DE69712337T2 - Satz von rippen in einer entwässerungsvorrichtung für eine papiermaschine - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft eine Papiermaschine mit einer Entwässerungsvorrichtung mit einem Satz an Rippen, wobei dieser Satz an Rippen zum Stützen und / oder Belasten eines Siebes oder Sieben bei der Papiermaschine und / oder zum Abschaben von Wasser von der Innenseite (den Innenseiten) der Schleife (Schleifen) des Siebes oder der Siebe verwendet wird, wobei der Satz an Rippen zumindest zwei Querrichtungsrippen aufweist, die bei einem Abstand zueinander in der Maschinenrichtung angeordnet sind, deren Höhenpositionen eingestellt werden können und die miteinander in Paaren mittels Mechanismen verbunden sind, die bei einem Abstand zueinander in der Querrichtung des Siebes oder der Siebe angeordnet sind, wobei in diesem Zusammenhang die Rippen unabhängig voneinander belastet werden können.
• Bei Bahnbildungseinrichtungen bei Papiermaschinen werden eine Anzahl an verschiedenen Bahnbildungselementen verwendet. Die Hauptaufgabe dieser Elemente ist es, einen Kompressionsdruck und eine Druckpulsation in der Faserlage zu erzeugen, die ausgebildet wird, wobei mittels des Druckes und der Pulsation das Ablaufen des Wassers aus der Bahn, die ausgebildet wird, verbessert wird und gleichzeitig beispielsweise ihre Bahnbildung verbessert wird. Diese Bahnbildungselemente haben verschiedene Bahnbildungsschuhe, die in der Regel mit einem gekrümmten mit Rippen versehenen Deck versehen sind und über denen Bahnbildungssiebe übereinander angeordnet sind, und wobei die zwischen den Sieben angeordnete Bahn gekrümmt wird. In dem Bereich dieser Bahnbildungsschuhe läuft das Wasser durch das an der Seite der Außenkurve angeordnete Sieb aufgrund seines Spannungsdruckes ab und dieses Ablaufen des Wassers wird durch ein Zentrifugalkraftfeld weiter unterstützt. Das Ablaufen des Wassers findet auch durch das an der Seite der Innenkurve angeordnete Sieb statt, wobei dieses Ablaufen in der Regel mittels eines in der Kammer in dem Bahnbildungsschuh vorhandenen Unterdrucks intensiviert wird. Das mit Rippen versehene Deck an dem Bahnbildungsschuh erzeugt eine Druckpulsation, wodurch sowohl das Ablaufen des Wassers unterstützt wird als auch die Bahnbildung der Bahn verbessert wird.
• Des weiteren sind aus dem Stand der Technik sogenannte MB- Einheiten (Lastelementeinheiten) bekannt, durch die zwei übereinander angeordnete Siebe normalerweise als gerader Lauf laufen. Bei den MB-Einheiten nach dem Stand der Technik befindet sich innerhalb der Schleife von einem der Siebe eine Drucklasteinrichtung und innerhalb der Schleife des anderen gegenüberstehenden Siebes ist eine Entwässerungseinrichtung eingepasst, die mit einem Satz an Führungs- und Ablaufrippen versehen ist. Wie dies aus dem Stand der Technik bekannt ist, ist diese MB-Einheit in der Regel in einem Langsiebabschnitt angeordnet, so dass der MB-Einheit ein Einzelsiebabschnitt mit beträchtlicher Länge vorangeht, bei dem ein Ablaufen einer beträchtlichen Wassermenge stattfindet, bevor die Bahn durch die MB-Einheit tritt.
• Bei den MB-Formern nach dem Stand der Technik besteht die untere Einheit aus einer Stütztafel, die aus Lastrippen besteht. Jede dieser Rippen wird separat mittels eines eigenen Lastschlauches belastet.
• Was den Stand der Technik betrifft, so wird auf das finnische Patent Nr. 90 673 der Anmelderin vorliegenden Patentanmeldung verwiesen, in dem ein Zwillingssiebbahnformer einer Papiermaschine beschrieben ist, der ein Tragsieb und ein Abdecksieb aufweist, die eine Zwillingssiebbahnbildungszone zwischen den Sieben bilden, wobei in der Zone eine Bahnbildungseinheit angeordnet ist, die eine Bahnbildungstafel und einen Wasserablaufkasten aufweist, die aneinander angeordnet sind, wobei der Ablaufkasten mit einer Anzahl an Rippen versehen ist, zwischen denen durch die Zwischenräume zwischen denen Rippen Wasser von der Bahn in einem wesentlichen Maß durch die Wirkung eines Unterdrucks in den Wasserablaufkasten abläuft, und wobei die Bahnbildungstafel dem Wasserablaufkasten zugewandt angeordnet eine Anzahl an Querrichtungsbelastungsrippen hat, die bei einem erheblichen Abstand in der Maschinenrichtung voneinander angeordnet sind, und wobei in dem Bereich der Bahnbildungseinheit das Ablaufen des Wassers so eingerichtet werden kann, dass es sowohl durch dass Abdecksieb als auch das Tragsieb auch zu der Bahnbildungstafel durch die zwischen ihren Belastungsrippen angeordneten offenen Zwischenräumen stattfindet. Bei der in dieser Veröffentlichung beschriebenen Lösung ist es als neu erachtet worden, dass aufeinanderfolgende Belastungsrippen in Paaren durch Zwischenteile miteinander verbünden sind und dass die Zwischenteile zusammen mit den an ihnen angebrachten Belastungsrippen mit Rippen versehene Schuhe bilden, die mittels Belastungsschläuchen belastet werden können, um einen auf die zwischen den Sieben angeordnete Bahn aufgebrachten Entwässerungsdruck zu erzeugen, während die Rippen des Wasserablaufkastens in einer an sich bekannten Weise als Gegenelemente für die Belastungskräfte wirken.
• In der aus dem Stand der Technik bekannten Weise sind die Rippen miteinander feststehend verbunden, wobei in diesem Zusammenhang, wenn die erste Rippe und die obere Rippe, die zwischen den Rippen angeordnet sind, Wasser entfernen, die Ganzstoffbahn dünner wird, wobei in diesem Fall die letztere Rippe bis zu einer Höhe ansteigen muss, die höher als die erste Rippe ist. Daraus folgt, dass die letztere Rippe in einem höheren Maß als die erste Rippe belastet werden muss, wobei in diesem Fall das Element zu einer geneigten Position gedreht wird und die Endstücke der Rippen von dem Sieb als ein Ergebnis des Änderns des Winkels getrennt werden. In einem derartigen Fall entfernt die Rippe kein Wasser, so dass der Belastungsdruck erhöht werden muss, um das Endstück der Rippe in einen Kontakt mit dem Sieb zu bringen. Aufgrund dieser Anwendung eines unmäßig hohen Belastungsdruckes kann die Basis des Papiers ebenfalls beschädigt werden. Außerdem ist es sehr schwierig, die letztere Rippe mit einer geringfügigen Last zu betreiben. Es ist außerdem problematisch, dass derartige Rippen nicht in eine asynchrone Bewegung gebracht werden können.
• Eine sich auf diese Probleme beziehende Lösung ist in dem finnischen Patent Nr. 95 058 (das der Druckschrift EP-A-0 712 959 entspricht) der Anmelderin der vorliegenden Patentanmeldung beschrieben, in dem ein Satz an Rippen bei einer Entwässerungsvorrichtung in einer Papiermaschine beschrieben ist, der verwendet wird, um das Sieb oder die Siebe in der Papiermaschine zu stützen / zu belasten und / oder Wasser von der Innenseite (von den Innenseiten) des Siebes oder der Siebe abzuschaben, wobei der Satz an Rippen zumindest zwei Querrichtungsrippen aufweist, die bei einem Abstand voneinander in der Maschinenrichtung angeordnet sind, deren Höhenpositionen eingestellt werden können, und die in Paaren mittels Zwischenteilen verbunden sind. Es ist als neu bei diesem Satz an Rippen erachtet worden, dass die Rippen miteinander in Paaren mittels Gelenkmechanismen mit vier Verbindungen miteinander verbunden sind, die bei einem Abstand voneinander in der Querrichtung des Siebes / der Siebe angeordnet sind, wobei in diesem Zusammenhang die Positionen der Rippen in der horizontalen Richtung unveränderlich unabhängig von den Relativpositionen der Höhe der Rippen bleiben. Diese Lösung ist jedoch nicht für eine Anwendung in Zusammenhang mit einer Rippe oder dergleichen bei einer Entwässerungsvorrichtung in einer Papiermaschine von der in dem finnischen Patent Nr. 95 935 beschriebenen Art geeignet.
• In dem finnischen Patent Nr. 95 935 ist eine Rippe für eine Entwässerungsvorrichtung bei einer Papiermaschine beschrieben, die zum Stützen und / oder zum Belasten des Siebes / der Siebe bei einer Papiermaschine und / oder zum Abschaben von Wasser von der Seite (den Seiten) des Siebes oder der Siebe verwendet wird, wobei die Rippe mittels des Druckes eines Mediums belastet wird. Zwischen der Rippe und seinem Rahmenabschnitt ist ein Druckraum ausgebildet, der durch einen flexiblen Riemen definiert ist und in den der Belastungsdruck tritt, wobei der flexible Riemen den Druckraum so definiert, dass die Wirkungsfläche der Belastungskraft unabhängig von der Bewegung der Rippe ist.
• Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Lösung vorzuschlagen, durch die die in Zusammenhang mit den Rippen gemäß dem Stand der Technik bei Entwässerungsvorrichtungen bestehenden Probleme gelöst werden können.
• Es ist eine Hauptaufgabe der Erfindung, eine Lösung vorzusehen, die für eine Verwendung in Zusammenhang mit einer Rippe, die in dem finnischen Patent Nr. 95 935 beschrieben ist, oder in Zusammenhang mit einer Rippe einer ähnlichen Art geeignet ist.
• Im Hinblick auf die Lösung der vorstehend dargelegten Aufgaben und die jener, die aus dem nachstehend aufgeführten Text hervorgehen, ist die vorliegende Erfindung hauptsächlich dadurch gekennzeichnet, dass die die Rippen in Paaren miteinander verbindenden Mechanismen Kurbelmechanismen sind.
• Bei einem erfindungsgemäßen Belastungselement sind die Wasserablaufrippen mittels eines Zwischenzapfens der Art einer Kurbelwelle miteinander verbunden, wobei in diesem Zusammenhang die Rippen unabhängig voneinander belastet und verschoben werden können.
• Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ändern, wenn ein Kurbelwellenmechanismus zum Anbringen der Rippen in Paaren verwendet wird, die Winkel zwischen den Rippen sich nicht, wobei in diesem Fall die Seiten der Rippen an den erwünschten Positionen verbleiben und die Foilwinkel wunschgemäß in dem Fall von jeder Rippe bleiben, wobei in diesem Zusammenhang die Rippe dazu gebracht werden kann, dass sie Wasser gleichmäßig entfernt. Außerdem wird in dieser Weise ein effizientes und gesteuertes Verhältnis eines Entwässerns / Belastens erzielt.
• Als weitere Vorteile der Erfindung wird erreicht, dass, wenn mit einem Abstandswinkel versehene Rippen angewendet werden, der Abstandswinkel bei jeder Rippe korrekt bleibt, da der Kurbelwellenmechanismus ein Drehen von einer der Rippen zu einer schrägen Position verhindert.
• Der erfindungsgemäße Aufbau ist insbesondere für ein derartiges Entwässern geeignet, das in dem Riemenabschnitt stattfindet, in dem ein Regeln der Belastung der Rippen erwünscht ist.
• Der erfindungsgemäße Aufbau ist außerdem für eine Verwendung bei Modernisationsprojekten von Sätzen an Entwässerungsrippen geeignet.
• Wenn die Bahn dünner wird, da das Wasser abläuft, wird mittels eines erfindungsgemäßen Aufbaus eine erhöhte Möglichkeit der Regulierung der Belastungsrippen erzielt, da jede Rippe separat belastet werden kann. Durch die Anzahl an während jedes Vorganges angewendeten Rippen wird die Qualität des Papiers beeinflusst und eine geeignete Anzahl an Rippen wird in Abhängigkeit von dem Papierganzstoff, der Laufgeschwindigkeit und der Dicke der Auslaufdüsenöffnung in dem Stoffauflaufkasten gewählt.
• Nachstehend ist die vorliegende Erfindung detaillierter unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
• Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels von einem Anwendungsfall der Erfindung.
• Die Fig. 2A und 2B zeigen schematische Darstellungen eines erfindungsgemäßen Belastungselementes in einer Belastungsposition.
• Die Fig. 3A und 3B zeigen schematische Darstellungen eines erfindungsgemäßen Belastungselementes in einer nicht belasteten Position.
• Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Anwendungsumgebung der vorliegenden Erfindung, die aus einem Former besteht, der eine Untersiebschleife 10 und eine Obersiebschleife 20 aufweist. In Verbindung mit der Untersiebschleife 10 befindet sich nach dem (nicht gezeigten) Stoffauflaufkasten ein Einzelsiebanfangsabschnitt 10a der Bahnbildungszone, wobei in dem Anfangsabschnitt aufgrund der an ihm angeordneten Wasserablaufelemente 11a die Ganzstoffbahn Wo einen bestimmten Trockengehalt erreicht und zumindest an ihrer Bodenseite einen bestimmten Couchinggrad erreicht, bevor sie in die Zwillingssiebzone eintritt, die zwischen den Sieben 10 und 20 ausgebildet ist. Die Zwillingssiebzone beginnt an der Brustrolle 21 der Obersiebschleife 20. Nach der Brustwalze 21 ist in der Zwillingssiebzone innerhalb der Untersiebschleife 10 ein Bahnbildungsschuh 12 vorhanden, nachdem eine Belastungseinheit 32 in der MB-Einheit 30 in der Zwillingssiebzone folgt, wobei in der Belastungseinheit 32 Belastungsrippen vorhanden sind, die in Paaren miteinander verbunden sind, und hintereinander angeordnet sind, wobei sich die Rippen über die gesamte Breite der Siebe 10 und 20 erstrecken.
• Das obere Sieb 10 ist so eingerichtet, dass es über den Wendewalzen 16, 17 und 18 und über die Brustwalze 21 läuft und das untere Sieb 20 läuft im Wesentlichen parallel zu dem oberen Sieb 10 unterhalb des oberen Siebes 10. Die Siebe 10 und 20 bilden einen keilförmigen Einlassspalt K, in dem die an dem unteren Sieb 10 angeordnete Bahn W&sub0; kontinuierlich zwischen den Sieben 10 und 20 mit dem Voranschreiten der Siebe gedrückt wird. Nach dem keilförmigen Einlassspalt K ist in der Richtung des Voranschreitens F die MB-Einheit 30 vorhanden, die einen Wasserablaufkasten 51 aufweist. Der Boden des Wasserablaufkastens 51 besteht aus Rippen 52, wobei Wasser aus der Bahn W&sub0; durch die zwischen den Rippen 21 in dem Wasserablaufkasten 51 angeordneten Spalte durch einen Unterdruck herausgesaugt wird. Wenn das obere Sieb 10 läuft, ruht es an den Rippen 52. Die MB-Einheit 30 hat außerdem Belastungseinheiten 32, die das Ablaufen des Wassers nach unten erlauben und an deren Oberseiten Sätze an Belastungsrippen 33 angeordnet sind. Oberhalb der Sätze an Belastungsrippen 33 sind innerhalb der Obersiebschleife 20 als Gegenabschnitte für das Druckbelasten die Rippen 52 vorhanden, die den Spalten zwischen den Rippen bei den Sätzen der Belastungsrippen 33 zugewandt angeordnet sind.
• Des weiteren ist in Fig. 1 eine Anzahl an anderen Teilen und Stützaufbauelementen zu sehen, die der Former hat und die an sich bekannt sind und in diesem Zusammenhang nicht detaillierter beschrieben werden.
• Bei den in den Fig. 2A bis 2B und 3A bis 3B gezeigten Ausführungsbeispielen besteht der Satz an Belastungsrippen 33 aus zwei Belastungsrippen 41. Die Belastungsrippe 41 weist einen Rahmenabschnitt 43 auf, an dem die Belastungsrippe 41 mittels des Gleitabschnittes 44 in dem Rahmen gestützt ist. Die Belastungsrippe 41 ist so eingepasst, dass sie sich in der vertikalen Richtung bewegt, während sie durch den Gleitabschnitt 44 gestützt ist. Die ebenen Oberseiten der Belastungsrippen 41 gleiten an der Seite des Siebes 10, 20 und belasten die Siebe, während Wasser als ein Schmiermittel wirkt. Mittels der Belastungsrippen 41 wird das aus der Bahn W&sub0; ablaufende Wasser von der unteren Seite des Siebes abgeschabt. Die Belastungsrippe 41 ist an ihrer Wirkstelle üblicherweise mittels einer fortlaufenden Gleitschiene 44 gestützt, die aus einem Teil mit dem Rahmenabschnitt 43 gestaltet ist. Vorzugsweise ist an dem unteren Rand der Belastungsrippe 41 ein flexibler Riemen 46 angebracht, der an dem Rahmenabschnitt 43 so angebracht ist, dass U-förmige Schleifen 48 nach unten weisend ausgebildet sind. An den Seiten der Rippen 41 sind außerhalb des Riemens 46 Abschirmplatten 55 angebracht, die die Bewegung des Riemens 46 zu den Seiten hin einschränken.
• Bei dem in den Fig. 2A bis 2B und 3A bis 3B gezeigten Aufbau wird die Belastungskraft erzeugt, indem der Belastungsdruck pa, pb mittels eines Mediums, wie beispielsweise Luft in dem durch den flexiblen Riemen 46, durch die Rippe 41 und durch den Rahmenabschnitt 43 definierten Raum tritt. Der Belastungsdruck pa, pb wird entlastet, indem der Druck pa, pb abgesenkt wird, und die Schwerkraft die Rippe 41 nach unten zurückkehren lässt. Der Riemen 46, dessen Dicke beispielsweise 0,1 bis 3 mm und vorzugsweise 1 bis 2 mm beträgt und der aus Gummi oder einem anderen gleichwertigen elastischen Material hergestellt ist, ist von seinem oberen Rand an der Rippe 41 und von seinem unteren Randrahmenabschnitt 43 so angebracht, dass U-förmige Schleifen 48 nach unten weisend ausgebildet sind, wobei die Schleifen eine Bewegung der Rippe 41 in der nach oben und nach unten weisenden Richtung ermöglichen. Die seitlichen Stützen 55 schränken die Erstreckung des Riemens 46 zu den Seiten hin ein, wobei in diesem Fall die Wirkfläche des Druckes nicht verändert wird, wenn sich die Rippe 41 in der Belastungsrichtung bewegt.
• Wie dies in den Zeichnungen gezeigt ist, sind die Rippen 41 in Paaren mittels eines Zwischenabschnittes 60 miteinander verbunden und sind die Rahmen 43 mittels eines Zwischenabschnittes 47 miteinander verbunden. Die Bodenabschnitte der Rahmen der Rippe 41 sind miteinander mittels Stützstäben 47 verbunden. Die oberen Abschnitte der Belastungsrippen 41 sind mittels eines Kurbelmechanismus 60 miteinander verbunden, der ein separates Belasten von jeder Rippe 41 ermöglicht und der des weiteren sicherstellt, dass die Positionen der Rippen 41 in Bezug auf die Bahn W&sub0; wunschgemäß beibehalten werden. Die Kurbelmechanismen 60 sind bei einem Abstand voneinander in der Querrichtung der Maschine angeordnet, wobei der Abstand L&sub1; ungefähr 50 bis 500 mm beträgt. Der Abstand L&sub2; zwischen den Rippen 41 beträgt ungefähr 30 bis 300 mm.
• Der Kurbelmechanismus 60 weist einen an der Rippe 41 angebrachten Armabschnitt 61 und in ähnlicher Weise einen an der anderen Rippe angebrachten Armabschnitt 62 und einen Zwischenkurbelarm 63 auf, der mit den Armabschnitten 61 und 62 mittels Gelenkverbindungen 64 und 65 verbunden ist.
• In der in den Fig. 2A bis 2B gezeigten Belastungsposition befindet sich der Kurbelmechanismus 60 in der oberen Position und bei dem in den Fig. 3A bis 3B gezeigten Zustand befindet sich der Kurbelmechanismus 60 in der unteren Position.
• Vorstehend ist die vorliegende Erfindung nur unter Bezugnahme auf ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben. Beigefügt sind die Patentansprüche dargelegt und viele Abwandlungen und Variationen sind innerhalb des Umfangs der in den Ansprüchen definierten erfinderischen Idee möglich.

Claims (5)

1. Papiermaschine mit einer Entwässerungsvorrichtung mit einem Satz an Rippen (33), wobei dieser Satz an Rippen zum Stützen und / oder Belasten eines Siebes (10) oder Sieben bei der Papiermaschine und / oder zum Abschaben von Wasser von der Innenseite (den Innenseiten) der Schleife (Schleifen) des Siebes (10) oder der Siebe verwendet wird, wobei der Satz an Rippen (33) zumindest zwei Querrichtungsrippen (41) aufweist, die bei einem Abstand zueinander in der Maschinenrichtung (F) angeordnet sind, deren Höhenpositionen eingestellt werden können und die miteinander in Paaren mittels Mechanismen (60) verbunden sind, die bei einem Abstand zueinander in der Querrichtung des Siebes (10) oder der Siebe angeordnet sind, wobei in diesem Zusammenhang die Rippen (41) unabhängig voneinander belastet werden können, dadurch gekennzeichnet, dass die Mechanismen (60) Kurbelmechanismen sind.

2. Papiermaschine gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurbelmechanismen (60) Armabschnitte (61, 62), die an den Rippen (41) angebracht sind, und einen Kurbelarm (63) zwischen den Armabschnitten (61, 62) aufweisen.

3. Papiermaschine gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass

die Papiermaschine einen Zwillingssiebbahnformer mit einer Untersiebschleife (10) und einer Obersiebschleife (20) aufweist und

der Satz an Rippen (33) innerhalb der Untersiebschleife (10) des Zwillingssiebbahnformers angeordnet ist, wobei in dem Former oberhalb des Satzes an Lastrippen (33) und innerhalb der Obersiebschleife (20) als Sicherungsabschnitte für das Druckbelasten Rippen (52) eines Wasserablaufkastens (51) angeordnet sind, wobei die Rippen (52) so angeordnet sind, dass sie den Zwischenräumen zwischen den Rippen (41) in dem Satz an Lastrippen (33) zugewandt sind.

4. Papiermaschine gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurbelmechanismen bei einem Abstand (L&sub1;) von ungefähr 50 bis 500 mm voneinander in der Querrichtung angeordnet sind.

5. Papiermaschine gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass

ein Druckraum, der durch einen flexiblen Riemen (46) definiert ist, zwischen einer Rippe (41) und ihrem Rahmenabschnitt (43) ausgebildet ist, wobei in diesen Raum der Lastdruck (pa, pb) tritt und

der flexible Riemen (46) den Druckraum so definiert, dass der Wirkungsbereich der Lastkraft unabhängig von den Bewegungen der Rippe (41) ist.