größe"der streifenförmigen Austrittsöffnung 38 zu verändern.

Stromaufwärts der Kammer 32 ist 'der Stoffaufgabekasten durch eine Trennwand 33 in zwei Kammerabschnitte 34 und 35 unterteilt, und zwar vor dem der Austrittsöffnung zugeordneten,
sich verjüngenden Kammerteil des Stoffaufgabekastens. Auf
diese Weise kann der weiße Stoffbrei der Kammer 35 und der
braune Stoffbrei der Kammer 34 zugeführt werden.

Die Kammerabschnitte 34 und. 35 einerseits sowie der sich verjüngende Kammerteil andererseits sind durch eine Querwand 36 voneinander getrennt, die Öffnungen 36a aufweist.

Innerhalb des sich verjüngenden Kammerteils 32 ist eine Mehrzahl von biegsamen Leitelementen 37 vorgesehen, deren wichtige Funktion dar'in besteht, die aus den Kammer ab sehn it ten 34 und 35 kommenden Stoffströme getrennt voneinander zu halten, dabei aber die für eine voschriftsmäßige Ausbildung der Faserbahn so notwendige Turbulenz innerhalb des S-toffbreies beizubehalten. Obwohl die StoffZuführungen zum Stoffaufgabekasten nur schematisch dargestellt ist, soll erwähnt werden, daß
geeignete Heizvorrichtungen vorzusehen sind, die die Bewegung und Turbulenz innerhalb des Stoffbreies aufrechterhalten und damit die Fasern im Schwebezustand halten. Innerhalb der durch die biegsamen Leitelemente 37 gebildeten Teilströme wird eine feingradige Turbulenz aufrechterhalten. Diese Leitelemente sind selbst-einstellend, und zwar lediglich durch die Kräfte, die durch den zur Austrittsöffnung 38 hinfließenden Stoff auf sie ausgeübt werden. Die biegsamen Leitelemente 37 erstrecken sich über eine wesentliche Strecke gegen die Austrittsöffnung 38j um die feingradige Turbulenz innerhalb des Stoffes aufrecht-

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zuerhalten, bis er die Austrittsöffnung 38 erreicht und ein Stoffstrom 40 mit zwei deutlich ausgebildeten Faserbahnlagen austritt.

Die biegsamen Leitelemente 37 sind lediglich an ihren stromaufwärtsgelegenen Enden in der Querwand 36 in Abständen quer zum Stoffstrom verankert. Ihre stromabwärtsgerichtete Schwanzenden sind frei beweglich, und sie bestehen vorzugsweise aus biegsamen Kunststoffplatten. Die Leitelemente 37 können zusätzlich in ihren stromabwärts weisenden Richtungen verjüngt ausgeführt sein, so daß der Querschnittsbereich kleiner wird. Sie können verschieden geformt sein, z.B. kreisförmig, dreieckig, rechteckig oder im Querschnitt leicht abgeflacht. Wenn flache Bänder oder Streifen verwandt werden, erstrecken sie sich vorzugsweise quer zur Maschinenrichtung in Richtung der streifenförmigen öffnung 38. Die biegsamen Leitelemente 37 haben vorzugsweise Plattenform und erstrecken sich quer zur Maschine, wie sie auch aufgespalten oder in Intervallen aufgeteilt sein können.

Es ist ersichtlich, daß mit der Einrichtung gemäß der Erfindung bei der Herstellung einer mehrlagigen Faserbahn das jeweils aus einer Bahnlage austretende Wasser für die Wiederbenutzung getrennt gehalten werden kann. Darüberhinaus werden die Bahnlagen bei wirtschaftlichem Platzbedarf und unter Zeitersparnis gleichzeitig gebildet. Die gleichzeitige Ausbildung der Bahnlagen erlaubt ein gleichzeitiges und getrenntes individuelles Entwässern der Lagen trotz der Tatsache, daß sie einander gegenüberliegen. Die Entwässerungseinrichtung ist der jeweiligen Entwässerungskraft angepaßt, die von der Charakteristik des Stoffes der betreffenden Bahnlage her erforderlich ist. Alles dies wird ermöglicht durch die Abgabe eines mehrlagigen Stoffstromes, in dem die Lagen - z;var voneinander getrennt - ein Ganzes bilden.

- Patentansprüche -

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Claims

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667 St. Ingbert, den 29. Nov. 1972 B 50-boe/Kl -

Beloit. Corporation

Beloit, Wisconsin 53511, USA

PATENTANSPRÜCHE

Maschine zur Herstellung von mehrlagigen Faserbahnen . wie Papier aus einem verdünnten Faserstoffbrei, bestehend aus zwei auf gegenüberliegenden Laufbahnen wandernden Siebbändern zum Entwässern des Faserstoffbreies, der in eine sich verjüngende Formzone zwischen die Siebbänder aufgegeben wird, die Von Siebband-Stützgliedern, ■ gebildet wird, und aus einem Stoffaufgabekasten, dadurch gekennzeichnet, daß der Stoffaufgabe-

zur
kasten (29)\Abgabe eines mehrlagigen Stoffstromes mit unterschiedlicher Charakteristik der Stoffstrom-Lagen in die Formzone (12) eingerichtet ist, wobei eine erste Lage mit dem einen Siebband (10) und eine zweite Lage mit dem anderen Siebband (11) in Berührung gelangt.
2. Maschine nach Anspruch 1^ dadurch gekennzeichnet, daß der eine streifenförmige Austrittsöffnung (38) und eine Kammer (32) aufweisende Stoffaufgabekasten (29) mit einer Trennwand (33) versehen ist, die sich vor dem der Austrittsöffnung zugeordneten sich verjüngenden Kammerteil durch den Stoffaufgabekasten und parallel zu der Austrittsöffnung erstreckt und den Stoffaufgabekasten in zwei Kammerabschnitte (34,35) teilt.

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3. Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammerhälften(34,35) mit je einer Zuführvorrichtung (30,27) für die Zufuhr von Faserstoffbrei verschiedener Charakteristik verbunden ist.
4. Machine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der Kammer (32) des Stoffaufgabekastens (29) eine Mehrzahl von biegsamen Leitelementen (37) in Abständen voneinander angeordnet ist, die nur an ihren stromaufwärts gerichteten Enden verankert und mit ihren stromabwärts gerichteten freien Schwanzenden unter den Kräften des durchfließenden Stoffstromes selbst-einstellend sind, so daß sie die von den getrennten Kammerabschnitten (34,35) ausgehenden und zur Austrittsöffnung fließenden Stoffst'röme getrennt halten und eine feingradige Turbulenz in dem Stoff aufrechterhalten.
5. Maschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Zufuhrvorrichtung (30) einen braunen Faserstoffbrei anliefert, um eine braune Faserbahnlage zu bilden, und die andere Zufuhrvorrichtung (27) einen weißen Faserstoffbrei anliefert, um eine weiße Faserbahnlage zu bilden.
6. Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Trennwand (33) vor dem der Austrittsöffnung zugeordneten Kammerteil (32) zwei einzige Kammerabschnitte (34,35) gebildet werden, von denen je ein einziger Teilstrom ausgeht.
7. Maschine nach Anspruch 1 mit jedem Siebband zugeordneten Entwässerungsmitteln, dadurch gekennzeichnet, daß die Entwässerungsmittel (19,24) für jedes Siebband (10,11) unterschiedlich und der jeweiligen Entwässerungs-Charakteristik derjenigen Faserbahn-Lage angepaßt ist, die der zugeordneten Entwässerungsvorrichtung zugeordnet ist, wobei auch die Siebbänder eine voneinander verschiedene physikalische Charakteristik haben.

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8. Maschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Entwässerungsmittel (19,13) innerhalb der Laufbahn der Siebbänder (10,11) unmittelbar im Anschluß

" an die sich verjüngende Formzone (12) gelegen sind.
9. Maschine nach Anspruch T, dadurch gekennzeichnet, daß . die Siebband-Stützglieder aus zwei stromaufwärts der.

Formenzone (12) angeordneten Brustwalzen (14,15) bestehen.
10. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Siebband-Stützgieder für jedes Siebb.and (10,11) 'stromaufwärts und stromabwärts gelegene Siebbandführungen (14,15 u. 18) umfassen und innerhalb der einen Siebband-Laufbahn eine dieses Siebband (10) ablenkende Führung (19,20) angeordnet ist_s die dieses Siebband gegen das andere Siebband (11) ablenkt und dieses andere Siebband aus der durch dessen Stützglieder (14,18) vorgegebene Bahn ablenkt.
11. Maschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die die biegsamen Leitelemente (37) aus parallel, zur streifenförmigen Austrittsöffnung (38) verlaufenden Platten vorzugsweise aus Kunststoff bestehen.
12. Maschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die freien Schwanzenden der Leitelemente (37) in Stromrichtung bis zu einem kleineren Querschnitt geneigt zueinander verlaufen. ·

Γ3. Maschine nach Anspruch 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Stoffaufgabekastens eine starre Querwand (36) vorgesehen ist, die den der AustrittsÖffnung (38) zugeordnete Kammerteil (32) von dem Teil des Aufgabekastens trennt, der die Trennwand (33) enthält, wobei die Querwand Öffnungen (36a) zum Durchtritt der Stoffströme aufweist und die biegsamen Leitelemente (37) mit ihren stromaufwärts gerichteten Enden an der Querwand festgelegt sind.

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