DE2843288A1

DE2843288A1 - Verfahren und vorrichtung zum abnehmen einer bahn vom bildungssieb und zu deren weiterleitung als geschlossene fuehrung in die presspartie einer papiermaschine

Info

Publication number: DE2843288A1
Application number: DE19782843288
Authority: DE
Inventors: Matti Kankaanpaeae
Original assignee: Valmet Oy
Current assignee: Valmet Technologies Oy
Priority date: 1977-10-11
Filing date: 1978-10-04
Publication date: 1979-04-26
Also published as: ATA713078A; GB2006293A; SE7810572L; SU884577A3; DE7829628U1; GB2006293B; BR7806551A; JPS5459413A; FR2406025A1; IT7828265A0; CA1097117A; FI772990A

Description

TlEDTKE - BüHLING - KlNNE

Grupe - Pellmann Patentanwälte:

Dipl.-lng. H.Tiedtke Dipl.-Chem. G. Bühling Dipl.-lng. R. Kinne Dipl.-lng. R Grupe 2843288 Dipl.-lng. B. Pellmann

Bavariaring 4, Postfach 20 2403 8000 München 2

Tel.: 0 89-5396 53

Telex: 5-24 845 tipat

cable: Germaniapatent München

4. Oktober 1978

B 9242/case 25445/TP/es

Valmet Oy
Helsinki/Finnland

Verfahren und Vorrichtung zum Abnehmen einer Bahn vom Bildungssieb und zu deren Weiterleitung als geschlossene Führung in die Preßpartie einer Papiermaschine

3Π98 17/0668

-6-Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Abnehmen einer Bahn vom Bildungssieb und zu deren Weiterleitung als geschlossene Führung in die Preßpartie einer Papiermaschine.

Gegenstand der Erfindung ist außerdem eine Vorrichtung zur Ausführung und Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Das Abnehmen einer in der Siebpartie einer Papiermaschine gebildeten Bahn vom Sieb und deren Überführung in die Preßpartie ist eine wichtige Phase, die in großem Maße Einfluß auf die Betriebssicherheit einer Papiermaschine hat. In Papiermaschinen, deren Geschwindigkeiten klein sind, kann eine bekannte offene Führung angewendet werden, die auf der Geschwindigkeitsdifferenz zwischen der Sieb- und Preßpartie beruht.

In Papiermaschinen, die mit hohen Geschwindigkeiten arbeiten oder mit denen dünne und damit schwache Papierqualitäten hergestellt werden, müssen wie bekannt, geschlossene Überführungssysteme angewendet werden, auf die sich die vorliegende Erfindung ihrerseits bezieht. Diese Systeme arbeiten in der Art, daß der Übertragungsfilz der Preßpartie mit dem Sieb und der daran befindlichen Bahn in Berührung gebracht wird. Durch Andrücken des Übertragungsfilzes gegen die Bahn mit Hilfe einer rotierenden Walze wird erreicht, daß" sich die Bahn an den Übertragungsfilz heftet, der sie weiter in den ersten Preßspalt der Preßpartie befördert.

Von den bekannten geschlossenen Bahnüberführungssystemen gibt es zwei Hauptarten. Die einfachste Art stellt der sog. "lick-up-transfer" dar, der auf der Fähigkeit des

909817/0668

des nassen ,"lick-up"-Filzes beruht, die Papierbahn an seine Oberfläche zu heften. Die zweite Art ist ein "Vakuum-pickup"-System, das aus ersterem entwickelt wurde. Durch Verwendung von Sog im ubertragungsbereich wird eine größere Sicherheit dafür erzielt, daß sich die Bahn tatsächlich an den Filz heftet. Das "Vakuum-pick-up"-System bietet z. B. in bezug auf die Wahl der Filzqualität mehr Möglichkeiten als das vorgenannte System. Insbesondere dann, wenn der Überführungsfilz auch als Preßfilz dient, werden an den Überführungsfilz verschiedene Ansprüche gestellt: die Bahn soll sich im Abnahmebereich gut an seine Oberfläche heften, aber andererseits soll er im Entwässerungsspalt der Presse leistungsfähig sein. Diese an den Filz gestellten Forderungen sind widersprüchlich. Damit die Bahn sich gut an den Filz heftet und zwischen dem Abnahmebereich und dem ersten Preßspalt an der Unterseite des betreffenden Filzes sicher haften bleibt, muß dieser Filz relativ naß sein. In bezug auf die Adhäsion zwischen Filz und Bahn bedeutet eine ausreichende Nässe ihrerseits, daß er als Preßfilz im Preßspalt nicht ausreichend stark genug Wasser aufnehmen kann und die Entwässerungsleistung der Presse im Bereich dieses Preßspaltes nicht die bestmögliche ist. Deshalb bezieht sich die Erfindung auch auf ein Verfahren, bei dem der Abnahmefilz so trocken wie möglich arbeiten kann.

Das bekannte Vakuum-pick-up-System, bei dem eine gesonderte pick-up-Walze verwendet wird, hat weitverbreitete Anwendung in modernen Papiermaschinen erlangt. Wenn dieses System bei Fourdrinier- bzw. Langsiebmaschinen verwendet wird, erfolgt das Abnehmen der Bahn an einer Stelle, die sich am Lauf des Siebes zwischen einer Führungswalze und einer Zugwalze befindet, wo das Sieb schräg nach unten in einem Winkel von ca. 45° zur waagerechten Ebene gesehen ver läuft. Die genannte Abnahmestelle wird normal durch die Konstruktion der Siebpartie und der Preßpartie sowie deren

909817/0688

Anordnung zueinander bestimmt. Mach der Abnahmestelle umlaufen der pick-up-Filz und die daran haftende Bahn eine pick-up-Walze um ca. 45-9O und laufen weiter in die Preßpartie. Die genannte Richtungsänderung hat unter gewissen Verhältnissen (hohe Geschwindigkeit, ungeeigneter FiIzJ zur Folge, daß die Bahn durch den Einfluß der Fliehkraft bestrebt ist, sich vom pick-up-Filz zu lösen. Um. dies zu verhindern, ist die pick-up-Walze mit einer ausreichend breiten sich über die eigentliche Abnahmezone hinaus erstreckenden Saugzone zu versehen. So kann abgesichert werden, daß die Bahn fest am Filz bleibt, dies verursacht jedoch eine bedeutende Zusatzbelastung für das Saugsystem der Abnahmewalze. So verlangt die Abnahmewalze mehr Saugkapazität als in dem Fall, daß die Funktion der Walze lediglich darin bestünde, die Bahn von Sieb abzunehmen und an den Filz zu heften.

Gewöhnliche Saugwalzen sind daher auch in modernen breiten und schneilaufenden Papiermaschinen erhebliche Energieverbraucher, weil das Saugsystem außer der Luftmenge, die die Bahn an der Saugwalze durchströmt auch die Luft verarbeiten muß, die durch die Löcher der Saugwalze während jeder Umdrehung in die Saugzone der Saugwalze gelangt. Der Anteil der "Lochluft" kann bei großen Schnellaufenden Maschinen die doppelte sogar die dreifache Menge der die Bahn durchströmenden Luftmenge betragen, wie z. B. in der Patentschrift Nr. 762620 beschrieben.

Wegen des Energieverbrauchs und auch wegen des hohen Preises von Saugwalzen wurde in der vorliegenden Erfindung der Verminderung der Saugwalzenanzahl besondere Beachtung geschenkt. Gleichzeitig kann auch der Lärmnachteil der Saugwalzen erheblich verringert werden.

Die vorliegende Erfindung soll ein Bahnüberführungsverfahren und eine Vorrichtung schaffen, mit denen die Be-

909817/0688

wegungsenergie von rotierenden und bewegenden Konstruktionselementen der Naßpartie einer Papiermaschine sowie der Bahn selbst auf verschiedene Weise wirksam zum Abnehmen der Bahn vom Sieb so ausgenutzt wird, daß die Saugenergie für diesen Zweck eliminiert oder so gering wie möglich gehalten werden kann. Weitere Aufgaben der Erfindung gehen aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung hervor.

Die Funktion einer Papiermaschine verlangt naturgemaß, daß die Bahn nach ihrer Abnahme vom Bildungssieb sicher zu den nachfolgenden Behandlungsphasen geführt werden kann. Wie vorher erwähnt, wird zu diesem Zweck, wie bekannt, ein Filz geeigneter Qualität und eine Abnahmesaugwalze verwendet

Die Verwendung eines Überführungsfilzes ohne seine innenseitige Saugwalze kommt unter bestimmten Voraussetzungen in Frage, wie aus dem vorstehenden hervorgeht. Die wichtigste Voraussetzung dafür ist, daß die Haftkraft der Bahn an den Filz größer ist als die Adhäsion zwischen Bahn und Sieb,

Ein pick-up-Transfer dieser Art war hauptsächlich nur in Verbindung mit gewöhnlichen Fourdrinier-Siebteilen in Betrieb und außerdem an die Jahrzehnte alte Textiltechnologie der Filzherstellung gebunden.

Die neuesten synthetischen Fasern und die auf diese beruhende Filzherstellungstechnologie sowie die Faserarten neuen Typs bieten jedoch die Möglichkeit für die Anwendung eines pick-up-transfer-Systems auf neue Weise, insbesondere gerade bei einigen der modernen Zweisiebformer, z. B. gemäß finnischer Patentschrift 1774/75, deren Geometrie von dem durch 150-jährige Tradition gefesselten Fourdrinier-Konzept abweicht.

909817/0668

-ΙΟΙ Um die dargestellten Ziele zu erreichen, ist für das erfindungsgemäße Verfahren im wesentlichen charakteristisch, daß das Bildungssieb, zweckmäßig das tragende Sieb einer Zweisiebbildungspartie, in einem bestimmten Sektor über eine besondere Abnahmeförderwalze geführt wird, daß auf die Bahn in einem bestimmten Sektor ein relativ trockener Filz geführt wird, der gleichzeitig in einem oder mehreren Preßspalten der Preßpartie als Preßfilz dient, und daß die Bahn durch Adhäsionskraft und die an der Abnahmeförderwalze auf die Bahn gerichtete Fliehkraft abgenommen und auf genannten Überführungsfilz übertragen wird, an dessen Außenfläche haftend die Bahn mit diesem Filz in den ersten eigentlichen Entwässerungsspalt befördert wird.

Für die erfindungsgemäße Vorrichtung ist ihrerseits im wesentlichen charakteristisch, daß sie aus einer besonderen Abnahmeförderwalze besteht, über welche ein Bildungssieb läuft und diese in einem Sektor bedeckt, dessen Größe mehr als 90 beträgt, und daß die Vorrichtung auch aus mehreren Filzführungswalzen besteht, mit denen der Überführungsfilz um die Saugwalze der Presse herumgeführt wird und gleichzeitig einen Sektor der Abnahmeförderwalze abdeckt, dessen Größe regelbar ist.

Am wesentlichsten für das erfindungsgemäße Verfahren ist, daß die Abnahme der Bahn im Bereich einer besonderen Abnahmeförderwalze erfolgt, bei dessen Durchlauf sich die Laufrichtung des Siebes und der daran befindlichen Bahn wesentlich ändert. Die durch diese wesentliche Richtungsänderung verursachte Fliehkraft fördert das Ablösen der Bahn vom Sieb.

Die Bedeutung des im vorstehenden verwendeten Begriffs "wesentliche Richtungsänderung" ist von dem Durchmesser der die Richtungsänderung verursachenden Walze und

909817/0668

von der Maschinengeschwindigkeit abhängig. Wenn die Maschinengeschwindigkeit groß ist, kann schon eine kleine Richtungsänderung in dem Sinne wesentlich sein, daß sie zum Ablösen der Bahn führt. Bei einer bestimmten Maschinengeschwindigkeit ist die im Bereich einer Walze kleinen Durchmessers entstehende Fliehkraft größer als im Bereich einer Walze großen Durchmessers, denn die Fliehkraft steht ja in umgekehrtem Verhältnis zum Bogenradius.

Eine geeignete Ausführungsform besteht darin, daß die Abnahmeförderwalze im wesentlichen auf der gleichen Ebene wie die Saugwalze der Preßpartie angeordnet wird und die Walzen miteinander in Preßspaltberührung gebracht werden. Die erwähnte Preßpartie einer Papiermaschine und die naturgemäß zugehörige Saugwalze werden dabei mit einem so großen Saugsektor versehen, der sich über den Überführungsspalt sowie über den ersten und zweiten Preßspalt erstreckt. Da der Saugsektor in diesem Bereich sowohl den Filz als auch die daran befindliche Bahn bedeckt, entsteht keine unmäßig große Luftmenge für die Durchströmung der Bahn. Die Aufgaben des Saugsektors genannter Preßwalze sind damit der Reihenfolge nach folgende

- Abnahme der Bahn vom Sieb ihrerseits oder Absicherung der Abnahme

- Anheften der Bahn ans Sieb und Haftenbleiben

- Fördern der Entwässerung im 1. Preßspalt der Presse

- Abnahme der Bahn vom ühterfilz des 1. Preßspaltes

- Fördern der Entwässerung im 2. Preßspalt 30

Im folgenden wird die Erfindung unter Hinweis auf die in den Figuren der beigefügten Zeichnungen dargestellten Äusführungsbeispiele, auf die die Erfindung in keiner Weise beschränkt ist, ausführlich beschrieben. 35

909817/0668

Fig. ΐ zeigt als scheiitatisclie Seitenansicht

eine das erfindung-sgemäße Verfahren anwendende Bildungs- und Preßpartie einer Papiermaschine.

Fig. IA zeigt schematiseh eine zu Fig. 1 gehörende Abnahmeförderwalze im größerem Maßstab.

Fig. 2 zeigt eine andere Ausführung der Erfin

dung, bei der eine innerhalb einer Schleife eines tragenden Siebes befindliche Abnahmeförderwalze zusammen mit der Saugwalze der Presse in Überführungsspaltberührung angeordnet ist.

Fig. 3 zeigt in Querschnittdarstellung eine das erfindungsgemäße Verfahren anwendende mit zwei Blaszonen versehene Abnahmeförderwalze.

Fig. 4 zeigt eine andere Ausführung einer Abnahmeförderwalze auf einer Weise, die Fig. 3 entspricht.

Fig. 5 zeigt als schematische Querschnittdarstellung eine das erfindungsgemäße Verfahren anwendende Abnahmeförderwalze, die in Verbindung mit einer besonderen Saugwalze der Presse steht.
30

In Fig. 1 ist eine Bahnbildungspartie und die zugehörige Preßpartie einer Papiermaschine schematiseh dargestellt. Die Bahnbildungspartie besteht aus einem tragenden Sieb 10, dessen Führungswalzen 12, Blattformations-Führungswalze 13, Brustwalze 11 und Auflaufkasten 14. Innerhalb des

909817/0668

tragenden Siebs 10 zwischen Bildungswalze 12 und Brustwalze befindet sich ein Siebtisch 15 mit entweder geschlossenem oder gelochtem Deckel. Die rillenflächige Bildungswalze 21, die sich innerhalb der Schleife des tragenden Siebs 20 befindet, hat eine Saugzone 21a, in deren Bereich die Entwässerung in zwei Riehtungen erfolgt, nach außen durch den Einfluß der Fliehkraft durch das Decksieb 10 hindurch und nach innen durch den Sog der Bildungswalze 21. Die Bildungswalze 21 kann auch einen glatten und steifen Mantel ha- · ben, wobei die Entwässerung in ihrem Bereich nur in einer Richtung erfolgt. Das tragende Sieb 20, dessen Führungswalzen mit dem Bezugsζeichen 23 gekennzeichnet sind, bildet für die Bahn W einen weiterbefördernden Bestandteil. Innerhalb der Schleife des tragenden Siebs 20 befindet sich noch eine Führungswalze 22, die eine Saugzone 22a hat.

Die Abnahme einer mit der Geschwindigkeit ν laufenden Bahn W von dem tragenden Sieb 20 erfolgt nach Fig. 1 mit der Abnahmeförderwalze 25 (Radius R), an der sich Sieb 20 befindet und die vom Sieb im Sektor/3 bedeckt wird, wo der erste Filz 30 der Preßpartie so mit der Bahn W in Verbindung gebracht wird, daß das tragende Sieb 20, Bahn W und Filz 30 gemeinsam im Sektor^ der Walze 25 eine Sandwich-Konstruktion nach Fig. IA bilden. Im Bereich dieses Sektors oC erfolgt die endgültige Trennung der Bahn W vom Sieb 20 und dessen Maschen und das Heften an den Filz 30. Das Vorablösen der Bahn W vom Sieb 20 erfolgt in dem in Fig. 1A dargestellten Fall schon vor dem betreffenden SektorU durch den auf die Bahn W gerichteten Fliehkrafteinfluß im Bereich des Sektors /h . Mit Vorablösen ist eine teilweise Befreiung der Bahn aus den Maschen und der Struktur des Siebes gemeint, jedoch in der Art, daß der Kontakt der Bahn zur Sieboberfläche bestehen bleibt.

Die Zeit, während der sich das tragende Sieb 20 in

909 817/0668

Berührung mit der Abnahmeförderwalze 25 befindet und innerhalb der das Ablösen der Bahn W stattfinden muß, ist äußerst kurz. Wenn die Geschwindigkeit des Siebes 20 z. B. 900 m/min und der Durchmesser der Walze 25 2R = 760 mm und die gemeinsame Weite der Sektoren /3 und o( = 90° sind, beträgt die Zeit für das Ablösen der Bahn W vom Sieb 20 nur 0,04 s. Noch kürzer ist die Zeit in dem in Fig. 1A dargestellten Fall, nur 0,02 s, während der die Bahn W sich im Bereich des SektorsOi fest an den Filz 30 heften muß.

Nach Fig. 1 und 2 ist der Übertragungsfilz 30 mit Führungswalzen 32 und einer Aufbereitungsvorrichtung 33 sowie mit einer Waschpresse versehen, deren Walzen mit den Bezugszeichen 33a und 33b gekennzeichnet sind. Die Lage der Führungswalze 32a ist verstellbar und für die Regelung des Deckwinkels oi kann die Abnahmeförderwalze 25 und die daran befindliche Bahn W dadurch mit dem übertragungsfilz in einem größeren Sektor als dies in Fig. 1 dargestellt ist so abgedeckt werden, daß sich die Kontaktzeit zwischen Filz 30 und Bahn W verlängert und das Anheften der Bahn W an den Übertragungsfilz 30 sichergestellt wird.

Die Abnahme der Bahn W vom Sieb 20 kann auch gefördert werden durch Verlängerung der Zeit, während der sich das Sieb 20 in Berührung mit der Abnahmeförderwalze 25 befindet. Dies wird erreicht - sofern die betreffende Konstruktion der Siebpartie und der Preßpartie der Papiermaschine dies zuläßt - durch Anordnung der Walze 25 in einer auf die Führungswalze 22 bezogen wesentlich höheren Ebene als in Fig. 1. Wenn der Lauf des Siebes 30 z. B. in einem Winkel von 30 zur waagerechten gesehen schräg nach oben verläuft, bedeutet dies einen Zuwachs des zur Abnahme der Bahn W bestimmten Sektors β +Oi ζ. B. von 100° auf 130°, bzw. eine Verlängerung der Zeit, in der die Bahn W auf der Walze 25 verweilt.

909817/0668

Die Abnahme der Bahn W vom Sieb 20 kann auch durch Verwendung von auf verschiedene Weise an der Walze 25 erzeugter Blasung sowohl im Sektor/3 als auch im Sektor (X gefördert werden» Dies setzt voraus, daß der Mantel der Walze 25 gelocht ist. Möglichkeiten einer geeigneten Blasung bzw. der Erzeugung einer das Lösen der Bahn und deren Anheften an den Filz fördernden Druckdifferenz werden im folgenden in Fig. 3 und 4 dargestellt.

Ein die Bahn W vom Sieb 20 ablösender Blaseffekt kann auch mit einer Foilleiste 26 (Fig. 1) erreicht werden, die an geeigneter Stelle in der Nähe des Siebes 20 vor der Walze 25 angeordnet wird. In dem keilförmigen Zwischenraum zwischen Foilleiste 26 und Sieb 20 entsteht bei großen Maschinengeschwindigkeiten ein die Bahn W vom Sieb 20 vorablösender Überdruck, der versucht, die Bahn W schon vor der Umlenkwalze 25 vom Sieb 20 zu lösen. Die Druckdifferenzwirkung kann also schon vor der Fliehkraftabnahme während dieser wie auch danach eingeleitet werden.

Nach Fig. 1 und 2 dient der Übertragungsfilz 30 im ersten Preßspalt N₁ der Preßpartie gleichzeitig als Oberfilz. Der erste Preßspalt N₁ wird zwischen den Walzen 31 und 41 gebildet und die Unterwalze 41 ist eine wasseraufnehmende Rillenwalze. Diese I-ialze 41 hat eine eigene Filzschleife 40, deren Führungswalzen mit dem Bezugszeichen 42 und die Aufbereitungsvorrichtung mit dem Bezugszeichen 43 gekennzeichnet sind. Oberwalze 31 und Saugwalze des Preßspaltes N₁ sind mit einem Saugsektor versehen, in dem sich ein oder mehrere Fächer 34a, 34b befinden, und diese Saugzone reicht in Richtung des Zulaufs der Bahn W als Fach 34a so weit, daß ein Lösen der Bahn W vom Filz 30 ζ. Β. durch Fliehkraft verhindert wird. Zum Minimieren der benötigten Saugkapazität ist günstig, daß die Saugzone 34 eine Einheit ist. Wenn sich die Bohrungen der Saugwalze 31 zwischen zwei Saugfächern mit Luft füllen, entsteht hierdurch eine un-

909817/0668

-16-nötige Zusatzbelastung für das Saug system..

Zur Preßpartie gehört weiterhin eine glattflächige Zentralwalze 61, die zusammen mit der genannten Walze 31 einen zweiten Preßspalt N„ '.

und außerdem einen dritten Preßspalt N-, mit der wasseraufnehmenden Walze 71 bildet, die eine eigene Filzschleife 70 hat, die von Führungswalzen 72 geführt wird und mit einem Filzaufbereiter 73 ausgerüstet ist. Die glattflächige Walze 61 hat einen Schaber 62. Von der Walze 61 wird die Bahn auf bekannte Weise abgenommen und von der Führungswalze 74 in die Trockenpartie geführt.

Fig. 2 zeigt eine günstige Konstruktion für die An-Wendung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Die in Fig. 2 dargestellte Kombination der Sieb- und Preßpartie einer Papiermaschine ist im wesentlichen die gleiche wie in Fig.1. Der wesentlichste Unterschied besteht darin, daß die Abnahmeförderwalze 25' auf der gleichen Ebene wie die Saugwalze 31 der Preßpartie angeordnet ist und daß diese Walzen 25' und 31' einen übertragungsspalt N bilden, mit dem die Bahn W vom Bildungssieb 20 an den Filz überführt wird.

Der Überführungsvorgang der Bahn W beruht bei dieser Konstruktion wenigstens teilweise auf der Fliehkraft und teilweise auf der Druckdifferenz, die zwischen beiden Seiten der Bahn W herrscht. Diese Druckdifferenz wird in diesem Fall am vorteilhaftesten durch Sog erreicht, da die für die Preßpartie unbedingt notwendige Saugwalze 31 '_schon zur Verfügung steht. Sofern der Sog nicht ausreicht, besteht die Möglichkeit als Walze 25* z. B. eine Blaswalze nach Fig. 3 oder 4 zu verwenden, um die für den Überführungsvorgang nötige Druckdifferenz zu erhöhen. In bestimmten Ausführungen reicht es, daß die Walze 25' eine glatte oder gerillte Walze mit einfachem, steifem Mantel ist. Auch durch

909817/0668

die Wahl und Regelung des iiniendrucks des Übertragungsspaltes N 3ci
flußt werden

Spaltes N kann der Abnahme- und überführungsvorgang beein-

In Fig. 3 und 4 sind schematisch einige detaillierte Ausführungsbeispiele der Konstruktion für die Abnahmeförderwalze 25 oder 25' dargestellt. Nach Fig. 3 ist die Walze 25', bei deren Umlauf im Uhrzeigersinn die Bahn W ihre Richtung wesentlich ändert, eine mit gelochtem 25a Mantel versehene Walze mit einer zweiteiligen Blaskammer 27, die mit Dichtleisten 28a, 23b, 28c versehen ist. Die Preßluftvorrichtung 55 erzeugt einen Überdruck in den Kammern 27a und 27b, in deren Zwischenwand eine öffnung 29 ist, durch welche der Überdruck von Kammer 27b in Kammer 27a übertragen wird.

Der überdruck (++) in Kammer 27b ist zweckmäßig größer als der Überdruck C+) in Kammer 27a z. B. wegen des Drosselungseinflusses der Öffnung 29, sofern diese öffnung ausreichend klein ist, oder weil der Filz 30 die Bahn W im Bereich der Kammer 27b bedeckt.

Der zwischen den Dichtungsleisten 28a und 28c einer Walze 25 nach Fig. 3 befindliche Bereich mit einer Größe von ca. 90° ist der Blas- und Abnahmesektor. Im Bereich dieses Sektors wird der erste Filz der Preßpartie d. h. der übertragungsfilz 30 so auf die an der Walze 25 befindliche Bahn W geführt, daß der Filz 30 die Walze 25 in einem von den Dichtungsleisten 28b und 28c begrenzten Sektor berührt, dessen entsprechender Teil des Verlaufs des Filzes 30 mit dem Bogen oC be-, zeichnet, ist.. In. diesem Bereich oC erfolgt das Anheften der Bahn W an ο den Filz 30.

Nach Fig. 4 ist die Walze 25 mit einem gelochten Mantel 25a versehen, aber nicht mit einer eigentlichen Blaskammer ausgerüstet. Dagegen befindet sich in ihrem Inneren ein bogenförmiger Schuh 29a, der einen Blaseffekt erzeugt, indem sich durch die-Drehbewegung der Walze 25 in dem vom

909817/0668

Schuh 29a und dem Walzenmantel 25a gebildeten keilförmigen Zwischenraum Luft aufstaut.

Auch bei der in Fig. 4 dargestellten Walze beträgt die Größe des Abnahme- und ÜbertragungsSektors /J +(X ca. 90°. Die Fliehkraft im Sektor /3 + (Κ und der Blaseffekt im Anfangsteil /3 dieses Sektors sowie die Adhäsion des Filzes 30 und der Bahn W bewirken die Überführung der Bahn. Inwieweit jeder dieser Faktoren einwirkt, hängt ab von der Geschwindigkeit V des Siebes 20, vom Durchmesser 2R der Walze 25 sowie von der Adhäsion zwischen Sieb 30 und Bahn W.

Wiederum auf Fig. 4 bezugnehmend kann festgestellt werden, daß eine weitere Möglichkeit zum Lösen der in den 5 Maschen festsitzenden Bahn W in diesen Zusammenhang darin be-, steht, Wasser zu Hilfe zu nehmen. Wasser wird mit Vorrichtungen 29b als feiner Strahl S auf die Mantelinnenseite der Walze 25 gespritzt, von wo es durch die Fliehkraft durch die Bohrungen 25a des Walzenmantels in die Maschen des Siebs 20 so gelangt, daß das Lösen der Bahn W vom Sieb 20 erleichtert wird. Diese Wassermenge ist naturgemäß sehr klein und sie verringert den Trockengehalt der Bahn nicht unbedingt nachteilig.

Nach Fig. 5 ist die Abnahmeförderwalze 25' auf eine Art gemäß Fig. 2 in Verbindung mit der Saugwalze 31' der Presse gebracht. In dem Fall nach Fig. 5 ist die Saugwalze 31' der Presse mit gelochtem Mantel versehen und sie ist in dem Sektor, der nicht vom Filz 30 bedeckt wird, mit einem äußeren Saugkasten 50 ausgerüstet, der mit dem Saugsystem verbunden ist. Der im Saugkasten 50 herrschende Sog wirkt durch die Lochung 31a der Walze auf den Innenraum der Walze 31 ' und über diesen weiter auf den Filz 30 und durch diesen hindurch auf die an die Oberfläche des Filzes 30 überführte Bahn W. Die Dichtungen 52, die in erster Linie gegen den

909817/0668

Filz 30 wirken, grenzen von der Oberfläche der Saugwalze den Bereich ein, durch den der Sog wirksam wird.

Nach Fig. 5 bildet die Abnahmeförderwalze 25', deren Radius R¹ ist, mit der Saugwalze 31' der Presse einen Übertragungsspalt N_Q. Bevor die am Sieb 20 befindliche Bahn W in den genannten Übertragungsspalt N gelangt, wird auf sie in einem Sektor β der Walze 25' ein durch Fliehkraft verursachter Vorabnahmeeffekt in der Art gerichtet, daß die tibertragung der Bahn W an den Filz 30 in einem Sektor cL erfolgt, der in der Ausführung nach Fig. 5 relativ klein ist.

Die Siebpartie-Presse-Kombination nach Fig. 1 und 2 arbeitet folgendermaßen: Ein Auflaufkasten 14 speist die Halbstoff suspension in den Zwischenraum zwischen Decksieb 10 und Tragsieb 20. Gewisse Mengen von Wasser werden der Halbstoff suspension am Siebtisch 15 vor der Bildungswalze 21, in der Hauptsache jedoch an der Bildungswalze 21 entnommen. Die Entwässerung wird in kleineren Mengen an der Blattformations-Führungswalze 13 zwischen Bildungswalze und Führungswalze sowie weiterhin an der Führungswalze 22 fortgesetzt. Im Sektor 22a der Führungswalze 22 bewirkt der Sog, daß sich die Bahn W fest ans Tragsieb 25 heftet, durch welches die Bahn W getragen, in Richtung der Preßpartie überführt wird und zur Walze 25 gelangt. Im Bereich dieser Walze wird der erste Filz 30 der Preßpartie d. h. der tiberführungsfilz in Berührung mit der am Sieb 20 befindlichen Bahn W gebracht, wobei sich die Bahn W an den Überführungsfilz 30 heftet.

Nachdem sich die Bahn W an den Überführungsfilz 30 geheftet hat, gelangt sie mit diesem Filz 30 in den ersten eigentlichen entwässernden Preßspalt N₁ der Preßpartie. Diese Preßstelle N₁ wird zwischen einer innerhalb der Überführungsfilzschleife 30 befindlichen Preßsaugwalze 31, 31' sowie einer unterhalb dieser befindlichen zweiten Preßwalze

909817/06 6 8

41 gebildet, die eine wasseraufnehmende Walze ist. Diese wasseraufnehmende Walze 41 ist z. B. eine gerillte Walze und hat einen eigenen Filz 40. Nach der ersten Preßstelle N₁ bleibt die Bahn W am Überführungsfilz durch den in der Zone 34 der Preßsaugwalze 31 herrschenden Sog fest am Überführungsfilz 30 haften und gelangt in den zweiten Preßspalt

Die zweite Preßstelle N„ wird zwischen einer durch den Überführungsfilz 30 bedeckten Preßsaugwalze 31 und einer gegen diese arbeitenden glattflächigen Walze 61, die eine Zentralwalze ist, gebildet. Im Preßspalt N_? heftet sich die Bahn W an die Oberfläche der glattflächigen XValze 61 und wird so in den dritten Preßspalt N_ überführt. Der dritte Preßspalt N₃ wurde dadurch geschaffen, daß eine innerhalb einer eigenen Filzschleife 70 arbeitenden wasseraufnehmenden Walze 71, die zweckmäßig eine gerillte Walze ist, so angeordnet ist, daß sie mit der glattflächigen Walze 61 Kontakt hat. Im Preßspalt N-, wird die Entwässerung der Bahn W fortgesetzt und somit steigt deren Trockengehalt. Danach wird die Bahn W von der Oberfläche der glatten Walze 61 auf herkömmliche Weise z. B. durch Einfluß von Geschwindigkeitsdifferenz abgenommen und weiter in die ansich bekannte Trokkenpartie der Papiermaschine geführt.

Eine wesentliche Besonderheit in dem erfindungsgemäßen Verfahren ist im Vergleich zu bisher bekannten pickup-Systemen die, daß der Überführungsfilz 30, der gleichzeitig der erste Preßfilz ist, in sehr trockenem Zustand arbeiten kann, denn das Haften der Bahn W und deren überführung an die Oberfläche des Filzes 30 und ihr Haftenbleiben daran beruht nicht auf der Wasserfilmadhäsion. Bei der Konstruktion nach Fig. 1 versucht die Fliehkraft nicht die Bahn vom Filz abzulösen, da sich die Bahn zwischen Abnahmewalze 25 und Saugwalze 31 nicht an der Filzunterseite be-

909817/0668

findet. Im Bereich, der Saugwalze 31 wirkt wiederum Sog auf die Bahn und WasserfilmadhäsiDn ist nicht notwendig. Daß der Filz 30 relativ trocken ist, bedeutet seinerseits eine außerordentliche Verstärkung der in den Preßspalten TNL und N₂ stattfindenden Entwässerung.

Wie vorstehend beschreiben,ist der Filz 30 seiner trockenen Funktion entsprechend mit den nötigen Filzaufbereitungs- und Preßvorrichtungen ausgerüstet. Außerdem besteht die Möglichkeit für den Filz 20 den speziell für den Preßprozeß geeignetsten Filztyp zu wählen, da die Adhäsionseigenschaften sekundär bleiben.

Zusammenfassend kann zum Funktionsprinzip und den erzielten Vorteilen der Erfindung noch folgendes festgestellt werden. Wie vorstehend gesagt, besteht ein wesentlicher Vorteil der Erfindung darin, daß der Filz 30 in relativ trockenem Zustand arbeiten kann. Dies wird seinerseits dadurch, bewirkt, daß nachdem die Bahn W vom Sieb 20 an den Filz 30 überführt wird, Filz 30 und Bahn W gemäß Fig. 1 an der Walze 31 der Presse und an deren Saugsektor 34a in dem "Anstellwinkel" tf" verläuft. In bekannten Überführungsausführungen hat die Bahn im allgemeinen an der Unterseite des Filzes "gehangen" und dadurch war naturgemäß ein größerer Filzwassergehalt nötig. In der Erfindung dagegen verlaufen Filz 30 und die daran übertragene Bahn W nach der Abnahmestelle im wesentlichen in senkrechter Richtung oder sogar in einem "Astellwinkel" ii in die Presse. In der Ausführung der Erfindung nach Fig. 1 wurde erkannt, daß durch die Führung des Siebes 20 über die Abnahmewalze 25 in einem relativ großen Sektor β erstens ein relativ großer Abnahmesektor /3 + Ot , durch den die Zeit des S chwer kr afteinf lusses lang ist und außerdem noch genannter "Anstellwinkel" f erreicht wird, der die vorstehend genannten günstigen Auswirkungen hat. Gemäß Fig. 2 und 5 wird erreicht, daß die an

909817/0688

den Filz 30 überführte Bahn W mit Hilfe des Überführungsspalts N unmittelbar in den Saugsektor der naturgemäß zur Preßpartie der Papiermaschine gehörenden Saugwalze 31; 31' befördert wird, v/o das Haftenbleiben der Bahn W am Filz 30 und ihre zuverlässige überführung in den ersten Preßspalt N₁ abgesichert wird.

Ein besonderer Vorteil, den die Erfindung bietet, besteht darin, daß mehrere Parameter zu Verfügung stehen, mit deren Auswahl verschiedener Kombinationen der Abnahme- und Überführungsvorgang der Bahn W unter Berücksichtigung der Bahngeschwindigkeit und ihres Feuchtigkeitsgehalts an der Übertragungsstelle optimiert werden kann. Genannte Parameter sind erstens der Radius R; R' der Abnahmeförderwalze 25 und die Größe und die gegenseitigen Größenverhältnisse der Sektoren /ο , β undC^ der Walze 25; 25' sowie der Winkel u . Genannte Parameter sind für die Optimierung des Abnahme- und überführungsvorgangs in relativ weiten Grenzen wählbar. Außerdem kann in den Ausführungsformen nach Fig. 2 und 5 durch Wahl des Spaltdrucks des übertragungsspalts N Einfluß auf den Abnahme- und Überführungsvorgang genommen werden. Auch die Qualität des Filzes 30 kann unter Berücksichtigung des Abnahme- und überführungsvorgangs sowie des Preßvorgangs ausgewählt werden.

Erfindungsgemäß wird auf die 3ahn W im Sektor /3 eine Fliehkraft gerichtet und wie bekannt, ist je Masseneinheit m der Bahn F = mv /R. Nach der Vorabnahmephase /3 von dem Augenblick an, bei dem die Bahn W in Berührung mit dem Filz 30 gerät, beginnt die eigentliche Überführungsphase im Sektor O^ so, daß die Fliehkraft F weiter auf die Bahn W einwirkt, wobei diese zum Filz 30 hin geführt wird. Es ist verständlich, daß die Geometrie der Preßpartie und der vorangehenden an der Überführung der Bahn W beteiligten Elemente erheblich von dem im vorstehenden beschriebenen abweichen

909817/0668

kann. So kann z. B. die Walze 25' in der Ausführungsform nach Fig. 2 und 5 zur Führungswalze 22 gesehen erheblich höher liegen (ebenso die Saugwalze 31). Auch kann die Ausführung nach Fig. 5 auf viele Arten umgeformt werden; u.a. kann im Bereich eines oder mehrerer Spalte N , N₁, N₉ innerhalb der Walze 31' ein gewöhnliches Saugfach angeordnet werden, mit dem im Spalt N^ entweder der Überführungsvorgang oder die Entwässerung in den Spalten N₁ und N₉ gefördert werden. Außerdem kann bei Verwendung eines äußeren Saugkastens 50 die durchgehende Lochung 31a durch eine die äußere Oberfläche der Walze 31' umlaufende Rillung ersetzt werden, wodurch die Saugwirkung auf den Filz 30 und über diesen auf die Bahn W gerichtet wird. Auch können die Dichtungen 52 des Saugkastens 50 auf viele verschiedene Weisen ausgeführt werden. In bezug auf die Walze 31^! und ihren äußeren Saugkasten 50 wird auf die früheren finnischen Patentschriften Nr. 762620 und 772129 hingewiesen.

Die Erfindung ist in keiner Weise auf den Zusammenhang des in Fig. 1 und 2 dargestellten Formers beschränkt und anstelle der Walzen 21 und 22 kann eine innerhalb der Schleife des Tragsiebes 20 angordnete Formerwalze mit verhältnismäßig großem Durchmesser verwendet werden, die Formerwalze kann in einigen Fällen sogar eine glatte Oberfläche oder einen steifen Mantel haben. Eine Ausführung dieser Art kann z. B. in Tissuepapiermaschinen vorteilhaft sein. Auch ist die Konstruktion der Preßpartie nicht an das vorher beschriebene gebunden, denn in Verbindung mit der Zentralwalze 60 der Presse können mehr als zwei Preßspalte N₉ und N₃ angeordnet werden. Im Zusammenhang mit der Zentralwalze 61 können sich auch verschiedene Ausgleichsspalte befinden. Außerdem können z. B. in der Ausführung nach Fig. 5 in den Sektoren zwischen den Preßspalten N , N₁ und N₉, in denen die Bahn vom Filz 30 getragen wird, verschiedene Dampfspeise- oder andere Überdruckkästen verwendet werden, mit denen entweder die Entwässerung oder das Haftenbleiben der Bahn am Filz 30 gefördert wird. Diesbezüglich wird auf die frühere finnische Patentschrift Nr. 761398 hingewiesen.

909817/0668

Claims

2343288

Patentansprüche

( 1.JVerfahren zum Abnehmen einer Bahn vom Bildungssieb (20) uhrrzu deren Weiterleitung als geschlossene Führung in die Preßpartie einer Papiermaschine, dadurch gekennzeichnet, daß das Bildungssieb, zweckmäßig das tragende Sieb (20) einer Bildungspartie mit zwei Sieben (10, 20), in einem bestimmten Sektor (ß ) über eine besondere Abnahmeförderwalze {25; 25') geführt wird, daß auf die Bahn in einem bestimmten Sektor (/6) ein relativ trockener Filz (30) geführt wird, der gleichzeitig in einem oder mehreren Preßspalten der Preßpartie als Preßfilz dient, und daß die Bahn durch Adhäsionskraft und die an der Abnahmeförderwalze (25; 25') auf die Bahn gerichtete Fliehkraft (F ; F₁) abgenommen und auf genannten überführungsfilz (30) übertragen wird, an dessen Außenfläche haftend die Bahn mit diesem Filz (30) in den ersten eigentlichen Entwässerungspreßspalt (N₁) befördert wird.
2. Verfahren nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß auf die Bahn in einem wählbaren Sektor {ß ) an der Abnahmeförderwalze (25; 25) eine Fliehkraft (F ) zur Vorabnahme der Bahn vom Sieb (20) gerichtet wird und daß auf die Bahn nach genanntem Sektor (/3 ) in einem wählbaren Sektor (oO der Abnahmeförderwalze (25; 25') eine Fliehkraft (F.) gerichtet wird, durch die die Bahn an die Außenfläche des Filzes (30) übertragen und angeheftet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abnahmeförderwalze (25") dazu verwendet wird, zusammen mit einer naturgemäß zur Preßpartie gehörenden Saugwalze (31') einen Übertragungsspalt (N ) zu bilden und daß die Bahn von genanntem Übertragungsspalt (N ) an an der Oberfläche des Filzes (30) gehalten wird und mit dem Filz (30) unter Ausnutzung des Soges genannter Saugwalze in

909817/0688

284328

-Z-

den ersten eigentlichen Entwasserungspreßspalt (N₁) befördert wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß genannte Saugwalze (31;) mit einem oder mehreren äußeren (50) und/oder inneren (34a, 34b) Saugkasten versehen ist, deren Einfluß sich außer auf die eigentlichen Preßspalte (N₁, N„) auch auf genannten übertragungsspalt (N ) erstreckt.
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zum Abnehmen der Bahn und deren Übertragung auf den Pilz (30) außer der Fliehkraft zusätzlich die auf den einander gegenüberliegenden Seiten der Bahn herrschende Druckdifferenz verwendet wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß genannte Druckdifferenz durch eine innerhalb der Abnahmeförderwalze (25) angeordnete überdruckkammer oder Kammern

(27a, 27b) oder dergleichen (29a) erzeugt wird. 20
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der Abnahmeförderwalze (25) Wasserstrahlvorrichtungen (29b) angeordnet sind die aas Abnehmen der Bahn fördern.
8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb einer Siebschleife (20) vor der Abnahmeförderwalze (25; 25') ein oder mehrere leistenförmige oder dergleichen Elemente (26) angeordnet sind, die mit Hilfe ihres Druckeffektes die Bahn vom Sieb (20) vorablösen.
9. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Filz (30) so auf die im Sektor (/3) der Abnahmeförderwalze (25) befindliche Bahn geführt wird, daß er die Bahn im Sektor (/3) bedeckt, wo sich die Bahn an die

909817/0668

Außenfläche.des Filzes (30) heftet und daß die Bahn danach an der Oberfläche des Filzes (30) im wesentlichen in senkrechter Richtung in den ersten Preßspalt (N₁) befördert wird.
10. Verfahren nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet , daß zur Optimierung des Abnahmevorgangs der Bahn vom Sieb (20) und des übertragungsvorgangs auf den Filz (30), der Radius (R; R?) der Abnahmeförderwalze (25; 25') sowie die Größe genannter Sektoren φ; /5 , Oi) und/oder deren Grössenverhältnisse untereinander und/oder der Liniendruck des möglichen übertragungsSpaltes (N ), ausgehend von der Geschwindigkeit und dem Feuchtigkeitsgehalt der Bahn im Übertragungsbereich, bemessen werden.
11. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einer besonderen Abnahmeförderwalze (25; 25') besteht, über welche ein Bildungssieb läuft und diese in einem Sektor (/3) bedeckt, dessen Größe mehr als 90° beträgt, und daß die Vorrichtung auch aus mehreren Filzführungswalzen (32; 32a) besteht, mit denen der Überführungsfilz (30) um die Saugwalze (31) der Presse herumgeführt wird und gleichzeitig einen Sektor der Abnahmeförderwalze (25) abdeckt, dessen Größe regelbar ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung aus einer Abnahmeförderwalze (25) und einer Saugwalze (31) der Presse besteht, die zueinander gesehen in verschiedenen Höhen so angeordnet sind, daß zwischen diesen der gemeinsame Lauf des Übertragungsfilzes (30) und der Bahn im wesentlichen senkrecht, zweckmäßig in einem kleinen "Anstellwinkel" (<Γ) , verläuft.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung aus einer Abnahmeförder-

909817/0668

walze (25) besteht, die auf der Ebene der Saugwalze (31') der Presse angeordnet ist, um mit der Saugwalze (31) der Presse zusammen einen Überführungsspalt (N ) zu bilden.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß als Saugwalze (31') der Presse eine mit einem äußeren Saugkasten (50) versehene gelochte (31a) oder gerillte Saugwalze dient, deren Saugkammer (51) mit einem Saugsystem (53) verbunden ist.

1 5. Vorrichtung nach Anspruch 11 bis 1 4, dadurch, gekennzeichnet, daß deren Preßpartie aus einer Saugwalze (31; 31')/ um welche herum genannter Überführungsfilz (30) läuft, und aus einer innerhalb einer eigenen Filzschleife (40) angeordneten Preßwalze (41) besteht, die zweckmäßig eine Rillenwalze ist und zusammen mit genannter Saugwalze (31;31*) einen ersten Preßspalt (N₁) bildet, und daß genannte Saugwalze (31; 31') zusammen mit einer glattflächigen Zentralwalze (61) der Presse einen zweiten Preßspalt bildet, mit dessen Zentralwalze (61) außerdem wenigstens noch ein Preßspalt (N_) in Verbindung mit einer Preßwalze (71), welche zweckmäßig eine eigene Filzschleife (70) hat, gebildet wird.

909817/0668