DE2418851C2

DE2418851C2 - Foilleiste zum Entwässern des auf dem Siebgewebe einer Papiermaschine befindlichen Papierbreies

Info

Publication number: DE2418851C2
Application number: DE19742418851
Authority: DE
Inventors: Wavell Frederick Montreal West Quebec Cowan
Original assignee: INOTECH PROCESS Ltd MONTREAL QUEBEC CA
Current assignee: INOTECH PROCESS Ltd MONTREAL QUEBEC CA
Priority date: 1973-09-10
Filing date: 1974-04-19
Publication date: 1988-12-01
Also published as: JPS5436683B2; FR2243403A1; FI121374A; JPS5053612A; FI76140B; SE7405299L; SE413152B; DE2418851A1; FI76140C; FR2243403B1; BR7404995A

Description

Die Erfindung betrifft eine Foilleiste zum Entwässern des auf dem Siebgewebe einer Papiermaschine befindlichen Papierbreies, bei der sich das Sieb direkt auf einer vorderen Oberfläche der Leiste abstützt, eine dahinter befindliche, tiefer liegende Oberfläche vorgesehen ist und zwischen diesen Oberflächen eine weitere Fläche liegt, wobei in einem Saugkasten, der sich quer zur Bewegungsrichtung des Siebgewebes erstreckt, mehrere, ih Längsrichtung des Saugkastens verlaufende Foilleisten im Abstand voneinander angeordent sind.

Bei Maschinen zur Herstellung von Papier wird der Papierbrei auf ein endloses Sieb aufgegeben und auf diesem weiterbefördert. In der Entwässerungsstufe läuft das Drahtsieb, auf dem sich der Papierbrei befindet, über eine Vielzahl von Walzen, die einen Unterdruck an dem Sieb erzeugen und die Entwässerung bewirken. Im Anschluß an die Walzen sind üblicherweise mehrere Saugkästen vorgesehen, die mit einer Vakuumquelle verbunden sind. Die Entwässerung an den Walzen wird bekanntlich dadurch hervorgerufen, daß zwischen den ablaufenden Oberflächen der Walzen und dem Drahtsieb ein Unterdruck erzeugt wird. Eine weitere Funktion der Walzen besteht darin, daß sie das Drahtsieb leicht hin- und herbewegen, wobei sie die Fasern und den Brei in Bewegung halten und verhindern, daß In bestimmten Bereichen zu starke Ansammlungen auftreten, die zu einer ungleichen Dichte in dem Papier führen würden. Die Siebe, können aus Metall, Kunststoff oder einem ähnlichen Materia! bestehen.

Ein Problem bei der Verwendung von Walzen besteht darin, daß weder eine Möglichkeit besteht, den Unterdruck zu steuern, der durch die Walzen erzeugt wird, noch die Bewegung des Siebes am unterschiedliche Bedingungen angepaßt werden kann. Es sind Neuentwicklungen bekanntgeworden, bei denen die Walzen durch auswechselbare feststehende Entwässerungsleisten bei gleichzeitiger Verwendung eines Saugkastens ersetzt wurden. So betrifft das US-Patent 29 28 465 eine Einrichtung, bei der der an tier Leiste vorgesehene Ablaufwinkel entsprechend der ablaufenden Oberfläche der Walzen gewählt wurde, um aus dem Papierbrei, der sich auf dem. Sieb· befindet. Wasser abzuziehen. Derartige Entwässerungseinrichtungen erfüllen jedoch nur eins der Erfordernisse und sind daher den Walzen nicht gleichwertig. Die Entwässerungsleisten, die in dem oben erwähnten Patent beschrieben sind, rufen keine Hin- und Herbewegung des Siebes hervor. Darüber hinaus besteht bei Saugkasten mit Entwässerungsleisten die Gefahr, daß über einen kurzen Weg des Siebes ein zu konzentrierter Vakuumbereich vorhanden ist, wodurch sich weitere Nachteile ergeben.

Aus der US-PS 34 97 420 ist es bekannt, zwischen der eigentlichen Entwässerungsleiste und dem Entwässerungssieb eine Membran als Zwischenlage anzuordnen, auf der sich das Sieb abstützt. Die Membran hat die Wirkung derjenigen bekannten Entwässerungsleisten, bei denen die Oberfläche, die sich an die das Sieb abstützende Oberfläche an deren Vorderkante anschließt, zu dieser Oberfläche in einem Winkel geneigt verläuft, der unterhalb 5° liegt. Derartige Entwässerungsleisten haben im allgemeinen eine waagerechte Stützfläche und eine innerhalb eines Winkels von 5° zu der waagerechten Ebene geneigt verlaufende Oberfläche, die sich an die Stützfläche anschließt und dazu dient, durch Oberflächenspannung für den eriorderlK-ruin Ablauf von der waagerechten Fläche zu sorgen. Sie werden als »Foil« oder »Hydrofoil« bezeichnet, wie sich beispielsweise aus der Zeitschrift »Paper Trade Journal«, 1965, Selten 37 bis 41 ergibt.

Nach dem gleichen Prinzip arbeitet auch die aus der US-PS 33 51524 bekannte Entwässerungsleiste, bei der die Stützfläche durch eine Beschichtung bzw. ein Band gebildet wird, das zu der tiefer Hegenden Oberfläche, die in der üblichen Weise schräg nach unten verläuft, abgeschrägt ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Vorrichtung zum Entwässern des auf dem sich bewegenden Sieb einer Papiermaschine befindlichen Papierbreies dafür Sorge zu tragen, daß die Einwirkung des Vakuums auf einen bestimmten Bereich, nämlich den Spalt zwisehen zwei aufeinanderfolgenden Streichleisten, beschränkt wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe dient eine Foilleiste der eingangs beschriebenen Art, die durch die Kombination der folgenden Merkmale gekennzeichnet Ist:

a) die zwischen der Stützfläche und der tiefer liegenden Oberfläche liegende weitere Fläche verläuft zu der Ebene der Stützfläche In einem Winkel geneigt, der größer als 5°, vorzugsweise 90° Ist,

« b) die Breite c der tiefer liegenden Oberfläche liegt zwischen 3/5 und 4/5 der effektiven Spannweite des Siebes zwischen dem Ende der einen Foilleiste und der Vorderkante der folgenden Foilleiste,

c) die Breite der tiefer liegenden Oberfläche ist größer als die der davorliegenden Stützfläche, wobei die Oberfläche um soviel tieferliegt als die Oberfläche, daß der. frei durchhängende Abschnitt des Siebes die tiefer liegende Oberfläche nicht berührt un die bei- -> den Oberflächen praktisch horizontale, parallel zueinander laufende Ebenen sind und

d) die Breite c der tiefer liegenden Oberfläche ist so gewählt, daß ;!er Abstand zwischen dem tiefsten Punkt des frei durchhängenden Abschnittes des Sie- ι» bes und der Oberfläche einen Wassermeniskus ergibt.

Die Stützfläche und die tiefer liegende Oberfläche bilden praktisch horizontale, parallel zueinander verlau- π fende Ebenen. Bei .Verwendung einer derartigen Foilteiste wird das durch die Entwässerungseinrichtung laufende Sieb durch die vorderen Flächen der aufeinanderfolgenden Leisten abgestützt und biegt sich in den dazwischenliegenden Abschnitten durch, so daß es eine Hin- und Herbewegung ausführt. Da der Abstand zwischen dem Sieb und der tiefer liegenden Oberfläche der Leisten nicht so groß ist, daß Wasser abfließen kann, wird entlang des größten Teils des tiefer liegenden Abschnittes der Leisten bis zu der Stelle, an der das nach unten durchgebogene Sieb den kleinsten Abstand von der Oberfläche hat und eine Wassersperre bildet, nur ein geringer oder gar kein Saugdruck auftreten. Auf diese Weise wird der Bereich des Siebes, an dem das Vakuum anliegt, auf das Stück zwischen der Wassersperre und der Vorderkante der nächsten Foilleiste beschränkt. Das Sieb kann auf diese Weise über einen sehr viel längeren Abschnitt, nämlich zwischen einer Stützfläche und der Stützfläche der folgenden Leiste ununterstützt laufen, ohne daß es einem entsprechend größeren Vakuumbereich ausgesetzt ist.

Vom Stand der Technik unterscheidet sich die Erfindung unter anderem dadurch grundsätzlich, daß die sich an die Stützfläche anschließende Fläche zur Ebene der Stützfläche in einem Winkel geneigt verläuft, der größer als 5° ist. Damit fällt er in einen Bereich, bei dem die Oberflächenspannung nicht ausreicht, um das Wasser abzusaugen, wie es bei den bekannten Entwässerungsleisten der Fall Ist, die nach dem Hydrofoil-System arbeiten und bei denen sich an die Vorderkante der Stützfläche eine schräg verlaufende Fläche anschließt, die mit der Ebene der Stützfläche einen Winkel bildet, der kleiner als 5° Ist.

Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigi

Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Saugkammer mit einer Reihe von im Abstand voneinander angeordneten Leisten und

F i g. 2 eine vergrößerte Ansicht einer auf FI g. 1 dargestellen Leiste.

Auf der Zeichnung Ist das Sieb mit 10 und der Saugkasten mit 12 bezeichnet. Eine Anzahl von Entwässerungsleisten 14 erstreckt sich quer zur Bewegungsrichtung des Siebes und In Längsrichtung des Saugkastens. Die Leisten 14 sind an dem Saugkasten In der beispielsweise aus

dem US-PS 36 29 058 bekannten Weise befestigt. Es kön-

nen z. B. langgesteckte Körper 28 an der Vorder- und Rückwand des Saugkastens angeschweißt werden, die Beispiel I schwalbenschwanzförmlge Ausnehmungen 32 haben. In die entsprechend geformte Rippen 30 der Leisten eingeschoben werden. Um die schwalbenschwanzförmlge Rippe 30 in der Ausnehmur.g 32 zu befestigen, wird ein nicht dargestellter Kell benutzt. Unterhalb der Körper 28

30

35

40

45

50

55 können Im Abstand voneinander angerordnete quer verlaufende Stutzen angebracht werden.

Jede auf FIg. 2 dargestellte Leiste hat eine vordere ebene Oberfläche 16 und eine zurückspringende Oberfläche 18. Der Winkel zwischen der ebenen Oberfläche und der Fläche 26, die zwischen der Oberfläche 16 und der zurückspringenden Oberfläche 18 liegt, beträgt bei der dargestellten Ausführungsform an der mit 20 bezeichneten Stelle 90°.

Die Tiefe, um die die Oberfläche 18 gegenüber der ebenen Oberfläche 16 zurückspringt, ist in Fig. 2 mit X bezeichnet. Es hat sich herausgestellt, daß die Tiefe Λ' vorzugsweise zwischen 0,13 mm und 3 mm liegt, wobei die Länge der Oberfläche 18 etwa 25 bis 100 mm ist. Die Länge σ der Entwässerungszone oder der Abstand zwischen der hinteren Kante 22 der Leiste und der vorderen Kante 24 der benachbarten Leiste liegt etwa zwischen 6 und 55 mm. Normalerweise werden vier bis neun Leisten für jeden Saugkasten benutzt.

Es sind Versuche durchgeführt word?.;, bei denen die Länge c des zurückspringenden Abschnitte? 18 im Verhältnis zur Länge α der Entwässerungszone verändert und in bezug auf eine bestimmte durchdrängende Länge b gemesssen wurde. Die folgenden Zahlenbeispiele beziehen sich auf Saugkästen mit den Merkmalen der vorliegenden Erfindung.

Bei einer Langsieb-Papier-Maschine zur Herstellung von Papier mit einem Sieb aus Bronze, das mit einer Geschwindigkeit von 360 bis 420 m/min, umläuft, ergeben sich für einen Saugkasten mit neun Leisten die folgenden Kriterien:

durchhängende Länge b des Siebes 57 mm

Länge c der zurückspringenden Oberfläche 43 mm

Länge der Entwässerungszone 14 mm

Tiefe Λ' . 0,8 mm

Bei einem anderen Ausführungsbeispiel, bei dem das gleiche Sieb auf der gleichen Maschine benu'zt wMrde und sieben Leisten in die Saugkammer eingesetzt wurden, ergaben sich folgende Kriterien:

durchängende Länge b des Siebes 81 mm

Länge c der zurückspringenden Oberfläche 65 mm Länge α der Entwässerungszone 16 mm

Tiefe A' ί,Ι und 1,5 mm

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel, ebenfalls mit dem gleichen Sieb und der gleichen Maschine und fünf Leisten ergaben sich folgende Kriterien:

durchängende Länge b des Siebes 126 mm

Länge c· der zurückspringenden Oberfläche 100 mm

Länge α der Entwässerungszone 25 mm

Tiefe X 1,2 mm

Die folgende Tabelle zeigt die Abmessungen für die Projektierung der Leisten gemäß vorliegender Erfindung:

Tabelle

60

65

durch- Lange <· der

hangende Oberfläche 18

Länge b (mm) (mm)

Länge α der Entwässerungszone (mm)

49	32	17
57	37	20
67	44	23
81	52	28
99	64	35
126	83	46

Fortsetzung Beispiel II Beispiel III Beispiel IV

durch- Lange <■ der

hängende Oberfläche Ig

Länge h (mm) (mm)

Länge ti der Entwässerungszone (mm)

49 57 67 81 99 126

35 40 47 56 69 89

37 43 49 60 74 95

40 46 54 65 79 100

15 17 20 24 30 38

12 14 19 20 25 32

10 Il 13 16 20 25

Die Länge t des zurückspringenden Abschnittes beträgt bei dem Beispiel 1 65%, bei dem Ausführungsbeispiel II 70%, bei dem Ausführungsbeispiel III 75% und bei dem Ausführungsbeispiel IV 80% der durchhängenden Länge b. Optimale Ergebnisse werden erhalten, wenn die Länge des zurückspringenden Abschnittes zwischen und 78% der durchängenden Lange liegt. Die Tiefe V. um die die Oberfläche 18 gegenüber der Oberfläche 16 zurückspringt, hängt von der Art des benutzten Siebes, der normalen Geschwindigkeit der Maschine und der An der Beaufschlagung ab. Bei Verwendung eines Siebes aus Bronze soil die Tiefe zwischen 0.13 mm und 1.1 mm liegen, wobei optimale Ergebnisse in einem Bereich /wischen 0.8 und 1.1 mm erzielt wurden. Bei Verwendung eines Siebes aus Kunststoff Hegt der Bereich zwischen 0,8 und 3 mm bei einem optimalen ίο Bereich zwischen 1,1 mm und 2,2 mm.

Wenn das Sieb 10 über den Saugkasten 12 läuft, wird es durch die ebenen Oberflächen 16 der Leisten 14 abgestützt und läuft dann ohne Unterstützung über die durchhängende Länge h zwischen den aufeinanderfolgenden Oberflächen 16, wie sieh aus Flg. 1 ergibt. Die Gestalt, die das Sieb normalerweise einnimmt. Ist In Fig. 2 angedeutet. Nachdem das Sieb über aufeinanderfolgende Leisten gelaufen Ist. hat es die gewünschte

Bewegung cmäiicii. ZwcCfcriiäßigcfiVeiSO 3OÜ dCT SsUgbC-

reich nicht zu groß oder zu konzentriert sein.

Die Tiefe des zurückspringenden Abschnittes 18 der Leisten wird daher so gewählt, daß, wenn das Sieb abgebogen Ober den zurückspringenden Abschnitt läuft, wie es In Fig. 2 dargestellt ist. der Abstand zwischen dem Sieb und dem zurückspringenden Abschnitt an der hinteren Kante der Leiste nicht so groß Ist, daß Wasser normal ablaufen kann. In dem Bereich des zurückspringenden Abschnittes 18 ist daher nur ein geringer Saugdruck vorhanden. Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, wenn ein Unterdruck nur in dem Abschnitt zwischen der hinteren Kante 22 de« Leiste und de,· vorderen Kante 24 der folgenden Leiste vorhanden ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Foilleiste zum Entwässern des auf dem Siebgewebe einer Papiermaschine befindlichen Papierbreies, bei der sich das Sieb direkt auf einer vorderen Oberfläche der Leiste abstützt, eine dahinter befindliche, tiefer liegende Oberfläche vorgesehen ist und zwischen diesen Oberflächen eine weitere Fläche liegt, wobei in einem Saugkasten, der sich quer zur Bewegungsrichtung des Siebgewebes erstreckt, mehrere, in Längsrichtung des Saugkastens verlaufende Foilleisten im Abstand voneinander angeordnet sind, gekennzeichnet durch die Kombination der folgenden Merkmale:

a) die zwischen der Stützfläche (16) und der tiefer liegenden Oberfläche (18) liegende weitere Fläche (26) verläuft zu der Ebene der Stützfläche416) in einen: Winkel geneigt, der größer als 5°, vorzugsweise -νβ° ist,

b) die Breite c der tiefer liegenden Oberfläche (18) Hegt zwischen 3/5 und 4/5 der effektiven Spannweite des Siebes zwischen dem Ende der'einen Foilleiste und der Vorderkante der folgenden Foilleiste,

c) die Breite der tiefer liegenden Oberfläche (18) ist größer als die der davorliegenden Stützfläche (16), wobei die Oberfläche (18) um soviel tieferliegt als die Oberfläche (16), daß der frei durchhängends Abschnitt des Siebes die tiefer liegende Oberfläche nicht berührt und die beiden Oberflächen (Ϊ6, 18) praktisch horizontale, parallel zueinander laufende Ebeiien sind und

d) die Breite c der tiefer liegc.iden Oberfläche (18) ist so gewählt, daß der Abstand zwischen dem tiefsten Punkt des frei durchhängenden Abschnittes des Siebes (10) und der Oberfläche einen Wassermeniskus ergibt.