DE4026953C2 - Entwässerungsvorrichtung und Verfahren zur Entwässerung an einem Doppelsiebformer - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf die Entwässerungsvorrichtung an einem Doppelsiebformer gemäß Oberbegriff des Anspruches 1 sowie ihre vorteilhafte Verwendung.

Doppelsiebformer dieser Art können sowohl in unmittelbarer Nähe eines Stoffauflaufes betrieben werden, wobei die Suspension in einem Flachstrahl in den durch das Zusammen laufen der Siebe gebildeten Zwischenraum eingespritzt und anschließend zwischen den Sieben entwässert wird, sie können aber auch mit einer Vorentwässerungsstrecke versehen sein, in der dafür Sorge getragen wird, daß die aus dem Stoffauflauf kommende Suspension auf einem Sieb über eine bestimmte Strecke geführt wird, wobei bereits vor Eintritt in den Doppelsiebformer ein Teil des enthaltenen Wassers aus der Suspension - insbesondere nach unten - herausgeführt werden kann. Der Vorentwässerungsstrecke folgt dann die Vorrichtung der hier beschriebenen Art, wobei in der Regel die vorentwässerte Suspension auf dem Sieb verbleibt und unter Hinzuführen eines weiteren Siebes der Doppelsiebformer gebildet wird.

Eine Entwässerungsvorrichtung an einem Doppelsiebformer mit einem anfangs im Obersieb befindlichen, offenen, drehbaren Formierzylinder, anschließend einem nicht mitlaufenden Entwässerungsabschnitt und einem diesem folgenden weiteren offenen, drehbaren Formierzylinder ist beispielsweise aus der europäischen Patentschrift EP 0 101 709 bekannt. Bei dieser Vorrichtung sind alle Maßnahmen so getroffen, daß im Bereich des Doppelsiebes die Entwässerung überwiegend nach oben erfolgt.

Bei anderen Ausführungsformen, die z. B. durch die Patentschrift US 4,414,061 beschrieben werden, wird durch einen in das Obersieb eintauchenden Formierschuh ein Entwässerungsabschnitt für einen Teil des Wassers gebildet, während weitere Unterdruck erzeugende Entwässerungselemente, die wahlweise umlaufend oder stillstehend sein können, vor und hinter diesem Entwässerungsabschnitt im Untersieb angeordnet sind, wobei durch diese ein weiterer Teil des Wassers nach unten abgezogen wird.

Eine wiederum andere Ausführungsform ist aus der deutschen Patentschrift der Anmelderin mit der Nummer 31 38 133 bekannt. Dort wird vorgeschlagen, für die gesamte im Doppelsiebbereich stattfindende Entwässerung Umlenkelemente im Ober- und Untersiebbereich anzuordnen, so daß sich die zwischen diesen hindurchgeführten Siebe in einer zweckdienlichen Form ausbilden können.

Aus der EP 0 371 786 A2 ist eine Entwässerungsvorrichtung an einem Hybridformer bekannt, bei der nach Zulaufen des Obersiebes über eine einfache Leitwalze ("guide roll") stromab mit Hilfe von beidseitig der Siebe angebrachten Leisten entwässert wird. Dieser beschriebene Former enthält im Bereich der initialen Entwässerung keine Formierwalze.

Die nicht vorveröffentlichte Patentanmeldung DE 40 02 305 beschreibt einen gattungsbildenden Doppelsiebformer, bei dem im Ober- und Untersieb stationäre Entwässerungsabschnitte vorhanden sind, die so ausgebildet sind, daß in diesen Bereichen sowohl im Untersieb als auch im Obersieb stationäre das Sieb berührende Leisten vorhanden sind, von denen das Wasser von den Sieben aus dem Siebbereich abgeleitet wird. In einer besonderen Ausführungsform spannen die stationären, im Obersieb quer zur Laufrichtung angeordneten, das Sieb berührenden Leisten mit ihren dem Sieb zugewandten Berührungsflächen eine konvexe Fläche auf. Die in dieser Anmeldung genannte Lösung sieht eine relativ starre Führung der beiden Siebe durch die beiden angeführten Entwässerungsabschnitte vor, was die exakte Einstellung der gegeneinander arbeitenden Leisten (jeweils im Ober- oder Untersieb) erforderlich macht. Ferner ist es nicht immer auszuschließen, daß die Vorteile des bekannten Erfindungsgegenstandes mit einem höheren Siebverschleiß erkauft werden müssen, da erfahrungsgemäß eine größere Anzahl von Leisten auch die Siebe stärker beansprucht.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Doppelsiebformer zu schaffen, in dem beide Siebe flexibel durch die Entwässerungsabschnitte geführt sind bei gleichzeitiger sehr guter Entwässerungs- und Formierwirkung. Der Verschleiß der Siebe und Leisten soll dabei möglichst gering gehalten werden.

Durch die im Anspruch 1 vorgeschlagenen Maßnahmen wird die genannte Aufgabe gelöst.

In den Ansprüchen 14 und 15 werden geeignete Verfahren zur Lösung der Aufgabe angegeben.

Die vorgeschlagene erfindungsgemäße Lösung führt dazu, daß beim Vorbeilaufen der beiden zusammengeführten Siebe am im Obersieb liegenden bogenförmigen Formierschuh eine kraftschlüssig kontrollierbare Berührung erfolgt, bei der auf etwa eingetretene Flächengewichtsänderungen der eingeschlossenen Suspensionsschicht flexibel reagiert werden kann. Die Nachstellung etwa von Gegenleisten entfällt.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist insbesondere geeignet, eine gewünschte und teilweise intensive Druckbehandlung zur Formationsverbesserung und generell eine höhere Entwässerungsleistung sicher zu stellen. Dies wird u. a. durch eine zuerst pulsationsfreie gleichmäßige Entwässerung auf kurzer Strecke, z. B. 200 mm, und dann durch nachfolgende Entwässerung mit häufiger Richtungsumkehr ermöglicht. Im Bereich des im Obersieb liegenden nicht mitlaufenden Entwässerungsabschnittes wird dabei mit Vorteil der Abstand der aufeinanderfolgenden Leisten relativ gering, z. B. zwischen 10 bis 60 mm, gehalten, um so eine häufige Richtungsumkehr der Entwässerungsströmung zu bewirken.

Dadurch, daß der im Obersieb befindliche Entwässerungsabschnitt mit Unterdruck beaufschlagbar ist, kann bei gleicher Entwässerungsleistung der mechanische Druck der Leisten auf die Siebe relativ gering bleiben,wodurch sich die Formation vorteilhaft beeinflussen läßt. Der Druck der Leisten auf die Siebe führt nämlich zu einer Faserorientierung in Maschinenlaufrichtung. Dadurch wird das Reißlängenverhältnis längs/quer vergrößert, was je nach Papiersorte unerwünscht sein kann.

Weitere Vorteile ergeben sich dann, wenn das im Obersieb befindliche Entwässerungselement in verschiedene Zonen mit verschiedenen Drücken aufgeteilt wird.

Zu Beginn kann ein sogenannter Auto-slice von Vorteil sein, welcher das im und über dem Obersieb befindliche Wasser absaugt und besonders dann, wenn er dicht bei dem Formationszylinder angebracht ist, auch bei relativ geringer Siebgeschwindigkeit eine effektive Entwässerung erzielt.

Durch die im Untersieb befindlichen, beispielsweise federnd angebrachten oder mit besonderem Vorteil verstellbaren Leisten wird die Erzielung einer optimalen Formation wirksam unterstützt. Im Zusammenwirken mit den Leisten des im Obersieb vorhandenen Entwässerungsabschnittes ergibt sich in der Faserstoffsuspension eine häufige Umkehr der Entwässerungsrichtung.

Ein weiterer Vorteil des Erfindungsgegenstandes ist die in Sieblaufrichtung gesehen relativ kurze Länge der Entwässerungsabschnitte. Wegen des sehr intensiv entwässerungswirksamen Bereiches, der sich an den ersten Formationszylinder anschließt, kann die Umschlingung am ersten Formationszylinder sehr gering gehalten werden, was wiederum einer guten Formation dient.

Auch ist an den Leisten des im Obersieb befindlichen Entwässerungsabschnittes wegen der Kürze dieses Bereiches ein stetiger und über die Bahnbreite konstanter Siebwasserfluß vorhanden, wodurch Verschmutzungen durch Ablagerungen aus dem Siebwasser nahezu ausgeschlossen sind. Dadurch ist ein gewünschtes streifenfreies Papier erzeugbar. Durch mindestens ein nachfolgendes weiteres Entwässerungselement wird die Blattbildung abgeschlossen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung sowie besonders vorteilhafte Ausführungen werden durch Zeichnungen wie folgt erläutert. Dabei sind dargestellt durch

Fig. 1 schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Entwässerungsvorrichtung, eingesetzt nach einer Langsieb-Vorentwässerung;

Fig. 2 schematisch den Erfindungsgegenstand an einem sog. GAP-Former.

In Fig. 1 sind ein Obersieb 1 mit Umlenkwalze 3 und ein Untersieb 2 sichtbar, welche im Wirkungsbereich einer - insbesondere - offenen Formierwalze 4 zusammengeführt werden und dadurch eine Doppelsiebzone bilden. In Laufrichtung gesehen hinter der Stelle der Siebzusammenführung befinden sich ein Entwässerungsabschnitt 5 mit Leisten 7 im Obersieb derart, daß das Doppelsieb bogenförmig um diesen Abschnitt herumgeführt sind, somit eine Vorrichtung mit gebogenen Entwässerungsabschnitten, in denen die Entwässerungswirkung durch Siebspannung und Zentrifugalwirkung weiter erhöht werden kann. Der Entwässerungsabschnitt 5 weist anfänglich einen Auto-slice 13 auf, dem hier zwei weitere mit Unterdruck beaufschlagbare Saugzonen folgen, wobei das abgesaugte Wasser im Wasserkasten 8 gesammelt und über die Leitung 9 abgeführt wird. Die Lage des Entwässerungsabschnittes 5, relativ zu den Sieben, kann durch eine nicht dargestellte Verstellvorrichtungen variierbar sein. Die vom unteren Entwässerungsabschnitt 6 kommende Wassermenge wird über einen Wasserkasten 12 gesammelt und abgeleitet.

Hinter - in Sieblaufrichtung gesehen - den beiden Entwässerungsabschnitten 5 und 6 folgt ein weiteres Entwässerungselement 11 - hier als mit zum Sieb hin offenen, in Umfangsrichtung angeordneten Rillen versehene, umlaufende Walze im Untersieb 2, von welcher das aus der Suspension stammende Wasser in den Wasserkasten 15 abgeschleudert wird und abgeführt werden kann. Es ist auch denkbar, hier eine Saugwalze zu verwenden. Hinter einer weiteren Umlenkwalze 16 und einem folgenden Saugkasten 17 werden die Siebe getrennt, das Obersieb 1 zur Walze 3 zurückgeleitet und das Untersieb 2 mit dem darauf befindlichen Stoffmaterial der Weiterbehandlung des Stoffes zugeführt.

Fig. 2 zeigt den Erfindungsgegenstand, an einer Papiermaschine ohne Vorentwässerungsstrecke eingesetzt. Ein Stoffauflauf 20 bildet einen Flachstrahl 21, der direkt in den Zwischenraum zwischen die beiden zusammenlaufenden Siebe eingegeben wird. Ein so gestalteter Doppelsiebformer wird in Fachkreisen auch GAP-Former genannt. Die dargestellte Ausführung hat im Untersieb 2 den Formationszylinder 4, den die Siebe in vorteilhafter Weise auf einem Umschlingungswinkel alpha von etwa 15-45° berühren, was einer Länge von unter 400 mm entspricht. Bei dieser sehr kompakten, für bestimmte Papiersorten günstigen Anordnung können die Vorteile des Erfindungsgegenstandes ebenfalls voll ausgenutzt werden. Wie dargestellt, werden die beiden Siebe in Laufrichtung hinter den Entwässerungsabschnitten 5 und 6 über einen gewölbten Schuh 19 einer im Untersieb liegenden Saugwalze 11′ und sodann einer im Obersieb liegenden Saugwalze 11′′ zugeführt. Danach erfolgt die Siebtrennung.

Claims (15)

1. Vorrichtung zur Entwässerung an einem Doppelsiebformer mit einem über Führungswalzen (3) geführten oberen Sieb (1) und einem über Führungswalzen geführten unteren Sieb (2), wobei sich zwischen den Sieben ein Aufnahmeraum für die zu entwässernde Suspension bildet und in Laufrichtung betrachtet zu Anfang der Vorrichtung ein innerhalb eines Siebes (1, 2) befindlicher Formierzylinder (4) vorhanden ist, welchem stromabwärts weitere Entwässerungsabschnitte (5, 6) folgen, von denen der obere Entwässerungsabschnitt (5) stationäre, im Obersieb quer zur Laufrichtung angeordnete, das Sieb berührende Leisten (7) enthält, die mit ihren dem Sieb zugewandten Berührungsflächen eine konvexe Fläche aufspannen, von denen das Wasser vom Obersieb (1) aus dem Siebbereich in einen Wasseraufnahmekasten (8) abgeleitet wird, der mit Unterdruck beaufschlagbar ist und eine Ableitung des dort gesammelten Wassers ermöglicht und bei dem ferner in der Nähe des genannten Entwässerungsabschnittes (5) ein weiterer Entwässerungsabschnitt (6) im Untersieb (2) vorgesehen ist, sowie daß ein weiteres in Sieblaufrichtung später liegendes Entwässerungselement (11) vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Entwässerungsabschnitt (6) ohne das untere Sieb (2) berührende stationäre Teile ausgebildet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der innerhalb eines Siebes (1, 2) befindliche Formierzylinder (4) ein offener Formierzylinder ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Leisten (7) des im Obersieb befindlichen, stationären Entwässerungsabschnittes (5) in ihrer Position zum Sieb einstellbar ausgeführt sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Leisten (7) des im Obersieb befindlichen, stationären Entwässerungsabschnittes (5) in Anpreßrichtung federnd befestigt sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilung der Leisten des oberen Entwässerungsabschnittes (5) einen Betrag zwischen 30 und 130 mm hat.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an dem im Untersieb befindlichen Entwässerungsabschnitt (6) Unterdruck angelegt werden kann.

7. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das weitere in Sieblaufrichtung nach dem stationären Entwässerungsabschnitt (5, 6) liegende Entwässerungselement (11) eine Entwässerung überwiegend durch das Untersieb (2) bewirkt.

8. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das weitere in Sieblaufrichtung nach dem stationären Entwässerungsabschnitt (5, 6) liegende Entwässerungselement (11) eine Entwässerung überwiegend durch das Obersieb (1) bewirkt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Entwässerungselement (11) eine drehbare geschlossene Walze ist, die innerhalb des Siebes angeordnet ist, welches dem gegenüberliegt, durch das hier entwässert wird.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Entwässerungselement (11) eine drehbare offene Formierwalze ist, die innerhalb des Siebes angeordnet ist, durch das hier entwässert wird.

11. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Entwässerungselement (11) ein feststehender Saugkasten oder eine drehbare Saugwalze ist, der bzw. die innerhalb des Siebes angeordnet ist, durch das hier entwässert wird.

12. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Siebe (1, 2) den Formierzylinder (4) mit einem Winkel von 15-45° umschlingen.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Formierzylinder (4) im Bereich der Umschlingung mit Unterdruck beaufschlagbar ist.

14. Verfahren zur Entwässerung einer Suspension an einem Doppelsiebformer in einer Kombination von Langsieb- und Doppelsiebpapiermaschine mit einem über Führungswalzen (3) geführten oberen Sieb (1) und einem über Führungswalzen geführten unteren Sieb (2), zwischen denen sich beim Zusammenlaufen ein Aufnahmeraum für die zu entwässernde Suspension bildet und mit einem Formierzylinder (4), der sich, in Laufrichtung betrachtet, zu Anfang des Doppelsiebbereiches innerhalb eines Siebes (1, 2) befindet, wobei

• a) eine durch das Untersieb (2) gerichtete Vorentwässerung auf einem Langsieb erfolgt, bevor die Suspension in den Doppelsiebbereich gelangt,
• b) stromabwärts weitere Entwässerungsschritte folgen, von denen
• b1) einer als durch das Obersieb (1) gerichtete Entwässerung mit im Obersieb quer zur Laufrichtung angeordneten, das Sieb berührenden Leisten (7) erfolgt, die mit ihren dem Sieb zugewandten Berührungsflächen eine konvexe Fläche aufspannen, von denen das Wasser vom Obersieb (1) aus dem Siebbereich mit Unterdruck abgeleitet wird,
• b2) der andere als eine durch das Untersieb (2) gerichtete Entwässerung in der Nähe der durch das Obersieb (1) gerichteten Entwässerung vorgesehen ist und wobei dieser Entwässerungsschritt ohne das untere Sieb (2) berührende stationäre Teile durchgeführt wird,
• c) sowie ein weiterer in Sieblaufrichtung gesehen späterer Entwässerungsschritt erfolgt.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß zu entwässernde Suspension durch einen Stoffauflauf (20) als Flachstrahl (21) in den durch das Zusammenführen der Siebe (1, 2) entstehenden Stoffaufnahmeraum eingeführt wird.