-
-
Doppelsieb-Papiermaschine
-
Die Erfindung betrifft eine Doppelsieb-Papiermaschine mit einer Formierwalze
und zwei in endlosen Schleifen über Leitwalzen geführten Sieben, welche in einem
oberen Quadranten der Formierwalze zu einem keilformigen Auflaufspalt zusammengeführt7
gemeinsam über einen Teil des Umfangs der Formierwalze zu einer Ablaufstelle geführt
und von dieser, im wesentlichen schräg nach unten ablaufend, gemeinsam einer Trennwalze
zugeführt sind, welche in der Schlaufe des bezüglich der Formierwalze äusseren Siebes
angeordnet ist urd an welcher die beiden Siebe voneinander getrennt werden, sowie
mit einer Stoffauflaufvorrichtung, welche zur Zufuhr von Stoffsuspension in den
Auflaufspalt und zur Bildung einer Papierbahn zwischen den Sieben dient.
-
Bei einer bekannten Papiermaschine dieser Art sind die von der Formierwalze
ablaufenden Siebe im wesentlichen gerad-linig der Trennwalze zugeführt (DE-AS 25
48 794). Bei dieser bekannten Anordnung kann unter Umständen, lnshesondern bei Papiermaschinen
zur Tissue-Herstellung, welche mit Laufgeschwindigkeiten von z.B. 2000 m/min. betrieben
werden, die Entwässerung der Papierbahn nach innen ungenügend sein, und bei der
Trennung des Innensiebes vom
Aussensieb besteht die Gefahr, dass
die auf dem äusseren Sieb verbleibende Stoffbahn durch vom inneren Sieb abgeschleuderte
Wassertropfen zerstört wird, welche bei der erwähnten hohen Laufgeschwindigkeit
der Maschine mit entsprechend grosser kinetischer Energie auftreffen.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, an einer Doppelsieb-Papiermaschine
der eingangs genannten Art die Entwässerungswirkung zu verbessern und insbesondere
eine von Sprühwasser ungefährdete Führung der Stoffbahn zu gewährleisten.
-
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass zwischen
der an der Formierwalze befindlichen Ablaufstelle der beiden Siebe und der Trennwalze
mindestens ein in der Schlaufe des bezüglich der Formierwalze inneren Siebes angeordnetes
Umlenkelement vorgesehen ist, um welches die beiden Siebe geführt sind, und dass
zwischen der Trennwalze und der ihr nachgeschalteten Leitwalze des inneren Siebes
ein in dessen Schlaufe angeordneter Auffangbehälter für aus dem inneren Sieb austretendes
Wasser vorgesehen ist.
-
Bei der erfindungsgemässen Anordnung wird, durch die zweimalige Umlenkung
der beiden Siebe mit der dazwischen liegenden Papierbahn um das Umlenkelement und
die Trennwalze, das von den, beiden Sieben aufgenommene eDwasser jeweils durch Zentrifugalwirkung
- im Bereich des Umlenkelementes aus dem äusseren Sieb nach unten und im Bereich
der Trennwalze aus dem inneren Sieb nach oben - abgeschleudert und kann auf einfache
Weise abgeführt werden.
-
Dadurch wird auch bei schnellaufenden Papiermaschinen eine intensive
Entwässerung des Papiervlieses gewährleistet.
-
Die erfindungsgemässe Anordnung gestattet z.B. die Verwendung mehrlagiger
Siebe, welche relativ viel Wasser auf-
nehmen, da bei dieser Anordnung
z.B. das innere Sieb im wesentlichen trocken aus dem Bereich der Trennwalze und
von der auf dem äusseren Sieb vorbleibenden Stoffbahn weggeführt wird und somit
eine Beschädigung des Papiervlieses durch auf dieses geschleuderte Wassertropfen
vermieden wird. Die erfindungsgemässe Ausführung erweist sich ferner als vorteilhaft
bei Verwendung einer offenen Formierwalze, bei der sich an der Ablaufstelle der
beiden Siebe kein die Abfuhr des Siebwassers unterstüzender Unterdruck bildet; das
von der Formierwalze ablaufende innere Sieb enthält relativ viel Wasser, das zumindest
bei der Umlenkung an der Trennwalze abgeführt wird.
-
Um die Abführung des vom inneren Sieb mitgeführten Siebwassers zu
verbessern, kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung das Umlenkelement eine
wasserdurchla"ssige, offene Führungsfläche für das innere Sieb aufweisen.
-
Um eine schonende Führung des inneren Siebes zu erzielen, ist es zweckmässig,
wenn das Umlenkelement eine drehbare Walze ist In weiterer Ausgestaltung der Erfindung
kann eine saubere Trennung der beiden Siebe an der Trennwalze dadurch gewährleistet
werden, dass das Umlenkelement einen grösseren Krümmungsradius als die Trennwalze
aufweist. Durch den im Vergleich zur Führungswalze kleineren Krümmungsradius der
Trennwalze wird der Siebspannungsdruch im Bereich der über die -Trennwa-ize umgelenkten
Siebe entsprechend erhöht.
-
Beim Auftreten von in Laufrichtung des Siebes verlaufenden Siebfalten,
welche durch kaum vermeidbare Unterschiede der Siebspannung in den einzelnen Abschnitten
der Bahnbreite verursacht werden, liegen die entsprechenden Schwankungen des Siebspannungsdruckes
auf einem höheren
Druckniveau, so dass ein über die ganze Breite
genügend hoher Siebspannungsdruck herrscht, der eine gleichmässige Uebertragung
des auf die Stoffbahn ausgeübten Uebergabedruckesurd damit eine sichere Siebtrennung
gewährleistet. Dieser Effekt ist insbesondere für feine laservliese von Vorteil,
deren Formierung - im Gegensatz zu derjenigen steiferer Faserstoffbahnen, z.B. bei
der Kartonherstellung - durch ungleichmässigen Siebspannungsdruck beeinträchtigt
wird.
-
Eine Vergrösserung des Formierbereiches und damit eine Erhöhung der
Entwässerungskapazität kann nach einer Ausführungsform dadurch erzielt werden, dass
zwischen der an der Formierwalze befindlichen Ablaufstelle und dem Umlenkelement
ein in der Schlaufe des äusseren Siebes angeordnetes, z@sätzliches Umlenkelement
vorgesehen ist, um welches die beiden Siebe geführt sind.
-
Um eine Beeinflussung der Entwässerungsintensität im Formierbereich
zu ermöglich(:n, kann das zusätzliche Umlenkelement eine wasserdurchlässige, offene
Führungsfläche für das äussere Sieb aufweisen.
-
Die Erfindung wird anhand von in der ZeiChnung schematisch dargestellten
Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigen: Fig . 1, 2 und 3 je ein Schema einer
erfindungsgemäss ausgebildeten Papiermaschine, je in einer anderen Ausführungsform.
-
Bei den dargestellten Papiermaschinen handelt es sich um Doppelsieb-Papiermaschinen,
welche je einen Entwässerungszylinder 1, ein diesen teilweise umschlingendes inneres
Sieb 2 und ein äusseres Sieb 3 enthalten. Die Siebe 2 und 3 sind je in einer endlosen
Schleife über innerhalb der,-selben angeordnete Leitwalzen 4 bzw. 5 geführt, wobei
sie
mit ihren Aussenseiten im linken oberen Quadranten Q des Entwässerungszylinders
1 zu einem keilförmigen Auflaufspalt S zusammengeführt und anschliessend gemei@sam
entlang eines Teils des Umfangs des Entwässerungszylinders 1 zu einer Ablauf-stelle
A geführt sind, welche i.rn linken unteren Quadranten des Entwässerungszylinders
liec3tw Bei der Pap.iermaschine. nach der Fig. 1 sind die beiden Siebe 2 und 3 gemeinsam
von der Ablaufstelle A in einem schräg nach unten verlaufenden Abschnitt E zu einer
in der Schlaufe des inneren Siebes 2 angeordnetenUmlenlewal ze 6, und von dieser
in einem schräg nach oben verlaufenden Abschnitt F gegen eine Trennwalze 7 geführt,
an der sich die beiden Siebe 2 und 3 voneinander trennen Nach teilweiser Umschlingung
der Trennwalze 7 ist das äussere Sieb 3 in einem schräg nach unten verlaufenden
Abschnitt G zu einer Abnahmevorrichtung 8 geführt. Das innere Sieb 2 ist in einem
schräg nach unten verlaufende Abschnitt H, welcher eine geringere Neigung gegen
die Horizontale aufweist als der Abschnitt G, vom Sieb 3 zu einer der Trennwalze
7 nachgeschalteten, als Leitwalze dienenden Nebenwalze LO und anschliessend in einem
schräg nach oben verlaufenden Abschnitt K zu einer der Leitwalzen 4 geführt.
-
Von dieser läuft das Sieb 2 gegen den Entwäss@@ungs zylinder 1 zurück
Im Abschnitt K sind oberhalb des Siebes 2 Sprühdiisen 11 zur Reinigung des Siebes
2 angeordnet. Unt'erhalb des Siebes 2 ist ein Auffangbehä.lter 12 vorgesehen. Die
Ahnahmevorrichtung 8 enthält eine der Leitwalzen 5 und eine Abnahmewalze 13, welche
als Saugwalze ausgebildet sein kann und über welche ein Filzband 14 geführt ist.
-
Oberhalb des Entwässerungszylinders 1 ist eine Stoffauflaufvo-rrichtung
16 angeordnet, aus welcher die Stof£-suspension in einem gegen den Auflaufspalt
S gcrichteten
flächigen Strahl 17 austritt. Unterhalb des Entwässerungszylindere
1 ist ein in der Schlaufe des Siebes 3 angeordneter Auffangbehälter 18 für das ausgeschiedene
Wasser vorgesehen; in der Schlaufe des Siebes 2 -ist ein Auffangbehälter 20 angeordnet,
welcher zum Ableiten von im Bereich der Ablaufstelle A anfallendem, vom Entwässerungszylinder
1 abspritzendem Siebwasser bestimmt ist. . Unterhalb der Umlenkwalze 6 ist ein Auffangbehälter
21 vorgesehen, welcher zum Ableiten von bei der Umlenkung der beiden Siebe 2 und
3 anfallendem Siebwasser dient.
-
Oberhalb des Abschnittes H des Siebes 2 ist ein Auffangbehalter 22
angeordnet, welcher zum Ableiten Von beim Umlenken der Siebe 2 und 3 an der Trennwalze
7 anfallendem Siebwasser dient.
-
Die in den Auflaufspalt S eingebrachte Stoffsuspension wird im Umschlingungsbereich
des Entwässerungszylinders 1 weitgehend entwässert. Beim dargestellten Entwässerungszylinder
1, welcher eine volle, unperforierte Mantelfläche aufweist, wird in dem an die Ablaufstelle
A der beiden Siebe 2 und 3 anschliessenden Umfangsbereich des Ent.-wässerungszylinders
1 aufgrund des bekannten Registerwalzen-Effektes ein Unterdruck aufgebaut, durch
welchen das innere Sieb 2, zusammen mit der noch nassen Stoffbahn, vorn äusseren
Sieb 3 abgehoben und zugleich dem inneren Sieb 2 Siebwasser entzogen werden kann,
Dieses Siebwasser, welches auch in dem auf die Ablaufstelle A folgenden Umfangsbereich
des Entwässerungszylinders 1 haften kann, wird in den Auffangbehälter 20 abgeschleudert
und aus diesem abgeleitet. Das im äusseren Sieb 3 enthaltene Siebwasser wird ei
der Richtungsänderung an der Umlenkwalze 6 nach unten in den Auff-ancjbehälter 21
abgeschleudert, während im inneren Sieb 2 noch enthaltenes Siebwasser bei der Umlenkung
an der Trennwalze 7 nach oben in den Auffangbehälter 22 abgeschleudert wird. An
der Trennstelle
wird das innere Sieb 2 von der gebildeten Papierbahn
abgehoben, welche auf dem äusseren Sieb 3 verbleibt und der Abnahmevorrichtung 8
zugeführt wird. Die Papierbahn wird durch die Abnahmewalze 13 au das Filzband 14
über'tragc'n und von diesem den weiteren, nicht dargestellten Verarbeitungsstellen
der Papiermaschine zugeführt.
-
Wie aus der Fig. 1 hervorgeht, kann die Stoffauflaufvorrichtung auch
in einer strichpunktiert dargestellten Stellung 16 angeordnet und auf einen vor
dem Entwässerungszylinder 1 liegenden Abschnitt L des Siebes 2 gerichtet sein, wobei
eine Vorentwässerung des gebildeten Faservlieses vor dessen Eintritt zwischen die
beiden Siebe 2 und 3 erzielt werden kann. Zur Aufnahme des dabei anfallendem Wassers
kann ein in der Fig. 1 strichpunktiert dargestellter Auffangbehälter 23 vorgesehen
sein. Es ist auch eine Ausführung' möglich, bei welcher - etwa zwecks Herstellung
eines zweilagigen Faservlieses - der in der Fig.:i voll gezeichneten Stoffauflaufvorrichtung
16 eine in der Stellung 16 ' angeordnete, zusätzliche Stoffauflaufvorrichtung vorgeschaltet
ist.
-
Bei der Papiermaschine nach der Fig. 2 sind die beiden Siebe 2 und
3 im Abschnitt E ihres Verlaufes über ein in der Schlaufe des äusseren Siebes 3
angeordnetes, zusätzliches Umlenkelement 26 geführt, welches ein im wesenti-ichen
feststehendes Führungsstück 27 enthält. Das Führungsstück 27 kann eine wasserdurchlässige
Gleitfläche für das Sieb 3 aufweisen und mit einem Saugkasten 28 versehen sein,
der an eine nicht dargestellte Vakuumleitung angeschlossen ist. Das zusätzliche
Umlenkelement 26 ermöglicht eine Vergrösserung des durch den Umschlingungsbereich
des Entwässerungszylinders 1 gegebenen Formierbereiches und damit eine Erhöhung
der Entwässerungskapazität der Papiermaschine. Der Auffangbehälter 20 ist
so
angeordnet, dass er sowohl das im Bereich der Ablaufstelle A und im anschliessenden
Umfangsbereich des Entwässerungszylinders 1 aufallende Wasser als auch das bei der
Umlenkung der beiden Siebe 2 und 3 am zusätzlichen Umlenkelement 28 anfallende,
aus dem inneren Sieb 2 abgeschleuderte Siebwasser aufnehmen kann.
-
Wie in der Fig. 2 durch gestrichelt gezeichnete Innankreise angedeutet
ist, können auch der Entwässerungszylinder 1 und/oder die Umlenkwalze 6 jeweils
eine wasserdurchlässige, perforierte Mantel fläche aufweisen. Dre Abführung der
relativ grossen Wassermengen, welche bei der Verwendung offener Walzen - aufgrund
des bei diesen nicht auftretenden Registerwalzen-Effektes - in den Sieben, insbesondere
im inneren Sieb 2 verbleiben, kann durch Verwendung relativ grober, insbesondere
mehrlagiger Siebe gewährleistet werden, durch welche die anfallenden Wassermengen
sicher gehalten und bei den jewei,ligen -Richtungsänderungen abgeschleudert werden
können.
-
Entsprechend der Darstellung in der Fig. 2 kann die Umlenkwalze 6
einen grösseren Durchmesser als die Trennwalze 7 aufweisen. Dadurch kann im Umschlingungsbereich
der Trennwalze 7 ein Siebspannungsdruck p = T/R erzeugt werden, der - bei gegebener
Siebspannung T und entsprechend dem kleineren Krümmungsradius R der Trennwalze 7
- grösser ist als der entsprechende Siebspannungsdruck im Umschlingungsbereich der
Umlenkwalze 6. Bc:L entsprechend gewähltem Verhältnis der Krümmungsradien der Walzen
6 und 7 kann das über die Breite der Stoffbahn sich ausbildende Verteilungsprofil
des über der Trennwalze 7 wirksamen Siebspannungsdruckes auf einfache Weise soweit
angehoben werden, dass in jedem Abschnitt der Bahnbreiteinsbesondere im Bereich
von jeweils sich bildenden, in Laufrichtung der Siebe verlaufenden Siebfalten, in
denen
eine reduzierte Siebspannung T wirkt- ein vorbentimmier Mindestwert
des Siebspannungsdrucken p und damit den auf die Stoffhahn wirkenden Uebergabedruckes
erz@elt wird, welcher eine zuverlässige Trennung des Siebes 2 von der auf dem Sieb
3 verbleibenden Stoffbahn gewährleistet.
-
Bei der in der Fig. 3 dargestellten Papiermaschine ist als zusätzliches
Umlenkelement 26 eine drehbare Führungswalze 30 vorgeschen, welche eine geschlossene
oder - wie in der Fig. 3 angedeutet - eine offene, wasserdurchlässige Mantelfläche
aufweisen kann. Wie aus der Fig. 3 weiter hervorgeht, kann auch die Trennwalze 7
eine offene, wasserdurchlässige Mantelfläche aufweisen und gegebenenfalls als Saugwalze
ausgebildet und an eine nicht dargestellte Vakuumleitung angeschlossen sein.
-
Es sind auch Ausführungen möglich, bei denen zwischen dem Entwässerungszylinder
und der Trennwalze anstelle einer Umlenkwalze ein feststehendes Umlenkelement verwendet
wird. Es versteht sich ferner, dass die vorstehend beschriebenen Anordnungen von
Umlenkelementen auch im Zusammenhang mit anderen Ausführungen von Doppelsieb-Papiermaschinen
anwendbar sind, bei denen etwa die beiden Siebe im rechten oberen Quadranten des
Entwässerungszylinders zusammengeführt sind, oder bei denen die Stoffauflaufvorrichtung
in einen nach oben sich verengenden Auflaufspalt gerichtet ist.