DE3244142C2 - - Google Patents
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- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
- D21F9/00—Complete machines for making continuous webs of paper
- D21F9/003—Complete machines for making continuous webs of paper of the twin-wire type
- D21F9/006—Complete machines for making continuous webs of paper of the twin-wire type paper or board consisting of two or more layers
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer
Mehrschicht-Papierbahn in einem Doppel-Siebformer, bei welchem die
Siebe eine gekrümmte Formierzone begrenzen, der von einem
Mehrschicht-Stoffauflauf wenigstens zwei verschiedene Stoffe zugeführt
werden, wobei von dieser Formierzone Siebwasser ausgetrieben,
gesammelt und im wesentlichen in den Papierherstellungsprozeß
zurückgeführt wird, wobei die Ausflüsse von einem ersten Teil und
zumindest einem folgenden Teil der gekrümmten Formierzone getrennt
als verschiedene Fraktionen gesammelt werden, wobei die dem
Stoffauflauf zunächst gesammelte erste Fraktion in einen ersten,
getrennten Kreislauf rückgeführt wird und zur Verdünnung eines ersten
dicken Stoffs zur Formierung eines ersten Stoffs mit
Stoffauflauf-Konsistenz verwendet wird, von dem eine erste Schicht
unmittelbar auf dem in Bezug auf die gekrümmte Formierzone äußeren
Sieb geformt wird, und wobei in einem zweiten, getrennten Kreislauf
zumindest ein Teil einer in einem größeren Abstand von dem
Stoffauflauf gesammelten zweiten Fraktion gesammelt wird und zur
Verdünnung eines zweiten dicken Stoffs zur Formierung eines zweiten
Stoffs mit Stoffauflauf-Konsistenz verwendet wird, von dem eine zweite,
über der ersten Schicht angeordnete Schicht gebildet wird.
Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Herstellung einer
Mehrschicht-Papierbahn mit einem Doppel-Siebformer, bei welchem die
Siebe eine gekrümmte Formierzone begrenzen, mit einem
Mehrschicht-Stoffauflauf zur Zuführung von wenigstens zwei
verschiedenen Stoffen zur gekrümmten Formierzone und mit einer
Vorrichtung zum Auffangen und Rückführen zumindest eines
wesentlichen Teiles des während der Formierung der
Mehrschicht-Papierbahn von der gekrümmten Formierzone abgegebenen
Siebwassers, wobei die Vorrichtung folgende Elemente enthält:
Vorrichtungen (25, 33, 35) zum getrennten Sammeln der Ausflüsse von einem ersten Teil und wenigstens einem folgenden Teil der gekrümmten Formierzone (23) als verschiedene Fraktionen,
einen ersten getrennten Kreislauf (29) zum Rückführen der dem Stoffauflauf (21) zunächst gesammelten Fraktion zur Verwendung dieser Fraktion zum Verdünnen eines ersten dicken Stoffs (von 41) zur Bildung eines ersten Stoffs mit Stoffauflauf-Konsistenz, mit dem eine erste Schicht unmittelbar auf dem in Bezug auf die gekrümmte Formierzone (23) äußeren Sieb (15) geformt wird, und
einen zweiten, getrennten Kreislauf (31) zum Rückführen wenigstens eines Teiles einer zweiten Fraktion, die mit größerem Abstand von dem Stoffauflauf (21) gesammelt worden ist, zur Verwendung dieser zweiten Fraktion zum Verdünnen eines zweiten dicken Stoffs (von 49) zur Bildung eines zweiten Stoffs mit Stoffauflauf-Konsistenz, aus dem eine über der ersten Schicht liegende zweite Schicht geformt wird.
Vorrichtungen (25, 33, 35) zum getrennten Sammeln der Ausflüsse von einem ersten Teil und wenigstens einem folgenden Teil der gekrümmten Formierzone (23) als verschiedene Fraktionen,
einen ersten getrennten Kreislauf (29) zum Rückführen der dem Stoffauflauf (21) zunächst gesammelten Fraktion zur Verwendung dieser Fraktion zum Verdünnen eines ersten dicken Stoffs (von 41) zur Bildung eines ersten Stoffs mit Stoffauflauf-Konsistenz, mit dem eine erste Schicht unmittelbar auf dem in Bezug auf die gekrümmte Formierzone (23) äußeren Sieb (15) geformt wird, und
einen zweiten, getrennten Kreislauf (31) zum Rückführen wenigstens eines Teiles einer zweiten Fraktion, die mit größerem Abstand von dem Stoffauflauf (21) gesammelt worden ist, zur Verwendung dieser zweiten Fraktion zum Verdünnen eines zweiten dicken Stoffs (von 49) zur Bildung eines zweiten Stoffs mit Stoffauflauf-Konsistenz, aus dem eine über der ersten Schicht liegende zweite Schicht geformt wird.
Der Ausdruck "Formierzone" wird hier in der in dem Fachgebiet
angenommen allgemeinen Bedeutung verwendet, d. h., er bedeutet
eine Zone, die sich von dem Punkt, an dem die Entwässerung des
Stoffs durch wenigstens ein Sieb beginnt, bis zu dem Punkt erstreckt,
in dem die Entwässerung so weit fortgeschritten ist,
daß die die Papierbahn bildenden Fasern nicht mehr in der Suspensionsflüssigkeit
schwimmen, sondern im wesentlichen unbeweglich
aneinander liegen.
Wasser, das von einer Fasersuspension oder einer Fasermatte
in einer Papierbahn getrennt wird, wird Siebwasser genannt.
Siebwasser enthält normalerweise Faserrückstände, manchmal
auch Füllstoffe, Farbstoffe, Harzleim und dergleichen, und es
wird normalerweise in den Papier-Herstellungsprozeß zurückgeführt.
Der Strömungskreis, der für die Rückführung des Siebwassers
in den Prozeß ausgebildet ist und der Rohrleitungen,
Speicherbehälter, Reinigungsvorrichtungen und eine Steuereinrichtung
für den Rückführstrom enthält, wird normalerweise
ein Siebwasser-System genannt. Ein Siebwasser-System wird als
offen bezeichnet, wenn ein größerer Teil des gesamten Siebwasserstromes
das System verläßt, und es wird als geschlossen
bezeichnet, wenn nur ein kleiner Teil des gesamten Siebwasserstromes
das System verläßt. Ein Strömungskreis für sogenanntes
kurzes Siebwasser um einen Formierer wird eine Kurz-Zirkulation
genannt, und es bezieht sich der Ausdruck "kurzes Siebwasser"
auf das Siebwasser, das zu der Prozeßstufe zurückgeführt wird,
von der es stammte. Analogerweise bezieht sich der Ausdruck
lange Zirkulation auf einen Strömungskreis für sogenanntes
langes Siebwasser, d. h. Siebwasser, das zu einer anderen Prozeßstufe
zurückgeführt wird, als zu einer, aus der es abgetrennt
wurde.
Das Siebwasser, das in einer kurzen Zirkulation zurückgeführt
worden ist, wird zur Verdünnung des Stoffs von einer höheren
Konsistenz auf Stoffauflauf-Konsistenz verwendet, beispielsweise
bei der Herstellung von Zeitungspapier von über 2,5 Gew.-%
auf weniger als 1 Gew.-%, und es erfolgt diese Rückführung ohne
Reinigung des Siebwassers. In Zeitungspapierfabriken mit
Fourdrinier-Maschinen ist es bekannt, daß das am Ende des Fourdrinierabschnittes
abgetrennte Siebwasser einen beträchtlich
niedrigeren Gehalt an suspendierten Teilchen besitzt als derjenige
von Siebwasser, das am Anfang des Fourdrinier-Abschnittes
abgetrennt worden ist (vergleiche z. B. GB-PS 13 52 672 und
DE-AS 24 40 933). Dieses reinere Siebwasser wird allgemein in
einer langen Zirkulation in den Papiermahlraum zurückgeführt,
jedoch kann ein Teil des Siebwassers einer abschließenden Reinigung
zugeführt werden, bevor es in einen geeigneten Wasserbehälter
abgelassen wird. Es ist auch bekannt, das Siebwasser
in drei Fraktionen aufzuteilen, wobei die Reinheit in Richtung
auf das Ende des Fourdrinier-Abschnittes zunimmt und wobei die
reinste Fraktion einer abschließenden Reinigung zugeführt wird.
Der Stand der Technik bezüglich der Systemausbildung und der
Schließung von Systemen für Zeitungspapiermaschinen der Fourdrinier-
Art ergibt sich aus dem Report "Skogsindustrins
miljövårdsprojekt" ("Forest Industry Environmental Project")
von SSVL, Stiftelsen skogsindustriernas vatten- och luftvårdsforskning
(The Water and Air Pollution Research Foundation of
the Swedish Forest Industries), Seiten 151-155 und 178-190.
Ferner ist eine Walzen-Doppel-Siebmaschine offenbart in der
DE-AS 24 13 421, in welcher die Formierzone sich entlang der
Mantelfläche einer Formwalze, die als Saugwalze ausgebildet
ist, krümmt. Die Formierzone folgt einer leicht gekrümmten Entwässerungszone
mit einer maximalen Länge von etwa drei mal dem
Durchmesser der Formwalze. Um die leichte Krümmung zu erhalten,
wird das innere Sieb entlang der Entwässerungszone durch ein
paar Führungsvorrichtungen, wie drehbare Walzen oder eine oder
mehr fest und nahe beieinander angeordnete Folien oder Ablenkvorrichtungen,
gehalten. Es wird ausgeführt, daß das
an der Formwalze abgetrennte Siebwasser in einem ersten Leitblech
und einem zweiten Leitblech gesammelt wird, die auf jeder
Seite der Siebe angeordnet sind, und es wird das Siebwasser zu
dem Einlaß der Mischpumpe für den Stoffauflauf geleitet, um
als Verdünnungswasser verwendet zu werden. Es ist auch ausgeführt,
daß Siebwasser, das von der formierten Papierbahn stromabwärts
der Formierzone abgetrennt worden ist und das üblicherweise
einen geringeren Gehalt an Fasern hat als Siebwasser von
der Formwalze, in getrennten Leitblechen gesammelt wird, um zu
einem Punkt in dem Wassersystem geleitet zu werden, in dem ein
geringerer Fasergehalt gewünscht ist.
Aufgrund der forcierten Entwässerung des Stoffes an einer Formwalze
im Vergleich mit einem Fourdrinier-Abschnitt, ist der Gehalt
an suspendierten Teilchen des überschüssigen Siebwassers
an der Formwalze höher, und es kann, verglichen mit dem Siebwasser
vom Ende des Fourdrinier-Abschnittes, Siebwasser von der
Formwalze einen Gehalt an suspendierten Teilchen haben, der
mehr als 50% höher ist. Bei der Herstellung von Mehrschicht-
Papier in einem Doppel-Siebformer der Walzenart kann deshalb
das Siebwasser verhältnismäßig reich an Fasern sein und sowohl
lange als auch kurze Fasern enthalten. In Fällen, in denen es
erwünscht ist, ein Mehrschicht-Papier mit wenigstens einer
Schicht aus langen Fasern und wenigstens einer Schicht aus
kurzen Fasern und den dicken Langfaser-Stoff und den dicken
Kurzfaser-Stoff mit Siebwasser zu verdünnen, um Stoffe mit
vorbestimmten Maschinenbütten-Konsistenzen zu bilden, und wenn
das für die Verdünnung verwendete Siebwasser reich sowohl an
kurzen als auch an langen Fasern ist, kann keine zufriedenstellende
Schichtreinheit erreicht werden. Die Schicht aus
kurzen Fasern enthält einen großen Anteil an langen Fasern, und
es enthält die Schicht aus langen Fasern einen großen Anteil
an kurzen Fasern. Dieses ungünstige Ergebnis kann noch schlechter
gemacht werden, wenn der Stoffauflauf nicht von einer
solchen Art ist, die die Stoffe nicht nur durch den Stoffauflauf
hindurch, sondern auch für eine gewisse Strecke stromabwärts
der Stauöffnungen für die Stoffe getrennt hält. Im
schlechtesten Falle wird die Schichtreinheit so stark verringert,
daß bei Bestimmung des Anteiles an langen Fasern und des
Anteils an kurzen Fasern in den Schichten durch Zählen der
Fasern keine entscheidende Differenz zwischen den verschiedenen
Schichten festgestellt werden kann.
Es sind ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten
Art bekannt (DE 31 12 966 A1). Über die Menge der abgesiebten
Fraktionen ist dort nichts ausgesagt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine
Vorrichtung zur Herstellung einer Mehrschicht-Papierbahn der eingangs
genannten Art zu schaffen, die eine bessere Schichtreinheit
ermöglichen.
Dies wird erfindungsgemäß durch die Kombination der kennzeichnenden
Merkmale mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 bzw.
des Anspruchs 5 erreicht.
Eine Verbesserung der Schichtreinheit macht es möglich, neue
Papierqualitäten herzustellen, die früher ausgeschlossen gewesen
sind. Zunächst können die mechanischen Eigenschaften des
Papieres verbessert werden. Beispielsweise kann ein weiches und
flexibles Gewebe mit einer festen Mittelschicht aus einem
Langfaser-Zellstoffbrei und weichen Außenschichten aus Kurzfaser-
Zellstoffbrei hergestellt werden, oder es kann ein
Druckpapier hergestellt werden, das trotz seines geringen
Flächengewichtes aufgrund seiner beiden festen Außenschichten
aus langem Fasermaterial, die eine schwächere Mittelschicht
aus Kurzfaser-Material einschließen, verhältnismäßig steif
ist, zweitens können billigere Rohmaterialien für einige
Papierqualitäten verwendet werden. Beispielsweise kann die Mittelschicht
manchmal aus rückgeführten Fasern bestehen, während
die äußeren Schichten aus neuen Fasern bestehen. Drittens können
bei der Herstellung einiger Papierqualitäten Vorteile in Bezug
auf den Herstellungsprozeß erreicht werden, wie eine verbesserte
Lauffähigkeit für die Maschine. Beispielsweise kann bei der
Herstellung von zweischichtigem Gewebe die Seite der Gewebebahn,
die in Kontakt mit dem Yankee-Trockner in Berührung
kommt, aus Kiefern-Kraftzellstoff bestehen, um eine gute Anhaftung
der Bahn am Trockner zu erreichen, und es kann die
andere Seite der Gewebebahn aus Holzschliff bestehen, der normalerweise
eine erhöhte Abnutzung an der Krepp-Schaberklinge
hervorruft, der aber in diesem Falle nicht mit dem Blatt in
Kontakt kommt.
Vorzugsweise ist ein maschinenbreites Leitblech in der Wasser-
Fangvorrichtung vorgesehen, das den Ausfluß von der Formierzone
sammelt und das an einer solchen Stelle angeordnet ist,
daß die erste Siebwasser-Fraktion höchstens so groß ist, daß
sie in ihrer Gesamtheit aufgebraucht wird, um den ersten dicken
Stoff zur Bildung eines ersten Stoffs mit vorbestimmter Stoffauflauf-
Konsistenz zu verdünnen. Dabei kann die Gesamtheit des
Fasergehaltes in einer kurzen Zirkulation zum ersten dicken Stoff
zurückgeführt werden, und zwar für eine Verdünnung dieses Stoffes
auf dem Stoff, von dem die erste Schicht geformt werden
soll, die unmittelbar auf dem äußeren Sieb abgelagert ist. Wenn
diese Schicht beispielsweise aus Langfaser-Zellstoff besteht,
enthält die erste Fraktion lange Fasern, die alle in den richtigen
Stoffauflauf-Kanal zurückgeführt werden.
Wenn die erste Fraktion nicht genügend groß ist, um die gewünschte
Verdünnung des dicken Stoffes zu ermöglichen, ist es
zweckmäßig, daß zusätzliches Verdünnungswasser von dem Wasser
in der zweiten Fraktion oder von dem Siebwasser in einer noch
späteren Fraktion zugeführt wird, wenn dieses in Bezug auf
die richtige Art von Fasern reicher ist und in Bezug auf die
nicht richtige Art von Fasern magerer ist.
Um die größte Möglichkeit der fraktionierten Sammlung von Siebwasser
zu erreichen, ist es zweckmäßig, daß der Doppel-Siebformer
ein Walzenformer ist und eine glattflächige Formwalze
besitzt, entlang deren Fläche die Formierzone gekrümmt ist.
Dabei durchsetzt nur eine vernachlässigbare Menge Siebwasser
das innere Sieb, so daß alles aus der Formierzone entfernte
Wasser während der einseitigen Entwässerung der zwischen den
Sieben gequetschten Stoffe von dem äußeren Sieb abgeschleudert
wird.
Vorzugsweise enthält der Stoffauflauf wenigstens einen maschinenbreiten
Trennflügel, welcher die beiden Stoffe getrennt
hält, wenn diese von dem Stoffauflauf zugeliefert werden. Ein
Stoffauflauf dieser Art ist beispielsweise in der DE-OS 29 16 351
offenbart, die einen besonders wirksamen Beitrag in Richtung
auf die gewünschte hohe Schichtreinheit bewirkt.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung an einem
Ausführungsbeispiel näher erläutert. Die Zeichnung zeigt eine
schematische Skizze des nassen Endes einer Doppel-Siebmaschine
mit den zugehörigen Strömungskreisläufen für kurzes Siebwasser,
wobei die Konstruktion gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
der Erfindung ausgebildet ist.
Der Doppel-Siebformer, der in rohen Außenlinien gezeigt ist,
ist ein Walzenformer und enthält eine drehbare Formwalze 11,
die in dem gezeigten Ausführungsbeispiel eine Walze mit glatter
Mantelfläche ist, ein in einer endlosen Schleife um die Formwalze
11 laufendes und von einem Teil dieser Walze getragenes
inneres Sieb 13 und ein äußeres Sieb 15, das ebenfalls in
einer endlosen Schleife läuft und über das innere Sieb 13 durch
den genannten Teil der Formwalze 11 gehalten wird. Die Siebe
13 und 15, die mit Hilfe von Spannwalzen 17 und 19 unter Spannung
gehalten werden, laufen auf der Formwalze 11 zusammen,
während sie zur Aufnahme eines Mehrschicht-Stoffs von
einem Mehrschicht-Stoffauflauf 21 einen Raum bilden, der in
Drehrichtung zusammenläuft. Die Stoffe werden durch Quetschen
zwischen den gespannten Sieben 13 und 15 entwässert, während
diese Siebe dem Umfang der sich drehenden Formwalze 11 folgen,
wodurch eine Papierbahn geformt wird. Die Zone zwischen dem
Punkt, an dem die Entwässerung beginnt, und dem Punkt, an dem
die Fasern nicht mehr in dem Stoff umherschwimmen können, sondern
in Bezug zueinander unbeweglich sind, wird eine Formierzone
genannt. Die Formierzone 23 krümmt sich entlang der Mantelfläche
der Formwalze 11. Die Suspensionsflüssigkeit, die
durch das äußere Sieb aufgrund der Quetschung der Stoffe zwischen
den Sieben 13 und 15 ausgepreßt worden ist, wird entfernt,
indem sie durch die Rotation der Walze 11 abgeschleudert wird,
und sie wird in einem Siebwasser-Fänger 25 aufgefangen, der
innerhalb der Schleife des äußeren Siebes 15 angeordnet ist.
Ein Auspressen von Suspensionsflüssigkeit oder Siebwasser durch
das innere Sieb 13 wird durch die glatte Fläche der Formwalze
11 verhindert. Der Ausfluß wird aufgefangen und abgelenkt mit
Hilfe von maschinenbreiten gekrümmten Leitplatten 27, die in
dem Siebwasser-Fänger 25 angeordnet sind und die eine perforierte
hintere Kante aufweist, ähnlich derjenigen, wie sie in der
DE-OS 26 52 415 beschrieben ist. Die Zeichnung zeigt auch, daß
der Fänger 25 in einer Vorrichtung enthalten ist, welche während
der Formung der Mehrschicht-Papierbahn wenigstens einen
wesentlichen Teil des von der gekrümmten Formierzone 23 abgeschleuderten
Siebwassers in den Papierherstellungsprozeß zurückführt.
Gemäß der Erfindung werden die Ausflüsse von einem ersten Teil
und wenigstens einem folgenden Teil der gekrümmten Formierzone
23 als getrennte Fraktionen gesammelt. Die der Maschinenbütte
21 zunächst gesammelte Fraktion wird in einem ersten getrennten
Kreislauf 29 zurückgeführt, um für die Verdünnung eines ersten
dicken Stoffes zur Bildung eines ersten Stoffes mit Stoffauflauf-
Konsistenz verwendet zu werden, von dem eine erste
Schicht unmittelbar auf dem in Bezug auf die gekrümmte Formierzone
23 äußeren Sieb 15 geformt wird. Wenigstens ein Teil einer
zweiten Fraktion, die in einem größeren Abstand von dem Stoffauflauf
21 gesammelt worden ist, wird in einem zweiten getrennten
Kreislauf 31 zurückgeführt, um zur Verdünnung eines zweiten
dicken Stoffes zur Bildung eines zweiten Stoffes mit Stoffauflauf-
Konsistenz verwendet zu werden, von dem eine auf der
ersten Schicht liegende zweite Schicht geformt wird.
Zur Verwirklichung dieses Verfahrens enthält die Siebwasser-
Auffang und -Rückführvorrichtung einerseits Vorrichtungen zum
getrennten Sammeln der Ausflüsse von den genannten Teilen der
gekrümmten Formierzone 23 als unterschiedliche Fraktionen und
andererseits den genannten ersten getrennten Kreislauf 29 und
den genannten zweiten getrennten Kreislauf 31. In dem in der
Zeichnung gezeigten bevorzugten Ausführungsbeispiel enthalten
diese Vorrichtungen ein maschinenbreites Leitblech 33, das in
dem Siebwasser-Fänger 25 angeordnet ist und sich herab zum Boden
des Fängers erstreckt und auch den Auslaß vom Fänger 25 unterteilt,
so daß die Fraktionen nicht unbeabsichtigt vermischt werden.
Die Zeichnung zeigt auch ein zweites Leitblech 35 zum Abtrennen
der Fraktionen, das in einem größeren Abstand von der
Maschinenbütte angeordnet ist als das Leitblech 33, das aber
andererseits in der Form und in der Funktion ähnlich ist.
Die Leitbleche 33 und 35 unterteilen die Ausflüsse von der
Formierzone 23 in drei getrennte Fraktionen. Die erste Fraktion
wird durch den ersten Kreislauf 29, der einen Siebwassertank
37 und eine Mischpumpe 39 enthält, in der der erste dicke
Stoff von einem Kasten 41 für dicken Stoff mit der ersten Siebwasserfraktion
gemischt wird, um den ersten Stoff mit vorbestimmter
Stoffauflauf-Konsistenz zu bilden. In entsprechender
Weise werden die zweite und die dritte Fraktion durch den zweiten
Kreislauf 31 und einen gleichen oder ähnlichen dritten
Kreislauf 43 geleitet, die je einen Siebwassertank 45 bzw.
51 und eine Mischpumpe 47 bzw. 53 enthalten. In der Pumpe 47
wird der genannte zweite dicke Stoff aus einem Kasten 49 für
dicken Stoff mit der zweiten Siebwasserfraktion gemischt, um
einen zweiten Stoff mit vorbestimmter Stoffauflauf-Konsistenz
zu bilden, und es wird in der Pumpe 53 ein dritter
Stoff aus einem Kasten 55 für dicken Stoff mit der dritten Siebwasser-
Fraktion gemischt, um einen dritten Stoff mit vorbestimmter
Stoffauflauf-Konsistenz zu bilden. Aus den Mischpumpen
39, 47 und 53 durchsetzen die Stoffe getrennte Querverteiler
57, 59 bzw. 61, die sich quer in Maschinenrichtung erstrecken
und einen Querschnitt haben, der sich in Strömungsrichtung
verringert, um an den Stoffauflauf 21 einen Stoff zu liefern,
der entlang seiner Breite über die Maschinenrichtung gleichmäßig
verteilt ist.
In dem gezeigten bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Stoffauflauf
21 ein Dreischicht-Stoffauflauf, der vorzugsweise
von der Art ist, wie er in der DE-OS 29 16 351 offenbart
ist. Die drei Stoffe laufen getrennt durch den Stoffauflauf,
der eine Staukammer besitzt, die in Richtung einer Stauöffnung
zusammenläuft. Die Staukammer ist durch zwei maschinenbreite
Trennflügel 63 und 65 in drei Staukanäle, einen für jeden Stoff,
unterteilt. Die Flügel 63 und 65 sind starr und dick, und es ist
jede so ausgebildet, daß sie es ermöglichen, daß ein nicht gezeigter
Luftkeil an ihrem stromabwärts gelegenen Ende erzeugt
wird, der aus der Stauöffnung vorspringt. Diese Luftkeile halten
die Stoffe nach ihrem Austritt durch die Stauöffnung für einen
weiteren Abstand in Richtung auf die Formierzone voneinander getrennt.
Durch Verzögerung des Beginns der Vermischung wenigstens
der Grenzschichten zwischen den Stoffen wird eine wesentliche
Erhöhung der Schichtreinheit erhalten. Eine weitere Verbesserung
kann normalerweise erzeugt werden, wenn eine nicht
gezeigte Flügelausdehnung, vorzugsweise eine verhältnismäßig
starre Erstreckung in Form einer Folie mit etwas größerer Länge
als der Luftkeil, an dem stromabwärts gelegenen Ende des Flügels
verankert ist, um die kinetischen Komponenten der Stoffe,
die gegeneinander gerichtet sind, wenn die Stoffe sich an der
Spitze des Luftkeiles allmählich treffen, daran zu hindern, eine
unerwünschte Vermischung zu bewirken. Wenn gewünscht, kann sich
eine Folie wie diese bis in die Formierzone 23 erstrecken. Eine
Begrenzung ihrer Länge ist durch die Gefahr festgelegt, daß
die Folie zwischen die Siebe 13 und 15 eingequetscht und mit
ihnen gezogen wird.
Das erste Leitblech 33 in dem Siebwasserfänger 25 ist vorzugsweise
in einer solchen Position angeordnet, daß die erste Siebwasserfraktion
nicht größer ist als daß ihre Gesamtheit aufgebraucht
wird, um den ersten dicken Stoff für die Bildung des
ersten Stoffes mit vorbestimmter Stoffauflauf-Konsistenz zu
verdünnen. Für den Fall, daß die Position des Leitbleches 33
so ist, daß die erste Fraktion nicht ausreichend groß ist, um
die gewünschte Verdünnung des dicken Stoffes zu bewirken, ist
es zweckmäßig, daß Vorrichtungen 67 angeordnet werden, die
einen steuerbaren Strom von Siebwasser üblicherweise von der
zweiten Fraktion, jedoch in einigen Fällen auch von der dritten
Fraktion zur ersten Fraktion ermöglichen.
Je mehr Wasser durch die dicken Stoffe zum nassen Ende gefördert
wird, als es als Wasser in der neugeformten nassen Papierbahn
entfernt wird, wenn dieses das nasse Ende verläßt, dann
ergibt sich ein Überschuß an Siebwasser. Dieses wird in dem
dargestellten Ausführungsbeispiel durch eine Leitung 69 abgeführt,
die mit einem Ventil versehen ist und mit dem Siebwassertank
51 des dritten Kreislaufes verbunden ist, da die dritte
Fraktion normalerweise den niedrigsten Anteil an wertvollen
Fasern enthält.
Das bevorzugte Ausführungsbeispiel, wie es oben beschrieben und
in der Zeichnung dargestellt ist, ist nur ein Beispiel der Anwendung
der Erfindung in der Praxis. Die Erfindung ist somit
nicht auf das bevorzugte Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern
sie kann verschiedene Veränderungen und Abwandlungen aufweisen,
die für den Fachmann offensichtlich sind und die innerhalb
des Umfanges der Ansprüche liegen. Beispielsweise können
die Siebwassertanks 37, 45 und 47 zusammen in einem einzigen
großen Tank zusammengebaut werden, in dem Trennwände die verschiedenen
Siebwasser-Fraktionen getrennt halten. Es kann auch
in diesem Falle zweckmäßig sein, daß die Vorrichtung 67, die
als eine Leitung mit einem Ventil dargestellt ist, zur Ergänzung
der ersten Fraktion mit einem Siebwasserzusatz aus der
zweiten Fraktion, wenn dieses erforderlich ist, statt dessen
aus einem Schieber, einem Wehr oder einer ähnlichen Vorrichtung
besteht, die in einer der Trennwände des Tanks angeordnet ist.
Bei der Herstellung von dreischichtigem Papier ist es auch
üblich, daß die beiden äußeren Schichten aus einem und demselben
Stoff geformt sind. Hierfür können die Kästen 41 und 45
für den dicken Stoff zu einem einzigen Kasten kombiniert werden,
von dem der Stoff zu einer einzigen Mischpumpe geführt wird,
der den beiden äußeren Kanälen in dem Stoffauflauf 21 gemeinsam
ist. Die erste Siebwasser-Fraktion wird zusammen mit
einem Restteil der dritten Fraktion zusammen verwendet, um
die Verdünnung des dicken Stoffes auf die gewünschte Stoffkonsistenz
für die äußeren Kanäle zu erzeugen. Der restliche Teil
der dritten Siebwasser-Fraktion wird zweckmäßig als langes Siebwasser
zur Vorbereitung des dicken Stoffes zurückgeführt.
Wenn in dem gezeigten Former ein zweischichtiges Papier hergestellt
werden soll, können die Kästen 41 und 49 oder 49 und
55 mit dickem Stoff aus einer gemeinsamen Quelle beliefert
werden. Wahlweise kann entweder das Leitblech 33, der erste
Kreislauf 29 und der Kasten 41 für dicken Stoff oder das Leitblech
35, der dritte Kreislauf 43 und der Kasten 55 für dicken
Stoff weggelassen werden, während der Dreischicht-Stoffauflauf
21 mit zwei Flügeln 63 und 65 durch einen Zweischicht-
Stoffauflauf mit einem einzigen Flügel dieser Art ersetzt
wird.
Auch wenn die absolut größte Wirkung der Erfindung erhalten
wird, wenn der Doppel-Siebformer ein Walzenformer ist und
eine Formwalze mit glatter Mantelfläche besitzt, führt die
Erfindung auch zu einer erhöhten Schichtreinheit in solchen
Anwendungen, in denen die Formwalze in Umfangsrichtung genutet
ist oder eine Saugwalze ist. Ein Fachmann wird leicht
feststellen, daß die Erfindung an alle Doppel-Siebformer mit
gekrümmter Formierzone angepaßt werden kann, z. B. an eine
Formierzone solcher Art, wie sie in der DE-OS 22 14 279 gezeigt
ist, um eine Verbesserung der Schichtreinheit des mit
dieser Art eines Formierers erzeugten Papiers zu bewirken.
Claims (8)
1. Verfahren zur Herstellung einer Mehrschicht-Papierbahn in einem
Doppel-Siebformer, bei welchem die Siebe eine gekrümmte
Formierzone begrenzen, der von einem Mehrschicht-Stoffauflauf
wenigstens zwei verschiedene Stoffe zugeführt werden, wobei von
dieser Formierzone Siebwasser ausgetrieben, gesammelt und im
wesentlichen in den Papierherstellungsprozeß zurückgeführt wird,
wobei die Ausflüsse von einem ersten Teil und zumindest einem
folgenden Teil der gekrümmten Formierzone getrennt als
verschiedene Fraktionen gesammelt werden, wobei die dem
Stoffauflauf zunächst gesammelte erste Fraktion in einen ersten,
getrennten Kreislauf rückgeführt wird und zur Verdünnung eines
ersten dicken Stoffs zur Bildung eines ersten Stoffs mit
Stoffauflauf-Konsistenz verwendet wird, von dem eine erste Schicht
unmittelbar auf dem in Bezug auf die gekrümmte Formierzone
äußeren Sieb geformt wird, und wobei in einem zweiten, getrennten
Kreislauf zumindest ein Teil einer in einem größeren Abstand von
dem Stoffauflauf gesammelten zweiten Fraktion zurückgeführt wird
und zur Verdünnung eines zweiten dicken Stoffs zur Bildung eines
zweiten Stoffs mit Stoffauflauf-Konsistenz verwendet wird, von dem
eine zweite, über der ersten Schicht angeordneten Schicht gebildet
wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge der ersten Fraktion
so eingestellt wird, daß sie nicht größer ist als die für die
Verdünnung des ersten dicken Stoffs auf den ersten Stoff mit
vorbestimmter Stoffauflauf-Konsistenz erforderliche Menge.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei
zusätzlich zur Verdünnung des ersten dicken Stoffs mit der ersten
Siebwasser-Fraktion zur Bildung des ersten Stoffs eine weitere
Verdünnung auf die zu erhaltende vorbestimmte Stoffauflauf-
Konsistenz durchgeführt wird und daß eine zusätzliche Verdünnung
mit Siebwasser aus der zweiten Fraktion erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
in der gekrümmten Formierzone (23) nur eine vernachlässigbare
Menge Siebwasser durch das innere Sieb (13) hindurchgelassen wird,
so daß während der Einseiten-Entwässerung der Stoffe alles
Siebwasser aus der Formierzone vom äußeren Sieb (15) ausgelassen
wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Stoffe bei ihrer Zulieferung von dem
Stoffauflauf (21) voneinander getrennt gehalten werden.
5. Vorrichtung zur Herstellung einer Mehrschicht-Papierbahn mit einem
Doppel-Siebformer, bei welchem die Siebe eine gekrümmte
Formierzone begrenzen, mit einem Mehrschicht-Stoffauflauf zur
Zuführung von wenigstens zwei verschiedenen Stoffen zur
gekrümmten Formierzone und mit einer Vorrichtung zum Auffangen
und Rückführen zumindest eines wesentlichen Teiles des während
der Formierung der Mehrschicht-Papierbahn von der gekrümmten
Formierzone abgegebenen Siebwassers, wobei die Vorrichtung
folgende Elemente enthält:
Vorrichtungen (25, 33, 35) zum getrennten Sammeln der Ausflüsse von einem ersten Teil und wenigstens einem folgenden Teil der gekrümmten Formierzone (23) als verschiedene Fraktionen,
einen ersten getrennten Kreislauf (29) zum Rückführen der dem Stoffauflauf (21) zunächst gesammelten Fraktion zur Verwendung dieser Fraktion zum Verdünnen eines ersten dicken Stoffs (von 41) zur Bildung eines ersten Stoffs mit Stoffauflauf-Konsistenz, mit dem eine erste Schicht unmittelbar auf dem in Bezug auf die gekrümmte Formierzone (23) äußeren Sieb (15) geformt wird, und
einen zweiten, getrennten Kreislauf (31) zum Rückführen wenigstens eines Teiles einer zweiten Fraktion, die mit größerem Abstand von dem Stoffauflauf (21) gesammelt worden ist, zur Verwendung dieser zweiten Fraktion zum Verdünnen eines zweiten dicken Stoffs (von 49) zur Bildung eines zweiten Stoffs mit Stoffauflauf- Konsistenz, aus dem eine über der ersten Schicht liegende zweite Schicht geformt wird,
dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtungen (25, 33, 35) ein maschinenbreites Leitblech (33) enthalten, das in einer solchen Lage angeordnet ist, daß die erste Siebwasser-Fraktion höchstens so groß ist, daß sie in ihrer Gesamtheit aufgebraucht wird, um den ersten dicken Stoff zur Bildung eines ersten Stoffs mit vorbestimmter Stoffauflauf-Konsistenz zu verdünnen.
Vorrichtungen (25, 33, 35) zum getrennten Sammeln der Ausflüsse von einem ersten Teil und wenigstens einem folgenden Teil der gekrümmten Formierzone (23) als verschiedene Fraktionen,
einen ersten getrennten Kreislauf (29) zum Rückführen der dem Stoffauflauf (21) zunächst gesammelten Fraktion zur Verwendung dieser Fraktion zum Verdünnen eines ersten dicken Stoffs (von 41) zur Bildung eines ersten Stoffs mit Stoffauflauf-Konsistenz, mit dem eine erste Schicht unmittelbar auf dem in Bezug auf die gekrümmte Formierzone (23) äußeren Sieb (15) geformt wird, und
einen zweiten, getrennten Kreislauf (31) zum Rückführen wenigstens eines Teiles einer zweiten Fraktion, die mit größerem Abstand von dem Stoffauflauf (21) gesammelt worden ist, zur Verwendung dieser zweiten Fraktion zum Verdünnen eines zweiten dicken Stoffs (von 49) zur Bildung eines zweiten Stoffs mit Stoffauflauf- Konsistenz, aus dem eine über der ersten Schicht liegende zweite Schicht geformt wird,
dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtungen (25, 33, 35) ein maschinenbreites Leitblech (33) enthalten, das in einer solchen Lage angeordnet ist, daß die erste Siebwasser-Fraktion höchstens so groß ist, daß sie in ihrer Gesamtheit aufgebraucht wird, um den ersten dicken Stoff zur Bildung eines ersten Stoffs mit vorbestimmter Stoffauflauf-Konsistenz zu verdünnen.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine
Vorrichtung (67) vorgesehen ist, welche einen steuerbaren Strom
Siebwasser von der zweiten Fraktion zur ersten Fraktion ermöglicht.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß
der Doppel-Siebformer ein Walzen-Former ist und eine glattflächige
Formierwalze (11) enthält, entlang deren Fläche die Formierzone
(23) gekrümmt ist, so daß nur eine vernachlässigbare Menge
Siebwasser das innere Sieb (13) durchsetzt und somit alles aus der
Formierzone (23) entfernte Wasser vom äußeren Sieb (15) während
der Einseiten-Entwässerung der Stoffe ausgeschieden wird.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß der Stoffauflauf (21) zumindest einen
maschinenbreiten Trennflügel (63, 65) besitzt, welcher die Stoffe bei
ihrer Zuführung aus dem Stoffauflauf voneinander getrennt hält.
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