DE2329658A1

DE2329658A1 - Doppelsiebvorrichtung fuer mehrschichtige bahnbildung

Info

Publication number: DE2329658A1
Application number: DE2329658A
Authority: DE
Inventors: Robert Arthur Suckow
Original assignee: Beloit Corp
Current assignee: Beloit Corp
Priority date: 1972-06-08
Filing date: 1973-06-09
Publication date: 1974-01-03
Also published as: BE800178A; IT990621B; FR2187990A1; AR196668A1; DE2329658C3; AU5673673A; JPS4948914A; BR7304215D0; FR2187990B1; SE397549B; DE2329658B2; US3839143A; ZA733652B; NL7307840A; FI61217B; GB1418057A; CA971407A; JPS5214331B2; FI61217C; ES415529A1

Description

Anmelder: BELOIT CORPORATION

Beloit, Wisconsin 53511
Vereinigte Staaten von Amerika

DOPPELSIEBVORRICHTUNG FUER MEHRSCHICHTIGE BAHNBILDUNG

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung einer mehrschichtigen Papierbahn und insbesondere auf eine Papiermaschine in der die Papierbahn von Materialschichten gebildet wird, die verschiedene Eigenschaften haben. Wä"hrend die Prinzipien der Erfindung bei dar Herstellung von verschiedenen Arten von Papierbahnen gebraucht werden können, sro wie bei Faserfliesswajren, sind sie ausserordentlich gut geeignet für mehrschichitge Papierbildung und wird hauptsächlich in diesem Zusammenhang beschrieben werden. Bei der Herstellung von mehrschichtiger Pappe, gebraucht man Schichten mit verschiedenen Eigenschaften. Die mittlere Schicht oder Zwischenlage wird oft als Füllstoff gebraucht um der Pappe Griffigkeit und Steifigkeit zu geben, während die a'usseren Schichten, wenigstens zu einer Seite, gewöhnlich aus feinerem Material bestehen das Drucktinte aufnehmen kann. Um die Qualität dieser Pappe zu verbessern und um die Erzeugungskostan auf einem Minimum zu halten, sollte jede Schicht gut geformt sein und seine Funktion erfüllen, zu der Eigenschaft der Pappe insgesamt betrachtet, zu verhelfen. Deswegen erwünscht man sich ein Vermeiden der Schichtendurchmischung und es ist dennoch wesentlich dass die Schichten mit einer optimalen Festigkeit aneinander haften.

Um die Festigkeit und Griffigkeit in der mittleren Schicht zu gewährleisten, ist es wesentlich eine optimale Festigkeitsbildung

die
mit der Art von Material gebraucht wird, zu erhalten. Natürlich

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wird eine minimale Ausflockung die Festigkeit und die Gleichma'ssigkeit der Schichtendicke der mittleren Schicht verbessern und die besten Festigkeitsexngenschaften der Zwischenschicht gewährleisten um als Unterstützung für die a'usseren Schichten zu funktionieren. Mehrschichtige Pappe wurde üblicher Weise in verschiedenen Prozessen hergestellt und meistens in Zylindermaschinen wobei aufeinanderfolgende Schichten auf Zylindern, die in den Materiälbrei hineintauchen, gebildet werden und wobei die Materialschicht auf der auflaufenden Seite des Zylinders geformt wird wenn er aus dem Breibeha'lter heraustritt, jede aufeinanderfolgende Schicht wird auf eine Schicht die auf einem anderen Zylinder gebildet wurde aufgetragen bis die erwünschte Zahl von Schichten erreicht ist. Dadurch ergibt sich dass die mittlere Schicht von einem konventionellen Zylinderbildungsverfahren gebildet wird bei dem die Abwesenheit von Ausflockung nicht gewährleistet ist. Auch ist bei diesen Herstellungsverfahren eine gute Haftung zwischen den Schichten nicht immer gewa*hrleistet da jede der Schichten wesentlich entwässert ist wenn sie auf eine andere Schicht aufgetragen wird und darum ist die Bindung oder Haftung zwischen den Fasern der verschiedenen Schichten nicht vollendet. Ein Ziel der vorliegenden Erfindung liegt in der Schaffung eines verbesserten Verfahrens und einer verbesserten Vorrichtung zur Bildung einer: mehrschichtigen Papierbahn in der eine bessere mittlere Schicht, mit einer besseren Faserdurchmischung für verbesserte Festigkeitsqualitä'ten und Gleichmä'ssigkeit gebildet wird. Entsprechend der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Bildung einer mehrschichtigen kontinuierlichen Faserbahn dadurch gekennzeichnet dass ein erstes und ein zweites Bildungssieb, die in Schleifen geführt werden, so angeordnet sind um eine Entwa'sserungsbahn dazwischen zu bekommen wobei die Siebe eng zusammenlaufen um eine Zuschnürung am oberen Ende der Bahn zu bilden; dass eine Stützungsvorrichtung innerhalb der Siebe so angeordnet ist um sie spitz zusammenlaufen zu lassen um die Bahn zu bilden; dass ein dazwischenliegender Auflaufkasten mit einer dazwischenliegender Auflaufkastenöffnung vorgesehen ist um einen Strahl von breiigem Material in die Einschnürung abzugeben um eine Zwischenschicht der Papierbahn zu

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bilden; dass ein erster äusserer Auflaufkasten mit einer ersten Auflaufkastenöffnung um einen Strahl von breiigem Material zu einer Seite der dazwischenliegenden Auflaufkastenöffnung in die Einschnürungen abzugeben sowie, dass ein zweiter a'usserer Auflaufkasten mit einer zweiten Auflaufkastenöffnung,um einen Strahl von breiigem Material zur anderen Seite: der dazwischenliegenden Auflaufkastenöffnung in die Einschnürung abzugeben,vorgesehen sind. Ein weiteres Ziel der Erfindung liegt in der Schaffung eines Verfahrens um eine mehrschichtige kontinuierliche Faserbahn zu bilden, das durch folgende Arbeitsgänge gekennzeichnet ist: die zwei in Schleifen geführten Siebe so zu führen, um eine Entwa'sserungsbahn mit einer spitz zulaufenden Bildungseinschnürung am stromaufwärtigen Ende der Bahn dazwischen zu bilden; ein mittlerer breiiger Materialstrahl in die Einschnürung zu leiten um eine mittlere Schicht der Bahn zu bilden; und die a'usseren Strahle von breiigem Material ausserhalb des mittleren Strahles in die Einschnürung zu leiten um die a'usseren Schichten der mehrschichtigen Bahn zu bilden. Weitere Vorteile und Eigenschaften der Erfindung werden nachfolgend an Hand einer dargestellten Ausfuhrungsform näher erläutert. . Die Figur ist eine Seitenansicht einer Vorrichtung zur Bildung einer mehrschichtigen Bahn die nach den Prinzipien der Erfindung gebaut ist und danach arbeitet.

Die Vorrichtung besteht aus einem ersten und einem zweiten in Schleifen geführten kontinuierlichen Bildungssieb 10 und 11. Die Siebe werden so über Unterstützungen gespannt dass die zur Bildung piner Entwässerungsbahn 12 zusammelaufen. Oberhalb der Entwässerungsbahn ist eine spitz zulaufende Einschnürung 13. In der Entwässerungsbahn wandern die Siebe entlang einer gekrümmten Bahn über einen Kasten 15 der eine Anzahl von quer zur Maschine erstreckenden Klingenl5a enthält die in Maschinenrichtung in Abstand angeordnet sind, so dass die Siebe in diesem Bereich sehnenförmig zwischen aufeinanderfolgenden Klingen gespannt sind. Die Siebe laufen allmählich zusammen und üben normalen Druck auf die Materialschichten die dazwischen liegen aus und das Wasser wird zu beiden Seiten der Siebe 10 und 11, entlang der Entwässerungsbahn 12, abgeführt. Nach dem Kasten 15 folgt ein Saugkasten 25 innerhalb des Siebes 11 für weitere Entwässerung, und die Bahn wird dem Sieb 11

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um eine Gautschwalze 16, die ein Saugteil 16a hat, folgen. Die Bahn wird durch eine Aufnahmewalze 17 vom Sieb 11 abgegriffen werden wobei die Aufnahmewalze ein Saugteil 17a enthält und ein Aufnahmefilz 18 tr&'gt. Das Sieb 11 wird anschliessend über Rückführungs-und Spannrollen 19 und 20 geschlingt.

Das Sieb 10 umschlingt die Saugwalze 16 und wird durch seine Gautschwalze 21 angetrieben.und wird über eine Walze 22 zurückgeführt.

Die Siebe 10 und 11 werdan über Brustwalzen 32 und 24 in die Bildungseinschnürung 13 geleitet.

Innerhalb der Brustwalze ist sine Anzahl von aufeinanderfolgenden

24b Saugteilen 23a, 23b und 23c für die Saugwalze 23 und 24a und 24c für die Saugwalze 24. Die Saugwalzen 23 und 24 haben den üblichen gelöcherten drehbaren Walzenmantelaufbau, und die nacheinanderfolgenden Saugteile· sind jede in Verbindung mit ihrer eignen Saugquelle um Wasser durch die Mantelfläche zu saugen und um an der Materialschicht die auf den Sieben abgelegt ist und die Susseren Schichten der mehrschichtigen Bahn bildet, zu saugen. Vorzugsweise steigert sich die Saugkraft von 24a nach 24c, und in gleicherweise von 23a nach 23c.

Die erste ä'ussere Schicht der mehrschichtigen Bahn wird, durch Material das durch eine ä'ussere Auflaufkastenöffnung 29 abgegeben wird, gebildet und die gegenüberliegende äussere Schicht der Bahn wird durch Material, das durch eine zweite äussere Auflaufkastenöffnung 31 abgegeben wird, gebildet. Die Auflaufkastenöffnung 29 wird zwischen den Auflaufkastenlippen 39 und 40 gebildet. Die Auflaufkastenöffnung 31 wird zwischen den Auflauflippen 41 und 42 gebildet. Die innenliegenden Auflauflippen 40 und 42 erstrecken sich für eine bestimmten Länge in die Bildungseinschnürung hinein um das Material zu leiten und bei seiner anfänglichen Bildung auf den Sieben 10 und 11 behilflich zu sein.

Die dazwischenliegende Materialschicht wird durch eine mittlere Auflaufkastenöffnung 30 zwischen den äusseren Auflaufkastenöffnunr gen 29 und 31 abgegeben.

Das Material für die mittlere Schicht kommt aus dem Aulaufkasten 26. Das Material ftr die äusseren Schichten kommt aus den Auf lauf-

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kästen 27 respektiv 28. Die Auflaufkasten 27 und 28 haben Strömungsleitungen 27a respektiv 28a die in Richtung der Materialströmung ausgebildet sind um die Breiströmung zu orientieren und um gleichmässige Faserdurchmischung im Material aufrecht zu erhalten. Der mittlere Auflaufkasten hat ebenfalls eine Anzahl von ähnlichen Strö'mungsleitungen 32 die in Richtung der Materialströmung ausgebildet sind um die Turbulenz und Energie in dem Material aufrecht zu erhalten.

Das Material das dem dazwischenliegenden Auflaufkasten zugeführt wird ist vorzugsweise ein Material von hoher Dickflüssigkeit da es durch die ä'usseren Schichten entwä'ssert wird, die etwas früher als der mittlere Materialstrahl auf die Bildungssiebe aufgetragen werden. Bei dieser Anordnung, geben die Auflaufkastenöffnungen und 31 zuerst Material auf die Siebe ab und die Entwässerung durch die Siebe ist $o, dass die dazwischenliegende Schicht in die Einschnürung abgegeben wird um mit den ä'usseren Schichten in Berührung zu kommen nachdem deren Trocknungsschicht gebildet worden ist. Dies gewährleistet eine ausreichende Bildung der ä'usseren Schichten so dass keine Durchmischung des schichtenbildenden Materials entsteht. Zusätzliche Entwässerung wird noch durch jede der drei Schichten entstehen, und eine ausreichende Haftung wird zwischen den Fasern der Schichten entstehen um eine starke monolithische, mehrschichtige Pappebahn zu bekommen. Da die ä'usseren Schichten zuerst gebildet werden, und die dazwischenliegenden Schichten nachfolgend zwischen die ä'usseren Schichten in die Einschnürung 13 zugeführt werden, entsteht ein weiteres Vakumm durch die Saugteile 24b und 24c, und 23b und 23c um durch die ä'usseren Schichten zu entwässern. Nachfolgende Entwässerungen entstehen entlang der Entwässerungsbahn 12, wenn die mehrschichtige Bahn während ihrer Wanderung über den Entwässerungskasten 15, den Saug-Kasten 25 und die Gautschwalze 16 zwischen die Siebe gedrückt wird.

Um dazu beizutragen den feinen Turbulenzgrad und die Druchmischung der Fasern in derrelativ hohen Dickflüssigkeit des Materials der mittleren Schicht aufrecht zu erhalten, ist eine spitzzulaufende Auflaufkastenkammer vorgesehen die zu der mittleren Auflaufkastenöffnung 30 führt und mit Hilfe von Auf laufka^stenwä'nden 33 und

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die immer enger zusammenlaufen, gebildet ist. Gleich oberhalb der spitz zulaufenden Auflaufkastenkammer befindet sich eine Platte mit einer Anzahl von Strörnungsverteilungsi>i^:fnungen. Diese Platte bildet einen Anhalt für eine Anzahl von quer zur Maschinenrichtung erstreckenden flexiblen schwebenden Teilen 36. Diese schwebenden Teile sind aus Kunststoff oder ähnlichem flexiblem Material und sind an ihren stromaufwärtigen Enden befestigt wobei die stromabwä'rtigen Enden durch die Drücke des strömenden Materials zwischen den Spalten selbstausrichtend sind. Die schwebenden Teile können aus kontinuierlichen Platten die sich quer zur Maschinenlaufrichtung erstrecken, bestehen oder können in separate Stränge geteilt sein. Sie haben vorzugsweise einen gleichma'ssigen Querschnitt, aber können sich in stromabwärtiger. Richtung verjüngen. Eine angebrachte Vorrichtung ist vorgesehen um die schwebenden Teile in solch einer Weise an die stromaufwä'rtige Platte 35 zu befestigen, dass, keine Fangräume, in denen sich Fasernkonzentrationen ansammeln können, entstehen.

Angebrachte Materialzulieferungsvorrichtungen sind für jeder der Auflaufkasten vorgesehen, und dies wird vollständig vom Fachmann verstanden werden, und v/erden nicht in die Zeichnungen eingetragen um sie nicht zu überlasten.

Der mittlere Auflaufkasten 26 ist starr angebracht und hat starre a'ussere Wände 37 und 38. Diese Wände tragen Arbcitsvorrichtungen um die inneren Auflauflippen 40 und 42 der Staulatten für die äusseren Auflaufkästen einzustellen. Diese Arbeits^orrichtungen bestehen vorzugsweise aus, mit Luft aufblasbaren Balgen oder Membranen 43 und 44 die sich kontinuierlich, quer zur Maschinenlaufrichtung erstrecken und eine gleichmässige Unterstützung für die bewegliche Wände die die Auflauflippen 41 und 42 einstellen, gewährleisten. Luft mit kontrolliertem Druck wird in diese Balgen 43 und 44 hineingeleitet um die Stellung der Auflaufkastenlippen 40 und 41 einzustellen und dabei die Dicke der äusseren Schichten zu kontrollieren. Die Auflaufkastenwände 33 und 34 oder das vorder?

das
Ende die Grosse der Auflaufkastenöffnung 30 kontrolliert bewegt -.

sich mit Hilfe einer nicht gezeigten Vorrichtung um die Dicke der mittleren Schicht für die Bahn zu kontrollieren.

Die geformte mehrschichtige Bahn hat eine verbesserte Festigkeit

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indem es durch die mittlere Schicht eine optimale Leistungsfähigkeit erha'lt, die gewöhnlich aus billigem Material von niedriger
Qualität gebildet ist und mit der vorliegenden Anordnung wird ein Material von hoher DickflCfssigkeit für verbesserte Entwa'sserungsleistungsfa*higkeit gebraucht, desweiteren wird die Ausflockung
vermieden und man erreicht eine gute Faserdurchmischung.

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Claims

PATENTANS PRUECHE

1.!Vorrichtung zur Herstellung einer mehrschichtigen, kontinuierlichen faserigen 3ahn, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster und ein zweiter, in Schleifen geführter Formsieb (10,11), so angeordnet ist um eine Entwa'sserungsbahn dazwischen zu bilden wobei die Siebe spitz zulaufen um eine Einschnürung (13) an dem stromaufwä'rtigen Ende der Bahn zu bilden, dass Stützungsvorrichtungen (16,19,21,22,23) inerhalb der Siebe so angebracht sind um sie spitz zulaufen zu lassen um die Entwa'sserungsbahn zu bilden, dass ein mittlerer Auflaufkasten (26) mit einer mittleren Auflaufkastenöffnung (30) vorgesehen ist um einen breiigen Materialstrahl in die Einschnürung abzugeben um eine mittlere Schicht der Bahn zu bilden, dass ein erster a'usserer Auflaufkasten (27) mit einer ersten Susseren Auflaufkastenöffnung (29) vorgesehen ist um einen breiigen Materialstrahl zu der einen Seite der mittleren Auflaufkastenöffnung in die Einschnürung abzugeben, und dass ein zweiter a'usserer Auflaufkasten (28) mit einer zweiten ä'usseren Auf lauf kastenöffnung (31) vorgesehen ist um einen breiigen Materialstrahl zu der anderen Seite der mittleren Auflaufkastenörfnung in die Einschnürung abzugeben.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet dass die ä'usseren Auflaufkastenöffnungen (29,31) so angeordnet cind um das Material stromaufwärts von der mittleren Auflaufkastenöffnung (30) in die Einschnürung (13) abzugeben, wobei die Trocknungsschicht entsteht ehe der mittlere Materialstrahl mit den ä'usseren Materialschichten auf den Sieben zusammentrifft.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet dass die Stützungsvorrichtungen Brustwalzen (23,24) enthalten, die in der Einschnürung (18) gegenüberliegend angebracht sind wobei die Brustwalzen Öffnungen haben um eine Entwässerung des Materials durch die Siebe in die Walze zu erhalten.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet dass die Brustwalzen (23,24) Saugöffnungen (23a,?3b,23c,24a,24b,24c,) enthalten sowie eine a'ussere drehbare Ummantelung zur Entwässerung durch die Walze.

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5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Brustwalzen (23,24) eine Anzahl von getrennten Saugteilen hat

um nacheinanderfolgende verschiedene negative Drücke innerhalb der Saugwalzen zu erhalten um die Bahnschichten zu entwässern.

6. vorrichtung nach Anspruch 1-5, dadurch gekennzeichnet dass jeder der a'usseren Auflaufkasten (27. 28) eine bewegliche Auflaufkastenlippe (40,42) hat die mit Hilfe einer Vorrichtung (43,44) die die Lippen zur Einstellung der Auflaufkastenöffnungen (29,31) der a'usseren Auflaufkasten bewegt,anliegt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellvorrichtung (43,44) um die beweglichen Auflaufkastenlippen (40,42) der a'usseren Auflaufkasten zu bewegen, an den Wänden (37,38) des mittleren Auflaufkastens angebracht ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung für die Auflaufkastenlippenbewegung aus Luftbalgen (43,44) besteht,die an den a'usseren Wänden (37,38) des mittleren Auflaufkastens (26) angebracht sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1-8 dadurch gekennzeichnet dass der mittlere Auflaufkasten (26) eine längliche, spitz zulaufende Auflaufkammer hat die sich nach der mittleren Auflaufkastenö'ffnung (30) hin erstreckt, wobei sich eine Anzahl von biegsamen schwebenden Teilen (36) in der spitz zulaufenden Aulaufkammer befinden die nur an ihren stromaufwärtigen Enden befestigt sind und stromabwärts allein durch die Flüssigkeitsdrücke des Materials in dem Auflaufkasten eingestellt werden.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1-9, dadurch gekennzeichnet dass jeder der Auflaufkästen (26,27,28) eine Anzahl von separaten Strömungsdurchgängen (32,35,27a,28a) hat, die sich in Materialströmungsrichtung nach den Auf laufkastenö'f fnungen hin, erstrecken.

11. Verfahren zur Herstellung einer mehrschichtigen kontinuierlichen faserigen Bahn mit der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und zweiten in Schleifen geführten Siebe (10,11) so geführt werden um eine Entwässerungsbahn dazwischen, mit einer spitz zulaufenden Einschnürung (13) an dem stronwiufwa'rtigen Ende dieser Bahn zu bilden, dass ein mittlerer breiiger Materialstrahl in die Einschnürung geleitet

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wird um eine Zwischenschicht der Bahn zu bilden und dass ä'ussere breiige Materialstrahle ausserhalb des mittleren Strahles in die Einschnürung geleitet werden um die a'usseren Schichten der mehrschichtigen Bahn zu bilden.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der mittlere Strahl später als die a'usseren Strahle in die Einschnürung (13) auftrifft, und zwar an einer Stelle wo die Trocknungsschicht auf den Bildungssieben in Erscheinung getreten ist.

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