DE3414087A1

DE3414087A1 - Verfahren und vorrichtung zur entwaesserung eines faserstoffes

Info

Publication number: DE3414087A1
Application number: DE19843414087
Authority: DE
Inventors: Martti Dipl.-Ing. Kouvola Partio
Original assignee: Rauma Repola Oy
Current assignee: Repola Oy
Priority date: 1983-04-15
Filing date: 1984-04-13
Publication date: 1984-10-18
Also published as: FI831275A0; FI831275L; CA1233055A; BR8401772A; ZA842793B; SE8402019D0; SE8402019L

Description

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eines Faserstoffes

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entwässerung eines Faserstoffes mittels eines Doppe 1sieb-Bahnformers, welcher mit zwei endlosen Sieben versehen ist, zwischen denen die Faserbahn gestützt wird und wobei die Faserbahn durch Zufuhr der Fasersuspension aufs untere Sieb in der Pumpenkonsistenz, am besten in der Konsistenz von 0,3 - 3,5 % gebildet wird, sowie den Doppe 1sieb-Bahnformer zur Entwässerung des Faserstoffes, der zwei gegeneinander gesetzte endlose siebe aufweist.

Die Doppe 1siebkonstruktion ist auf dem Gebiet der Papierherstellung aus verschiedenen Patentschriften (US Patentschrift 3 201 305 (Webster), US-Patentschrift k 033 812 (Valmet)) bekannt. In der Papiermaschine kommen immer hohe Laufgeschwindigkeiten zur Anwendung, wobei die Zentrifugalkraft eine wesentliche Bedeutung für die Entwässerung hat. Die Entwässerungsmaschinen für einen Stoff oder für eine andere entsprechende Faserbahn bilden eine ganz verschiedene !Maschinenkonstruktion. Für die Entwässerung des Stoffes oder der anderen entsprechenden Faserbahn (auch bei Eindickung) ist es

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wichtig, daß die gebildete Stoffbahn relativ dick (über

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g/m , aber unter 2000 g/rn ) ist. Die Laufgeschwindigkeit der Produktionsmaschinen ist dann niedrig, 30 - 120 m/min. Dann hat die Zentrifugalkraft eine Bedeutung in der Entwässerung der Faserbahn.

Die Entwässerung in den Ze 11stoff-Trockenmaschinen wurde bislang im Prinzip nach drei verschiedenen Verfahren ausgeführt: d.h. im Langsiebtei1, in der Hebezy1inderkonstruktion (Kamyr-Zylinder) oder zwischen den keilförmig sich einander nähernden Sieben, durch gleichmäßiges und wachsendes Pressen der Faserbahn auf den Registerwalzen, die kleine Durchmesser haben. Alle diese Maschinen haben große die Produktion begrenzende Probleme. Einer von den die Produktion begrenzenden Faktoren der Langsiebmaschine ist das Saugen von der Faserbahn mit Niederdruck. In der Kamyr-Maschine ist es nicht möglich, dünne Faserbahnen zu fahren.

Das Problem der keilförmig sich aneinander nähernden Siebe ist eine zu stark erzwungene Entwässerung, die wegen des Bahnbruches der Produktionserhöhung der Maschine entgegensteht .

Das Verfahren nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Faserbahn durch eine zwischen Sieben von Entwässe-

rungsteilen gebildete, gewölbte oder bruch1iηienförmige S-Kurve geleitet wird sowie daß die eigentliche Entwässerung zwischen dem oberen und unteren Sieb mit Siebspannungen gesteuert wird, immer wenn die Siebe über die Entwässerungselemente gehen. Der Doppe 1sieb-Bahnformer nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Siebe durch eine von Entwässerungstei1 en gebildete, gewölbte oder bruchlinienförmige S-Kurve gehen und daß die Spannung des oberen und unteren Siebes einstellbar ist.

In dem Doppe 1sieb-Bahnformer nach der Erfindung wird Faserschlanrm zwischen zwei Sieben geleitet, z.B. Zellstoff, Holzschliff, Refiner-Holzstoff, CTMP usw. und die Entwässerung von der Bahn wird mit Siebspannung in einem von Walzen oder Entwässerungs1 eisten gebildeten Maschinenteil gesteuert. Der Faser sch 1 arrm wird in gleichmäßiger Schicht auf ein sog. Formersieb geleitet. Die Ei η 1 aufkonsistenz kann innerhalb der weiten Grenzen, d.h. zwischen 0,3 - 3,5 % variieren. Im Doppe 1sieb-Bahnformer soll das obere Sieb einen hydraulischen Druck der Stoffbahn mechanisch erzeugen. Der Druck entsteht aus der Siebspannung, irrmer, wenn die Siebe sich oberhalb der Entwässerungswalze oder des Entwässerungstei1 es wölben. Um die Entwässerung zu forcieren, können die Doppelsiebe eine oder mehrere Kurven oberhalb der einander folgenden Austrags-

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walzen oder der Entwasserungstei1e machen.

Es ist möglich mit dem Bahniormer nach der Erfindung alle Probleme der obigen früher bekannten Maschinen zu vermeiden. Die Entwässerung kann mit der Spannung der beiden Siebe geregelt werden, die unabhängig voneinander einstellbar sind. Weil es sich um eine frei zwischen zwei Sieben erfolgende Entwässerung handelt, kann kein die Produktionserhöhung begrenzender Faserbahnbruch vorkommen. Die Erfindung ermöglicht die Wasserentfernung von dicken Faserbahnen, ohne die Produktion begrenzende Probleme zu beherrschen. Mit Hilfe der Erfindung kann freies Wasser von der Faserbahn durch Anwendung der Siebspannungen und den dadurch entstandenen Kräften sehr vorteilhaft entfernt werden. Die heutigen Langsiebmaschinen verwenden für Niederdruckerzeugung sehr viel elektrische Energie. Für die Maschine nach der Erfindung ist eine so hohe Energiemenge nicht erforderlich.

Die Maschine nach der Erfindung kann u.a. für die Modernisierung der Langsiebmaschinen verwendet werden. Dies ergibt bedeutende Vorteile dank ihres reduzierten Energieverbrauchs sowie ihrer besseren Betriebssicherheit.

Die Entwässerung in der Maschine nach der Erfindung erfolgt

normalerweise so, daß das obere Sieb sich an das von einer größeren Entfernung kommende untere Sieb in einem kleinen

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Winkel nähert, z.B. unter 25 , am besten in einem spitzen

ο
Winkel von unter 15 . Die Pressung des Wassers aus dem Faser sch 1 arrm erfolgt in einem gleichmäßig und ruhig sich verschmälernden Keil sowohl durch das obere als auch das untere Sieb. Bei der Wölbung des oberen und unteren Siebes kann das hauptsächlich nach unten durch die Siebe abgehende Wasser einerseits zu einer am oberen Sieb angrenzenden Rinne und andererseits zu einem Entwässerungsteil, der eine Wölbung am unteren Sieb bildet und normalerweise als eine offene Walzenkonstruktion ausgebildet sein kann, geleitet werden. Mit gutem Erfolg wird eine offene Walzenkonstruktion verwendet, die eine Entwässerung durch das Sieb ohne Gegendruck erlaubt. Die Wölbung des unteren Siebes wird durch Wahl des Krümmungsradius (im allgemeinen Walzendurchmesser) des Entwässerungsteils oder durch die Lage der nächstfolgenden Walze gegenüber der vorangehenden Walze geregelt. Es ist vorteilhaft, in der Maschine nach der Erfindung die erste Wölbung nach unten zu machen, weil dann die größten Wassermengen durch Ausnutzung der Gravitation von der Faserstoffbahn entfernt werden können. Bei der Entwässerung kann die Entwässerungsleistung in den nächsten Kurven durch Änderung der Siebspannungen, der Kr ürrmungsr ad i en oder der Berührungswinkel

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erhöht werden, entweder jede separat oder alle zusarmnen. Das gewünschte Endresultat wird normalerweise in einer aus zwei Walzen bestehenden S-Kurve erreicht. Wichtige Variable des Verfahrens sind noch die Spannungen des oberen und unteren Siebes. Je nach dem Fasertyp können die Anzahl und die Durchmesser eventueller Walzen variieren. Durch die Anwendung mehrerer Stufen ist es möglich, die Geschwindigkeit der Entwässerungsmaschine ohne Bahnbeschädigung zu erhöhen. Mit mehreren S-Kurven zwischen den Sieben können auch schlecht filtrierbare Faserbahnen einen ausreichenden Trockengehalt er re i chen .

Es ist möglich, in der Maschine nach der Erfindung ein konventionelles Langsieb als Anfangsteil für das unter Sieb anzuwenden, wo die Wasserentfernung mit Registerwalzen, Entwässerungsleisten, nassen Saugkasten oder Saugkasten erfolgen kann. Ein zu hoher Trockengehalt vor dem Doppe 1siebtei1 ist von keinem Nutzen, weil die Maschine nach der Erfindung den Trockengehalt der Faserbahn in der S-Kurve über 20 % erhöhen kann, auch wenn das Ausgangsniveau sogar unter 2 % wäre.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der schematischen beiliegenden Figuren erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel;

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Fig. 2 das Ausführungsbeispiel mit einer Presse; Fig. 3 das Ausführungsbeispiel mit einem Walzenpaar;

Fig. k verschiedene Möglichkeiten von gewölbten Flächen bildenden Entwässerungselementen und

Fig. 5 verschiedene Möglichkeiten der Gestaltung der S-Kurven.

In Fig. 1 wird eine Doppe 1siebmaschine dargestellt, die einen Stoffvertei1 er oder Stoffei η 1 aufkasten 1 enthält, von der der Faserstoff auf ein unteres Sieb 2 verteilt wird. Unterhalb des unteren Siebes können auch verschiedene Alternativen von Entwässerungselementen, Registerwalzen 3, Foil-Leisten k und Saugkasten 5 liegen. Ein oberes Sieb 6 nähert sich dem unteren Sieb in einem spitzen Winkel α . Das Sieb folgt einem Entwässerungselement 8 in einem Winkel β 1. Die Größe der Winkel α und β 1 kann mittels einer Siebleitwalze 7 geändert werden.

Das obere und untere Sieb wölben sich um das offene Entwässerungselement 8 und verursachen die Pressung des Wassers aus der Faserbahn, sowohl nach oben als auch nach unten. Das durch das obere Sieb dringende Wasser wird zu einer an das

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Sieb angrenzenden Rinne 12 geleitet. Das durch das untere Sieb dringende Wasser wird dagegen zum gewölbten Entwässerungselement 8 sowie weiter zum Zirku1 ationswassersystem geleitet. Die nach dieser ersten Krümmung folgende zweite Krümmung wird mittels eines weiteren Entwässerungselementes 9 (gewöhnlich Walze) gebildet. Abgehendes Wasser wird mit einem Schlepper 13 vom Sieb abgeleitet. Mit der Walze Ik kann die Größe des Winkels β 2 geändert werden. In diesem Winkel folgt das Sieb dem Entwässerungselement 9.

Je nach Art des Faser sch 1 arrms und seinen Eigenschaften kann die Entwässerung noch mit weiteren Krümmungen fortgesetzt werden, d.h. wie es in Fig. 5 dargestellt ist. Die Entwässerung in der S-Kurve wird durch Spannung des oberen Siebes 6 und des unteren Siebes 2 mit Kr ürrmungsrad i en der Entwässerungselemente 8 und 9 sowie mit Berühungswinke1 η β beherrscht. Wenn die Spannung des oberen Siebes 6 erhöht wird, wächst auch die dadurch entstandene Spannung gegen das Entwässerungselement 8. Gleicherweise erhöht auch die Spannungserhöhung im unteren Sieb 2 die dadurch entstandene Spannung gegen das Entwässerungselement 9.

Die Vorrichtung nach dieser Erfindung kann in Verbindung mit dem Langsieb der Zellstoffmaschine entweder mit der Presse

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(Fig. 2) oder ohne sie placiert werden.

Die Presse in Fig.2 ist durch Anpressen der Preßwalze 10 gegen die die S-Kurve einstellende Walze 14 gebildet. Wenn die eigentliche Presse 11 (Fig. 3) in Verbindung mit zwei Sieben verwendet wird, ist es möglich, mit der Vorrichtung nach der Erfindung den Trockengehalt der Faserbahn weit über normales Niveau, 22 - 27 %, zu erhöhen.

Wunschgemäß kann das untere Sieb 2 zwischen dem Stoffverteiler 1 und Entwässerungselement 8 geneigt werden, so daß es in der einen oder anderen Richtung schief liegt. So ist es möglich, die S-Kurve für jeden Fasertyp geeignet zu bekommen.

In den Fig. 1 bis 3 sind die Transferrichtungen der Umlenkwalzen durch Pfeile angegeben. Durch diese Wa 1zenverschiebungen können die Siebspannungen geregelt werden.

Fig. 4 zeigt verschiedene Alternativen der Entwässerungselemente 8. Fig. 4a zeigt eine stationär befestigte, perforierte Decke, bei der nach unten abfließendes Wasser durch Löcher der Decke auf ihre Unterseite geht. Fig. 4b zeigt eine verformte Decke, die eine bruch 1iηienförmige geschlossene Bahn ist. Die Decke kann auch ein wenig gewölbt sein. Nach unten

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abgehendes Wasser richtet sich hauptsächlich von der Vorderseite der Entwässerungs1eiste ab. In Fig. ^c ist eine flache geschlossene Walze dargestellt. In Fig. ^d sind zwei Entwässerungsleisten unterhalb der Siebe angeordnet, um die Siebe der strichpunktierten Linie entlang zu leiten. Von der Vorderseite dieser Leisten fließt das Wasser ab. Fig. ^e zeigt eine Nutenwalze. Durch ihre quer 1 aufenden Nuten fließt das Wasser ab. Die Anwendung in Fig. M ist eine offene Walze mit nach außen offener Zellenkonstruktion auf ihrer Fläche, durch die das Wasser abfließt.

Außer der quer 1 aufenden Richtung können die Nuten auch eine andere Richtung haben. Auch kreuzförmig verlaufende Nuten können angewandt werden, wobei dann auf der Walzenfläche separate Erhebungen zwischen den Nuten verbleiben.

Claims

34U087 LiEDL, NOTH Palentanwälte Steinsdorfstr. 21-22 · D-8000 München 22 · Tel. 089 / 22 94 41 · Telex: 5 22208 TELEFAX: GR.3 89/2716063 GR.3 + RAIMI-WX+ RICOH 8'>/27204H0 GR.2 + INF-X)Tr-X" W)(IO SW/2720481 10962 N/Lc RAUMA-REPOLA OY P2lin_IehIaa^i_PL_961_28]_01__Por__i._J_0i_Finn [and ahr_en_und_Vo££ L^ll eines Faserstoffes Patentansprüche

1.1 Verfahren zur Entwässerung eines Faserstoffes mittels eines Doppe 1sieb-ßahnformers, der mit zwei endlosen Sieben (2,6) versehen ist, zwischen denen die Faserbahn gestützt wird, wobei die Faserbahn durch Zufuhr der Fasersuspension aufs untere Sieb (2) in der Pumpenkonsistenz, insbesondere in der Konsistenz von 0,3 - 3,5 % gebildet wird, dadurch gekennzei chnet , daß die Faserbahn durch eine zwischen den Sieben (2,6) von Entwässerungselementen (8, 9) gebildete, gewölbte oder geknickte S-Kurve geleitet wird und daß die eigentliche Entwässerung zwischen dem oberen (6) und ■interen Sieb (2) mittels der Siebspannungen gesteuert wird,

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während die Siebe über die Flächen der Entwässerungselemente (8, 9) laufen.

2. Doppe 1sieb-Bahnformer zur Entwässerung eines Faserstoffes mit zwei gegeneinander angeordneten endlosen Sieben, dadurch gekennzeichnet, daß die Siebe (2, 6) durch eine von Entwässerungselementen (8, 9) ge bildete, gewölbte oder gebrochene S-Kurve geführt sind und daß die Spannung des oberen (6) und unteren Siebes (2) einstellbar ist.

3. Doppe 1sieb-Bahnformer nach Anspruch 2, dadurch gekennze i chnet, daß der Kr ümrnungsr ad i us der Entwässerungselemente (8, 9) innerhalb des Bereichs von 25 1000 mm ist.

4. Doppe 1sieb-Bahnformer nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daßdas untere Sieb (2) an seinem der S-Kurve vorangehenden Teil horizontal oder abweichend von der Horizontalen geführt ist.

5. Doppe 1sieb-Bahnformer nach einer der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ent wässerungselemente (8, 9) frei rotierende und zellenförmige,

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geriffelte oder g1 attf1ächige Walzen sind.

6. Doppe 1sieb-Bahnformer nach einer der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Entwässerungselement (8) eine ein wenig gewölbte oder IJmlenkkanten aufweisende Entwässerungs1eiste ist oder aus mehreren
Entwässerungs1eisten besteht.

7. Doppe 1sieb-Bahnformer nach einer der Ansprüche 2 bis k, dadurch gekennzeichnet, daß das
Entwässerungselement (8) eine perforierte, feste Fläche ist.

8. Doppe 1sieb-Bahnformer nach einer der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß für die Was ser sarrml ung eine angrenzende Leiste (12, 13) an die Entwässerungselemente (8, 9) angebaut ist.

9. Doppe 1sieb-Bahnformer nach einer der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die
Entwässerung am geraden Siebteil vor der S-Kurve mittels
Registerwalzen (3), Foil-Leisten (Ό, Saugkästen (5) oder
deren Kombinationen erzielt ist.

10. Doppe 1sieb-Bahnformer nach einer der Ansprüche 2 bis 9,

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dadurch gekennzeichnet, daß e i nc Preßkonstruktion (10) oder Preßkonstruktionen mit der S-Kurve verbunden s i nd.

11. Doppe 1sieb-ßahnformer nach einer der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennze ic h η e t , daß ein Preßwalzenpaar (11) nach der S-Kurve vorgesehen ist.

12. Doppe 1sieb-Bahnformer nach einer der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß nach der S-Kurve weitere S-Kurven oder Kurventei1 führungen für die beiden Siebe vorgesehen sind.