DE3532458C2

DE3532458C2 -

Info

Publication number: DE3532458C2
Application number: DE3532458A
Authority: DE
Inventors: Haruyoshi Hiroshima Jp Fujiwara; Tetsuo Mihara Hiroshima Jp Makino; Hiroshi Hiroshima Jp Iwata
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1984-09-12
Filing date: 1985-09-11
Publication date: 1991-05-02
Also published as: CA1250478A; US4708773A; FI853453L; SE463519B; JPS6170091A; SE8504187D0; SE8504187L; JPH0433918B2; FI853453A0; FI84502B; FI84502C; DE3532458A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum gleichmäßigen Verteilen oder Dispergieren von Papierstoff in der Sieb partie einer Papiermaschine nach dem Oberbegriff des Pa tentanspruches.

Als Siebpartie für Papiermaschinen unter Verwendung von zwei Sieben, die eine ausgezeichnete Faserverteilung oder -dispersion im Papier gewährleisten, ist eine in Fig. 9 dargestellte Bel-Baie-Siebpartie (Vertikalspalt-Siebpartie) bekannt, die jedoch mit dem Mangel behaftet ist, daß das Ausbringen bzw. die Zurückhaltung mangelhaft ist. Wenn nämlich bei dieser Vorrichtung nach dem Einbringen eines flüssigen Papierstoffs zwischen die beiden Siebe in Form eines Obersiebs a und eines Untersiebs b die Entwässerung durchgeführt wird, während die Siebe an festen Elementen, nämlich Gleitschuhen c, Saugkästen d, einem Vakuumdeflek tor e und einer Sauggautsche f entlangstreichen, fließt Siebwasser einer hohen Papierstoff-Konzentrtion aus den Sieben aus.

Zur Vermeidung dieses Mangels brauchen lediglich die festen Elemente, welche die Entwässerung durch Reibungs angriff an der Sieboberfläche bewirken, durch Elemente ersetzt zu werden, die sich mit den Sieben mitbewegen, z. B. Walzen. Eine auf diese Weise ausgebildete Bel-Baie- Siebpartie ist in Fig. 10 dargestellt.

Eine derartige Siebpartie wird normalerweise so betrieben, daß sich ein Wasserspiegel oberhalb des Saugkastens d be findet. Wenn dabei die Zahl der festen Entwässerungsein richtungen durch Verkleinerung der Zahl der Gleitschuh leisten c und der Saugkästen d im Vergleich zur Vorrichtung nach Fig. 9 verringert und auch der Vakuumdeflektor e weg gelassen und damit der Wasserspiegel zur Lage der Saug gautsche f verlagert wird, wie dies in Fig. 10 dargestellt ist, kann zwar die Zurückhaltung verbessert werden, doch besteht dabei eine Tendenz zu einer Verschlechterung der Faserverteilung.

Versuche haben gezeigt, daß die Faserverteilung in einer Siebpartie mit zwei Sieben erheblich verbessert werden kann, indem, ohne den Papierstoff zu bewegen, eine Verzögerung und Be schleunigung in Bewegungsrichtung des flüssigen Papier stoffs durch ein Druckgefälle eingeführt wird, das auf den Papierstoff an der Stelle, an welcher dieser zwischen die beiden Siebe eingeleitet wird, oder nach dem Einführen des Papierstoffs zwischen die Siebe einwirkt.

Die zweckmäßige Größe dieses Druckgefälles für die Hervorbringung der Verzögerung und Beschleunigung variiert in Abhängigkeit von der Papierherstellungs geschwindigkeit, dem Flächengewicht des hergestellten Papiers, der Zusammensetzung des Papierstoffs, der Konzentration in einem vorgegebenen Zustand und dgl. Bei bisherigen Siebpartien mit zwei Sieben konnten Ver besserungen der Faserverteilung durch Herbeiführung einer Druckänderung im flüssigen Papierstoff mittels Gleitschuhen, einer Streichleiste, eines Walzensaugkastens usw. erreicht werden, doch war es dabei nahezu unmöglich, die Druckänderung entsprechend den Papierherstellungsbedingungen auf eine zweckmäßige Größe einzustellen.

Im einzelnen ist aus der DE-OS 29 51 183 ein Verfahren zur Beeinflussung eines vorentwässerten Faservlieses auf einem Sieb bekannt, bei dem das Faservlies mittels eines zweiten Siebes einer Flächenpressung ausgesetzt wird. Diese Flächenpressung wird über eine wählbare Zeitspanne aufrechtgehalten, und während dieser Zeitspanne wird von dem unter dem Einfluß der Flächenpressung aus dem Faser vlies ausgetretenen Wasser zumindest ein Teil zwangs weise durch das zweite Sieb hindurch abgeführt. Damit soll bei einer Umorientierung der obersten Faserschicht des Vlieses die durch dessen Druckbehandlung erreichte Wirkung besser aufrechterhalten werden.

Weiterhin beschreibt die US-PS 44 14 061 eine Siebpartie mit zwei Sieben, die auf zwei Walzen geführt und in dem Bereich zwischen diesen Walzen von einem gegen die beiden Siebe drückenden und eine leicht konvexe Oberfläche auf weisenden Saugkasten entwässert werden. Eine ähnlich auf gebaute Entwässerungsvorrichtung für Fasersuspensionen ist auch in der DE-OS 27 20 046 beschrieben.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Vorrich tung zum gleichmäßigen Verteilen oder Dispergieren von Papierstoff, mit welcher durch besonders wirksame Druck änderungen eine mangelhafte Faserverteilung vermieden und eine verbesserte Papierstoff-Faserverteilung gewähr leistet werden kann.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung nach dem Ober begriff des Patentanspruches erfindungsgemäß durch das in dessen kennzeichnendem Teil enthaltene Merkmal gelöst.

Da bei der vorstehend umrissenen Vorrichtung gemäß der Erfindung die beiden Siebe, zwischen denen der Papierstoff eingeschlossen ist, durch einen Entwässerungs-Begrenzungsbereich geführt werden, in welchem der zwischen den Sieben befindliche flüssige Papierstoff einem längs der Laufrichtung der Siebe infolge der gewollten Gestaltung des plattenförmigen Elementes stark variierenden hydraulischen Druck unterworfen ist und dadurch in Lauf richtung der Siebe verzögert und beschleunigt wird, kann auf diese Weise der Papierstoff besonders gleichmäßig verteilt werden.

Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung im Vergleich zum Stand der Technik anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Schnitt-Seitenansicht einer Vorrichtung zum gleichmäßigen Verteilen oder Dispergieren von Papierstoff,

Fig. 2 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen dem Zwischenraum zwischen einer Walze und einem plattenförmigen Element bei der Vorrichtung nach Fig. 1 einerseits und dem auf den Papierstoff einwirkenden hydraulischen Druck andererseits,

Fig. 3 und 4 schematische Schnitt-Seitenan sichten von Ausführungsformen der Erfindung,

Fig. 5, 6, 7 und 8 schematische Schnitt-Seitenan sichten verschiedener Siebpartien mit zwei Sieben (sog. kombinierter Papiermaschinen), auf welche die Erfindung anwendbar ist, und

Fig. 9 und 10 schematische Seitenansichten bisheriger Bel-Baie-Siebpartien.

Nachdem die Fig. 9 und 10 eingangs bereits erläutert worden sind, werden nachstehend bevorzugte Ausführungs formen der Erfindung anhand der Fig. 1 bis 8 im einzelnen beschrieben.

In Fig. 1 sind ein erstes und ein zweites Papier maschinen-Sieb 1 bzw. 2 mit dazwischen eingeschlossenem Papierstoff 3 um eine als Stützelement dienende Walze 4 herum geführt. Die Walze 4 kann eine "offene" Walze, eine Saugwalze oder eine glatte Walze sein. Dem die Siebe 1 und 2 unterstützenden Mantelflächenbereich der Walze 4 gegenüberstehend ist ein plattenförmiges, wasserundurchlässiges Element 5 angeordnet, das durch eine Andruckvorrichtung 6 so gegen die Walze 4 gedrängt wird, daß sich der Zwischenraum zwischen der Walze 4 und dem plattenförmigen Element 5 in Laufrichtung der Siebe 1 und 2 keilförmig verengt. Nachdem die Siebe 1, 2 den Bereich des kleinsten Zwischenraums durch laufen haben, kann sich der Abstand zwischen Walze 4 und plattenförmigem Element 5 wieder vergrößern.

Im folgenden ist die Arbeitsweise der Vorrichtung nach Fig. 1 beschrieben. Fig. 2 veranschaulicht eine Änderung des auf den Papierstoff 3 bei seiner Mitbewe gung mit den Sieben 1, 2 einwirkenden hydraulischen Drucks sowie die Art der durch die Änderung des hydraulischen Drucks hervorge rufenen Verzögerung und Beschleunigung des Papierstoffs 3 relativ zu den Sieben 1, 2, wobei die Laufstrecke der Siebe 1, 2 auf der Abszisse und der Zwischenraum zwischen Walze 4 und plattenförmigem Element 5 sowie der genannte hydraulische Druck auf der Ordinate aufgetragen sind. Wenn der Papier stoff 3 auf diese Weise einer Verzögerung und Beschleunigung in Laufrichtung der Siebe unter worfen wird, können sich im Papierstoff 3 enthaltene Fasern und andere feste Bestandteile gleichmäßig verteilen.

Wenn bei der Vorrichtung nach Fig. 1 der zwischen den Sieben 1, 2 eingeschlossene Papierstoff eine dicht an der Walze 4 gelegene Stelle erreicht, wird er durch die im Sieb 2 auftretende Spannung gegen die Walze 4 gedrückt und damit entwässert. Die Berührungsflächen zwischen Sieb 2 und plattenförmigem Element 5 werden mithin stets durch das aus dem Papierstoff 3 ausge triebene Siebwasser geschmiert, so daß Sieb 2 und Element 5 nicht in unmittelbare Berührung miteinander gelangen. Hierdurch wird eine Beschädigung von Sieb 2 und Element 5 weitgehend vermieden, und da das Sieb 2 nicht unmittelbar in Reibungsberührung mit dem Element 5 steht, tritt keine Beeinträchtigung der Zurückhaltung von Papierstoffasern auf.

Versuche haben gezeigt, daß ein für die Verbesserung der Faserverteilung oder -dispersion zweckmäßiger hydraulischer Druck bei einer hohen Papierherstellungsgeschwindigkeit hoch sein soll, daß im Fall einer großen (Faser-)Konzentration des eingeschlossenen Papierstoffs oder eines "zähen", einen großen Anteil langer Fasern enthaltenden Papier stoffs durch Erhöhung des hydraulischen Drucks gute Ergebnisse erzielt werden, und daß in dem Fall, in welchem das Papierstoffgewicht pro Flächeneinheit klein ist, durch Erhöhung des hydraulischen Drucks ebenfalls die Faserverteilung verbessert werden kann.

Wenn jedoch der hydraulische Druck zu hoch ist, tritt in jedem Fall eine feinkörnige Faserverteilung auf, die zu einem rauhen, körnigen Aussehen des hergestellten Papiers führt; wenn der hydraulische Druck noch weiter erhöht wird, ergeben sich weiterhin riffel- oder wellenförmige Marken.

Wenn dagegen der hydraulische Druck zu niedrig ist, ist die erreichte Verbesserung der Faserverteilung un genügend. Aus diesen Gründen wird der hydraulische Druck, wie in Fig. 2 gezeigt, durch Änderung der von der Andruckvorrichtung 6 gelieferten Andruckkraft, des Zwischenraums zwischen Walze 4 und plattenförmigem Element 5 und der Form des Elements 5 eingestellt. Die Wirkung oder der Einfluß der keilförmigen Druckänderung ist dann besonders groß, wenn diese Druckänderung nicht nur einmal, sondern wiederholt auftritt. Dem plattenförmigen Element 5 wird daher eine gewellte Form verliehen, wie hier für ein plattenförmiges Element 5′ in Fig. 3 gezeigt ist.

Das Stützelement für die Siebe 1, 2 kann auch ein feststehendes, sich nicht mit den Sieben 1, 2 mitbewegendes Element 8, z. B. ein massiver Gleitschuh, ein Streichleistenkasten, ein Saugkasten o. dgl. sein (Fig. 4).

Es ist darauf hinzuweisen, daß die beschriebene Vor richtung zur Verbesserung der Faserverteilung auf verschiedene Siebpartien mit zwei Sieben anwendbar ist. Lediglich als Beispiel sind in den Fig. 5 bis 8 bei A-H die Stellen angegeben, an denen die Vorrichtung eingesetzt werden kann.

Bei der vorstehend erläuterten, den beschriebenen Aufbau besitzenden Vorrichtung kann der auf den Papierstoff einwirkende Druck durch Änderung von Größe und Form der keilförmigen Abschnitte, d. h. der den keilförmigen Zwischenraum festlegenden Teile, variiert werden, so daß der hydraulische Druck stets auf einer zweckmäßigen Größe gehalten wird. Darüber hinaus ist darauf hinzuweisen, daß selbst dann, wenn der die Druckänderung des flüssigen Papierstoffs herbei führende keilförmige Abschnitt so ausgeführt ist, daß er mit dem Sieb in Reibungsberührung gelangt, das aus dem Sieb austretende Siebwasser im keilförmigen Abschnitt mit einem festen Element in Berührung gelangt, so daß letzteres das Sieb nicht tatsächlich berührt. Da weiter hin der keilförmige Abschnitt die Entwässerung unterdrückt oder verzögert, tritt aus dem Sieb kein Siebwasser einer hohen (Faser-)Konzentration aus, wodurch eine Minderung der Zurückhaltung vermieden wird.

Claims

Vorrichtung zum gleichmäßigen Verteilen oder Dispergieren von Papierstoff in der Siebpartie einer Papiermaschine, bei der ein wasserundurchlässiges plattenförmiges Ele ment (5′) zwei über eine gekrümmte Fläche eines Sieb- Stützelements (4, 8) laufende Siebe (1, 2) mit einstell barer Kraft auf das Sieb-Stützelement (4) zu und gegen den hydraulischen Druck in der Entwässerungszone über lagert, um so einen Entwässerungs-Begrenzungsbereich fest zulegen, in welchem sich der Zwischenraum zwischen Stütz element (4, 8) und plattenförmigem Element (5′) in Lauf richtung der Siebe (1, 2) zunächst keilförmig verkleinert und dann wieder keilförmig vergrößert, dadurch gekenn zeichnet, daß das plattenförmige Element (5′) gewellt ge staltet ist.