DE3830683A1 - Doppelsiebformer - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Doppelsiebformer nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der DE-PS 34 06 217 ist eine Vorrichtung bekannt, bei der auf einem Untersieb mit aufgesetztem Obersieb ein mit mechanischen Mitteln hergestellter Druck von unten einwirkt, wodurch die Stoffsuspension zwischen den Sieben entwässert wird. Dabei werden die Siebe und die Suspension gegen eine feststehende Gegenfläche gedrückt. Die den Druck übertragenden Mittel sind als starre Elemente ausgeführt und individuell in Anpreßrichtung einstellbar. Zum Anpressen können Schwimmkörper oder Druckluftbälge dienen.

In der DE-PS 31 53 305 sind Mittel gezeigt, z.B. Leisten, die z.B. über Federkräfte, über ein Tuch oder direkt über ein Sieb Anpreßkräfte auf die Suspensionslage übertragen. Eine ähnliche Anordnung ist auch aus der DE 35 03 242 A 1 bekannt.

Bei allen diesen Konstruktionen sind Anpreßelemente, bzw. das Sieb oder ein Band einem Verschleiß ausgesetzt. Noch dazu ist nicht sichergestellt, daß die Anpreßelemente, z.B. die Leisten gleichmäßig über die Maschinenbreite anliegen und wirken. Zudem kann die durch die vorkommende räumliche Ausdehnung der Anpreßelemente erforderliche Druckabstufung nicht fein genug vorgenommen werden, sofern es Festkörper sind. Die anderen - wie die erwähnten Schwimmkörper - können leicht klemmen.

Es ist Aufgabe der Erfindung, bei dem Doppelsiebformer der eingangs angegebenen Art eine Anpreßvorrichtung zu schaffen, bei der die oben genannten Nachteile eliminiert sind.

Dies ist erfindungsgemäß durch Maßnahmen, die im Kennzeichen des Anspruchs 1 bzw. 2 angegeben sind, erfüllt.

In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausführungsbeispiele angegeben. Weitere vorteilhafte Konstruktionen sind im weiteren beschrieben.

Die Eigenschaften der angewandten Fluide, die gleichzeitig Schmiermittel sind, verhindern einen Verschleiß der eingesetzten Mittel.

Im weiteren wird der Erfindungsgegenstand und seine Vorteile anhand Beschreibung der Zeichnungen näher erläutert.

In den Zeichnungen zeigen schematisch die

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel,

Fig. 2, 3, 4, 5 und 6 weitere vorteilhafte Ausführungen,

Fig. 7, 8, 9 und 10 vorteilhafte Beispiele des Systems mit Druckkammern,

Fig. 11 ein Beispiel einer Gegenfläche,

Fig. 12 zwei weitere Ausführungsbeispiele,

Fig. 13 eine weitere vorteilhafte Ausführung,

Fig. 14 eine vorteilhafte Ausführung mit zusätzlicher Entwässerungsstrecke.

In der Fig. 1 sieht man die Entwässerungszone eines Doppelsiebformers. Die Suspension kommt vom Stoffauflauf in Richtung des Pfeiles zwischen das Untersieb 9 und das Obersieb 10 in die Entwässerungszone, die zwischen einem System 2 von Druckkammern a, b, c, d unten und einer Gegenfläche 1, oben, sozusagen einer Führungsfläche vorgesehen ist. Die Druckkammern a, b, c, d des Systems 2 sind nach oben geöffnet gegen ein umlaufendes Band 8. Dieses ist undurchlässig, da man in diesem Fall nicht will, daß das zur Druckübertragung angewandte Fluid, hier z.B. Wasser, in die zu entwässernde Suspension durch das Untersieb 9 eindringt. Die einzelnen Kammern a, b, c, d oder eine größere Anzahl von Kammern werden mit unterschiedlichen, vorzugsweise immer größeren Drücken in Fahrtrichtung beaufschlagt.

Die Suspension wird dadurch einem Druck ausgesetzt, wobei die Flüssigkeit aus der Suspension herausgedrückt wird.

Diese Flüssigkeit wird hier durch das Obersieb 10 und eine perforierte Gegenfläche 1 nach oben herausgedrückt in eine Aufnahmevorrichtung 3 mit Fangkammern 3 a, 3 b, 3 c, aus welcher sie abgeführt wird.

Auch bei eventuell unterschiedlich über die Breite der Maschine einlaufenden Suspensionsdicken und infolgedessen unterschiedlichen Abständen des Untersiebs 9 zu Obersieb 10 wird hier über die Breite der Entwässerungszone jeweils der gleiche Entwässerungsdruck eingesetzt. Das Ergebnis ist ein über die Breite der Maschine gleichmäßiges Produkt, Papier oder Karton.

Die Gegenfläche 1 ist mit der Vorrichtung 3 um einen Drehpunkt A schwenkbar. Damit wird die lichte Weite S ₁ am Einlauf in die Entwässerungszone entsprechend der Höhe der Suspensionslage angepaßt. Einen Vorteil hat auch die Anordnung des Drehpunktes A über dem Spalt mit der lichten Weite S ₂ an der Auslaufseite der Entwässerungszone. Dabei bleibt bei Veränderung von S ₁ der Abstand S ₂ konstant und braucht nicht nachjustiert zu werden.

Die Vorrichtung 3 ist auch mit der Gegenfläche 1 in der Höhe verstellbar zur Anpassung an die jeweilige Höhe der Suspensionslage.

An den einzelnen Kammern a, b, c, d sind Dichtungsteile 5 angebracht. Sie sind aus elastischem Material, oder sie werden elastisch durch geeignete hydraulische, pneumatische oder elektromagnetische Abstützungen abgestützt. Die Schmierung der Dichtungsteile erfolgt von innen durch das Druckmedium, wobei hydrostatische oder hydrodynamische Effekte ausgenutzt werden.

Falls notwendig, wird zusätzlich Schmiermittel aus Vorrichtung 7 eingespritzt, um eventuell unzulässige Reibungen zwischen den Dichtungen 5 und dem Band 8 zu verhindern.

Bei dem undurchlässigen Band kann durch den Druck ein so wirksamer Strom der Flüssigkeit erzielt werden, daß auf ein Vakuum in der Aufnahmevorrichtung 3 weitgehend verzichtet werden kann. Dies hat den Vorteil der Einsparung von abzusaugender Luftmenge, also auch Einsparung von Energie.

Das Band 8 kann mit verschiedenen Oberflächenstrukturen versehen sein. Z.B. können auch hier zur Seite führende Rillen oder andere Flüssigkeit unter dem Untersieb 9 wegleitende Strukturen oder Muster sein. Es kann auch so gestaltet sein, daß es zur Aufnahme von Wasser geeignet ist.

Es ist von Vorteil, daß an der Trennwalze 6 unterhalb des Untersiebs von selbst ein Vakuum entsteht, was die entwässerte Lage sicher am Untersieb 9 hält.

Vorteilhafterweise ist die Trennwalze 6 fast unter der Aufnahmevorrichtung 3 angeordnet.

Es kann auch vorteilhaft sein, das System 2 bzw. 2′ mit einer Neigung gegenüber der Richtung anzuordnen, mit der das Untersieb 9 dem System 2 bzw. 2′ zu- oder von ihm abläuft.

Das Band 8 ist, falls notwendig, auch an der den Kammern a, b, c, d, zugewandten Seite mit die Abdichtung unterstützenden Strukturen versehen.

Mit Bezugszeichen 4 ist eine Umlenkwalze bezeichnet, die das Obersieb 10 führt.

In der Fig. 2 ist eine zu der vorher beschriebenen Anordnung umgekehrte Anordnung dargestellt. Das System 2 mit den Druckkasten ist oben - oberhalb des Obersiebs -, und eine perforierte, durchlässige Gegenfläche 1 ist unten anzuordnen. Die Gegenfläche 1 mit der Auffangvorrichtung ist konkav ausgeführt, und das System 2 weist eine komplementäre konvexe Krümmung auf.

Eine gekrümmte Entwässerungszone ist auch in Fig. 5 und 6 gezeigt. In Fig. 6 weist die Krümmung eine Polygonform auf.

In der Anordnung gemäß Fig. 2 wird ein gasförmiges Fluid, z.B. Luft oder Wasserdampf in die Druckkammern des Systems 2 geführt. In einem solchen Fall kann das Band 8 entfallen, wodurch sich der Aufbau der Maschine vereinfacht und der Verschleiß vermindert wird.

In Fig. 2 ist auch eine Anordnung von einem Stoffauflauf 11 vor der Entwässerungszone gezeigt. Eine nachgeschaltete Trennwalze ist mit 6 bezeichnet.

Die Maschine gemäß Fig. 3 weist einen ersten Stoffauflauf 11 auf, weiter sind in Laufrichtung unter dem Untersieb 9 Entwässerungsleisten 13 angebracht. Knapp vor der Entwässerungszone ist ein zweiter Stoffauflauf 12 vorgesehen. Der Suspensionsstrahl dieses zweiten Stoffauflaufes trifft auf die Lage der ersten Suspension über dem undurchlässigen Band 8.

Damit wird eine Vermischung der Suspensionen vermieden. Die Entwässerungszone, bzw. der Former ist sonst wie gemäß Fig. 1 ausgeführt.

Die Maschine gemäß Fig. 4 weist einen ersten Stoffauflauf 11 mit nachfolgenden Entwässerungselementen 13 unter dem Untersieb 9 auf. Vor der Entwässerungszone mit einem System 2 mit Druckkammern oben und einer Aufnahmevorrichtung 3 unten ist ein zweiter Stoffauflauf 12 angeordnet. Das Band 15, das sich zwischen dem Untersieb 9 und einer perforierten Gegenfläche 1 befindet, ist ebenfalls durchlässig. Die weitere Entwässerung erfolgt durch Abspritzen an der Trennwalze 6 und am weiteren Saugkastensystem 22.

Bei dem Former gemäß Fig. 5 ist eine kreisförmige Krümmung der Entwässerungszone vorgesehen. Unter dem Untersieb 9 ist das System 2 mit den Druckkammern vorgesehen. Oben ist die Auffangvorrichtung 3 mit der Gegenfläche 1 angeordnet. Das in der oberen Struktur des undurchlässigen Bandes 8 aufgenommene Wasser wird in einen Auffangbehälter 16 geschleudert. Nachfolgend ist noch ein Saugkastensystem 17 vorgesehen.

Auch beim Former mit einer Polygonalkrümmung gemäß Fig. 6 ist ein Schleudereffekt zusätzlich vorhanden. Auch hier befindet sich das System 2 unten. Die Auffangvorrichtung 3 mit perforierter Gegenfläche 1 ist oberhalb der zu entwässernden Suspensionslage angeordnet.

Bei dem Former gemäß Fig. 13 wird die Suspensionsschicht vom oben liegenden System 2 zu der unten liegenden Auffangvorrichtung mit Gegenfläche 1 von einem gasförmigen Fluid, Luft oder Wasserdampf durchströmt.

In Fig. 7 ist ein System 2 mit Druckkammern, die mit gasförmigem Fluid beaufschlagbar sind, gezeigt. Das Band 8 ist für das Fluid durchlässig.

Das System 2 gemäß Fig. 8 weist hydrostatische Druckkammern auf, die mit einer Druckflüssigkeit über Leitungen 21 beaufschlagt werden. Ein Beispiel einer Druckkammer ist in Fig. 11 dargestellt mit Löchern 19 oder Schlitzen. Das System 2 ist höhenverschiebbar abgestützt. Das Band 8 ist undurchlässig.

In dem System 2 gemäß Fig. 9 sind hydrostatische Anpreßelemente, Abstützelemente 20 angewendet. Diese haben vorzugsweise eine Leistenform. Die Leisten verlaufen unter einem undurchlässigen Band 8 quer zur Laufrichtung der Maschine. Sie sind in ihrer Abstützung höhenverschiebbar und werden mit einer Druckflüssigkeit über Leitungen 21 beaufschlagt.

In dem System 2 gemäß Fig. 10 sind die Druckkammern hydrodynamisch wirkende Keile 24. Die zur Bildung der Keile notwendige Flüssigkeit wird aus dem Druckmedium in den Kammern oder über Spritzer 23 hineingeführt. Die Stützschuhe 25 sind höhenverstellbar.

In der Fig. 12 ist ein Ausschnitt des Systems 2′ mit elastischen druckerzeugenden Elementen (a′,...) dargestellt, die in dem Beispiel mit einem Druckmedium füllbar und gegen das umlaufende Band 8 durch ein aus dem Rechteckrohr 23′ austretendes Medium hydrodynamisch geschmiert sind. Verschleißfeste und reibungsvermindernde biegsame Folien 26 können zusätzlich angebracht sein.

Fig. 14 zeigt einen Former mit - in Strömungsrichtung gesehen - unmittelbar hinter dem Stoffauflauf liegender Entwässerungsstrecke, welche eine besonders schonende Entwässerungswirkung im empfindlichen ersten Bereich der Blattbildung gestattet, da die Entwässerung mit Hilfe der Druckkammern feinfühlig steuerbar ist.

Claims (22)

1. Doppelsiebformer für eine Papier- bzw. Kartonmaschine zur Entwässerung einer vom Stoffauflauf kommenden Stoffsuspension zwischen einem Untersieb (9) und einem Obersieb (10), wobei gegen eine gegenüberliegende Gegenfläche (1) wirkende Vorrichtungen vorgesehen sind zum Herausdrücken der Flüssigkeit aus der Stoffsuspensionsschicht, dadurch gekennzeichnet, daß der notwendige Druck mittels eines Systems (2) von einer oder mehreren Druckkammern (a, b, c, d,...) aufgebracht wird, die in Richtung zu der Gegenfläche (1) geöffnet und mit einem Fluid unter Druck beaufschlagbar sind.

2. Doppelsiebformer für eine Papier- bzw. Kartonmaschine zur Entwässerung einer vom Stoffauflauf kommenden Stoffsuspension zwischen einem Untersieb (9) und einem Obersieb (10), wobei gegen eine gegenüberliegende Gegenfläche (1) wirkende Vorrichtungen vorgesehen sind zum Herausdrücken der Flüssigkeit aus der Stoffsuspensionsschicht, dadurch gekennzeichnet, daß der notwendige Druck mittels eines Systems (2′) von einem oder mehreren elastischen druckerzeugenden Elementen (a′, b′, c′, d′,...) aufgebracht wird, auf die in Richtung zu der Gegenfläche (1) eine oder mehrere Fluidschichten aufgebaut werden können.

3. Former nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß entlang den Öffnungen der Kammern (a, b, c, d,...), bzw. den Fluidschichten der druckerzeugenden Elemente (a′, b′, c′, d′...) ein mit den Sieben (9, 10) umlaufendes Band (8) angeordnet ist.

4. Former nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Band (8) zur Aufnahme von Wasser geeignet ist und daß in Laufrichtung gesehen hinter dem Former ein Auffangtrog zur Abführung der in das Band (8) aufgenommenen Flüssigkeit vorgesehen ist.

5. Former nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Fluid Flüssigkeit ist, wobei das Band (8) undurchlässig ist.

6. Former nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Fluid ein Gas ist, wobei das Band (8) für den Strom des Mediums durchlässig ist.

7. Former nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenfläche (1) durchlässig ist.

8. Former nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenfläche (1) ein umlaufendes wasseraufnehmendes Band ist.

9. Former nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in Stromrichtung hinter der Gegenfläche (1) eine Vorrichtung (3) zur Aufnahme der aus der Stoffsuspension herausgedrückten Flüssigkeit angeordnet ist.

10. Former nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das System (2, 2′) mit den Druckkammern (a, b, c, d...), bzw. den druckerzeugenden Elementen (a′, b′, c′, d′,...) unterhalb der Lage der Stoffsuspension, d.h. unterhalb des Untersiebs (9) angeordnet ist.

11. Former nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das System (2, 2′) mit den Druckkammern (a, b, c, d,...), bzw. den druckerzeugenden Elementen (a′, b′, c′, d′,...) oberhalb der Lage der Stoffsuspension, d.h. oberhalb des Obersiebs (10) angeordnet ist.

12. Former nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenfläche (1) gekrümmt ist und das System (2) der Kammern (a, b, c, d,...), bzw. der druckerzeugenden Elemente (a′, b′, c′, d′,...) zu einer dazu komplementären Krümmung angeordnet ist.

13. Former nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckkammern (a, b, c, d,...) Kammern von hydrostatischen Stützelementen (20, Fig. 9) sind, die zu einem undurchlässigen Band (8) geöffnet sind.

14. Former nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen druckerzeugenden Elemente (a′,b′,c′,d′,...)mit einem Druckmedium füllbar sind und die Fluidschicht eine hydrodynamische Schmierung bewirkt. (Fig. 12).

15. Former nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich zwischen den elastischen druckerzeugenden Elementen (a′,b′,c′,d′,...) und den Fluidschichten verschleißfeste, ggfs reibungsvermindernde Schichten befinden. (Fig. 12).

16. Former nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß die Kammern (a, b, c, d,...) des Systems (2, Fig. 13), bzw. die die druckerzeugenden Elemente (a′, b′, c′, d′,...) oberhalb des Obersiebs (10) angeordnet sind und das Fluid gasförmig ist, wobei eine durchlässige Gegenfläche (1) unterhalb des Untersiebs (9) angeordnet ist.

17. Former nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung mehrerer Kammern (a, b, c, d,...) des Systems (2) diese mit in Laufrichtung des Formers unterschiedlichem Druck beaufschlagbar sind.

18. Former nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung mehrerer druckerzeugender Elemente (a′, b′, c′, d′,...) des Systems (2′) diese Elemente in Laufrichtung des Formers unterschiedlichen Druck erzeugen können.

19. Former nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß unmittelbar hinter dem Stoffauflauf, in Sieblaufrichtung gesehen, eine Entwässerungsstrecke vorgesehen ist, wobei die Entwässerung durch das Untersieb (9) erfolgt und die Entwässerungswirkung durch Entwässerungsleisten (13) unterstützt wird.

20. Former nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß unmittelbar hinter dem Stoffauflauf, in Sieblaufrichtung gesehen, eine Entwässerungsstrecke vorgesehen ist, wobei die Entwässerung durch das Untersieb (9) erfolgt und bei der das Untersieb (9) zusammen mit einem wasseraufnehmenden Band (8 ¹) über ein System (2 ¹) von Druckkammern (a, b, c, d,...) geführt wird, die gegen das wasseraufnehmende Band geöffnet und mit einem Fluid unter Druck beaufschlagbar sind, wobei hinter der Entwässerungsstrecke ein Auffangtrog (16 ¹) zur Abführung der in das Band (8 ¹) aufgenommenen Flüssigkeit vorgesehen ist.

21. Former nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die in der besagten Entwässerungsstrecke verwendeten Druckkammern (a, b, c, d,...) Kammern von hydrostatischen Stützelementen sind.

22. Former nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß unmittelbar hinter dem Stoffauflauf, in Sieblaufrichtung gesehen, eine Entwässerungsstrecke vorgesehen ist, wobei die Entwässerung durch das Untersieb (9) erfolgt und bei der das Untersieb (9) zusammen mit einem wasseraufnehmenden Band (8 ¹) über ein System (2 ¹) von elastischen druckerzeugenden Elementen (a′, b′, c′, d′,...) geführt wird, bei denen auf ihrer dem wasseraufnehmenden Band zugewandten Seite Fluidschichten aufgebaut werden können, wobei hinter der Entwässerungsstrecke ein Auffangtrog (16 ¹) zur Abführung der in das Band (8 ¹) aufgenommenen Flüssigkeit vorgesehen ist.