-
HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
-
Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Ablaufenlassen
einer Faserpulpesuspension, wobei bei diesem Verfahren die Faserpulpesuspension
in einen Entwässerungsraum
eingebracht wird, der zwischen einem ersten Sieb und einem zweiten
Sieb angeordnet ist, Wasser und eine pulverartige Substanz aus der
Suspension in dem Entwässerungsraum
durch die Siebe entfernt werden, die in der gleichen Richtung wie
die Faserpulpesuspension laufen, wobei die Siebe so angeordnet sind,
dass sie in einer derartigen Weise laufen, dass der Entwässerungsraum
von dem Zuführende
der Pulpe zu dem Abgabeende hin konvergiert, und Druckimpulse in
der Faserpulpesuspension entlang der Länge des Entwässerungsraums
mit Druckimpulselementen erzeugt werden, die an entgegengesetzten Seiten
der Siebe relativ zu der Faserpulpesuspension sich befinden und
in Kontakt mit den Sieben stehen oder bei einem Abstand von diesen
sich befinden.
-
Die
vorliegende Erfindung bezieht sich außerdem auf ein Gerät zum Ablaufenlassen
einer Faserpulpesuspension, wobei das Gerät einen Entwässerungsraum
aufweist, der durch ein erstes Sieb und ein zweites Sieb definiert
ist, die in seiner Längsrichtung
laufen, und wobei zu einem Ende von diesem die Faserpulpesuspension
aufgebracht wird, und in entsprechender Weise die Faserpulpesuspension von
einem zweiten Ende in einer derartigen Weise abgegeben wird, dass
Wasser aus der Faserpulpesuspension in dem Entwässerungsraum entfernt wird,
wobei der Entwässerungsraum
zwischen den Sieben angeordnet ist, und wobei Wasser und eine pulverartige
Substanz durch beide Siebe entfernt werden, und wobei es Elemente
aufweist für
ein Erzeugen von Druckimpulsen in der Faserpulpesuspension, während sie
in dem Entwässerungsraum sich
befindet.
-
Bei
bekannten Lösungen
wird die Faserpulpesuspension nach der Zuführkammer des Formers zu dem
Former zum Entwässern
der Faserpulpesuspension geführt,
wodurch eine Faserbahn aus der Faserpulpesuspension in dem Former
ausgebildet wird. Der Former hat typischerweise ein oberes und ein
unteres Sieb, wobei ein Faserpulpesuspensionsstrahl von der Zuführkammer
zu dem Walzenspalt gerichtet wird, der durch das obere und das untere Sieb
ausgebildet wird. In dem Former wird Wasser typischerweise entfernt,
indem das Wasser, das durch das Sieb nach oben abläuft, mittels
Schaberklingen oder Entwässerungsfoils
wiedergewonnen wird. Unter dem unteren Sieb ist ein sog. Formerschuh
angeordnet, der bspw. aus zwei separat einstellbaren Saugkammern
besteht, durch die Wasser nach unten entfernt wird. An dem Sieb,
quer zu seiner Laufrichtung, hat der Formerschuh Entwässerungsfoils
zum Verstärken
des Entwässerns.
Die Schwäche
von einem derartigen Foilformer ist die geringe Entwässerungsleistung,
die durch die begrenzte Fähigkeit
der Entwässerungselemente
zum Entfernen von Wasser durch die Siebe bewirkt wird und durch
das vorzeitige Ablaufen der Fasermatte an der Oberfläche der
Siebe, was durch die Entwässerungselemente
bewirkt wird, wodurch verhindert wird, dass Wasser durch die Siebe
tritt. Aus diesem Grund muss zu Beginn das Entwässern außerordentlich vorsichtig ausgeführt werden,
um ein vorzeitiges Entwässern
zu verhindern, und somit muss der Entwässerungsbereich von dem Former
sehr lang sein. Dadurch wird der Former groß und folglich kostspielig
und umfangreich. Die Veröffentlichung
von dem Journal of Pulp and Paper Sciences, Band 26, Nr. 2, 2000,
von Green, S. I. "Modelling
Suction Shoes in Twin-Wire Forming: Results" bezieht sich auf das Entwässern in
Doppelsiebformern.
-
KURZBESCHREIBUNG
DER ERFINDUNG
-
Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen sehr effizienten
und gut arbeitenden Former ohne die vorstehend erwähnten Nachteile
zu schaffen.
-
Das
Verfahren der vorliegenden Erfindung ist gekennzeichnet durch Erzeugen
eines Druckimpulses in der Richtung des Entwässerungsraumes zwischen den
Sieben mit dem Druckimpulselement, das mit dem ersten Sieb in Kontakt
steht oder bei einem Abstand von diesem beabstandet ist, und gleichzeitig und
an dem gleichen Punkt relativ zu der Laufrichtung der Siebe erfolgendes
Erzeugen eines Saugimpulses für
ein Verstärken
des Druckimpulses in dem Entwässerungsraum
zwischen den Sieben mit dem Druckimpulselement, das mit dem zweiten
Sieb in Kontakt steht oder bei einem Abstand von diesem beabstandet
ist.
-
Das
Gerät der
vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass zumindest
ein Druckimpulselement an dem ersten Sieb derart angeordnet ist,
dass dieses Druckimpulselement einen Druckimpuls in dem Entwässerungsraum
zwischen den Sieben erzeugt, und dass zumindest ein Druckimpulselement
an dem zweiten Sieb derart angeordnet ist, dass das Druckimpulselement
einen Saugimpuls erzeugt zum Verstärken des Druckimpulses in dem Entwässerungsraum
zwischen den Sieben gleichzeitig und an dem gleichen Punkt relativ
zu der Laufrichtung der Siebe.
-
Die
wesentliche Idee der vorliegenden Erfindung ist es, die Faserpulpesuspension
von der Formerzuführkammer
zwischen zwei Sieben zuzuführen,
wobei Druckimpulselemente, die in Kontakt mit ihnen stehen oder
bei einem Abstand von diesen sich befinden, einen Druckimpuls in
der Richtung des Entwässerungsraums
zwischen den Sieben derart zu erzeugen, dass dann, wenn das Druckimpulselement, das
in Kontakt mit dem ersten Sieb steht, einen Druckimpuls in der Richtung
des Entwässerungsraums zwischen
den Sieben erzeugt, wobei das Druckimpulselement, das mit dem zweiten
Sieb in Kontakt steht, einen Saugimpuls, der den Druckimpuls in
dem Entwässerungsraum
zwischen den Sieben verstärkt, gleichzeitig
und an dem gleichen Punkt relativ zu der Laufrichtung der Siebe
erzeugt.
-
Darüber hinaus
ist es die wesentliche Idee einer Lösung gemäß einem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung, die Faserpulpesuspension bei einer Entwässerungskammer
anzuwenden, die geschlossene Seiten hat und durch die die Siebe
laufen, so dass ein konvergierender Entwässerungsraum zwischen ihnen
ausgebildet ist.
-
Die
Idee einer Lösung
von einem wiederum anderen Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ist es, den Druckimpuls, der zu dem Entwässerungsraum
gerichtet ist, und den unmittelbar danach auftretenden Druckimpuls,
der von dem Entwässerungsraum
weggerichtet ist, mit verschiedenen Druckimpulselementen zu erzeugen,
so dass sie zusammen gleichzeitig Druckimpulse erzielen, die einander verstärken und
zu dem Entwässerungsraum
gerichtet sind.
-
Ein
Vorteil der vorliegenden Erfindung ist es, dass in dieser Weise
die Entwässerungsfähigkeit
von den Entwässerungselementen
wesentlich besser ist aufgrund ihres kombinierten Effekts, was das
vorzeitige Erzeugen einer dichten Fasermatte an der Oberfläche der
Siebe verhindert.
-
KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
-
Die
vorliegende Erfindung ist in den beigefügten Zeichnungen detailliert
beschrieben.
-
1 zeigt
eine schematische Seitenschnittansicht in der Laufrichtung der Siebe
von einem Ausführungsbeispiel
eines Formers des Stands der Technik.
-
Die 2a, 2b und 2c zeigen
schematische Seitenschnittansichten in der Laufrichtung der Siebe
von einem Ausführungsbeispiel
von einem Former der vorliegenden Erfindung.
-
3 zeigt
eine nähere
schematische Seitenschnittansicht in der Laufrichtung der Siebe
von den Druckimpulselementen von einem Gerät, das zum Ausführen des
Verfahrens der vorliegenden Erfindung geeignet ist.
-
Die 4a und 4b zeigen
schematische Seitenschnittansichten in der Laufrichtung der Siebe
von den Druckimpulselementen, die in einem Gerät der vorliegenden Erfindung
angeordnet sind.
-
5 zeigt
in schematischer Weise die Versuchsergebnisse, die mit einem Gerät der vorliegenden
Erfindung erhalten werden.
-
In
den Zeichnungen ist die vorliegende Erfindung in einer vereinfachten
Art und Weise aus Gründen
der Deutlichkeit aufgezeigt. In den Zeichnungen sind mit gleichen
Bezugszeichen gleiche Teile bezeichnet.
-
DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
-
1 zeigt
eine schematische Seitenschnittansicht in der Laufrichtung der Siebe
von einem Ausführungsbeispiel
von einem Former des Stands der Technik. Die Zeichnung zeigt ein
erstes Sieb 1, das eine Schleife um Führungswalzen 1a herum
bildet. Außerdem
ist ein zweites Sieb 2 gezeigt, das in ähnlicher Weise eine geschlossene
Schleife um eine Spannwalze 8 und Führungswalzen 2a ausbildet
und wobei gestützt
durch diese eine Faserpulpesuspension 3 in der Bahnformerpartie
befördert
wird, während sie
entwässert
wird. In der Zeichnung zeigen Pfeile 4 schematisch das
Ablaufen von Wasser. Ein Strahl von einer Zuführkammer 5 wird zu
einem Raum zwischen dem ersten Sieb 1 und dem zweiten Sieb 2 aufgebracht,
wodurch die Faserpulpesuspension 3 in einem Entwässerungsraum 9 in
beiden Richtungen entwässert
wird. Drainagefoils oder Entwässerungsfoils 6 unter
dem zweiten Sieb 2 werden verwendet, um die Siebe gegen
Saugkästen 7 an
der Seite des ersten Siebes 1 zu pressen, wodurch Druckimpulse in
der Bahn erzeugt werden und Wasser 4 zu der Seite des ersten
Siebs 1 hin mittels der Bewegungsenergie und des Unterdrucks
in den Saugkästen 7 entfernt
wird. Das Wasser 4 wird zu der Seite des zweiten Siebs 2 mittels
des Unterdrucks abgegeben, der durch die Entwässerungsfoils 6 erzeugt
wird.
-
Die 2a, 2b und 2c zeigen
schematische Schnittansichten in der Laufrichtung der Siebe von
einem Ausführungsbeispiel
eines Formers der vorliegenden Erfindung. 2a zeigt
ein erstes Sieb 1, das als eine geschlossene Schleife um
Führungswalzen 1a herum
eine Schleifenform ausbildet. Außerdem ist ein zweites Sieb 2 gezeigt,
das in ähnlicher
Weise als eine geschlossene Schleife um eine Spannwalze 8 und
Führungswalzen 2a herum
eine Schleifenform ausbildet. Die Anzahl und der Ort der Führungswalzen
kann beliebig geeignet sein, was im Allgemeinen an sich bekannt
ist und für
einen Fachmann selbstverständlich
ist. Ein konvergierender Entwässerungsraum 9 ist
zwischen den Sieben 1 und 2 ausgebildet, in den
ein Faserpulpesuspensionsstrahl 3 von einer Zuführkammer 5 aufgebracht
wird. An beiden Seiten von dem Entwässerungsraum 9 sind
an der Außenfläche der
Siebe 1 und 2 Druckimpulselemente 10 vorhanden, über die
Wasser von der Faserpulpesuspension 3 in dem Entwässerungsraum 9 in
der durch die Pfeile 11 und 12 schematisch gezeigten
Art und Weise abgegeben wird. 2b zeigt
eine Seitenschnittansicht von einem zweiten Ausführungsbeispiel eines Formers
der vorliegenden Erfindung, bei dem die Oberflächen des konvergierenden Entwässerungsraums 9 an
der Seite der Siebe 1 und 2 relativ zu der Laufrichtung
der Siebe gekrümmt
sind. 2c zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel
von einem Former der vorliegenden Erfindung, bei dem die Oberfläche des
konvergierenden Entwässerungsraums 9 an
der Seite des ersten Siebs 1 relativ zu der Laufrichtung
der Siebe gerade ist, wobei die Oberfläche an dem zweiten Sieb 2 gekrümmt ist.
-
3 zeigt
eine nähere
schematische Seitenschnittansicht in der Laufrichtung der Siebe
von den Druckimpulselementen von einem Gerät, das zum Ausführen des
Verfahrens der vorliegenden Erfindung geeignet ist. Die Zeichnung
zeigt ein erstes Sieb 1 und ein zweites Sieb 2,
zwischen denen ein konvergierender Entwässerungsraum 9 ausgebildet ist,
in den ein Faserpulpesuspensionsstrahl 3 von einer Zuführkammer
aufgebracht wird. Die Zeichnung zeigt die Zuführkammer nicht. An beiden Seiten
des Entwässerungsraums 9 sind
an der Außenfläche von den
Sieben 1 und 2 Druckimpulselemente 10a und 10b vorhanden,
die Druckimpulse in dem Entwässerungsraum 9 in
der durch die Pfeile 13 und 14 gezeigten schematischen
Art und Weise erzeugen. Die Druckimpulselemente 10a und 10b sind
an den Außenflächen der
Siebe 1 und 2 an beiden Seiten von dem Entwässerungsraum 9 derart
angeordnet, dass dann, wenn das Druckimpulselement 10a,
das mit dem ersten Sieb 1 in Kontakt steht, einen Druckimpuls 14 in
der Richtung des Entwässerungsraums 9 zwischen
den Sieben erzeugt, wobei der Druckimpuls bei der vorliegenden Erfindung
ein positiver Druckimpuls genannt wird, wobei dann gleichzeitig
das Druckimpulselement 10b, das mit dem zweiten Sieb 2 in
Kontakt steht, einen Saugimpuls 13 erzeugt, der den Druckimpuls 14 in
dem Entwässerungsraum 9 verstärkt, wobei
ein derartiger Druckimpuls in der vorliegenden Erfindung ein negativer
Druckimpuls genannt wird. Der Druckimpuls wird erzeugt, da gefiltertes
Wasser an der äußeren Fläche von
dem Sieb, das das Sieb durchdrungen hat und mit diesem befördert wird,
an der vorderen Fläche
des Druckimpulselements, das mit der Außenfläche des Siebs in Kontakt steht,
aufschlägt.
Die vordere Fläche
des Druckimpulselements ist vorzugsweise so geformt, dass die Oberfläche das
Wasser führt,
damit es zu dem Entwässerungsraum
zwischen den Sieben zurückkehrt.
Die Erzeugung eines Druckimpulses durch ein Druckimpulselement ist
ein gut bekanntes Phänomen
für einen
Fachmann und ist für
den Fachmann selbstverständlich
und wird hierbei nicht detailliert beschrieben. Die Druckimpulse 13 und 14 erzeugen örtliche
Ausbringvorgänge
in der Ablauffaserpulpesuspension 3, wobei die Ausbringvorgänge Scherkräfte erzeugen,
die Faserflocken in der Faserpulpesuspension 3 zerfasern
und somit eine Turbulenz in dem Entwässerungsraum 9 zwischen
den Sieben 1 und 2 erzeugen. Diese Turbulenz verhindert,
dass die Fasermatte zu der Oberfläche der Siebe 1 und 2 abläuft, und
da weniger Faser an der Oberfläche
der Siebe 1 und 2 abläuft, nimmt die Abgabe von Wasser von
dem Entwässerungsraum 9 durch
die Siebe 1 und 2 zu. In der Zeichnung ist die
Abgabe von Wasser durch die Siebe schematisch durch die Pfeile 11 und 12 gezeigt.
-
Die 4a und 4b zeigen
schematische Seitenschnittansichten in der Laufrichtung der Siebe
von den Druckimpulselementen, die in einem Gerät der vorliegenden Erfindung
angeordnet sind. Die Zeichnungen zeigen ein erstes Sieb 1 und
ein zweites Sieb 2, zwischen denen ein Entwässerungsraum 9 ausgebildet
ist, in den die Faserpulpesuspension 3 aufgebracht wird.
An beiden Seiten des Entwässerungsraums 9 sind
an der äußeren Fläche der Siebe 1 und 2 Druckimpulselemente 10 vorhanden, über die
Wasser von der Faserpulpesuspension 3 in dem Entwässerungsraum 9 in
der durch die Pfeile 11 und 12 schematisch gezeigten
Art und Weise abgegeben wird. Es ist für die Druckimpulselemente 10, die
bei dem Gerät
der vorliegenden Erfindung angewendet werden, wesentlich, dass das
Druckimpulselement 10 zumindest zwei Druckimpulse erzeugt,
die einander verstärken,
wobei einer von ihnen zu dem Entwässerungsraum 9 zwischen
den Sieben 1 und 2 gerichtet ist und der andere
von dem Entwässerungsraum 9 weg
gerichtet ist.
-
5 zeigt
in schematischer Weise die Versuchsergebnisse, die mit einem Gerät der vorliegenden
Erfindung erhalten werden. In der Zeichnung ist die Zuführleistung,
die mit einem Gerät
A der vorliegenden Erfindung erhalten wird, mit einem Gerät B des
Standes der Technik als eine Funktion der Siebgeschwindigkeit verglichen.
Wie dies in 5 gezeigt ist, nimmt, wenn die
Siebgeschwindigkeit zunimmt, die Zuführleistung ebenfalls zu, d.h.
die Menge an Faserpulpesuspension, die mit dem Former behandelt
wird, d.h. die Formerleistung, nimmt bei dem Gerät der vorliegenden Erfindung
bis zu einem Wert in der Größe des Eineinhalbfachen
im Vergleich zu der Leistung des Geräts aus dem Stand der Technik
zu. Dies zeigt, dass im Vergleich zu den Geräten des Stands der Technik
das Gerät
der vorliegenden Erfindung außerordentlich
effizient ist.
-
In
der vorstehend dargelegten Beschreibung und in den Zeichnungen ist
die vorliegende Erfindung lediglich in beispielartiger Weise beschrieben
und sie ist in keiner Weise darauf beschränkt, sondern der Schutzumfang
ist in den Ansprüche
definiert.