DE3823966C2 - Vorrichtung zum Führen der Siebe einer Doppelsiebpartie einer Papier- oder Kartonmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Führen der Siebe einer Doppelsiebpartie einer Papier- oder Kartonmaschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Zum Stand der Technik wird hingewiesen auf die folgenden Druckschriften:
D1: DE 31 38 133 A1,
D2: DE 35 03 242 A1,
D3: DE 25 31 839 B2,
D4: "TAPPI Proceedings, 1988, Annual Meeting", Seiten 75 bis 80.

Die Erfindung geht aus von der in D4 beschriebenen Doppelsiebpartie. In deren Doppelsiebzone ist folgendes vorgesehen: In der Schlaufe des Obersiebes befindet sich ein Entwässerungskasten, der an seiner Unterseite eine wenigstens angenähert ebene "Stützfläche" aufweist, über die das Obersieb läuft. In der Schlaufe des Untersiebes liegen leistenförmige Elemente, die sich quer zur Sieblaufrichtung erstrecken und an denen Druckglieder nachgiebig angreifen, deren Druck einzeln oder in Gruppen einstellbar ist. Diese leistenförmigen Elemente bilden eine ebenfalls wenigstens angenähert ebene "Siebführungsbahn", über die das Untersieb läuft.

Eine ähnliche Konfiguration für eine Doppelsiebzone ist in der D2 beschrieben. Hier ist in der Schlaufe des Obersiebes ein Entwässerungskasten angeordnet, über den das Obersieb läuft. Dem Entwässerungskasten ist im Untersieb eine im wesentlichen ebene Siebführungsbahn, welche das Untersieb abstützt, zugeordnet. Diese Siebführungsbahn wird von einer elastisch nachgiebigen Platte gebildet, an deren siebabgewandter Seite eine Auslenkung der Platte Widerstand entgegensetzende Glieder angreifen, deren Druck auf die Platte einstellbar ist. Die einer Auslenkung der Platte Widerstand entgegensetzende Glieder sind beispielsweise als nachgiebig anpreßbare leistenförmige Elemente ausgeführt.

Die Siebführungsbahn und die Stützfläche bilden miteinander einen sich in Sieblaufrichtung verjüngenden Spalt. Aufgrund dieser Konfiguration hängt die auf das (teilweise noch flüssige) Bahnvlies wirkende Flächenpressung (und somit der Entwässerungsdruck) ausschließlich von dem Druck ab, der in den genannten Druckgliedern einstellbar ist. Die Siebspannung ist dagegen ohne Einfluß auf den Entwässerungsdruck. Diese bekannte Anordnung hat den Vorteil, daß die Flächenpressung, die auf das sich bildende Bahnvlies ausgeübt wird, innerhalb der Doppelsiebzone, ausgehend von anfänglichen niedrigen Werten, in Sieblaufrichtung gesteigert werden kann. Somit können wahlweise dünne, mittlere oder sehr dicke Papier- oder Kartonbahnen hergestellt werden, im allgemeinen mit zufriedenstellender Qualität.

Probleme treten jedoch auf, wenn man versucht, die Flächenpressung und somit den Entwässerungsdruck im Bereich der Siebführungsbahn möglichst hoch einzustellen (z. B. zwecks Erhöhung der Entwässerungsleistung der Doppelsiebpartie).

Aus der D1 ist ein gekrümmter Abschnitt der Stützfläche in Sieblaufrichtung vor dem annähernd ebenen Abschnitt der Stützfläche und der dieser gegenüberliegenden Siebführungsbahn angeordnet. Die Stützfläche und die Siebführungsbahn sind an Entwässerungskästen verwirklicht. Der gekrümmte Abschnitt der Stützfläche hat in Sieblaufrichtung zunächst eine relativ starke Krümmung, welche gegen den ebenen Abschnitt der Stützfläche verringert ist.

Beide Siebe der Doppelsiebpartie sind einer in Sieblängsrichtung wirkenden, einstellbaren Spannung ausgesetzt. Im Bereich des gekrümmten Abschnitts der Stützfläche bestimmt die Längsspannung des außenliegenden Siebes in Verbindung mit der Krümmung dieses Stützflächenabschnitts das Ausmaß der Flächenpressung, welche auf das zwischen beiden Sieben befindliche nasse Bahnvlies ausgeübt wird. Die Flächenpressung ist im Bereich stärkerer Krümmung größer als im Bereich geringer Krümmung. Dieser Verlauf der Flächenpressung ist daher nachteilig in seiner Wirkung auf das Bahnvlies, weil hierdurch Verdrückungen im Gefüge des Vlieses auftreten können. Außerdem können zwischen zwei über den gekrümmten Abschnitt der Stützfläche laufende Siebe nur Bahnvliese geringer Schichthöhe zugeführt werden, da es sonst zu Rückströmung des sehr nassen Vlieses kommt.

Im an den gekrümmten Abschnitt der Stützfläche anschließenden annähernd ebenen Abschnitt der Stützfläche sind quer zur Sieblaufrichtung verlaufende Leisten mit gegenseitigem Abstand fest angeordnet. Die Siebführungsbahn weist ebenfalls Leisten auf, die in die Lücken zwischen den Leisten der Stützfläche eingreifen. Die zwischen der Stützfläche und der Siebführungsbahn verlaufenden Siebe der Doppelsiebpartie müssen daher einer wellenförmigen Bahn zwischen den Leisten folgen. Das Ausmaß der Amplitude dieses Bahnverlaufs ist durch Verstellen der Leisten der Siebführungsbahn einstellbar. Die Amplitude des Bahnverlaufs beeinflußt die Spannung der über die Leisten laufenden Siebe und damit die Flächenpressung auf das Bahnvlies. Da aber die Flächenpressung auch im gekrümmten Abschnitt der Stützfläche von der Siebspannung abhängt, ist keine im Bereich der ebenen und im gekrümmten Abschnitt der Stützfläche voneinander unabhängige Einstellung möglich.

Die gleichen Nachteile treten auf beim Gegenstand der D3, weil dort die beiden Siebe zwischen der Stützfläche und der Siebführungsbahn ebenfalls einer wellenformigen Bahn zwischen oberen und unteren Leisten folgen müssen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Führen der Siebe einer Doppelsiebpartie zu schaffen, mit welcher die Flächenpressung und damit der Entwässerungsdruck auf das Bahnvlies gegenüber bisher erhöht werden kann.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Danach besteht der wesentliche Gedanke der Erfindung darin, die (von dem Stütztisch, Entwässerungskasten od. dgl. gebildete) Stützfläche über das ablaufseitige Ende der Siebführungsbahn hinaus um einen zusätzlichen gekrümmten Abschnitt zu verlängern. Mit anderen Worten: Die gesamte Stützfläche ist nunmehr unterteilt in einen ebenen Abschnitt, welcher der bisherigen ebenen Stützfläche entspricht, und in einen unmittelbar anschließenden gekrümmten Abschnitt.

Gemäß der Erfindung ist die Flächenpressung auf das Vlies im Bereich des ebenen Abschnitts der Stützfläche durch entsprechende Druckeinstellung der auf die Siebführungsbahn einwirkenden Glieder, wie bisher, beispielsweise von niedrigen Werten ausgehend und in Sieblaufrichtung steigend, wählbar. Zusätzlich wird nun aber der Vorteil erreicht, daß im in Sieblaufrichtung folgenden gekrümmten Abschnitt der Stützfläche eine allein durch die Längsspannung des außenliegenden Siebes erzeugte höhere Flächenpressung auf das Vlies ausgeübt werden kann. Die Einstellung der Flächenpressung erfolgt somit nach zwei unterschiedlichen Prinzipien, nämlich zum einen durch den Anpreßdruck der Glieder auf die Siebführungsbahn und zum anderen durch die Siebspannung auf die gekrümmte Stützfläche. Beide Einstellungen können unabhängig voneinander vorgenommen werden. Damit ist der Entwässerungsdruck auf das im Bereich der ebenen Stützfläche sehr nasse Vlies zur schonenden Erhöhung des Trockengehaltes, wie bisher, in einer weiten Spanne vom Wert Null ausgehend frei wählbar, während der Druck auf das im Bereich der gekrümmten Stützfläche bereits einen höheren Trockengehalt aufweisende Vlies dort eine weitere Steigerung erfahren kann.

Durch die unmittelbare Aufeinanderfolge von ebenem Abschnitt und gekrümmtem Abschnitt der Stützfläche kann ein Abfall des Druckes beim Lauf des Bahnvlieses vom einen zum anderen Abschnitt weitgehend vermieden werden. Von besonderer Bedeutung ist aber, daß durch die Spaltausbildung zwischen der Stützfläche und Siebführungsbahn eine relativ hohe Bahnvliesschicht zugeführt und mit sich in Bewegungsrichtung verjüngenden Spalt einer intensiven Entwässerung unterzogen werden kann. Rückströmungen und Verdrückungen im Vlies werden dabei vermieden.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels einer Doppelsiebpartie mit einer Vorrichtung (im Längsschnitt) zum Führen der Siebe beschrieben.

In der mit Ziffer 1 bezeichneten Doppelsiebpartie einer im übrigen nicht dargestellten Papier- oder Kartonmaschine sind ein Untersieb 2 mit einem daraufliegenden, vorentwässerten Bahnvlies 3 sowie ein Obersieb 4 zusammengeführt. Die Sieblauf­ richtung ist durch den Pfeil 5 angegeben. In der Doppelsiebpar­ tie 1 ist eine Vorrichtung 6 zum Führen der Siebe 2 und 4 ange­ ordnet. Unterhalb des Untersiebes 2 befindet sich ein Kasten 7, welcher oberseitig eine Anzahl sich quer zur Sieblaufrichtung erstreckende, pneumatische Druckkissen 8 trägt. Auf den Druck­ kissen 8 liegt eine Platte 9, welche durch sich quer zur Sieb­ laufrichtung erstreckende Schlitze in Sieblaufrichtung flexibel gemacht ist. In der Platte 9 sind eine Vielzahl von aufrecht­ stehenden, Abstand voneinander einnehmenden Leisten 10 mit ver­ schleißfester Oberseite befestigt. Die sich quer zur Sieblauf­ richtung 5 erstreckenden Leisten 10 bilden oberseitig eine Sieblaufbahn 11, auf der das Untersieb 2 abgestützt ist.

Über dem Obersieb 4 und in Sieblaufrichtung um etwa 1/4 bis 1/3 der Länge der Siebführungsbahn 11 versetzt befindet sich ein Entwässerungskasten 12. Dieser hat drei in Sieblaufrichtung aufeinanderfolgende, sich quer zur Laufrichtung erstreckende Kammern 13, 14 und 15, die mit in Laufrichtung steigendem Un­ terdruck beaufschlagt sind. Gegen das Obersieb 4 sind die Kam­ mern 13-15 durch sich quer zur Sieblaufrichtung erstreckende, mit gegenseitigem Abstand angeordnete Leisten 16 begrenzt. Die Leisten 16 bilden mit ihrer Unterseite eine Stützfläche 17 für das Obersieb 4.

In Sieblaufrichtung befindet sich unmittelbar nach dem Entwäs­ serungskasten 12 auf der Seite des Untersiebes 2 ein mit Unter­ druck beaufschlagter Saugkasten 18, dessen Oberseite konvex geformt ist. Oberseitig ist der Saugkasten 18 mit gegenseitigen Abstand aufweisenden, sich quer zur Sieblaufrichtung er­ streckenden Leisten 19 abgeschlossen, welche mit ihrer Obersei­ te eine Gleitbahn 20 für das Untersieb 2 bilden.

Die beiden Siebe 2 und 4 mit dem Bahnvlies 3 nehmen einen wie folgt beschriebenen Lauf durch die Doppelsiebpartie 1:

Das Untersieb 2 erstreckt sich vor und nach der Doppelsiebpar­ tie 1 in einer durch strichpunktierte Linien angedeuteten Ebene 21. Im vor der Stützfläche 17 des Entwässerungskastens 12 lie­ genden ebenen Abschnitt 22 der Siebführungsbahn 11 behält das Untersieb 2 mit dem darauf befindlichen Bahnvlies 3 seinen Lauf in der Siebebene 21 bei. Das Obersieb 4 berührt das in relativ großer Schichthöhe zugeführte Bahnvlies 3 im Bereich des Ab­ schnitts 22 der Siebführungsbahn 11. Im folgenden ebenen Ab­ schnitt 23 der Siebführungsbahn 11 ist das Untersieb 2 unter einem sehr kleinen spitzen Winkel zur Siebebene 21 nach unten abgeleitet. Der über diesem Abschnitt 23 der Siebführungsbahn 11 liegende ebene Abschnitt 24 der Stützfläche 17 für das Ober­ sieb 4 bildet mit der Siebführungsbahn einen sich in Laufrich­ tung verjüngenden, keilförmigen Spalt. Das Untersieb 2 und das Obersieb 4 mit Bahnvlies 3 durchlaufen den sich in Sieblauf­ richtung stetig von der Siebebene 21 entfernenden Spalt. Die Leisten 10 der Siebführungsbahn 11 und die Leisten 16 der Stützfläche 17 stehen einander auf Lücke gegenüber. Die Siebe 2 und 4 können daher bei ihrem Lauf über die Leisten 10 bzw. 16 in die gegenüberliegende Lücke ausweichen, wenn sich im Bahn­ vlies 3 Verdickungen (Batzen) befinden.

Ausgangs des von der Siebführungsbahn 11 und der Stützfläche 17 begrenzten Spaltes sind beide Siebe 2 und 4 mit Bahnvlies 3 über einen gekrümmten Abschnitt 25 der Stützfläche 17 geführt. Die Krümmung des Abschnitts 25 hat einen durch den Pfeil 26 angedeuteten, relativ großen Radius; die Länge des Abschnitts in Sieblaufrichtung beträgt etwa 1/3 der Länge der Stützfläche 17. Der Übergang vom ebenen Abschnitt 24 in den gekrümmten Ab­ schnitt 25 der Stützfläche 17 erfolgt stetig (tangential). Die Krümmung des Abschnittes 25 der Stützfläche 17 ist im darge­ stellten Ausführungsbeispiel konstant; sie kann jedoch auch mit in Sieblaufrichtung zunehmender Krümmung ausgebildet sein. Im gekrümmten Abschnitt 25 der Stützfläche 17 nähern sich beide Siebe 2 und 4 mit Bahnvlies 3 der Siebebene 21, jedoch ohne diese ganz zu erreichen. Die Siebebene 21 wird beim Lauf der beiden Siebe 2 und 4 mit Bahnvlies 3 über die Gleitbahn 20 des Saugkastens 18 erreicht. Diese hat auf der Zulaufseite eine Krümmung, aufgrund der die Gleitbahn 20 mit ihrem Scheitel an die Siebebene 21 heranreicht. Der durch den Pfeil 27 angegebene Radius der Krümmung der Gleitbahn 20 ist kleiner als beim Ab­ schnitt 25 der Stützfläche 17. Nach dem Scheitel der Gleitbahn 20 des Saugkastens 18 nimmt diese einen in der Siebebene 21 liegenden Verlauf. Während das Obersieb 4 im Bereich des Schei­ tels der Gleitbahn 20 vom Untersieb 2 abgehoben ist, verläuft das Untersieb 2 mit dem daraufliegenden Bahnvlies 3 weiter in der Siebebene 21. Damit die beiden Siebe 2 und 4 beim Übergang von der Stützfläche 17 des Entwässerungskasten 12 auf die Gleitbahn 20 des Saugkastens 18 keinem Verschleiß unterliegen, ist eine Leiste 28 des Entwässerungskastens 12 ablaufseitig und eine Leiste 29 des Saugkastens 18 zulaufseitig mit stärkerer Krümmung als im übrigen Bereich der Siebführungsbahn 11 bzw. der Gleitbahn 20 ausgebildet.

Die Vorrichtung 6 zum Führen der Siebe 2 und 4 hat folgende Wirkung auf das Bahnvlies 3:

Durch Druckbeaufschlagung der pneumatischen Druckkissen 8 ist der Druck einstellbar, den die Leisten 10 der Siebführungsbahn 11 auf das zwischen den beiden Sieben 2 und 4 eingeschlossene Bahnvlies 3 bei ihrem Lauf über die Siebführungsbahn 11 und den ebenen Abschnitt 24 der Stützfläche 17 ausüben. Dieser Druck ist in jedem Druckkissen 8 einzeln einstellbar, und zwar von niedrigen Werten ausgehend in Sieblaufrichtung steigend. Der Druck kann auch in Gruppen von Druckkissen eingestellt werden. Während die Leisten 16 der Stützfläche 17 starr angeordnet sind, setzen die Leisten 10 der Siebführungsbahn 11 einer Aus­ lenkung rechtwinklig zur Siebebene 21 nachgiebig Widerstand entgegen. Dabei erfährt das Bahnvlies 3 im sich in Sieblauf­ richtung verjüngenden Spalt der Siebe 2 und 4 eine intensive Entwässerung durch den Druck der Leisten 10. Diese Entwässerung wird unterstützt durch den in Sieblaufrichtung zunehmenden Un­ terdruck in den Kammern 13 und 14 des Entwässerungskastens 12. Die im Bahnvlies 3 enthaltene Flüssigkeit wird daher überwie­ gend auf nicht dargestellte Weise durch die Kammern 13 und 14 abgeführt. Ein geringerer Anteil der Flüssigkeit wird durch die Leisten 10 der Siebführungsbahn 11 vom Untersieb 2 abgestreift.

Im auf die Siebführungsbahn 11 folgenden Bereich wird die wei­ tere Entwässerung des in der Schichthöhe reduzierten Bahn­ vlieses 3 allein durch die Längsspannung der beiden Siebe 2 und 4 in Verbindung mit dem Unterdruck in der Kammer 15 des Entwäs­ serungskastens 12 und im Saugkasten 18 erzielt. Im Bereich des gekrümmten Abschnitts 25 der Stützfläche 17 ist dabei die Längsspannung des Untersiebes 2 für den Entwässerungsdruck auf das Bahnvlies 3 bestimmend. Die dem Bahnvlies 3 entzogene Flüs­ sigkeit wird aufgrund des Unterdrucks in der Kammer 15, der höher ist als in der Kammer 14 des Entwässerungskastens 12, nach oben abgeführt. Beim Lauf der Siebe 2 und 4 über die ge­ krümmte Gleitbahn 20 des Saugkastens 18 bestimmt dagegen die Längsspannung des Obersiebes 4 im Zusammenwirken mit dem Unter­ druck im Saugkasten 18 das Maß der Entwässerung des Bahnvlieses 3. Der Unterdruck im Saugkasten 18 dient neben dem Abführen der Flüssigkeit auch zum Halten des Bahnvlieses 3 am Untersieb 2, wenn das Obersieb 4 sich von der Siebebene 21 entfernt.

Claims (9)

1. Vorrichtung zum Führen der Siebe einer Doppelsiebpartie einer Papier- oder Kartonmaschine, mit den folgenden Merkmalen:

• a) ein Stütztisch, Entwässerungskasten (12) hat eine Stützfläche (17), über welche die beiden Siebe (2, 4) laufen;
• b) der Stützfläche (17) gegenüber (d. h. auf der anderen Seite der beiden Siebe 2, 4) liegt eine Siebführungsbahn (11) mit sich über die Siebbreite erstreckenden leistenförmigen Elementen (10);
• c) an den leistenförmigen Elementen (10) der Siebführungsbahn (11) greifen nachgiebige Druckglieder (8) an, deren Druck einzeln einstellbar ist zum Ausüben eines einstellbaren Druckes auf das zwischen den beiden Sieben (2, 4) befindliche nasse Bahnvlies (3);
• d) die Siebführungsbahn (11) und die Stützfläche (17) bilden miteinander einen sich in Sieblaufrichtung verjüngenden Spalt;

dadurch gekennzeichnet, daß

• e) die Stützfläche (17) unterteilt ist in einen in bekannter Weise ebenen und gegenüber der Siebführungsbahn (11) angeordneten Abschnitt (24) und in einen gekrümmten Abschnitt (25), der hinter dem ablaufseitigen Ende der Siebführungsbahn (11) unmittelbar auf den ebenen Abschnitt (24) folgt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergang vom ebenen Abschnitt (24) in den gekrümmten Abschnitt (25) der Stützfläche (17) stetig (tangential) er­ folgt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Krümmung des gekrümmten Abschnitts (25) der Stützfläche (17) in Sieblaufrichtung zunimmt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Krümmung des gekrümmten Abschnitts (25) der Stützfläche (17) konstant ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützfläche (17) an einem Entwässerungskasten (12) mit mehreren in Sieblaufrichtung aufeinanderfolgenden, sich quer zur Laufrichtung erstreckenden Kammern (13, 14, 15) verwirklicht ist, die mit in Laufrichtung steigendem Unter­ druck beaufschlagt sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Anschluß an den gekrümmten Abschnitt (25) der Stützfläche (17) ein auf der anderen Seite der beiden Siebe (2, 4) lie­ gender Saugkasten (18) mit wenigstens zulaufseitig gekrümm­ ter Gleitbahn (20) angeordnet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der gekrümmte Abschnitt (25) der Stützfläche (17) ablauf­ seitig und die Gleitbahn (20) zulaufseitig eine stärkere Krümmung als im übrigen Bereich haben.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, mit einem Sieb (Untersieb 2), welches vor und nach der Doppelsiebpar­ tie (1) in einer Ebene (21) verläuft, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

• a) ein zulaufseitiger, in Sieblaufrichtung vor der Stütz­ fläche (17) liegender Abschnitt (22) der Siebführungs­ bahn (11) verläuft in der Siebebene (21),
• b) der folgende Abschnitt (23) der Siebführungsbahn (11) entfernt sich in Sieblaufrichtung stetig von der Sieb­ ebene (21) unter Bildung des sich in Laufrichtung ver­ jüngenden, keilförmigen Spaltes mit dem ebenen Ab­ schnitt (24) der Stützfläche (17),
• c) der im Anschluß an die Siebführungsbahn (11) folgende gekrümmte Abschnitt (25) der Stützfläche (17) nähert sich ablaufseitig der Siebebene (21),
• d) die Gleitbahn (20) des auf die Stützfläche (17) folgen­ den Saugkastens (18) ist mit ihrem Scheitel an die Siebebene (21) herangeführt.