DE4400782A1 - Doppelsieb-Former - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Doppelsieb-Former zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere Papierbahn, aus einer Faserstoffsuspension.

Die Erfindung geht aus von dem aus der GB-PS 1,125,906 bekannten Doppelsiebformer. Aus dieser Veröffentlichung sind die im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale bekannt.

Diese besagen mit anderen Worten: Das Bilden der Faserstoffbahn aus der vom Stoffauflauf zugeführten Stoffsuspension erfolgt ausschließlich zwischen zwei Siebbändern. Es fehlt also eine sogenannte Ein-Sieb-Vorentwässerungsstrecke. In einem ersten Abschnitt der Doppelsiebzone bilden die beiden Siebbänder miteinander einen keilförmigen Einlaufspalt; in diesen mündet ein aus dem Stoffauflauf kommender Stoffsuspensionsstrahl. Dieser trifft auf die beiden Siebbänder an einer Stelle, wo diese über ein gekrümmtes Entwässerungselement laufen; dies ist im Falle der genannten GB-PS ein stationärer, gekrümmter Formierschuh. Dessen gekrümmte Siebführungsfläche ist aus zahlreichen Leisten gebildet mit dazwischen befindlichen Entwässerungsschlitzen. Diesem Formierschuh folgt (in einem zweiten Abschnitt der Doppelsiebzone) eine in der anderen Siebschlaufe angeordnete Entwässerungsleiste und hinter dieser eine in der zuerstgenannten Siebschlaufe angeordnete (und von einem ersten Saugkasten gebildete) Entwässerungsleiste. Schließlich folgen in einem dritten Abschnitt der Doppelsiebzone mehrere als Flachsauger ausgebildete stationäre Entwässerungselemente.

Mit Doppelsiebformern der bekannten Art versucht man schon seit Jahrzehnten, Faserstoffbahnen (insbesondere Papierbahn) möglichst hoher Qualität und mit relativ hohen Arbeitsgeschwindigkeiten herzustellen. Aufgrund der Bahnbildung zwischen zwei Sieben wird insbesondere erreicht, daß die fertige Faserstoffbahn auf beiden Seiten weitgehend gleiche Eigenschaften aufweist (geringe "Zweiseitigkeit"). Schwierigkeiten bereitet es jedoch, eine möglichst gleichmäßige Faserverteilung in der fertigen Faserstoffbahn zu erzielen. Mit anderen Worten: Es macht Schwierigkeiten, eine gute "Formation" zu erzielen. Denn während der Bahnbildung besteht ständig die Gefahr, daß sich Fasern zu Flocken zusammenballen. Man bemüht sich deshalb, im Stoffauflauf einen möglichst flockenfreien Stoffsuspensionsstrahl zu bilden (z. B. mit Hilfe eines Turbulenzerzeugers). Außerdem bemüht man sich, während der Bahnbildung die Entwässerung der Faserstoffsuspension derart zu beeinflussen, daß eine "Rück-Flockung" möglichst vermieden wird oder daß nach einer eventuellen Bildung von Flocken wieder eine "Entflockung" (d. h. eine Auflösung der Flocken) stattfindet.

Es ist bekannt, daß ein im ersten Abschnitt der Doppelsiebzone angeordnetes gekrümmtes Entwässerungselement, insbesondere ein gemäß der genannten GB-PS 1,125,906 ausgebildeter stationärer gekrümmter Formierschuh der Gefahr der Rückflockung entgegenwirkt. Dies trifft auch zu für die in der GB-PS im zweiten Abschnitt der Doppelsiebzone angeordneten Entwässerungsleisten trotzdem ist bei der Anordnung gemäß dieser GB-PS die Gefahr der Rückflockung nicht vollkommen beseitigt. Da nämlich dort die Anzahl der Entwässerungsleisten sehr geringt ist, findet ein großer Teil der Bahnbildung im Bereich von nachfolgenden flachen Saugkästen statt. Diese haben zwar eine hohe Entwässerungsleistung, so daß im Bereich des letzten Flachsaugers die Bahnbildung beendet werden kann (d. h. im Bereich der Flachsauger endet die sogenannte Hauptentwässerungszone, in der ein Teil des Fasermaterials noch in Form einer Suspension vorliegt). Die Flachsauger sind jedoch nicht in der Lage, eine Rückflockung zu vermeiden oder entstandene Flocken wieder aufzulösen.

Um die zuletzt geschilderten Schwierigkeiten zu beheben, ist eine unter der Bezeichnung "Duoformer D" bekanntgewordene Bahnbildungseinrichtung entwickelt worden (TAPPI Proceedings 1988 annual meeting, Seiten 75 bis 80). Diese bekannte Bahnbildungseinrichtung ist Teil eines Doppelsiebformers, der eine Einsieb-Vorentwässerungszone aufweist. In der Doppelsiebzone ist in der einen Siebschlaufe eine Vielzahl von festen, aber einstellbar abgestützten Leisten vorgesehen, und zwar an der Unterseite eines nach oben entwässernden Saugkastens. Außerdem sind in der anderen Siebschlaufe eine Vielzahl von nachgiebig abgestützten Leisten vorgesehen.

Es ist eine Eigenart der verschiedenen Doppelsiebformer, nur in einem relativ engen Sorten- und niedrigen Gewichtsbereich optimale Ergebnisse zu erbringen. Schwerere Sorten bei geringen Geschwindigkeiten sind bis heute lediglich auf sogenannten Hybrid-Formern herstellbar, deren Doppelsiebbereich eine Vorentwässerungsstrecke vorgeschaltet ist, in der nur durch ein Sieb entwässert wird.

Eine ähnlichen Ausführung eines Doppelsiebformers ist aus der DE-OS 40 02 304 A1 bekannt. In dieser Ausführung wird besonderer Wert auf den Versatz der Entwässerungsleisten mit gleichzeitiger Bewegung der Leisten in Maschinenrichtung und einen bogenförmigen Siebverlauf gelegt.

Die mit diesem Doppelsiebformer gemachten Erfahrungen bei der Blattbildung haben gezeigt, daß bei ausreichend großer Entwässerung im Doppelsiebbereich die vorformierte Bahn der Vorentwässerungsstrecke vollkommen umformiert wird. Mit steigenden Bahngewichten läßt jedoch diese Eigenschaft der Hybrid-Former nach, da aus Kapazitätsgründen der Wassergehalt der in den Doppelsiebbereich einlaufenden Bahn reduziert werden muß.

Des weiteren wird bei größer werdenden Bahngewichten die Formation auf der Vorentwässerungsstrecke immer schlechter, weil die Wirkung der Entwässerungselemente aufgrund der größer werdenden Blattdicke und der geringer werdenden Geschwindigkeit immer mehr nachläßt. Auch die größer werdende Zeitspanne, von der turbulenten Stoffströmung beim Verlassen des Stoffauflaufs bis zum Immobilitätspunkt der Faser, trägt zu einer flockigen Formation bei.

Die Aufgabe der Erfindung liegt darin, die Vorteile der Doppelsiebblattbildung auch auf schwerere Papier- und Kartonsorten auszudehnen hinsichtlich Formation und breiterem Gewichtsspektrum.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.

Der Erfinder hat folgendes erkannt:
Eine Formationsverbesserung wird dadurch erreicht, daß

• 1. die Entwässerungsstrecke drastisch reduziert wird und dadurch die Turbulenz des Stoffauflaufstrahles über einen größeren Entwässerungsbereich wirksam bleibt.
• 2. die Entwässerung nach beiden Seiten der Bahn erfolgt und dadurch der Einfluß der Entwässerungselemente wesentlich stärker zur Geltung kommt,
• 3. die Suspension zwischen den Sieben durch mehr oder weniger tiefes Anstellen oder Verschieben der Entwässerungselemente gegeneinander Scherkräften ausgesetzt werden kann, die bei einer Einsiebentwässerung nicht erzeugbar sind.

Die Aufgabe der Erfindung, über einen weiten Erzeugnis- und Gewichtsbereich brauchbare Ergebnisse zu erzielen, wird also dadurch erreicht, daß im Blattbildungsbereich, d. h. bis zum Immobilitätszustand der Fasern keine gekrümmten Entwässerungselementen wie Formierschuhe, Formierwalze oder dergleichen verwendet werden, die eine Wählbarkeit des Entwässerungsdruckes verhindern.

Die Entwässerungsstrecke besteht im wesentlichen aus einer nahezu keilförmigen Anordnung der beiden Siebe, welche von Entwässerungselementen abgestützt werden.

Gegenüberliegende Entwässerungselemente sind derart einstellbar, daß der Abstand der Siebe zueinander druckabhängig oder wegabhängig veränderbar ist und zwischen den Sieben ein wählbarer Entwässerungsdruck in der Stoffsuspension erzeugt werden kann. Unter dem Entwässerungsdruck werden sich die Siebe abhängig von der Siebspannung und dem Abstand der Entwässerungselemente deformieren. Dies hat eine Relativbewegung der Stoffsuspension gegenüber den Sieben zur Folge und führt zu Scherkräften in der Suspension. Hierdurch wird eine vorzeitige Versiegelung der siebseitigen Außenschichten der entstehenden Stoffbahn vermieden, so daß diese Schichten weiterhin gute Wasserdurchlässigkeit und damit gute Entwässerungseigenschaften behalten.

Wesentlich hierfür ist auch, daß die Siebbahnen beim Durchlaufen der Entwässerungsstrecke eine Art schlangenförmige Bewegungen über die Entwässerungsleisten vollführen und dadurch die Entwässerung der Bahn wesentlich begünstigen.

Die Entwässerungselemente der beiden Siebe sind bevorzugt auf einer der Seiten fest und auf der anderen Seite elastisch vorgesehen.

Möglich ist hier auch eine Ausgestaltungsform, in der sich feste und elastische Entwässerungsleisten abwechseln, bzw. eine Anordnung von Leisten, in der der Abstand von Leiste zu Leiste kontinuierlich von einem großen Anfangsabstand auf einen kleinen Endabstand reduziert wird. Hierdurch ist eine Anpassung der Entwässerungsstoß-Sequenz an die zunehmende Immobilität der Fasern im Laufe des Entwässerungsprozesses möglich.

Die Entwässerungsstrecke mündet in eine bekannte Anordnung gleich Doppelsieb-Formern, und ist nicht wesentlich für die vorbeschriebene Erfindung.

Die Erfindung ist anhand der Figuren näher erläutert. Darin ist im übrigen folgendes dargestellt:

Fig. 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Doppelsiebformer.

Fig. 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Doppelsiebformer mit einem schematisch dargestellten Stoffauflauf 1, der seine Suspension auf ein untenliegendes Sieb S1, welches über eine Brustwalze an den Stoffstrahl herangeführt wird, abgibt. Zu Beginn der Entwässerungszone ist ein ebenes Entwässerungselement 2 zu sehen, in dessen Bereich das Decksieb S2 über eine Leitwalze an die ausgebreitete Stoffsuspension herangeführt wird. Die Stoffsuspension wird von beiden Sieben S1 und S2 sandwichartig eingeschlossen. Im weiteren Verlauf der Entwässerungsstrecke sind eine Vielzahl von Entwässerungsleisten 3 gezeigt, die einerseits versetzt angeordnet sind und andererseits in relativ großen Abständen zueinander stehen. Erfindungsgemäß reduzieren sich die Abstände der einzelnen Entwässerungsleisten. Im weiteren Verlauf der Entwässerungsstrecke liegen am Ober- und Untersieb jeweils Entwässerungskästen 4.1 und 4.2 an, welche jeweils eine Vielzahl von Entwässerungsleisten beinhalten. Zumindest der obere Entwässerungskasten 4.1 ist besaugt vorgesehen, und in diesem Bereich erreicht der Abstand der einzelnen Entwässerungsleisten einen minimalen Wert. Im weiteren Verlauf der Siebstrecke folgt ein Trennelement in Form eines einseitig angeordneten Saugkastens 5, der in der Siebschlaufe des unteren Siebes S1 angeordnet ist, und der für eine einwandfreie Trennung des Obersiebes S2 von der Papierbahn sorgt. Das Obersieb S2 wird über mehrere Leitwalzen wieder zurückgeführt, während das untere Sieb die daraufliegende Papierbahn im weiteren Verlauf an einen Abnahmefilz übergibt und danach auch wieder zurückgeführt wird.

Claims (6)

1. Anordnung von Entwässerungsleisten in einer Papiermaschine insbesondere in einem Doppelsieb-Former mit mindestens zwei Entwässerungszonen, wobei die erste Zone die Zone der initialen Entwässerung und die zweite und die nachfolgenden Zonen Nachentwässerungszonen darstellen; die Anordnung ist mit folgenden Merkmalen ausgestattet:

• 1.1 es sind in der ersten Zone auf beiden Seiten der Bahn Entwässerungsleisten angeordnet;
• 1.2 die Entwässerungsleisten der ersten Zone sind so angeordnet, daß sie das Doppelsieb zwingen - bezogen auf die Mittellinie zwischen den Sieben - einem schlangenlinienartigen Verlauf zu folgen;
• 1.3 der ersten Zone folgt eine zweite Entwässerungszone, in der weitere Entwässerungsleisten mit folgenden Merkmalen auf beiden Seiten des Siebes angeordnet sind:
• 1.3.1 die Abstände der einzelnen Leisten untereinander sind klein, bezogen auf die Abstände in der ersten Entwässerungszone;
• 1.3.2 die Anzahl der Leisten ist größer als die Anzahl der Leisten der ersten Entwässerungszone.

2. Anordnung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Entwässerungsleisten in der ersten Zone auf einer Seite des Siebes elastisch gelagert sind und auf der anderen Seite des Siebes als feststehende Leisten ausgebildet sind.

3. Anordnung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der ersten Entwässerungszone abwechselnd elastisch gelagerte und feststehende Entwässerungsleisten vorgesehen sind.

4. Anordnung gemäß Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß der zweiten Entwässerungszone weitere beliebig gestaltete Entwässerungszonen folgen.

5. Anordnung gemäß Anspruch 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Entwässerungszone in unmittelbarer Nähe des Stoffauflaufes angeordnet ist.

6. Anordnung gemäß Anspruch 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstände der Entwässerungsleisten der ersten Entwässerungszone sich kontinuierlich verringern.