DE2916351A1 - Verfahren und vorrichtung zur formierung eines mehrschichtigen strahles aus stoff zur herstellung von papier - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zur formierung eines mehrschichtigen strahles aus stoff zur herstellung von papierInfo
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Description
Firma AKTIEBOLAGET KARLSTADS MEKANISKA WERKSTAD, Fack,
S-651 01 Karlstad
Verfahren und Vorrichtung zur Formierung eines itishrschichtigen
Strahles aus Stoff zur Herstellung von Papier
Die Erfindung betrifft Verbesserungen in einem Verfahren und einer
Vorrichtung zur Formierung eines Schicht-(Mehrschicht-)Strahles
aus Stoff zur Herstellung von Papier. Wie bereits bekannt, enthält das Verfahren das Formieren einer ersten Stoffschicht,
das Formieren wenigstens einer zusätzlichen Stoffschicht über
oder unter der ersten Schicht, wobei aber zwischen den Schichten ein Abstand vorhanden ist, das kontinuierliche Zuführen dieser
übereinanderliegenden Schichten von wenigstens einer Stauvorrichtungsöffnung zu einer Formierungszone einer Papiermaschine, wobei
die Schichten sich in gemeinsamer Richtung und mit im wesentlichen gleichen Geschwindigkeiten bewegen.
Aus der US-PS 3 352 748 ist es bereits bekannt, daß bei der Herstellung
einer Zweischichtbahn aus Fasermaterial auf einer Rundsiebmaschine heiße Druckluft oder Dampf zwischen die beiden gerade
formierten nassen Bahnen eingeführt werden kann, um Wasser aus den Bahnen und durch eine mit Löchern versehene Tragfläche für je-
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de Bahn auszupressen.
Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist vollständig unterschiedlich,
es werden nämlich die Stoffstrahlen nach der Zuführung wenigstens während einiger Entfernung in Richtung auf die Formierflache,
wo die Entwässerung beginnt, voneinander getrennt gehalten, so daß eine Mehrschichtbahn geschaffen werden kann, wobei
die einzelnen Schichten im Prinzip nur an den angrenzenden Schichtflächen
vermischt sind.
Um dieses Ziel zu erreichen, besteht die Verbesserung nach der Erfindung
darin, daß die übereinanderliegenden Schichten an wenigstens einer Stauvorrichtungsöffnung voneinander getrennt zugeführt
werden und daß diese Schichten erst nach dem Austritt aus der wenigstens einen Stauvorrichtungsöffnung, jedoch nicht später als
bei Ankunft der Schichten an der Formierungszone durch Aufeinanderlegen
in unmittelbaren Kontakt miteinander gebracht werden.
Die Erfindung beruht auf der Feststellung, daß eine Vermischung zwischen den ausgetragenen Faserschichten abhängig ist von der
Zeit, in der diese Schichten miteinander in Kontakt sind, bevor die Entwässerung beginnt, und von der Größe der Turbulenz, die in
den sich berührenden Schichtflächen existiert. Gemäß der vorliegenden Erfindung werden die Faserschichten in einfacher Weise physikalisch
in einer zur Formierfläche verlaufenden Richtung getrennt gehalten, wodurch die Vermischungszeit anpaßungsfähig verkürzt werden
kann. Außerdem wird eine Möglichkeit geschaffen, die Turbulenzgröße in den Schichtflächen zu dämpfen und dadurch die Möglichkeit
zu schaffen, die Vermischungswirkung während der Mischzeit zu verringern.
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Wie oben dargelegt, betrifft die Erfindung auch eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Die Erfindung ist im folgenden anhand der Zeichnung an Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine Maschinenbütte in einer Seitenansicht und teilweise
im Schnitt, durch die eine mögliche Ausführung der Erfindung
mit zwei Trennelementen in der Maschinenbütten-Staukammer angeordnet sind, und wobei auch Justier- und Einstel!vorrichtungen
für die Staukammer vorgesehen sind,
Fig. 2 allein den stromabwärts gelegenen Teil der Staukammer nach Fig. 1 , wobei schematisch eine erfindungsgemäße Ausführung
dargestellt ist,
Fig. 3 in einem der Fig. 2 entsprechenden Schnitt eine andere Ausführung
der ERfindung,
Fig. 4 in einem der Fig. 2 entsprechenden Schnitt eine weiter abgewandelte
Ausführung,
Fig. 5a, in einem Schnitt gemäß Fig. 2 weitere Ausführungsbeispiele
5b + 5c
der Erfindung,
Fig.6a zwei Ausführungen des stromabwärts gelegenen Endes eines
und 6b
Trennelementes in einem Teilschnitt nach der Linie VI-VI
in Fig. 3,
Fig.7a, verschiedene Ausbildungen des stromabwärts gelegenen En-7b,7c,
7d,7e des eines Trennelementes in einem Schnitt entsprechend
und 7f
Fig. 2,
Fig. 8 eine Ausführung einer Befestigung eines Trennelementes
an seinem stromaufwärts gelegenen Ende und eine besondere Ausbildung des Trennelementes in einem Fig» 1 entsprechenden
Schnitt,
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Fig. 9 den Bereich O in Fig. 1 in. einem vergrößerten Maßstab,
wobei eine weitere Ausführung der Befestigung eines Trennelements an seinem stromaufwärts gelegenen Ende und
auch ein weiter abgewandeltes Trennelement dargestellt sind,
Fig.TO schematisch eine erfindungsgemäße Ausführung in Anwendung
auf ein gegenüber Fig. 1 abgewandeltes Ausführungsbeispiel.
Die in Fig. 1 gezeigte Maschinenbütte besteht aus einem Bodenteil,
der allgemein mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet ist, und einem Oberteil, der allgemein mit dem Bezugszeichen 2 bezeichnet ist.
Die Maschinenbütte kann natürlich in eine andere Lage gedreht werden, z.B. in eine solche Lage, daß der Bodenteil 1 sich über dem
Oberteil 2 befindet. Der Oberteil und der Bodenteil sind miteinander dicht verbunden, wie es bei 3 dargestellt ist, und sie bilden
zwischen sich eine Staukammer 4 mit einer oberen Lippe 5 und einer Bodenlippe 6. Die Maschinenbütte ist so ausgebildet, daß sie einen
Dreischicht-Stoffstrahl bildet, wenn aus ihrer Staukammer 4 drei
getrennt durch die Maschinenbütte strömende Stoffstrahlen ausgetragen
werden. Jeder Stoff tritt durch ein Rohr P in eine Mischkammer M ein. Wahlweise können, wie es mit der gestrichelten Linie 7 angedeutet
ist (nur für die mittlere Kammer) die Stoffströmungen durch ein Seitenrohr in die Mischkammer eintreten. Die Mischkammer M,
die durch Zwischenwände 8 voneinander getrennt sind, erstrecken sich quer zur Maschinenrichtung von einer Seite der Maschine zur
anderen, um eine gleichmäßige Verteilung des Stoffes quer zur Ma-
bei der Ausführung mit seitlichem Einlaß
schinenrichtung zu erreichen. Außerdem vermindert sich/die Querschnittsfläche
der Mischkammern M vom Einlaßende auf einer Seite der Maschine zu dem Auslaßende an der anderen Maschinenseite, und
es kann ein Teil des Stoffstromes durch das Auslaßende zurückge-
909845/0790 -5-
führt werden.
Von den Mischkammern M fließen die Stoff ströme durch eine Stoffströmungsausgleichsvorrichtung
9 in nicht dargestellten Rohren, die am stromaufwärts gelegenen Ende mit Löchern 10 in der stromaufwärts
gelegenen Rohrplatte 11 verbunden sind und die an der stromabwärts gelegenen Seite mit Löchern 12 in einer stromabwärts
gelegenen Rohrplatte 13 verbunden sind. Wie sich aus Fig. 1 ergibt, können die Löcher 12 größer sein als die Löcher 10. Die Rohre werden so geformt, daß QuerStromneigungen in den Stoffströmen wenigstens
im wesentlichen vermieden werden.
Nach der StoffStromausrichtvorrichtung 9 fließen die Stoffströme
durch die Staukammer 4, zwischen deren Oberlippe 5 und deren Bodenlippe 6 der Stoffstrom durch Trennelemente 14 in drei STröme
aufgetrennt wird, die aus der Staukammer mit zumindest annähernd gleicher Austraggeschwindigkeit ausgetragen werden. Wie in Fig. 1
gezeigt, ist das stromaufwärts gelegene Ende 15 der Trennelemente 14 in einer Nut 16 drehbar gelagert, die durch anpaßungsfähig geformte,
an der stromabwärts gelegenen Rohrplatte 13 befestigte Leisten 17 gebildet sind.
Fig. 1 zeigt auch ein kraftbetriebenes Gelenksystem, das allgemein
mit dem Bezugszeichen 18 bezeichnet ist. Dieses Gelenksystem dient
zur Einstellung der Stauvorrichtungsöffnung. Das Gelenksystem ist am Bodenteil 1 der Maschinenbütte befestigt, wie es mit 19 angedeutet
ist, und ferner an dem Oberteil 2 der Maschinenbütte, wie es mit 20 angedeutet ist. Für eine Feinjustierung des Stauöffnungsprofils
quer zur Maschinenrichtung ist die Oberlippe 5 an einem
krafibetriebenen Gelenksystem Gefestigt, das allgemein mit dem
Bezugszeichen 21 versehen ist und das am Maschinenbüttenoberteil 2 bei 22 befestigt ist- Diese Einstellsysteme stellen keinen Teil
der Erfindung dar. Sie werden deshalb im einzelnen nicht beschrieben.
Schließlich ist die in Fig. 1 gezeigte Maschinenbütte mit einer.
geneigten Vorderwand 22 versehen, durch die die Maschinenbüttenanordnung
verstärkt wird. In Fig. 1 sind auch noch eine Brustwalze 23, eine Formierwalze 24, ein inneres Sieb, ein äußeres Sieb
und eine Formierfläche F dargestellt.
Es wird noch erwähnt, daß die in Fig. 1 gezeigte Maschinenbütte nur ein Beispiel vieler verschieden geformter Maschinenbütten ist,
die nach den Abwandlungen gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, um die Eigenschaften der Erfindung zu erreichen.
In den folgenden Fig. sind deshalb nur die Teile gezeigt, die für die Erläuterung der Erfindung notwendig sind, wobei zur Verdeutlichung
die gezeigten Teile in einem größeren Maßstab dargestellt sind.
Fig. 2 zeigt einen Schnitt entsprechend demjenigen nach Fig. 1 den
Teil an der Austragöffnung einer Maschinenbüttenstauvorrichtung mit einer Oberlippe 5 und einer Bodenlippe 6. Drei Stoffströme
(Pfeile A, B, C) fließen durch die Anordnung von Trennelementen 14
zwischen den läppen getrennt durch die Stauvorrichtung. Die ausgetragenen
Stoffschichten 25, 26, 27 werden, nachdem sie die Trennelemente
14 verlassen haben, durch Keile 28 getrennt gehalten, die in Richtung auf wenigstens eine Formierfläche (nicht gezeigt) und
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•45·
in einigen Fällen bis an diese Pormierflache verlaufen, wo die
Entwässerung beginnt. Die Anwesenheit der Keile ermöglicht es, da& eine mehrschichtige Faserbahn mit getrennten Schichten gebildet
wird.
Vorzugsweise ist der Keil aus Gas gebildet, insbesondere aus Luft.
Dieses ermöglicht in einfacher Weise eine selbsttätige Einstellung
der Stoffstrahlen für jeden Arbeitsfall, d.h. für jede gegebene
Strahlgeschwindigkeit und Strahldicke. Das Verfahren kann weiter vereinfacht werden durch Verwendung von Luft aus der umgebenden Atmosphäre,
die in bezug auf die Stoffstrahlen von der Seite zugeführt
wird.
Bei Verwendung von Gas als Element zur Trennung der ausgetragenen
Stoffstrahlen wird auch die Möglichkeit für eine einfache Steuerung
des geeigneten Abstandes der Strahlen von der Austragung bis zu ihrer Berührung gegeben, in-dem der Unterdruck des Gases reguliert
wird.
Das Gas wird aus der Spitze des Keiles ausgeführt und setzt sich in Form von kleinen Blasen in der Grenzschicht zwischen den beiden
Stoffstrahlen ab. Die Gaszufuhr zur Bildung und Aufrechterhaltung
des Keiles kann auf verschiedene Weisen erfolgen. Luft oder ein anderes Gas kann an dem stromabwärts gelegenen Ende des Trennelementes
zugeführt werden. In diesem Fall kann z.B. Luft aus der umgebenden Atmosphäre aufgrund des leichten Vakuums in dem Keil
von der Seite angesogen werden. Luft oder ein anderes Gas kann auch an oder sogar etwas vor der unteren Fläche des stromaufwärts
gelegenen Endes des Trennelementes zugeführt werden, wodurch das
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Gas ±η Form von Blasen mit dem Stoff entlang dem Trennelement zu
dessen stromabwärts gelegenen Ende fließt. Eine kontrollierte Zuführung für die Justierung der Länge des Keiles kann mit einer
stromaufwärts gelegenen oder stromabwärts gelegenen Zuführung erfolgen. Verschiedene Arten der Gaszuführung werden unten näher
beschrieben.
Wie in Fig. 2 gezeigt, besteht zwischen den Trennelementen 14 ein Konvergenzwxnkel 2. Ein entsprechender Konvergenzwinkel existiert
auch zwischen dem Trennelement 14 und der angrenzenden Staulippe 5 bzw. 6. Dieser Konvergenzwxnkel sollte so klein wie möglich sein,
und er sollte zweckmäßigerweise annähernd 3 bis 6° betragen.
Die Länge des Keiles kann berechnet werden. Bei einer Stoffstrahlgeschwindigkeit
von z.B. 700 m/min., einer Trennelementdicke von 10 mm, einer Stoffstrahldicke von 5 mm und einer Zuführung freier
Luft von beiden Seiten beträgt die angenommene Länge des Luftkeiles etwa 200 mm, und es ist der Luftdruck in dem Keil etwa
170 Pa niedriger als der Druck der umgebenden Luft. Diese Werte
sind in guter Übereinstimmung mit den in der Praxis ermittelten Werten. Die Grenzflächen des Keiles haben eine parabolische Form,
die durch Rechnung ermittelt werden kann. Diese parabolische Form ist in Fig. 2 stark übertrieben gezeigt.
Eine andere Vorrichtung zur Schaffung eines die Stroffschicht begleitenden
Keiles besteht aus Stoff in geschäumtem Zustand, der in einer Maschinenbütte zwischen zwei Zwischenwänden fließen kann,
die diesen Strom aus geschäumtem Stoff von dem außerhalb der Wän-
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de fließenden Stoff trennt, das heißt in einer Maschinenbütte,
die als Dreischicht-Maschinenbütte ausgebildet ist-, wie es z.B.
in Fig. 1 gezeigt ist. In diesem Falle laufen die Trennelemente in der Staukammer zumindest am Stauauslaß vorzugsweise zusammen,
um eine Druckwiedergewinnung und eine Verzögerung des Schaumes zu ermöglichen. Nach dem Austragen aus dex Stauöffnung und der
anfänglichen Trennung der drei Schichten durch Gaskeile bewahrt
der Stoff in geschäumtem Zustand die ausgetragenen Schichten aus nicht geschäumtem Stoff vor einer Vermischung.
In der folgenden Beschreibung ist angenommen, daß ein Gaskeil, vorzugsweise ein Luftkeil, geschaffen worden ist.
In dem in Fig. 3 gezeigten Beispiel strömen zwei Stoffströme durch
eine Maschinenbütten-Stauvorrichtung, und sie werden durch ein Trennelement 14 getrennt. Die ausgetragenen Stoffschichten 29 und
30 werden durch einen Keil 31 getrennt gehalten. Wie in Fig. 3 gezeigt, endet das Trennelement 14 vorzugsweise außerhalb der Endfläche
der Staulippen 5 und 6, um die Strahlen 29 und 30 zu steuern.
Die Stauvorrichtungsseiten (nicht gezeigt) enden vorzugsweise in dem Bereich zwischen den Stirnflächen der Staulippen und der
Endfläche des Trennelementes.
Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführung, mit welcher die Schichten aus Stoff, z.B. die Stoffschichten 29 und 30 in Fig. 3, getrennt
werden
■gehalten/ Eine dünne Folie 32, z.B. ein Polykarbonat-Blatt mit einer Dicke von 1 mmr ist an der stromabwärts gelegenen Kante 33 des Trennelementes 14 befestigt und erstreckt sich zentrisch in den Keil 31. Die Luft bildet eine Grenzschicht 34 aus kleinen Blasen auf jeder Seite der Folie. Die Folie, welche Turbulenzen dämpft
■gehalten/ Eine dünne Folie 32, z.B. ein Polykarbonat-Blatt mit einer Dicke von 1 mmr ist an der stromabwärts gelegenen Kante 33 des Trennelementes 14 befestigt und erstreckt sich zentrisch in den Keil 31. Die Luft bildet eine Grenzschicht 34 aus kleinen Blasen auf jeder Seite der Folie. Die Folie, welche Turbulenzen dämpft
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und über ihre gesamte Länge selbst justierend flexibel ist, bewirkt
eine positive Trennung der drei Schichten, und es verringern der Luftkeil und die luftgefüllten Grenzschichten die Reibung.
In der obigen Beschreibung und in den in der Zeichnung gezeigten Ausführungen sind die Trennelemente gerade ausgebildet. Es kann
aber ein Trennelement an seinem stromabwärts gelegenen Endteil gekrümmt ausgebildet sein. Es kann auch, zum Unterschied von den
geraden Trennelementen gleichförmiger Dicke, wie sie in den Fig. 1 bis 4 gezeigt sind, aus einem schmaleren Trennelement 35 bestehen,
wie es in Fig. 5a gezeigt ist, an dessen stromabwärts gelegener Kante ein Kantenstück 36, z.B. mit Hilfe von Schrauben 37,
befestigt ist, um so einen dickeren und somit längeren Luftkeil 38 an der stromabwärts gelegenen Seite des Kantenstückes zu schaffen.
Die Dicke des Trennelementes ist in Fig. 5a mit t bezeichnet, und es ist die entsprechende Abmessung bzw. die entsprechende
Strecke des Kantenstückes mit b bezeichnet. Wie in Fig. 5a gezeigt, ist b größer als t. Diese Ausführung weist den Vorteil auf, daß
eine weniger exakte Forderung an die Geradheit des Trennelementes zugelassen werden kann, da die Geschwindigkeit der Stoffströme in
der Stauvorrichtung geringer ist. Ferner ist es leichter, ein gerades Kantenstück zu erzeugen als ein gerades Trennelement gleichförmiger
Dicke. Außerdem wird der Vorteil erreicht, daß der Gaskeil dicker und also länger wird, und zwar aufgrund der durch das
Kantenstück bewirkten Zusammendrängung jedes Strahles. Fig. 5a gibt auch ein Beispiel, wie die Staulippen 5 und 6 sich über das
stromabwärts gelegene Ende des Trennelementes 35, 36 erstrecken kann, um die Richtung der Strahlen des durch die Stauöffnung aus-
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getragenen Stoffes zu steuern. Fig. 5a zeigt auch, daß die Enden der Stauseiten, die mit einer strichpunktierten Linie 3£ angedeutet
sind, erst enden, wenn die Strahlen ihre volle Kontraktion erreicht haben. Die strichpunktierte Linie 40 zeigt das
früheste Stauseitenende, das im wesentlichen mit der Innenfläche des Kantenstückes 36 zusammenfällt. Der Abstand zwischen der Endfläche der Staulippen 5 und 6 ist mit L bezeichnet, und es ist
der Abstand zwischen der Oberfläche oder Bodenfläche des Kantenstückes 36 und der Innenfläche der Ober- oder Bodenlippen 5 oder 6 mit W bezeichnet. Für eine gute Steuerung der Strahlen sollte
der Ausdruck — y 1 sein.
früheste Stauseitenende, das im wesentlichen mit der Innenfläche des Kantenstückes 36 zusammenfällt. Der Abstand zwischen der Endfläche der Staulippen 5 und 6 ist mit L bezeichnet, und es ist
der Abstand zwischen der Oberfläche oder Bodenfläche des Kantenstückes 36 und der Innenfläche der Ober- oder Bodenlippen 5 oder 6 mit W bezeichnet. Für eine gute Steuerung der Strahlen sollte
der Ausdruck — y 1 sein.
In Fig. 5b ist eine wahlweise Ausführung dargestellt, in welcher das hier mit 36" bezeichnete Kantenstück sich kontinuierlich bis
zum stromabwärts gelegenen Ende erweitert, z.B. in Form einer
keilförmigen Erweiterung. Ein weiteres Ausführungsbeispiel ist
in Fig. 5c gezeigt, welches eine Dreistrahl-Staukammer zeigt. Das Ende der Bodenlippe 6 und auch die Enden der Trennelemente 41 sind mit Vorsprüngen 36!l versehen, die nach aufwärts zu einer Kante
36'" zusammenlaufen.
keilförmigen Erweiterung. Ein weiteres Ausführungsbeispiel ist
in Fig. 5c gezeigt, welches eine Dreistrahl-Staukammer zeigt. Das Ende der Bodenlippe 6 und auch die Enden der Trennelemente 41 sind mit Vorsprüngen 36!l versehen, die nach aufwärts zu einer Kante
36'" zusammenlaufen.
In der Ausführung nach den Fig. 1 bis 3 und 5 sollte die stromabwärts
gelegene Kante des Trennelementes bzw. des Kantenstückes eine verhältnismäßig große Dicke haben, damit ein Lagergaskeil entsteht,
vorzugsweise eine Dicke von wenigstens etwa 6 bis 8 mm. In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 haben Bleche aus nicht rostendem
STahl mit einer gleichmäßigen Dicke von 12 mm ausgezeichnete
Ergebnisse ergeben, jedoch ist es auch möglich, den nicht rostenden Stahl z.B. durch Kunststoff oder Glas zu ersetzen, vorausgesetzt,
daß die Trennelemente so hergestellt sind,daß si« die stren-
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ge Anforderung an eine gleichmäßige Dicke an der stromabwärts gelegenen- Kante und Freiheit von Oberflächenunregelmäßigkeiten,
die für eine annehmbare Bildung der Bahn schädlich sind, erfüllen. Die Trennelemente müssen auch frei von Abschrägungen oder
ähnlichen Störungen sein, welche für ein gleichförmiges Bahnprofil
quer zur Maschinenrichtung schädlich sind.
Um optimale Bedingungen für die Formierung einer Mehrschicht-Faserbahn
zu erhalten, sollten die Geschwindigkeiten der getrennten Stoffströme wenigstens im wesentlichen gleich sein. Außerdem ist
der Druck des Stoffes dort, wo die Staulippen enden und der Stauvorrichtungsausgang
liegt, gleich dem Atmosphärendruck. Auch bei Verwendung von Endstücken, wie sie z.B. in den Fig. 5a, 5b oder
5c gezeigt sind, ist es möglich, so dicke und stabile Luftkeile zu erhalten, daß der Druck in dem Keil dem Atmosphären sehr nahe
kommt, wenn es an einer oder beiden Seiten der Maschinenbütte zur Atmosphäre hin offen ist. In diesem extremen, aber sehr praktischen
Fall sind die beiden, drei oder noch mehr Stoffstrahlen, die von
der Maschinenbütte ausgehen, durch die Wirkung des Druckes in den zwischen den Strahlen eingeschlossenen Luftkeilen nicht wirklich
voneinander abhängig, sondern sie können als unabhängige Stoffstrahlen
von der gleichen Maschinenbütte bei im wesentlichen gleicher Geschwindigkeit ausgehen. Wie in den FIg. 2, 3, 4, 5a, 5b gezeigt,
erstrecken sich die Lippen 5,6 über einen gleichen Abstand, um aber die Richtung der Stoffströmung zu steuern, kann die Oberlippe
der Stauvorrichtung länger sein als die Bodenlippe 6, wie es in Fig. 5c gezeigt ist, oder umgekehrt. In der Ausführung nach
Fig. 2 sind für drei getrennte Stoffströme die Trennelemente 14
so gezeigt, daß sie am Stauvorrichtungsausgang enden. Jedoch kann
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ein Trennelement an verschiedene Arbeitsbedingungen angepaßt werden7 und es kann so ausgebildet werden, daß es stromabwärts
oder stromaufwärts vom Auslaß endet. Beispielsweise bei einer
Stauvorrichtung gemäß Fig. 3 mit nur einem Trennelement 14 kann
dies unter gewissen Arbeitsbedingungen aus der Stauvorrichtung
um eine gewählte Distanz in Richtung auf die Formierfläche vorspringen/
um die Richtung des gemeinsamen StoffStrahles zu steuern
und auch den Keil näher an die Formierfläche zu bringen. Ein
Beispiel eines Trennelements, das stromaufwärts vom Stauvorrichtungsauslaß endet, wird unten in Verbindung mit Fig. 9 beschrieben.
Fig. 6a zeigt in einem Teilschnitt nach der Linie VI-VI in Fig.
eine Ausführung eines stromabwärts gelegenen Eckteiles des Trennelementes 14 und der angrenzenden Stauvorrichtungsseitenwand 39.
Wie gezeigt, hat das Trennelement 14 eine seitwärts vorspringende Schulter 40, die so angeordnet ist, daß der an der Seite des
Trennelements, d.h. in dem Zwischenraum 46 zwischen dem Trennelement
und der Stauvorrichtungswand 39 fließende Stoff seitwärts ausspritzt, wie es durch den Pfeil D gezeigt ist, und somit den
Lufteinlaß (Pfeil E) für die Bildung des Keiles hinter dem Trennelement nicht stört. Der gegenüberliegende äußere Eckteil kann die
gleiche Form haben. Wahlweise hierzu und auch für ein Trennelement ohne Schulter, wie dargestellt, oder mit einem anderen Vorsprung,
kann sich die Stauvorrichtungsstirnwand gegenüber der Wand 39
über das Trennelement 14 hinaus erstrecken und ein abgedichtetes Ende bildet, wodurch die Luft zu dem Keil nur von einer Seite aufgenommen
wird, wie es durch den Pfeil D gezeigt ist. In dem in Fig. 5 gezeigten Ausführungsbeispiel kann der Vorsprung der Teil
des Kantenstückes 36, 36' sein, der seitwärts vorspringt.
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Fig. 6b zeigt eine wahlweise Ausführung des stromabwärts gelegenen
Eckteiles des Trennelementes 14. Die gestrichelte Linie 47 zeigt den Boden einer V-förmigen Nut in der Stirnfläche des schrägen
Vorsprunges. Eine andere Abwandlung isteine flexible Dichtung zwischen Seitenwand und Trennelement mit einer Abmessung in Richtung
der Dicke des Trennelements entsprechend der Dicke des Trennelements .
Die Trennelemente 14 sind in den Fig. 2 bis 5 mit geraden Stirnflächen
gezeigt. Fig. 7a zeigt ein abgewandeltes Trennwandende mit einer ausgenommenen geraden Nut 48. Eine der Nut 48 ähnliche
Nut kann auch durch Befestigung von zwei schmalen, streifenförmigen
Blechen an dem stromabwärts gelegenen Ende des Trennelements gebildet werden. Wahlweise aber nicht gezeigt, können zwei Leisten
an den freien Kantenteilen der Nut 48 befestigt werden, wo-
er
bei sich die Leisten gegeneinander /Strecken und einen offenen Schlitz zwischen sich freilassen, oder es kann der freie Kantenteil mit solchen Leisten gebildet werden. Luft oder Gas kann der Nut seitlich von einer Seite zugeführt werden. Es ist auch möglich, in der Nut eine Leicung für die Zuführung von Luft oder anderem Gas anzuordnen, die über ihre ganze Länge oder entlang ihrem Mittelteil mit Löchern versehen werden kann. Fig. 7b zeigt eine andere Ausführung mit einer abgerundeten Nut 49. Fig. 7c zeigt eine weitere Abwandlung, in welcher in zwei Reihen angeordnete Löcher 50 von einer Leitung 51 ausgehen. Wahlweise kann auch nur eine Reihe verwendet werden. Das Trennelement nach Fig. 7c kann, wie gezeigt, aus zwei Blechen 52 und 53 hergestellt werden, die miteinander verbunden sind. Luft für die Bildung des Keiles kann an den Seiten durch Eigensog von beiden Seiten oder nur von einer
bei sich die Leisten gegeneinander /Strecken und einen offenen Schlitz zwischen sich freilassen, oder es kann der freie Kantenteil mit solchen Leisten gebildet werden. Luft oder Gas kann der Nut seitlich von einer Seite zugeführt werden. Es ist auch möglich, in der Nut eine Leicung für die Zuführung von Luft oder anderem Gas anzuordnen, die über ihre ganze Länge oder entlang ihrem Mittelteil mit Löchern versehen werden kann. Fig. 7b zeigt eine andere Ausführung mit einer abgerundeten Nut 49. Fig. 7c zeigt eine weitere Abwandlung, in welcher in zwei Reihen angeordnete Löcher 50 von einer Leitung 51 ausgehen. Wahlweise kann auch nur eine Reihe verwendet werden. Das Trennelement nach Fig. 7c kann, wie gezeigt, aus zwei Blechen 52 und 53 hergestellt werden, die miteinander verbunden sind. Luft für die Bildung des Keiles kann an den Seiten durch Eigensog von beiden Seiten oder nur von einer
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• 23. 2516351
Seite eingezogen werden. Luft oder ein anderes Gas kann auch in kontrollierter Weise {Druckzuführung) zugeführt werden, um das
Vakuum in dem Keil zu verringern und dadurch die Länge des Keiles in Richtung auf die Formierfläche zu vergrößern^ In dem in
Fig. 7c gezeigten Ausführungsbeispiel ist es wesentlich, daß der Gasdruck entlang der gesamten Leitung 51 nahezu gleich ist und
daß das Gas aus den Löchern 50 gleichmäßig austritt. In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 7a mag die durch Selbstsog zugeführte
Luft nicht ausreichend sein, um eine gewünschte Länge des Keiles hervorzurufen, und es mag eine Druckzuführung notwendig werden,
was die Anordnung einer besonderen Luftzufuhreinrichtung notwendig
macht. Ausführungen mit einer Nut oder einer Leitung schaffen Bedingungen für größere Luftmengen, die durch Selbstsog eingezogen
werden können, weil die Querschnittsfläche des Keiles durch die Größe der Nut vergrößert wird, wodurch mehr Luft eingezogen werden
kann und ein wesentlich längerer Keil erhalten werden kann als in den Ausführungen nach den Fig. 2 bis 5 ohne Notwendigkeit einer
Druckzuführung.
Fig. 7d zeigt eine weitere Ausführung eines Trennelements. In diesem
ist eine Leitung 54 für die Zuführung von Gas in einer Ausnehmung 55 angeordnet. Diese Leitung besteht aus einem geeigneten porösen
Material, durch das Gasblasen zur Bildung eines Keiles einer gewünschten Länge austreten können, die durch die kleinen Löcher
in dem porösen Material gesteuert werden. Fig. 7e zeigt eine Abwandlung des Beispiels nach Fig. 7d, in welchem ein Streifen 56
aus porösem Material eine Ausnehmung in der Kante des Trennelements abdeckt und eine Leitung 57 mit der Ausnehmung bildet. In den in
den Fig. 7d und 7e gezeigten Ausführungen ist es wesentlich, wie auch bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 7c, daß nahezu der glei-
90984S/0790 . _17_
-χή-
I 291ö35i
ehe Innendruck entlang der gesamten Länge der Leitung 54 oder
der Leitung 57 aufrechterhalten wird. Obgleich dies nicht gezeigt ist* können Gasausgabeeinrichtungen, wie es in den Fig. 7d
und 7e gezeigt ist, auch stromaufwärts der stromabwärts gelegenen Kante des Trennelements angeordnet werden, z.B. am stromaufwärts
gelegenen Ende eines Trennelements und vorzugsweise an der Befestigungsanordnung für das Trennelement, um einen Schleier von
Blasen zur Unterseite des Trennelements abzugeben, welche Gasblasen mit dem Stoff entlang dem Trennelement zu dessen stromaufwärts
gelegenen Ende fließen, um einen Gaskeil zu bilden. In Fig. 7f ist noch eine weitere Ausführung der Bildung von Gasblasen für den Gaskeil
gezeigt. Das stromabwärts gelegene Ende des Trennelements 14 besteht aus einer Elektrode 58, der Strom über einen Draht 59 zugeführt
wird, und die, wenn das Trennelement elektrisch leitend ist, von diesem Trennelement durch eine Isolationsschicht 60 elektrisch
isoliert ist. Da die Stoffströme oft Laugenrückstände und zugesetztes Alaun usw. enthalten, stellen sie Elektrolyten dar,
und es können die Gasblasen 61 durch Elektrolyse gebildet werden. Eine ähnliche Elektrode kann auch an dem stromaufwärts gelegenen
Ende des Trennelements 14 derart angeordnet werden, daß Gasblasen gebildet werden, die entlang der Unterseite des Trennelements zu
dessen stromabwärts gelegenen Ende strömen.
Das Trennelement 14 kann aus einem Material hergestellt werden, das eine feste oder eine etwas flexible Wand bildet. Für ein
schwenkbar angeordnetes festes Trennelement kann es zweckmäßig sein, dieses in der Stauvorrichtung mit einem geringen Spiel 46
(Fig. 6 zwischen dem Trennelement und jedem der beiden benachbarten SEitenwände 39 (in Fig. 6 ist eine gezeigt) der Maschinenbüt-
809845/0790 ~18"
•35· 2316351
te zu befestigen, so daß die Wand nicht beschädigt wird, wenn
das Trennelement um seinen Schwenkpunkt für eine Justierung
schwenkt, um die gleiche Austraggeschwindigkeit für die Stoffströme
zu erhalten. Bei mehr flexiblen Trennelementen, die z.B. aus Kunststoff, verstärktem Gummi usw. , z.B. aus Gummi, hergestellt
sind, ist eine schwenkbare Befestigung nicht notwendig.
Das Trennelement oder die Trennelemente können auch an der Maschinenbütte
starr befestigt werden. Mit starr, möglicherweise justierbar befestigten Trennelementen kann jede Stauöffnung für
einen getrennten Stoffstrom im Prinzip getrennt gesteuert werden, indem die Ober- und/oder Bodenlippe und/oder die Stellungen der
Trennelemente durch bekannte einfache, handbetätigte Steuervorrichtungen
gesteuert werden, die außerhalb der Maschinenbütte angeordnet sind, wodurch es möglich wird, mit etwas verschiedenen Geschwindigkeiten
in den verschiedenen Schichten zu arbeiten, um die Blatteigenschaften in den verschiedenen Schichten zu justieren.
Im Prinzip kann jede Schicht als in ihrer eigenen Maschinenbütte eingeschlossen angesehen werden. Es wird aber bemerkt, daß
verschiedene Strömungsmengen in den verschiedenen Schichten in allen Anordnungen verarbeitet werden können durch Steuerung der
Strömung in jeder Schicht mit Hilfe von Ventilen, Pumpen usw.
In Fig. 1 ist eine Ausführung einer Befestigung des stromaufwärts
gelegenen Endes 15 des Trennelementes 14 gezeigt. Fig. 8 zeigt
eine andere Befestigung eines Trennelements an seinem stromaufwärts gelegenen Ende. Sie zeigt auch ein besonders ausgebildetes Trennelement.
Dieses Trennelement ist an seinem stromaufwärts gelegenen Ende an einem Stab 62 aus dem gleichen oder einem anderen Material
909845/0790 ~19~
befestigt, das in einer Nut 63 in z.B. einem Element BTscnwenk1
bar ist, das an der stromabwärts gelegenen Rohrplatte 13 nach
Fig. 1 befestigt ist, welche Nut in Richtung auf das Trennelement zusammeläuft und in eine gerade Nut 65 übergeht, in welcher der
Endteil des Trennelements leicht beweglich ist. Das gezeigte Trennelement besteht aus flexiblem Material, z.B. aus Gummi, in
das Drähte 66 eingeschlossen sind, die seitlich parallel angeordnet sind. Auf diese Weise wird ein Trennelement geschaffen mit
einer Flexibilität quer zu seiner Länge in der Stauvorrichtung, d.h. quer zur Maschinenrichtung, jedoch mit einem gewissen Grad
an Festigkeit in der Maschinenrichtung, um ein Flattern des Trennelements zu vermeiden. Als Alternative zu Drähten kann anderes
Material, z.B. eine dünne Metallplatte, eingeschlossen werden.
Fig. 9 zeigt eine andere Befestigung des Trennelements an seinem stromaufwärts gelegenen Ende und ein besonders ausgebildetes Trennd.ement.
Das Trennelement, das hier mit dem Bezugszeichen 67 versehen
ist, ist an seinem stromaufwärts gelegenen Ende z.B. mit Schrauben an einem Stab 68 befestigt, der in einer Nut schwenkbar ist,
die in oder an der stromabwärts gelegenen Rohrplatte 13 gebildet ist, z.B. in einer Nut 69, die in einer Profilleiste 70 vorgesehen
ist, die an der Rohrplatte befestigt ist. Eine Anzahl von im wesentlichen parallelen Kanälen erstreckt sich in Maschinenrichtung
in dem Trennelement 67 vom seinem stromaufwärts gelegenen Ende zu seinem stromabwärts gelgenen Ende. Diese Kanäle stehen
mit wenigstens einem Kanal 71 in Verbindung, der in dem Stab 68 gebildet ist, wobei dieser Kanal wiederum mit einem Kanal 72 in
Verbindung steht, der sich durch die stromabwärts gelegene Rohrplatte 13 bis zu dem Raum zwischen den Rohren in der Stoffstrom-
909845/0790 "20"
erstreckt 2S1S35
ausrichtvorrichtung 9/ί Vorzugsweise sind ein Kanal 71 und ein
Kanal 72 für jeden Kanal in dem Trennelement 67 vorgesehen. Dieser Raunt kann über ein geeignetes Ventil mit einer Luft- (oder
einer anderen Gas-) Quelle in Verbindung stehen, die außerhalb der Maschinenbütte angeordnet ist, und es kann ein Ventil in geeigneter
Weise vorgesehen werden, um den Luftdruck in dem Raum und dadurch den Druck in dem Luftkeil zu steuern. Mit der oben
beschriebenen Anordnung kann eine gleichmäßige Luftverteilung quer zur Maschinenrichtung erreicht werden, und es ist ferner
eine ausreichende Luftmenge zur Erzielung einer gewünschten Länge des Luftkeiles auch in sehr breite Maschinen sichergestellt. Insbesondere
in solchen Maschinen kann es zweckmäßig sein, daß sich die Stauvorrichtungsseitenwände vor dem stromabwärts gelegenen
Ende des Trennelements oder der Trennelemente erstrecken, um gegen die umgebende Luft abzuschirmen, so daß keine oder nur sehr
wenig Luft dem Luftkeil von den Seiten her zugeführt wird, wodurch eine gleichmäßige Luftkeillänge über die gesamte Maschinenbreite
sichergestellt ist. Außerdem können seitliche Löcher in den Wänden zwischen den Kanälen in dem Trennelement vorgesehen sein,um
einen Druckausgleich in den Kanälen zu bewirken. Es kann eine Dichtung, z.B. eine Kunststoffbuchse 73, zwischen dem stromabseitigen
Ende des Kanales 72 und dem stromaufwärts gelegenen Endes des Kanales 71 vorgesehen sein.
Ein mit, wie beschrieben, in Maschinenrichtung verlaufenden Kanälen
versehenes Trennelement kann z.B. durch Verbindung zweier dünner Platten, z.B. aus Glasfaser verstärktem Kunststoff bedeckt
mit einem dünnen Blech aus nichtrostendem Stahl (nicht gezeigt) , hergestellt werden, wobei an gegenüberliegenden Seiten
einander zugewandte Bleche mit parallelen Leisten versehen sind,
909845/0790 "21~
die sieh von dem stromauf seit igen Ende zu dem stromabwärts gele1-genen
Ende erstrecken^ Bei der Verbindung, z.B. durch Kleben, bilden die Leisten zwischen ihnen die Kanäle.
Wenn, wie in Fig. 9 gezeigt, aktiv Luft durch das Trennelement
zu dessen stromabseitigen Ende gefördert wird, um einen Luftkeil zu bilden und aufrecht zu erhalten, ist es auch möglich, die
Luft als Träger für zerstäubte feste Teilchen oder flüssige Teilchen zu verwenden, die in die Bahn eingelagert werden. Die Teilchen
können chemisch inaktive Zusätze sein, wie Ton, Talkum, TiC>2 und ähnliche Füllstoffe oder chemisch aktive Zusätze, wie
Naßfestigkeitsmittel.
Fig. 10 zeigt schließlich schematisch die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel
in Verbindung mit einem sogenannten Brustwalzenformierer. Ähnlich wie z.B. bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig.
3, strömen zwei Stoffströme durch eine Maschinenbütten-Stauvorrichtung
durch Anordnung eines Trennelements 14, und es werden die ausgetragenen Stoffschichten 29 und 30 getrennt gehalten,
nachdem sie das Trennelement verlassen haben, und zwar mit Hilfe eines Keiles 31 in Richtung auf die Formierfläche, die hier ein
Sieb 74 ist, das über die Brustwalze 75 läuft, die z.B. in bekannter Weise mit wenigsten einer Saugzone 76 versehen werden kann.
In einem Brustwalzenformer endet die Stauvorrichtung im Prinzip dort, wo die (rückwärtige) Bodenstaulippe 6 endet, während der
stromabwärts gelegene Teil der (vorderen) Oberlippe 5 so geformt ist, daß der eine Fläche für den Stoff bildet. In diesem Falle
wird eine feste Führungsfläche, z.B. die Oberlippe 5 und eine bewegliche Formierfläche, durch das Sieb 64 gebildet. Es ist zweckmäßig,
daß die Oberlippe 5 schwenkbar angeordnet ist, um eine
909845/0790 ~22~
•ÄJ.- 291635]
Einstellung in eine gewünschte Lage in solcher Weise zu ermöglichen,
daß der Stoff in geeigneter Weise gegen das Sieb gedrängt wird. Eine Entwässerung erfolgt durch das Sieb und in die Brustwalze
hinein. Eine Saugvorrichtung in der Brustwalze, wie z-B. bei 76 gezeigt, kann dies unterstützen. Wie dargestellt, kann
das Trennelement innerhalb der Stauvorrichtung in einer geeigneten Stellung entlang der Formierfläche enden, und es kann Luft
oder ein anderes Gas in geeigneter Weise an dem stromabseitigen Ende des Trennelements oder nahe dem stromabseitigen Ende des
Trennelements zugeführt werden, beispielsweise wie es oben beschrieben ist, und im letzteren Falle fließt die Luft zumindest
entlang einer Seite des Trennelementes 14, zweckmäßig an der Unterseite, wie dargestellt, in Form von kleinen Blasen 77 aufwärts
zu dem stromabwärts gelegenen Ende des Trennelements und bildet den Keil 31. Durch eine solche Vorrichtung ergeben sich gut steuerbare
Bedingungen zur Erzielung des gewünschten Keiles.
Die vorliegende Erfindung ist selbstverständlich nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern sie
kann in verschiedener Weise innerhalb des Rahmens der Ansprüche abgeändert werden. Zusammengefaßt, umfaßt die Erfindung folgende
grundlegende Ausführungen:
Es ist zumindest ein festes oder flexibles Trennelement in einer
Staukammer einer Mehrschicht-Maschinenbütte angeordnet. Das Trennelement besitzt ein stromabwärts gelegenes. Ende, das im wesentlichen
an der Stauöffnung der Staukammer angeordnet ist. Zumindest das stromabwärts gelegene Ende des Trennelements ist verhältnismäßig
dick. Bei Arbeitsbeginn wird anfänglich ein Luftkeil am stromabwärts gelegenen Ende des Trennelements gebildet. Wenn jedoch
309845/0790 -23-
die Strahlen Luft aus dem Keil mitnehmen, muß ein gasförmiges Medium, wie z.B. Luft, dem Keil zugeführt werden, um seinen Zusammenfall
zu verhindern. So werden die Strahlen mit Hilfe der gasförmigen Keile getrennt gehalten, und es werden die Strahlen
mit Hilfe des Unterdruckes in dem Keil in der Art gesteuerter Weise zusammengebracht (der gleiche Unterdruck wirkt auf beide
Strahlen während der gleichen Zeitperiode), daß ein sauberer Mehrschichtstrahl erzeugt wird, in welchem die Schichten nicht in einem
unannehmbaren Ausmaße vermischt werden.
Insbesondere dann, wenn der Stoff entlang einem verhältnismäßig langen Trennelement strömt, bei dem sich z.B. das Trennelement
aus der Stauvorrichtungsöffnung um einen wesentlichen Teil des Abstandes zur Formierfläche erstreckt, wird durch das Trennelement
auf den Stoff ein nachteiliger Reibungszug ausgeübt. Um diesen Reibungszug auf annehmbare Werte zu verringern, wird Gas (Luft)
in die Grenzschicht eingeführt. Diese Ausführung ist besonders anwendbar bei einer Ausführung, die mit einem dünnen Trennelement
versehen ist. Luft oder ein anderes Gas kann an dem stromaufseitigen
Ende des Trennelerrents beispielsweise über eine dünne poröse
Leitung eingeführt werden, die sich quer zur Maschinenrichtung erstreckt.
Ein Keil aus festem Material und der/gleichen Form wie der Gaskeilf
wird anstelle des Gaskeiles verwendet. Der Keil kann an dem stromabseitigen Ende des Trennelementes befestigt sein. Er kann auch
vorzugsweise mit diesem Trennelement aus einem Stück bestehen. Eine sorgfältige Steuerung der Größe von Wirbeln in den Strahlen
ist wichtig, sonst ändert sich die Dicke der Strahlen örtlich, und es dringen die Strahlen ineinander ein und bewirken die BiI-
909845/0790 -24-
dung von Streifen in der Bahn. (Streifen sind langgestreckte Teile, die sieh in Maschinenrichtung der Bahn erstrecken und
Eigenschaften nahen, die von denjenigen der anderen Teile der Bahn abweichen, z.B. schlechtere Formierung, ein anderer Trokkenfeststoffgehalt
oder ein anderes Basisgewicht).
Wenigstens zwei übliche Maschinenbütten (möglicherweise zu einer Supermaschinenbütte vereinigt) können vorgesehen sein, von
denen jede einen Strahl zu einer gemeinsamen Formierfläche einer Papiermaschine liefert. Die Strahlen sind im wesentlichen parallel
zueinander oder laufen leicht aufeinander zu (abhängig von
dem Raum zwischen den Strahlen und der Austragung aus den Maschinenbütten) . Während ihrer Bewegung über einen wesentlichen Teil
des Abstandes zu der gemeinsamen Formierfläche werden die Strahlen voneinander getrennt gehalten, und zwar durch die umgebende
Atmosphäre, wobei die Strahlen voneinander unabhängig sind.
Die Form der Formierfläche ist beschrieben und in der Zeichnung nur in Verbindung mit den Fig. 1 und 2 dargestellt worden. Ein
Verfahren und eine Vorrichtung gemäß der Erfindung sind natürlich auch anwendbar auf andere Arten von Formierflächen und Bahnbildung
smasch inen, z.B. Maschinen mit einem Langsiebabschnitt.
909845/0790 ORIGINAL INSPECTED
Leersette
Claims (25)
1. J Verfahren zum Formieren eines Schichtstrahies aus Stoff
zur Herstellung von Papier, bei welchem übereinander aber voneinander getrennt eine erste Stoffschicht und wenigstens eine
weitere Stoffschicht gebildet werden, worauf die übereinanderliegenden Schichten kontinuierlich durch wenigstens eine Stauvorrichtungsöffnung
und im wesentlichen in einer gemeinsamen Strömungsrichtung einer Formierungszone einer Papiermaschine mit im wesentlichen
gleichen Geschwindigkeiten zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die übereinanderliegenden Schichten -voneinander
getrennt- der wenigstens einen Stauvorrichtungsöffnung zugeführt werden und daß die Schichten frühestens dann in unmittelbarem
Kontakt miteinander übereinandergelegt werden, wenn die Schichten die wenigstens eine Stauvorrichtungsöffnung verlassen,
jedoch spätestens bei Ankuft der Schichten an der Formierzone.
2. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine äußere Schicht des zugeführten Schichtstrahles allmählich
nach einwärts in Richtung auf ein» imaginäre Mittelebene des Strahles gekrümmt wird, wenn sich der Strahl auf die Formierzone
zubewegt· 909845/0790
Bankhaus Merck. Finck & Co., München
(BLZ 70030400) Konto-Nr. 254 649
(BLZ 70030400) Konto-Nr. 254 649
Bankhaus H. Aufhäuser, München (BLZ 700 30600) Konto-Nr. 261300
Telegrammadresse: Patentsenior
Postscheck: München — 2 —
(BLZ 70010080) Konto-Nr- 2O9O4-80O
ORIGINAL INSPECTED
j. 291 63b Ί
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Bahnelement mit der Breite der Stauvorrichtung so angeordnet
wird, daß es sich zumindest von der Stauvorrichtungsöffnung an über einen wesentlichen Teil des Abstandes dieser Stauvorrichtungsöffnung
zur Formierzone erstreckt, um benachbarte Schichten während ihrer Bewegung durch diesen Teil voneinander getrennt
zu halten.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einer von zwei zwischen dem Element und den beiden
benachbarten Schichten ein gasförmiges Medium zugeführt wird, um in dieser wenigstens einen Grenzschicht Blasen zu erzeugen und
da-durch die Reibung des Stoffstromes entlang diesem Element zu verringern.
5. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß an der Stauvorrichtungsöffnung ein gasförmiger Keil gebildet
wird, der sich von der Stauvorrichtungsöffnung über wenigstens einen Teil der Entfernung von der Stauvorrichtungsöffnung zur
Formierzone erstreckt und zwei benachbarte Schichten während ihrer Bewegung durch diesen Teil voneinander getrennt hält, daß die
beiden benachbarten Schichten gasförmiges Medium aus dem Keil in eine stromabwärts vom Keil zwischen ihnen gebildete Grenzschicht
mitnehmen, wodurch in dem gasförmigen Keil ein Unterdruck erzeugt wird, und daß der Unterdruck auf wenigstens atmosphärischen Druck
erhöht wird, in dem dem Keil ein gasförmiges Medium zugeführt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen
wenigstens einem seitlichen Ende des Gaskeiles und der um-
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ORIGINAL INSPECTED
gebende Atmosphäre eine Streamingsverbindung hergestellt wird,
so daß an diesem einen Ende durch den unterdruck Gas aus der umgebenden
Atmosphäre in den Keil gesaugt wird.
7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil des gasförmigen
Mediums zugeführt wird, indem neben wenigstens einer der Schichten eine Leitung vorgesehen wird, die mit einer für Gas durchlässigen
Wand versehen ist und sich in einer zur Maschinenrichtung quer verlaufenden Richtung erstreckt, und daß eine Druckzuführung
des gasförmigen Mediums durch die Leitung und deren gasdurchlässige
Wand vorgesehen ist.
8. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil des gasförmigen Mediums durch Elektrolyse in wenigstens eine der Schichten eingeführt
wird.
9. Vorrichtung zur Zuführung eines Schichtstrahles aus Stoff
zur Herstellung von Papier zu einer Formierfläche einer Papiermaschine
mit einer ersten Vorrichtung zur Bildung einer ersten Stoffzuführungsleitung mit im wesentlichen rechteckigem Querschnitt
und im wesentlichen konstanter Breite und mit in Richtung der Stoffstöjrmung durch die erste Leitung allmählich abnehmender Höhe, wobei
diese erste Leitung mit einem Auslaßende versehen ist, aus dem durch die Leitung zugeführter Stoff austritt, und zwar als ein
erster bandförmiger Strahl mit vorbestimmter Geschwindigkeit in Richtung auf die Pormierflache, und mit einer/zweiten Vorrichtung
zur Bildung einer zweiten Stoffzuführungsleitung mit im wesentlichen
rechteckigem Querschnitt, mit im wesentlichen konstanter Brei-
9098Λ5/0790 ~4~
. l|. 2316351
te und rait in Richtung der Stoffströmung durch die zweite Leitung
allmählich abnehmender Höhe, wobei diese zweite Leitung und die erste Leitung übereinanderliegen, jedoch voneinander getrennt
sind, und wobei die zweite Leitung mit einem Auslaßende versehen ist, aus dem durch diese zweite Leitung zugeführter
Stoff austritt, und zwar als ein zweiter bandförmiger Strahl, wobei die beiden bandförmigen Strahlen übereinanderliegen und der
Formierfläche mit im wesentlichen gleichen Geschwindigkeiten zugeführt
werden und einen gemeinsamen Schichtstrahl bilden, dadurch gekennzeichnet, daß eine dritte Vorrichtung (14,35) vorgesehen
ist, welche die bandförmigen Strahlen (A,B,C) über zumindest
einen Teil des Abstandes von den Auslaßenden zur Formierungsfläche physikalisch voneinander getrennt hält.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß
zumindest eine zusätzliche Vorrichtung (14,35) vorgesehen ist, welche eine zusätzliche, Stoff zuführende Leitung mit im wesentlichen
rechteckigem Querschnitt bildet, deren Höhe in Richtung der Stoffströmung durch diese zusätzliche Leitung allmählich abnimmt,
daß die zusätzliche Leitung mit der ersten und der zweiten Leitung übereinanderliegt, jedoch von diesen getrennt ist, daß
diese zusätzliche Leitung ein Auslaßende aufweist, das durch die zusätzliche Leitung geförderten Stoff als zusätzlichen bandförmigen
Strahl zur Formierfläche (F) zuführt, wobei der erste, der zweite und zusätzliche Strahlen gleiche Geschwindigkeiten haben
und zusammen einen Schichtstrahl bilden, und daß eine vierte Vorrichtung (28,31,32,38) vorgesehen ist, welche den zusätzlichen
bandförmigen Strahl von jedem der ersten und zweiten Strahlen über wenigstens einen Teil der Entfernung vorn Auslaßende der zusätzlichen
Leitung zur Formierfläche physikalisch getrennt hält.
909845/0790
11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet,
daß die Leitungen in einer einzigen Maschinenbütte (1,2) vorgesehen sind, die mit einer Staukammer (4) mit einer Stauöffnung
versehen ist, daß die Auslaßenden im wesentlichen an der Stauöffnung liegen, daß die erste Vorrichtung eine Seite und die
zweite Vorrichtung eine gegenüberliegende Seite eines sich von Büttenseite zu Büttenseite in der Staukammer erstreckenden Trennelements
(14,35) enthält und daß ein Befestigungselement (16,17)
für die Verankerung einer stromaufwärts gelegenen Kante (18) des Trennelementes (14,35) vorgesehen ist.
12» Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß
das Trennelement (14,35) eine ununterstützte, stromabwärts gelegene
Kante aufweist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß
die Befestigung so ausgebildet ist, daß eine Selbstjustierung der Lage des Trennelements (14,35) in der Staukammer (4) in Abhängigkeit
von einer möglichen Druckdifferenz zwischen der ersten und
der zweiten Leitung ermöglicht ist.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch
gekennzeichnet, daß das Trennelement (14,35) zumindest in Strömungsrichtung verhältnismäßig starr ist.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet,
daß das Trennelement (14,35) zumindest quer zur Strömungsrichtung verhältnismäßig flexibel ist.
909845/0790
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch
gekennzeichnet, daß das Trennelement (14,35,67) eine stromabwärts
im wesentlichen an der Stauöffnung liegende Kante aufweist und daß die Vorrichtung zur physikalisch getrennten Aufrechterhaltung
der bandförmigen Strahlen eine Vorrichtung (36,36',36'',
36'11J zur Bildung eines gasförmigen Keiles (38) enthält, der
sich von der Stauöffnung über wenigstens einen Teil des Abstandes von der Stauöffnung zur Formierfläche erstreckt und die erstei und
zweiten bandförmigen Strahlen während deren Bewegung durch diesen Teil voneinander getrennt hält, wobei die beiden bandförmigen
Strahlen in einer zwischen ihnen stromabwärts von dem gasförmigen Keil gebildeten Grenzschicht gasförmiges Medium aufnehmen, wodurch
in dem Keil ein Unterdruck erzeugt wird, und daß eine Vorrichtung (47 bis 51,54 bis 59) für die Zuführung von gasförmigem. Medium
zu dem Keil vorgesehen ist, um den Unterdruck auf wenigstens Atmosphärendruck zu erhöhen.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß
die Zuführvorrichtung Kanäle (47 bis 51,54 bis 58) enthält, die sich innerhalb des Trennelementes (14) in Maschinenrichtung von
dessen stromaufwärts gelegenen Ende zu dessem stromabwärts gelegenen Ende erstreckt, wobei diese Kanäle am stromaufwärts gelegenen
Ende mit einer Gasquelle in Verbindung stehen,
18. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß
die Zuführvorrichtung eine Vorrichtung zur Herstellung einer Strömungsverbindung
zwischen wenigstens einer Seite des gasförmigen Keiles und der umgebenden Atmosphäre enthält, so daß die umgebende
Atmosphäre an dieser Seite durch den Unterdruck in den Keil gesaugt wird.
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19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch
gekennzeichnet, daß die Keilbildung'svorrichtung eine rechtwinklig
abgeschnittene, stromabwärts gelegene Endfläche des Trennelements
enthält.
20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß in der rechtwinklig abgeschnittenen Endfläche des Trennelements
eine Längsnut (47 bis 49,51,55,57) vorgesehen ist.
21ί . Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 20, dadurch
gekennzeichnet, daß das Trennelement (14) an seiner stromabwärts gelegenen Kante eine größere Dicke besitzt, so daß sich ein dikkerer
und dadurch längerer Gaskeil ergibt.
22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 21, dadurch
gekennzeichnet, daß das Trennelement eine stromabwärts gelegene Kante aufweist und daß ein flexibles, die Turbulenz dämpfendes,
im Vergleich zu dem Trennelement dünnes Schleppblatt (32,66) vorgesehen ist, das mit einer stromaufwärts gelegenen Kante an der
stromabwärts gelegenen Kante des Trennelements (14) verankert ist und das sich über wenigstens einen Teil des Abstandes von der
Stauöffnung zur Formierfläche erstreckt, um die ersten und zweiten
bandförmigen Strahlen während ihrer Bewegung durch diesen Teil voneinander getrennt zu halten.
23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 22, dadurch
gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung (47 bis 51,54 bis 57) zur Zuführung von gasförmigem Medium zu wenigstens einer von zwei
zwischen dem Trennelement und den beiden benachbarten Stoffströmen
gebildeten Grenzschicht vorgesehen ist, um Blasen in dieser
809845/0790 "8"
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·?· 291635]
Grenzschicht zu bilden und dadurch den durch das Trennelement (14) hervorgerufenen Reibungswiderstand zu verringern.
24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16, 18 bis 21 oder
26, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Zuführung von gasförmigem Medium eine Vorrichtung enthält, die eine Leitung (51,
54,57) mit einem für Gas durchlässigen Wandteil bildet, daß diese Leitung in einem der Elemente angeordnet ist und sich in einer
quer zum Stoffstrom verlaufenden Richtung erstreckt und daß eine Vorrichtung zur Förderung des gasförmigen Mediums durch die Leitung
und deren gasdurchlässigen Wandteil vorgesehen ist.
25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16, 18 bis 21 oder 23,
dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Zuführung von gasförmigem Medium eine Vorrichtung (58,59) zur Zersetzung von Wasser
durch Elektrolyse enthält und daß diese Zersetzungsvorrichtung eine in einem der Elemente gelegene Elektrode (59) enthält, die
sich in einer quer zur Stoffströmung verlaufenden Richtung erstreckt,
so daß sie durch den durch diese eine Leitung strömenden Stoff berührt wird.
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