DE3929265C2 - Leiste für Blattbildungszone einer Papiermaschine - Google Patents
Leiste für Blattbildungszone einer PapiermaschineInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Leiste für die Blattbildungszone einer Papiermaschine der
im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.
Bei einer Herstellung von Papier oder Karton wird die zwischen den Sieben eingetragene
Suspension sich in Maschinenlaufrichtung ändernden Drücken unterzogen, wobei der
wäßrige Teil der Suspension durch die Siebe abgezogen wird, und sich zwischen den
Sieben ein Blatt bildet. Die Druckänderungen sind notwendig, um Ausflockungen von
Fasern zu vermeiden und günstig, um eine gute Blattformation zu erreichen.
Dazu werden meistens unterhalb und oberhalb der Siebe Anpresseinheiten vorgesehen,
die mit in Maschinenlaufrichtung hintereinander und quer zu dieser angeordneten
Leisten bestückt sind. Solche Konstruktionen sind z. B. aus DE-OS 31 53 305,
EP-A-0 160 615, DE 38 30 683 A1 und aus der DE-Patentanmeldung
P 38 15 316.5 bekannt.
Die Patentschrift AT-PS 341 324 zeigt eine Saugvorrichtung für eine Papiermaschine
in Form einer über die Breite sich erstreckenden Entwässerungsleiste. Diese ist starr
an einem quer zur Sieblaufrichtung der Papiermaschine angeordneten Träger befestigt,
welcher wiederum über Einstellvorrichtungen beidseitig mit der Papiermaschinen-
Stuhlung verbunden ist. Auch dann, wenn ein solcher Träger relativ stabil ausgeführt
wird, ist es nicht zu vermeiden, daß dennoch eine Durchbiegung erfolgt. Oft kann das zu
einer ungleichmäßigen Entwässerung und damit zu Qualitätseinbuße führen. Dabei muß
je nach Betriebsverhältnissen mit unterschiedlichem Ausmaß dieser Durchbiegung
gerechnet werden. Eine exakte, feinfühlige Verstellung über die gesamte Breite der
Papiermaschine ist so nicht möglich.
Eine leistenförmige stationäre Stützvorrichtung für eine Papiermaschine zeigt die DE
38 00 801 A1. Sie weist eine schaberähnliche Vorderkante auf und hat daher eine
abrupt einsetzende Wirkung auf die Bahn. Gegenüber einem sich quer über die
Maschinenbreite erstreckenden Träger wird diese Leiste so abgestützt, daß der
Neigungswinkel einstellbar ist. Um ihren Zweck zu erfüllen, wird diese Leiste in ihrer
Höhenposition festgehalten und bei Bedarf gedreht. Hierzu werden eine Konstruktion mit
Federplatten verwendet, die als Schwenkachse dienen, sowie einstellbare Anschläge zur
Fixierung des Winkels. Ein expandierbarer Schlauch dient dabei als federndes
Kraftelement. Er könnte auch durch andere Federn ersetzt werden.
Durch die DE 35 03 242 A1 sind ebenfalls Führungsleisten für die Siebe einer
Doppelsiebpartie bekannt gemacht worden. Sie sind mit gegenseitigem Abstand auf einer
elastisch nachgiebigen Platte montiert, so daß keine Möglichkeit besteht, die Leisten
individuell mit einstellbarer Kraft zu beaufschlagen oder ihre Position zum Sieb
individuell zu verändern.
Bei den bisherigen Ausführungen setzt jeweils an den Leisten ein Druckstoß plötzlich
und stark ein, so daß im Extremfall das bereits zwischen den Sieben gebildete Vlies
zerstört oder die gebildete Bahn verdrückt werden kann. Insbesondere können große
Unregelmäßigkeiten im Bahngewicht oder Faserflocken durch den zu steilen
Druckgradienten beim Druckstoß im Formierbereich zu lokalen Verdrückungen führen.
Die Bahnformation wird beeinträchtigt, und auch die Festigkeitswerte der Bahn werden
entscheidend verschlechtert.
Ziel der bisherigen Entwicklung ist es, solche Probleme bei Anwendung der Leisten zu
reduzieren. Es wurden Leisten mit sinnvollen Konturen ihrer den Sieben zugewandten
Führungsfläche vorgeschlagen, wodurch ein niedriger Druckstoß am Einlauf in den
Bereich der Leiste erzielt werden soll. Ein diesbezüglich wünschenswerter Erfolg ist
jedoch allein durch diese Maßnahme nicht erreichbar. Auch die bisher vorgeschlagenen
Maßnahmen zur Verstellung der Leisten relativ zu den Sieben vereiteln die durch die
sinnvolle Formgebung der Führungsfläche zu erwartenden Effekte, da durch die
Verstellung die Abstände zwischen den Sieben und der Führungsfläche entlang ihrer
Kontur gegebenenfalls wesentlich verändert werden.
Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, eine Leiste der eingangs angegebenen Art
vorzuschlagen, bei der die Druckstöße am Einlauf im Bereich der Leiste bei sinnvoller
Gestaltung der Kontur der Führungsfläche niedrig gehalten werden, weicher Effekt auch
bei bzw. nach der Verstellung der Leiste beim Betrieb erhalten bleibt. Dadurch soll es
möglich sein, die Leiste möglichst schon bei niedrigen Trockengehalten des zu
behandelnden Materials einzusetzen, ohne daß ein Verdrücken der Materialbahn
vorkommt. Ein Ziel ist, durch Einsatz der Leiste eine gute Formation zu erreichen von
möglichst guter Qualität und Durchsicht des formierten Papierblattes. Die
Verstellbarkeit soll mit relativ einfachen und im Betrieb verläßlichen Mitteln
gewährleistet werden.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1
angegebenen Maßnahmen erfüllt.
Bei der erfindungsgemäßen Verstellungsweise der Leiste bei dem gleichzeitigen Heben
und Neigen des Druckteils mit der sinnvoll gestalteten Führungsfläche bleiben die
vorgesehenen Abstände zwischen dem jeweiligen Sieb und der Führungsfläche in allen
Punkten im wesentlichen erhalten, so daß die gewünschten Druckveränderungen bei und
nach der Verstellung des Druckteils wie gewünscht erfolgen. Dadurch kann die
Materialbahn zwischen den Sieben schonend druckbehandelt werden, ohne beschädigt
oder beeinträchtigt zu werden. So können die erfindungsgemäßen Leisten schon bei
niedrigen Trockengehalten der Materialbahn in der Blattbildungszone eingesetzt werden.
Eine gute Formation zu einem Papierblatt mit milchglasartiger Durchsicht ist damit
erreichbar. Eine Verstellung der Leiste ist mit erprobten Mitteln gewährleistet.
In den Unteransprüchen werden sinnvolle Ausführungsbeispiele des
Erfindungsgegenstandes gekennzeichnet.
Im weiteren werden der Erfindungsgegenstand und seine Vorteile näher beschrieben und
erklärt. Die Beschreibung bezieht sich auf eine Zeichnung, in welcher zeigen:
Fig. 1 einen Teil einer Blattbildungszone mit erfindungsgemäßen Leisten im
Querschnitt,
Fig. 2 bis 4 weitere Ausführungsbeispiele und
Fig. 5 eine Anpreßeinheit mit erfindungsgemäßen Leisten von einer Seite
gesehen.
In einer teilweise dargestellten Blattbildungszone einer Papiermaschine sind Leisten 1
vorgesehen. Jede Leiste 1 ist quer zur Maschinenlaufrichtung, die mit einem Pfeil
angegeben ist, angeordnet. Sie ist zum Führen von Sieben 2 bzw. 3 geeignet, zwischen
weichen eine Materialbahn 4 durch variable Druckbehandlung, ausgehend von den
Leisten, geformt wird. Die Leisten 1 sind relativ zu den Sieben 2 bzw. 3 einstellbar und
am Teil 12 einer relativ zu den Sieben bzw. zu der Materialbahn 4 positionierbaren
Anpreßeinheit durchbiegungsfest abgestützt. Die den Sieben 2 bzw. 3 zugewandte
Führungsfläche 5 der Leiste 1 hat im Querschnitt eine sinnvolle Kontur, durch welche
Formgebung steile Druckgradienten an der Einlauf- wie an der Auslaufseite der
Führungsfläche vermieden werden sollen, wobei an der Einlaufseite ein Druckanstieg
erreicht werden soll. An der Gegenseite der Leisten 1 sind an den Sieben 2 bzw. 3 in dem
dargestellten Beispiel Stützelemente 14 vorgesehen, die mit den Leisten 1 bei der
Druckbehandlung der Materialbahn 4 zusammenwirken.
Die Leiste 1 weist ein Stützteil 6 auf, das an dem Teil 12 befestigt ist und ein Druckteil
7 mit der Führungsfläche 5 mit einer sinnvollen Kontur. Die Position des Druckteils ist
mittels einer Anpreßvorrichtung 8, die an dem Stützteil 6 abgestützt ist, in Richtung
relativ zu den Sieben 2 bzw. 3 verstellbar.
Die Anpreßvorrichtung weist mit einem Druckmedium - Gas oder Flüssigkeit -
beaufschlagbares Anpreßelement 9 auf, das an dem Stützteil 6 abgestützt ist und auf das
Druckteil 7 wirkt. Das Anpreßelement 9 ist ein mit einem
Druckmedium beaufschlagbarer und damit verformbarer Schlauch. Dieser ist in dem
Stützteil 6 eingebettet, so daß seine durch die Beaufschlagung verursachte Verformung
- in dem Falle eine kleinere oder größere Wölbung - im Querschnitt gesehen auf das
Druckteil zu dessen Positionierung relativ zum Stützteil 6 einwirkt.
Zwischen dem Stützteil 6 und dem Druckteil 7 ist eine Verbindung 10 vorgesehen,
welche beim Bewegen des Druckteils 7 relativ zum Stützteil 6 mit Hilfe der
Anpreßvorrichtung 8 ein gleichzeitiges, dieser Bewegung entsprechendes Neigen des
Druckteils 7 bzw. seiner Führungsfläche 5 relativ zu den Sieben 2 bzw. 3 und zu dem
Stützteil 6 bewirkt, wobei die Schwenkachse in Richtung der Leiste verläuft. Diese
Verbindung kann einen Drehpunkt 15 aufweisen, in welchem das Druckteil drehbar ist,
wie in Fig. 2 dargestellt. Demselben Zweck könnte auch eine Blattfeder an dieser Stelle
dienen. Ist das Druckteil 7 aus einem Kunststoff hergestellt, z. B. aus Polyäthylen, kann,
wie es in Fig. 1 gezeigt ist, die Verbindung 10 aus demselben Material und ein Teil des
Druckteils 7 sein und dabei eine Knickstelle aufweisen, die dann als der oben erwähnte
Drehpunkt 15 wirkt.
Ist das Druckteil 7 aus einem relativ weichen und flexiblen Kunststoff, so wird
empfohlen, mindestens einen Abschnitt der Führungsfläche, wo an ihrer Kontur eine
Abriebsgefahr zum Sieb hin zu erwarten ist, mit einer integrierten abriebfesten
Schicht, z. B. Keramikeinlage, zu versehen. Ein Beispiel davon ist in Fig. 2 gezeigt, wo
die Keramikeinlage mit 11 bezeichnet ist.
Vorteilhaft ist es, die Leisten 1 in einer Anpreßeinheit 12 für einen Doppelsiebformer
einer Papiermaschine zu verwenden. Da werden sie in Maschinenlaufrichtung
hintereinander angeordnet und so auf einem Gestell 13 zusammengefaßt und befestigt,
wie das in Fig. 5 gezeigt ist. Das Gestell 13 ist zum Positionieren der Leistenanordnung
relativ zu den Sieben 2 bzw. 3 anhebbar und neigbar ausgeführt. Dazu dienen
Druckbalken 16 und Führung 17 am Gestell 13. Für die Auswechselbarkeit der Leisten
1 in so einer Anpreßeinheit ist es von Vorteil, wenn die Leisten von der Seite des
Gestells 13 her einschiebbar sind. Dazu dienen T-Führungen 18, welche besonders
deutlich in den Fig. 1 bis 4 zu sehen sind. Von Vorteil ist es auch, wenn die Druckteile 7
separat von den Stützteilen 6 zu den Stützteilen 6 von der Seite des Gestells 13 her
einschiebbar sind. Damit können Druckteile mit verschiedener Führungsfläche
entsprechend verschiedenem technologischen Bedarf verwendet und leicht gewechselt
werden.
Die Druckteile 7 können also an die Siebe 2 bzw. 3 angepreßt werden. Der zwischen den
Sieben entstehende Druck wird von den Stützelementen 14 an der Gegenseite
aufgefangen. Durch das Verstellen kann so die Position des Druckteiles 7 den
verschiedenen Suspensionshöhen zwischen den Sieben angepaßt werden.
Bei Erhöhung des Druckes in dem Anpreßelement 9 wird das betreffende Sieb verstärkt
in Richtung zum Stützelement 14 gedrückt. Dadurch erfährt die Suspension zwischen
den Sieben einen erhöhten Druck. Der ausgepreßte wäßrige Teil der Suspension haftet
als Film am Sieb und wird etwa mit der Siebgeschwindigkeit in den Einlaufkeil zwischen
der Führungsfläche und dem Sieb transportiert und dort auch teilweise zurück
umgelenkt. Dadurch wird in diesem Bereich ein Druckanstieg erzeugt, der eine sanfte
Vorbehandlung der Suspension zwischen den Sieben bewirkt. Ein Teil des Filmes wird
als Gleitfilm zwischen dem Sieb und der Führungsfläche mitgeführt und wird am Ende
der Führungsfläche abgezogen. Bei höherer Siebgeschwindigkeit kann der Druck im
Anpreßelement 9 einfach erhöht werden.
Die in Maschinenlaufrichtung ansteigende Kontur der Führungsfläche 5 bildet mit dem
Sieb einen Druckteil. Die sinnvoll zu gestaltende Kontur der Führungsfläche kann
gerade, konkave oder konvexe Abschnitte aufweisen. Der spitze Winkel zwischen dem
Sieb und dem betreffenden Konturabschnitt liegt zwischen 10 Minuten bis 20 Grad,
wobei hier die Kontur auch stufenförmig sein kann. Die eigentliche Anpreßfläche
der Kontur, die von dem Sieb bestrichen wird, kann gerade oder gebogen - konkav oder
konvex - sein. Die Kontur kann auch einen oder mehrere Wendepunkte aufweisen. Von
allen diesen Möglichkeiten der sinnvollen Gestaltung der Kontur der Führungsfläche 5
sind in der Zeichnung nur einige Beispiele dargestellt. Siehe dazu die Führungsflächen 5
in Fig. 1 bis 4.
Die erfindungsgemäßen Leisten können in einer von unten wie von oben relativ zu den
Sieben wirkenden Anpreßeinheit verwendet werden. Letztere Möglichkeit zeigen an
Beispielen die Fig. 3 und 4. Die Gegenseite zu den Leisten 1 kann jegliche bekannte
Kontur, bzw. Konturen haben. Es kann ein flacher, konvexer oder konkaver
feststehender Schuh sein oder auch eine offene oder geschlossene Formierwalze oder eine
Saugwalze. Die Leisten 1 sind in allen bekannten Formen einsetzbar. z. B. in den
Apparaten, die aus der DE 38 30 683 A1 bekannt sind. Der große Vorteil ist, daß sich
entlang der Blattbildungszone in einfacher Weise verschiedene Behandlungszonen
einstellen lassen. Z.B. ist es oft vorteilhaft, am Anfang eine weichere Formierzone und
am Ende eine härtere Formierzone einzustellen.
Mit diesen Leisten läßt sich der Druckgradient am Einlauf zur Leiste und der Druck
zwischen den Sieben für jeden Entwässerungsbedarf im Formierbereich wunschgemäß
einstellen, womit eine optimale, gleichmäßige Formation erzielbar ist. Damit ist der
Einsatz der Leisten 1 auch im Vorderbereich der Blattformierung im Doppelsieb
möglich, wo das Material niedrigen Trockengehalt aufweist, ohne daß ein Verdrücken der
Bahn entsteht. Es kann so eine Blattqualität über das bisherige Maß hinaus erreicht
werden, wie z. B. die milchglasartige Durchsicht ohne Festigkeitsverlust der Bahn.
Claims (6)
1. Leiste (1) für die Blattbildungszone einer Doppelsieb-Papiermaschine, die quer
zur Maschinenlaufrichtung (Pfeil) durchbiegungssteif angeordnet und zum Führen
der Siebe (2 und 3) einstellbar ist, zwischen welchen Sieben eine Materialbahn
(4) zum Blatt geformt wird, wobei die Leiste (1) eine den Sieben zugewandte
Führungsfläche (5) aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Leiste (1) ein Stützteil (6) und ein mit der Führungsfläche (5)
versehenes Druckteil (7) enthält, wobei das Druckteil (7) mittels einer an dem
Stützteil (6) abgestützten Anpreßvorrichtung (8) relativ zu den Sieben (2 bzw.
3) und zu dem Stützteil (6) durch gleichzeitiges Heben und Neigen um eine in
Richtung der Leiste (1) verlaufende Schwenkachse verstellbar ist, daß die
Anpreßvorrichtung (8) ein mit einem Druckmedium beaufschlagbarer
verformbarer Schlauch ist, der in dem Stützteil (6) eingebettet ist, wobei seine
Verformung auf das Druckteil (7) wirksam ist und daß die Führungsfläche (5)
an der, in Laufrichtung gesehen, vorderen Stelle des Zusammentreffens mit dem
Sieb (2 oder 3) einen Winkel von 10 Minuten bis 20 Grad bildet.
2. Leiste nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Verbindung (10) zwischen dem Stützteil (6) und dem Druckteil (7)
vorgesehen ist, weiche beim Bewegen des Druckteils (7) relativ zum Stützteil
(6) mittels der Anpreßvorrichtung (8) den Winkel zwischen dem Druckteil (7)
und den Sieben (2 und 3) sowie zwischen dem Druckteil (7) und dem Stützteil
(6) verändert.
3. Leiste nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Druckteil (7) aus einem Kunststoff, wie z. B. Polyäthylen, hergestellt ist
und an einem Abschnitt der Führungsfläche (5) mit einer integrierten
Keramikeinlage (11) versehen ist.
4. Anpreßeinheit (12) für einen Doppelsiebformer einer Papiermaschine,
gekennzeichnet durch
Anwendung einer Anzahl der Leisten (1) nach Anspruch 1, die in
Maschinenlaufrichtung hintereinander angeordnet sind und an einem Gestell (13)
zusammengefaßt sind, das zum Positionieren relativ zu den Sieben (2 und 3)
hebbar und neigbar ausgeführt ist.
5. Anpreßeinheit (12) nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Leisten (1) von der Seite des Gestells (12) her einschiebbar sind und daß
die Druckteile (7) zu den Stützteilen (6) einschiebbar sind.
6. Anpreßeinheit für einen Doppelsiebformer einer Papiermaschine,
gekennzeichnet durch
Anwendung einer Anzahl der Leisten (1) nach Anspruch 1, weiche derart in
Maschinenlaufrichtung hintereinander angeordnet sind, daß sie die Siebe (2 und
3) im wesentlichen horizontal führen können.
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