DE3003232A1 - Verfahren und einrichtung zum herstellen einer mehrlagigen bahn - Google Patents
Verfahren und einrichtung zum herstellen einer mehrlagigen bahnInfo
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Description
Dipl.-lng. A. Wasmeier Dipl.-Ing. H. Graf
Zugelassen beim Europäischen Patentamt · Professional Representatives before the European Patent Office
Patentanwälte Postfach 382 8400 Regensburg 1
An das D-8400 REGENSBURG
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Telefon (0941)5 4753
8 München 2 Telegramm Begpatent Rgb.
Telex 65709 repatd
Ihr Zeichen Ihre Nachricht Unser Zeichen Tag 28- Januar 1980 W/He
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St/p 10.130
Anmelder: St. Anne's Board Mill Company Limited, St. Anne's Road, Bristol BS4 4AD, England
Titel: "Verfahren und Einrichtung zum Herstellen einer mehrlagigen Bahn"
Priorität: Großbritannien Fr. 79OJ74-2 vom 2. Februar 1979
030032/0779
Konten: Bayerische Vereinsbank (BLZ 750 200 73) 5839 300* . Gerichtsstand Regensburg
Postscheck München 89369-801
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"Verfahren und Einrichtung zum Herstellen einer mehrlagigen Bahn"
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Einrichtung
zur Herstellung einer mehrlagigen Bahn, insbesondere einer mehrlagigen Papier- oder Pappenbahn, die aus naßgeformten Lagen aus
Zellulosefasermaterial hergestellt ist. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf die Technik, bei der lagen aus naßgeformtem,
faserförmigem Stoff auf ein endloses Maschinensieb aufgelegt werden.
Mehrlagiges Papier oder mahrlagige Pappe wird üblicherweise durch Naßlegen von aufeinanderfolgenden Lagen aus Zellulosefaserstoff
von IPormvorrichtungen auf ein endloses Maschinensieb, Batwässern
der Lagen an Ort und Stelle, und anschließendes Entfernen der entwässerten, mehrlagigen Bahn von dem Sieb hergestellt. Ein derartiges
Verfahren bzw. eine derartige Einrichtung sind Gegenstand der GB-PS 975.613.
Eine naßgelegte Bahn kann dadurch hergestellt werden, daß faserförmiges
Material auf das Zylindersieb einer Zylindersiebmaschine zum Herstellen von faserförmigen Bahnen aufgebracht und die Bahn
anschließend von der Rolle entfernt wird (GB-PS 1.467.479). Auf diese Weise hergestellte Lagen können im Anschluß daran so miteinander
verbunden werden, daß sie eine mehrlagige Zellulose Pappe oder *in mehrlagiges Zellulose-Papier darstellen.
Ein Nachteil des Naßlegens aus aufeinanderfolgenden lOrmvorrichtungen
auf ein endloses Sieb, und ein anschließendes Entfernen der mehrlagigen Bahn von dem Sieb besteht darin, daß der gesamte
Vorgang viel Platz beansprucht und daß eine aufwendige und teuere Entwässerungsvorrichtung erforderlich ist.
Wesentliche Nachteile der Verwendung von Zylindersiebmaschinen sind, daß diese Maschinen sperrig und sehr teuer sind.
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Aufgabe vorliegender Erfindung ist es deshalb, diese Nachteile
dadurch zu beheben, daß eine Vorrichtung zur Herstellung von mehrlagigem Papier bzw. mehrlagiger Pappe aus Zellulosematerial bei
geringerem Platzbedarf und mit einer weniger aufwendigen und billigeren Einrichtung bei entsprechender Entwässerung vorgeschlagen
wird.
Gemäß der Erfindung wird ein Verfahren zum Herstellen einer mehrlagigen,
naßgeformten Bahn vorgeschlagen,- das darin besteht, daß eine I1O^ von Lagen auf einer durchlöcherten ersten lOrmfläche ausgebildet
wird, daß jede lage entwässert wird, daß jede entwässerte
lage von.der ersten lOrmfläche entfernt wird, bevor die nächste
lage darauf ausgebildet wird, und daß die entfernten Lagen nacheinander
und übereinander auf eine zweite lOrmflache übertragen werden,
damit eine mehrlagige Bahn entsteht.
Vorzugsweise werden das Entfernen einer jeden Lage von der ersten fformflache und die Übertragung auf die zweite lOrmfläche im wesentlichen
gleichzeitig durchgeführt. Die Übertragung kann dadurch ausgeführt werden, daß die", erste und die zweite SOrmflache unmittelbar
nebeneinander angeordnet werden.
Die Lagen werden vorzugsweise aus einem Stoff hergestellt, der aus
Zellulosfasermaterial besteht.
Eine oder jede Lage kann dadurch ausgebildet werden, daß Stoff von
einer Druckformeinrichtung auf einen Bereich des ersten Formsiebes zugeführt wird, das über einen konvex gekrümmten Eatwässerungskasten
gespannt ist.
Ei-ne oder mehrere Lagen können aus einem geschäumten Stoff hergestellt
werden.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird eine Einrichtung zur Herstellung einer mehrlagigen, naßgeformta» Bahn vorgeschlagen,
die gekennzeichnet ist durch eine durchlöcherte erste JTormflache,
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eine zweite iOrmf lache, eine Vielzahl von die Lagen ausbildenden
Stationen, die längs der ersten Formflache versetzt angeordnet
sind, eine Vorrichtung zum Entwässern einer jeden Lage zwischen der Station, an der sie ausgebildet wurde, und der nächstfolgenden
Station, eine Vorrichtung zum Entfernen jeder entwässerten Lage von der ersten lOrmfläche zwischen der Station und der nächsten
Station, und eine Vorrichtung, die die entfernten Lagen nacheinander und übereinander auf die zweite Formfläche aufbringt, um
eine mehrlagige Bahn auszubilden.
Vorzugsweise sind die Formflachen endlose Maschinensiebe.
Mindestens eine der die Lagen ausbildenden Stationen kann einen Stoffauflauf oder eine Druckformvorrichtung zum Zuführen von naffiam
Stoff auf die erste Formfläche aufweisen.
Wenn mindestens eine der die Lagen ausbildenden Stationen eine Druckformvorrichtung enthält, kann die Entwässerungsvorrichtung,
die der die Lagen ausbildenden Station zugeordnet ist, einen konvex gekrümmten Vakuumkasten besitzen, über welchen das erste Formsieb..
gespannt ist.
Die Vorrichtung zum Entfernen einer jeden entwässerten Lage aus der ersten IOrmfläche und die Vorrichtung zum Aufbringen einer
jeden entfernten Lage auf die^weite iOrmfläche können durch entgegengesetzte
Walzen dargestellt werden, die die Formflächen im Walzenspalt aufnehmen. Eine Walze kann dabei eine Honigwabenwalze
und die andere Walze eine glatte oder Saugwalze sein.
Der Vakuumkasten ist bei einer speziellen Ausführung der Erfindung
in Kammern unterteilt, wodurch verschiedene Vakuumwerte untersdiedlichen
Bereichen der zu entwässernden Lage aufgegeben werden können.
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Der Vorteil vorliegender Erfindung "besteht darin, daß Lagen individuell
und unabhängig voneinander entwässert werden können, wodurch für die Lagen unterschiedliche Einträge verwendet werden
können, und zwar jeder mit den entsprechenden Entwässerungsbedingungen; die Einrichtung ist kompakt, es werden nur zwei Formsiebe
verwendet, selbst wenn drei oder mehr Lagen erforderlich sind. .Ferner sind sperrige und teuere Entwässerungsvörrichtungen,
z.B. Zylindersiebmaschinen, nicht notwendig, und es kann jede Lage erforderlichenfalls individuell behandelt werden.
nachstehend wird die Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung
anhand von Ausfuhrungsberspielen erläutert. Es zeigen:
Mg. 1, 2 und 3 schematische Ansichten dreier unterschiedlicher
Ausführungsformen einer Einrichtung nach der Erfindung
einschließlich der die Lagen ausbildenden Stationen,
Figur 4 eine schematische Schnittansicht eines Details einer
Lagenformstation nach Fig. 1, und
Mgur 5 eine schematische Detailschnittansicht einer Lagen-Formstation
nach den Mguren 2 und 3-
ITach den Figuren 1 und 4 weist eine Einrichtung zur Ausbildung
von mehrlagigem Papier oder Pappe ein erstes endloses, durchlöchertes Maschinensieb oder Band 10, ein zweites, endloses, durchlöchertes
Maschinensieb oder Band 11 und eine Reihe von die Lagen ausbildenden Stationen 12 Jauf, die im Abstand längs des ersten Siebes
10 versetzt sind.
Die durchlöcherten Siebe 10, 11 bestehen aus Maschengitter aus Phosphorbronze oder Kunststoff oder dergl. Material, wie es in
der Technik der Papierherstellung üblich ist.
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Die die Lagen ausbildenden Stationen 12 weisen jeweils einen Stoffauflauf
13 auf, der Zellulosefaserstoff von einem Falltank 9 auf das Sieb 10 zuführt. Jeder Stoffauflauf 13 ist ähnlich dem in Verbindung
mit Pig. 1 der DT-OS 2.620.033 beschriebenen und besitzt quer zur Breite des Siebes 10 verlaufend einen geschlossenen Metallkasten
mit viereckigem Querschnitt, der durch ebene Wände gebildet ist, welche stromaufwärts und stromabwärts angeordnete, deckseitige
und bodenseitige Wände 14, 15, 16, Y] des Stoffauflaufes bilden.
Die stromaufwärts und^tromabwärts angeordneten Wände 14, 15 konvergieren
von der Deckwand 16 zur Bodenwand 17, wobei der Konvergenzwinkel etwa 25° beträgt, und der Abstand zwischen den Deck-
und Bodenwänden ist typischerweise größer als der Abstand zwischen den stromaufwärts und stromabwärts angeordneten Wanden an der Stele
ihrer größten Trennung. Ein Auslaß 18 ist im Bodenteil der stromabwärts angeordneten Wand 15 vorgesehen und führt in einen Scherflußkanal
19, der parallele ader konvergenr-te Deck- und Bodenwände besitzt,
die in einer Schaumlatte 20 enden, durch welche Stoff direkt auf das Sieb 10 gerichtet wird.
Stoff strömt von dem !Falltank 9 durch die Einlaßrohre 22 in den
Stoffauflauf 13 durch. Öffnungen 21 in der stromaufwärts liegenden
Wand 14 des Stoffauflaufes. Die Öffnungen 21 sind im unteren Teil
der Wand 14 in einer solchen Position angeordnet, daß der Stofffluß
an die stromabwärts gelegene Wand 15 gerichtet ist und nicht direkt in den Kanal 19 fortschreitet. Wie näher in der GB-Patentanmeldung
11.122/75 erläutert, können an den öffnungen 21 Prallbleche
(nicht dargestelt) vorgesehen sein, um den Stoff innerhalb des Stoffauflaufes in einer beliebigen Richtung zu richten.
Ein Entwässerungsabschnitt oder Vakuumkasten 23 ist unter dem Sieb 10 unmittelbar unterhalb der Schaumlatte 20 angeordnet. Infolgedessen
wird einwandfrei geformter Stoff, der dem Sieb 10 aufgegeben wird, praktisch, unmittelbar nach Erreichen des Siebes
entwässert. Eine einwandfrei geformte Bahn bzw. Lage wird deshalb in einem sehr geringen Abstand (z.B. 10 bis 20 cm) nach Verlassen
der Schaumlatte gebildet. Der Vakuumkasten 23 kann in einzelne Kammern aufgeteilt sein, damit unterschiedlich starkes Vakuum
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verschiedenen Bereichen der Lage aufgegeben werden kann und damit eine gleichförmige Konsistenz quer über die lage und ein
gleichförmiges Diokanprofil erzielt wird.
Nach der Aufnahme einer lage aus einer die Lage bildenden Station
12 und vor Erreichen der nächsten die Lage bildenden Station wird das Sieb 10 zusammen mit der darauf ausgebildeten Lage gleichzeitig
mit dem Sieb 11 durch einen Walzenspalt geführt, der durch zwei Walzen 24, 25 ausgebildet ist, so daß die lage auf dem Sieb
10 zwischen den beiden Sieben liegt, und beim Verlassen des Walzenspaltes auf das Sieb 11 übertragen wird. Dies geschieht dadurch,
daß das Sieb 10 um einen Teil des Umfangs der Walze 24 geführt wird,
so daß das Trum des Siebes 10, das den Walzenspalt verläßt, einen von 180° abweichenden Winkel zum'Trum des Drahtes 10, das in den
Walzenspalt einläuft, aufweist, während der Draht 11 geradlinig durch den Walzenspalt mit geringer Abweichung läuft.
Beim \er las sen des Walzenspaltes läuft das Sieb 10, das nunmehr
keine lage mehr aufnimmt, um^ine dritte Walze 26 zur nächsten,
eine Lage ausbildenden Station 12, wo eine neue Lage auf dem Sieb 10 abgelegt wird. Die neue Lage wird dann auf die vorherige Lage
auf dem Sieb 11 übertragen, indem die Siebe 10 und 11 durch einen Walzenspalt zwischen weiteren Walzen 24, 25 in der vorerwähnten
Weise geführt werden.
Auf diese Weise läßt sich auf dem Sieb 11 eine mehrlagige Bahn dadurch ausbilden, daß jede Lage getrennt auf dem Sieb 10 gebildet
und auf das Sieb 11 (oder auf eine bereits darauf befindliche Lage) übertragen wird, bevor die nächste Lage auf dem Sieb 10 hergestellt
wird. Das Sieb 10 wandert in einem zick-zack-förmigen Pfad, während der Pfad des Siebes 11 im Gegensatz hierzu im wesentlichen
idnear verläuft.
Vorzugsweise ist die Walze 24ä.ne Honigwabenwalze und die Walze
25 eine ebene oder Saugwalze. Die Walzenspaltdrücke für Zellulosefaserstoff liegen typischerweise im Bereich von 0,9-10 kg/linear cm.
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In den !Figuren 2 und i? ist eine Einrichtung zur Ausbildung eines
mehrlagigen Papiers oder einer mehrlagigen Pappe ähnlich denen nach lig. 1 gezeigt, wobei identische Teile die gleichen Bezugszeichen erhalten. Diese Einrichtung ist mit eine lage ausbildenden
Stationen 27 mit Druckformvorrichtungen 28 versehen. Jede
Druckformvorrichtung 28 weist einen geschlossenen Metallkastenteil 28a mit viereckigem Querschnitt auf, der durch ebene Wände
gebildet ist, die stromaufwärts liegende.u. stromabwärts liegende Wände
sowie Deck- und Bodenwände 29, 30, 31, 32 bilden. Die stromaufwärts
und stromabwärts liegenden Wände 29» 30 konvergieren von der
Deckwand 31 zur Bodenwand 32 in einem Winkel von etwa 25°. Ein
Stoffeinlaß 33 aus einer Rohrleitung 34- ist in der stromaufwärts
liegenden Wand 29 vorgesehen und wird nach oben an der Wand 30, wie im Stoffauflauf 13 der Mg. 4- gerichtet. Ein Auslaß 35 ist
im unteren Teil der stromabwärts liegenden Wand 30 vorgesehen
und führt in einen Scherflußkanal 36, der sich über das Sieb 10
erstreckt, und eine obere Wand 37» die gegen das Sieb 10 konvergiert u,Seitenwände (nicht dargestellt), jedoch keine Bodenwand
aufweist. Im Gegensatz zum Kanal 19 der Fig. 4- wird der Stoff auf
das Sieb unmittelbar beim Verlassen des Kastenteiles 28a gerichtet.
Wie in der vorerwähnten DE-OS 2.620.033 erläutert, wird in dem
Stoff innerhalb des Kastenteiles 28a ein hohes Maß an Turbulenz erzeugt. Diese Turbulenz geht nicht verloren, wenn der Stoff das
Sieb unmittelbar unterhalb des Kanales 36 erreicht.
Eine Entwässerungsvorrichtung, die durch einen Vakuumkasten 38
gebildet iet, ist unter dem Sieb 10 unmittelbar unterhalb der oberen Wand 37 cles Kanales 36 vorgesehen und unterstützt die
unmittelbare Ausbildung der Lage, sobald der Stoff das Sieb erreicht hat. Ein weiterer Entwässerungskasten 39 kann stromabwärts
vorgesehen sein.
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Eine mehrlagige Bahn wird auf dem Si et) 11 der KLg. 2 in gleicher
Weise wie in Verbindung mit Fig. 1 erläutert hergestellt.
In Fig. 3 ist eine andere Ausführungsform der Einrichtung nach
Fig. 2 dargestellt (identische Teile haben hierbei die gleichen Bezugszeichen wie in Verbindung mit den Figuren 2 und 5 beschrieben)
, mit der Ausnahme, daß die Entwässerungsvorrichtung unter dem Sieb unmittelbar unterhalb der oberen Wand des Kanales durch
einen Vakuumentwässerungskasten 4-0 ausgebildet ist, der eine Oberfläche besitzt, über die das Sieb 10 läuft, die in Richtung
der Bewegung des Siebes 10 konvex gekrümmt ist. Dies ergibt das Äquivalent der Ausbildung einer Lage auf einem Zylindersieb nach
dem Verfahren und der Einrichtung der GB-PS 1.467.4-79» mit den
Vorteilen, daß der gekrümmte Entwässerungsvakuumkasten 40 um einen Faktor 10 weniger aufwendig und teuer ist als eine Zylindersiebmaschine,
wesentlich weniger Platz beansprucht, weniger Energie verbraucht und billiger in der Unterhaltung ist. Der gekrümmte
Vakuumkasten 40 kann in Kammern unterteilt sein, so daß die Höhe des Vakuums über die Lage nach Wunsch eingestellt werden kann.
Wenn Zellulosefaserstoff verwendet wird, z.B. für mehrlagiges Papier oder mehrlagige Pappe, liegt ein typischer Bereich der
Konsistenz zwischen 0,2 und 2 Gewichtsprozent, abhängig von der Zuführung, und das typische Basisgewicht für jede Lage kann in
der Größenordnung von 8 bis 150 g/m liegen, obgleich Werte außerhalb
dieser Bereiche durch vorliegende Erfindung nicht ausgeschlossen sind. Die Einrichtung ist in der Lage, eine mehrlagige Bahn
mit einer Geschwindigkeit von 15-610 m/mm herzustellen. Typische Werte für das Vakuum in den Entwässerungskästen liegen in der
Größenordnung von 5-205 mm Hg.
Mit vorliegender Erfindung wird somit eine Einrichtung zur Herstellung
von mehrlagigem Papier oder mehrlagiger Pappe aus Zellulosestoff vorgeschlagen, die im Vergleich zu bekannten Einrichtungen
einen wesentlich geringeren Platzbedarf hat, wesenKtlich
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billigere Vorrichtungen erforderlich macht und eine einwandfreie Entwässerung ergibt.
Eerner ist es mit vorliegender Erfindung möglich, mehrlagige Platten
herzustellen, bei denen unterschiedliche Lagen unterschiedliche Einträge oder Formeln haben, wobei alle Lagen zu Beginn unabhängig
auf einem Sieb ausgebildet werden, so daß sich daraus eine erhebliche
Einsparung an Raum und maschinellen Einrichtungen ergibt. Beispielsweise können ein oder mehrere der inneren Lagen aus geschäumtem
Stoff bestehen, oder es können ein oder mehrere Lagen aus Nichtzellulose
Material bestehen, z.B. synthetischen Pasern, Asbest oder
Metallfasern.
Die Einrichtung nach vorliegender Erfindung kann anstelle von vorhandenen Formeinrichtungen an vorhandene Mehrlagenmaschinen
angebaut werden.
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Leerseite
Claims (14)
1. Verfahren zum Herstellen einer mehrlagigen, naßgeformten Bahn,
dadurch gekennzeichnet, daß eine Folge von Lagen auf einer durch ;-löcherten
ersten Formflache ausgebildet wird, daß jede Lage entwässert
wird, daß jede entwässerte Lage von der ersten iOrmflache
entfernt wird, bevor die nächste Lage -darauf ausgebildet wird, und daß die entfernten Lagen nacheinander und übereinander auf eine
zweite Formflache übertragen werden, um eine mehrlagige Bahn auszubilden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Entfernen einer jeden Lage von der ersten IOrmflache und die
Übertragung auf die zweite Formfläche im wesentlichen gleichzeitig
durchgeführt werden.
J. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Übertragung dadurch ausgeführt wird, daß die erste und die zweite BOrmfläche in unmittelbarer Nähe zueinander gebracht werden.
4-, Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Lagen aus einem Material hergestellt werden, das aus Zellulosefasermaterial besteht.
5. Verfahren nach Anspruch 4-, dadurch gekennzeichnet, daß eine
oder jede Lage dadurch ausgebildet wird, daß Material von einer Druckform .--'Vorrichtung auf einen Bereich des ersten Formsiebes
zugeführt wird, das über einem konvex gekrümmten Entwässerungskasten gespannt isto
6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere Lagen aus einem geschäumten Stoff hergestellt werden.
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28.1.1980 W/Ee - 2 - - St/ρ 10.IJO
7. Einrichtung zur Herstellung einer mehrlagigen, naßgeformten
Bahn, gekennzeichnet durch eine durchlöcherte erste Formfläche (10),
eine zweite lOrmfläche (11), eine Vielzahl von die lagen ausbildenden
Stationen (12} 27, 28), die längs der ersten Formfläche (10)
versetzt sind, eine Vorrichtung (23; 38, 39, 40) zum Entwässern
Jeder lage zwischen der Station (12; 27, 28), an der sie gebildet wurde, und der nächstfolgenden Station, eine Vorrichtung (24, 25)
zum Entfernen jeder entwässerten Lage aus der ersten Formflache
(10) zwischen der Station (12; 27, 28) und der nächsten Station, und eine Vorrichtung (24, 25), die die entfernten Lagen nacheinander
und übereinander auf die zweite Formfläche (11) aufbringt, um eine mehrlagige Bahn auszubilden.
8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die
Formflächen (10, 11) endlose Siebe sind.
9. Einrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet,
daß wenigstens eine der die Lagen bildenden Stationen (12; 27, 28) einen Stoffauflauf (13; 28a) zum Zuführen des Bahnstoffes auf die
erste Formfläche (10) aufweist.
10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 7 his 9, dadurch gekennzeichmb,
daß wenigstens eine der die Lagen bildenden Stationen (12; 27, 28) einen Druckformer (28) zum Zuführen von bahnförmigem
Material auf die erste Formfläche (10) aufweist.
11 ο Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß
die Entwässerungsvorrichtung (23; 38, 39, 40), die dem Druckformer zugeordnet ist, einen konvex gekrümmten Vakuumkasten (38, 40) aufweist,
über welchem der erste Formdraht (10) gespannt ist.
12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Vakuumkasten (38) in Kammern unterteilt ist, wobei sich ändernde
Werte des Vakuums auf unterschiedliche Bereiche der zu entwässernden Lage aufgegeben werden.
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28.1.1980 W/He - 3 - St/ρ 10.130
13. Einrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet,
daß die Vorrichtung (24, 25) zum Entfernen ,jeder entwässerten lage aus der ersten j?ormfläche (10) und die Vorrichtung
(24-, 25) zum Auf "bringen jeder entfernten lage auf die zweite
iOrmfläche (11) durch gegenüberliegende Walzen (24·, 25) vorgesehen
sind, die zusammen den Walzenspalt der Formflachen ergeben.
14. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß eine Walze (24) eine Honigwabenwalze ist und die andere Walze (25)
eine ebenflächige oder Saugwalze ist.
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BAD ORIGINAL
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