DE7817897U1

DE7817897U1 - MACHINE FOR THE MANUFACTURE OF FIBER WEB

Info

Publication number: DE7817897U1
Application number: DE19787817897
Authority: DE
Original assignee: Jm Voith 7920 Heidenenheim GmbH
Current assignee: Jm Voith 7920 Heidenenheim GmbH
Priority date: 1978-06-15
Filing date: 1978-06-15
Publication date: 1979-12-13

Description

P 3599 GM J.M. Voith GmbHP 3599 GM J.M. Voith GmbH

Kennwort: "Äquipotentialformer" HeidenheimKeyword: "equipotential former" Heidenheim

Gebrauchsmusteranmeldung G 78 17 897.9Utility model registration G 78 17 897.9

Maschine zur Herstellung von PaserbahnenMachine for the production of paserbahns

Die Erfindung betrifft eine Maschine zur Herstellung von Faserbahnen, insbesondere nach diesem Verfahren, mit einer Einrichtung zur Entwässerung von Paserstoffsuspensionen zwischen einem ersten, über Unterstützungsmittel geführten umlaufenden Band und einem zweiten, konkav auf der Suspension aufliegenden, in Längsrichtung gespannten umlaufenden Band, von denen mindestens ein Band wasserdurchlässig ist.The invention relates to a machine for the production of fiber webs, in particular according to this method, with a device for dewatering of pulp suspensions between a first circumferential belt guided over support means and a second, concave on the suspension, in the longitudinal direction stretched circumferential belt, of which at least one belt is permeable to water.

Das wasserdurchlässige Band ist meistens ein Sieb. Auch das andere Band kann wasserdurchlässig sein (Sieb oder Filz). Solche Einrichtungen sind bekannt als Doppelsiebformer, Crescentformer usw.The water-permeable band is usually a sieve. The other too Tape can be permeable to water (sieve or felt). Such devices are known as twin-wire formers, crescent formers etc.

Diese Maschinen haben gegenüber den herkömmlichen Langsiebmaschinen den Vorteil, daß nach beiden Seiten gleichzeitig entwässert werden kann und eine freie Suspensionsoberfläche während der Bahnbildung vermieden wird. Durch eine Bahnbildungszone mit sich standig verringerndem Radius versucht man, die Maschinenlänge zu reduzieren (DE-OS 2 059 962). Auch ist man bestrebt, einen Stau und dadurch bedingte relative Strömungen am Einlaufspalt sowie unkontrollierte Scherströmungen in der Entwässerungsstrecke quer zu den Bändern zu vermeiden (Zeitschrift "Das Papier", 3I.Jahrgang, Heft 1OA, I977, Seiten V 125 bis V 137).These machines have compared to the conventional Fourdrinier machines the advantage that dewatering can be carried out on both sides at the same time and a free suspension surface during web formation is avoided. Through a formation zone with itself constantly As the radius decreases, attempts are made to reduce the machine length (DE-OS 2 059 962). Efforts are also made to avoid congestion and the resulting relative flows at the inlet gap as well as uncontrolled Avoid shear currents in the drainage section across the belts (magazine "Das Papier", 3rd year, Booklet 10A, 1977, pages V 125 to V 137).

Durch diese Maßnahmen sollte man erwarten, daß ein Ausflocken der Pasern in der Suspension während der Bahnbildung weitgehend unterbleibt und daß deshalb eine viel gleichmäßigere Formation als auf dem Langsieb entsteht. In der Praxis wird aber oft dieser Verbesserungseffekt nicht erreicht. Der Erfinder hat erkannt, daß während der Bahnbildung zwischen zwei mitlaufenden Bändern (normalerweise Siebe) unerwünschte Relativbewegungen zwischen Suspension und bereits abgelagerter Faserschicht in Längsrichtung entstehen und daß diese eine wolkige und knotige Formation bewirken.As a result of these measures, it should be expected that flocculation of the fibers in the suspension will largely occur during web formation does not occur and that therefore a much more uniform formation is created than on the Fourdrinier wire. In practice, however, this is often the case Improvement effect not achieved. The inventor has recognized that during the formation of the web between two moving belts (usually sieves) unwanted relative movements between the suspension and the already deposited fiber layer in the longitudinal direction arise and that these cause a cloudy and knotty formation.

Aus diesem Grunde hat die Doppelsiebmaschine bis heute nur für eine sehr begrenzte Zahl von Papiersorten und nur für hohe Arbeitsgeschwindigkeiten Annahme gefunden oder aber für solche Produkte, bei denen ein Verzicht auf hohe Gleichmäßigkeit möglich ist, wie beispielsweise bei den inneren Schichten mehrlagiger Kartons.For this reason, the twin-wire machine has to date only been available for a very limited number of types of paper and only for high working speeds Acceptance found or for those products for which a waiver of high uniformity is possible such as the inner layers of multi-ply cardboard.

Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, die genannten Mängel zu beseitigen und mit einfachsten Mitteln unkontrollierte Relativbewegungen längs der Entwässerungsstrecke zwischen zwei umlaufenden Bändern auszuschalten.The aim of the invention is to solve the problem of eliminating the defects mentioned and making them uncontrolled by the simplest of means Eliminate relative movements along the drainage path between two revolving belts.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß entlang der Entwässerungsstrecke Druckgradienten, die im wesentlichen längs der Entwässerungsstrecke wirken, durch eine solche Anordnung und/oder Gestaltung der Unterstützungsmittel vermieden werden, welche einen Krümmungsradius des zweiten Bandes bewirkt, der an jeder Stelle ungefährThis object is achieved according to the invention in that along the drainage path pressure gradients, which act essentially along the drainage path, through such a Arrangement and / or design of the support means can be avoided which have a radius of curvature of the second band causes that at every point approximately

s cIJ s cIJ

<— m —' <- m - '

κ C^m-7 = κ C ^m -7 =

/—ν, -r Oi— kit —r ι— m -r , ,— —r / —Ν, -r Oi - kit —r ι - m -r ,, - —r

m secm sec

ι ta ···· «ft t · · · * ι ta ···· «ft t · · · *

ti·· · · ♦ ·ti ·· · ♦ ·

ist, wobei S die Spannung des zweiten Bandes, ρ der Staudruck der Suspension im Einlaufspalt zwischen den Bändern, f die Dichte der Suspension, g die Erdbeschleunigung und h die Höhe des jeweils betrachteten Punktes des zweiten Bandes gegenüber derjenigen Stelle dieses zweiten Bandes ist, an welcher die Suspension in der Entwässerungsstrecke zum ersten Mal mit beiden Bändern in Berührung ist. h ist positiv für Punkte des zweiten Bandes, welche unterhalb des Einlaufspaltes liegen, und negativ für Punkte des zweiten Bandes, welche oberhalb des EinlaufSpaltes liegen.where S is the tension of the second belt, ρ is the dynamic pressure of the suspension in the inlet gap between the belts, f is the density of the suspension, g is the acceleration due to gravity and h is the height of the respective point of the second belt compared to that point of this second belt which the suspension in the dewatering section is in contact with both belts for the first time. h is positive for points on the second strip that lie below the inlet gap and negative for points on the second strip that lie above the inlet gap.

Anders ausgedrückt kann man auch sagen, daß die Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch gelöst wird, daß die Suspension zunächst nur mit ( ) einem geringen Druck ρ zwischen die Bänder gebracht wird, von welchen das erste über konvex dem Band zugewandte Unterstützungsmittel geführt ist, während das zweite nachgiebig infolge seiner Längsspannung auf die Suspensionsschicht drückt, und daß die Unterstützungsmittel über die Länge der Entwässerungszone so angeordnet sind, daß das äußere Band Im Entwässerungsbereich mindestens annä-, hemd eine äquipotentiale Bahnkurve beschreibt, d.h. immer mitIn other words, it can also be said that the object is achieved according to the invention in that the suspension initially only with () a low pressure ρ is brought between the belts, of which the first support means facing the belt convexly is guided, while the second presses resiliently due to its longitudinal tension on the suspension layer, and that the support means so arranged along the length of the drainage zone are that the outer band in the drainage area at least approx. hemd describes an equipotential trajectory, i.e. always with

einem solchen Druck auf die Suspension einwirkt, daß geodätische Höhendifferenzen in der Bahnkurve durch verändernden Krümmungsradius des äußeren Bandes derart aufgewogen werden, daß keine Re- * lativbewegungen der Suspension gegenüber den Bändern in bzw. entgegen die Laufrichtung erfolgen.such a pressure acts on the suspension that geodetic height differences in the trajectory curve by changing the radius of curvature of the outer band are weighed in such a way that no relative movements of the suspension with respect to the bands in or against the direction of travel.

Bei dieser Anordnung muß berücksichtigt werden, daß die Höhe der Suspensionsschicht in der Entwässerungszone abnimmt, d.h. die Bahnkurve für die Unterstützungselemente ergibt sich durch Subtraktion ■ der örtlichen Suspensionshöhe von der Bahnkurve des äußeren Siebes. Da der Entwässerungsverlauf der Suspension bestimmbar ist, kannWith this arrangement it must be taken into account that the height of the suspension layer in the dewatering zone decreases, i.e. the trajectory for the support elements results from subtracting ■ the local suspension height from the trajectory of the outer sieve. Since the course of drainage of the suspension can be determined

f· die Form der Unterstützungselemente mit guter Genauigkeit iestgelegt werden.f · the shape of the support elements is laid out with good accuracy will.

j Die Bahnkurve des äußeren Bandes muß nicht stetig sein, sie kannj The trajectory of the outer band does not have to be continuous, it can

durch polygonfönnige Anordnung der unterstützungselemente des ersten Bandes angenähert werden.thanks to the polygonal arrangement of the support elements of the first Band can be approximated.

Nach einem zweiten Gedanken ist die Bahnbildungszone so angeordnet, daß sie in Laufrichtung abfällt. Dadurch wird im Verlauf der Entwässerung ein Anstieg des Entwasserungsdruckes bewirkt, was in der Regel vorteilhafter ist als der umgekehrte Druckverlauf.According to a second thought, the formation zone is arranged in such a way that that it drops in the running direction. This causes an increase in the drainage pressure in the course of the drainage, which in is usually more advantageous than the reverse pressure curve.

Nach einem anderen Gedanken ist vorgesehen, daß zumindest zu Beginn der Bahnbildung das zweite (äußere) Band oberhalb des ersten (inneren) Bandes liegt* Dadurch können die großen Wassermengen, welche zu Beginn der Entwässerung unter dem ersten Band anfallen, durch Schwerkraft zwischen den Stutzelementen entweichen, welche da;» erste Band In der KntwHsaerungszone tragen.According to another thought it is provided that at least at the beginning the second (outer) band lies above the first (inner) band during the formation of the web * This means that the large amounts of water, which occur at the beginning of the drainage under the first belt, escape by gravity between the support elements, which there;" Wear first band in the kntwsaerungszone.

; \ Ks if?L weiterhin vorgesehen, daß die Bahnbildungszone annähernd waagerecht oder leicht abfallend beginnt und sich dann in Laufrichtung mit progressiver Abwärtskrümmung fortsetzt.; \ Ks if? L also provides that the web formation zone begins approximately horizontally or slightly sloping and then continues in the running direction with a progressive downward curvature.

Im allgemeinen wird die Richtungsänderung der Bänder in der Entwässerungszone zwischen 30 und 120° liegen.In general, the change in direction of the belts in the dewatering zone be between 30 and 120 °.

Ein weiterer Gedanke sieht vor, daß der Staudruck am Beginn der Entwässerungszone zwischen den zwei Bändern nur klein ist und maximal 1 kPa beträgt.Another idea provides that the back pressure at the beginning of the dewatering zone between the two belts is only small and maximum 1 kPa.

Dieser ."taudruck wird dadurch erzeugt, daß der fStoffstrahl beim Kintritt zwischen die Bänder etwas verzögert wird. Dabei wandelt sich kinetische Energie in Druck um.This "dew pressure" is generated by the fact that the jet of substance during the Kinritt between the ligaments is somewhat delayed. It changes kinetic energy turns into pressure.

Es ist weiterhin sinnvoll, zur Unterstützung des ersten Bandes im Entwässerungsbereich die gekrümmte Oberfläche eines Saugkasten zu benutzen. Mit Hilfe des angelegten Vakuums kann die Entwässerung erhöht werden.It also makes sense to use the curved surface of a suction box to support the first belt in the drainage area to use. With the help of the applied vacuum, the drainage can be increased.

Ein anderer Gedanke sieht vor, die Spannung des äußeren Bandes durch eine bewegliche Spannwalze zu erzeugen, wobei mindestens die Hälfte, vorzugsweise jedoch die ganze Spannung durch Schwerkraftwirkung der Walze selbst und/oder von an dieser direkt oder über Hebel usw. angreifenden Zusatzgewichten erzeugt wird. Auf dieseAnother idea provides for the tension of the outer belt to be generated by a movable tension roller, with at least the Half, but preferably all of the tension by gravity the roller itself and / or by additional weights acting on it directly or via levers etc. To this

Art kann die Spannung viel exakter konstant gehalten werden % Type, the voltage can be kept constant much more precisely %

I als mit pneumatischen oder hydraulischen Mitteln. Durch diese | Maßnahme ist es möglich, die Spannung sehr genau auf dem Kon- | struktionswert zu halten und dadurch mit Sicherheit auch V'jr- I Schiebungen der Suspension gegen die Bänder während der Bahnbil- f dung genügend klein zu halten. Zur Einregulierung der genauen \ Spannung unabhängig von den Gewichten können kleine pneumatische oder hydraulische Zusatzzylinder, welche auf die Spannwalze einwirken, verwendet werden.I than with pneumatic or hydraulic means. Through this | It is possible to measure the tension very precisely on the con- | to keep the structural value and thus with certainty also to keep V'jr-I shifts of the suspension against the ligaments during the formation of the web sufficiently small. For the adjustment of the exact \ voltage regardless of the weights can be small pneumatic or hydraulic auxiliary cylinder acting on the tension roller, are used.

Die Erfindung ist anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Es ze 1 genThe invention is described in more detail with reference to the drawings. It show 1 gen

'Hf Kl κ- 1 1Ί« *> LKntfnnohnit.lG durch Bahnbllduntfneinheiten nach der Erfindung mit äquipotential gekrümmtem äußeren Band,'Hf Kl κ- 1 1Ί « *> LKntfnnohnit.lG by way of Bahnbllduntfneinheit according to the invention with equipotential curved outer band,

Fig. 4 ein Beispiel einer solchen äquipotentialen Bahnkurve für das äußere Band und4 shows an example of such an equipotential Path curve for the outer band and

Flg. 5 eine Einzelheit einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Maschine. Flg. Figure 5 shows a detail of a further embodiment of a machine according to the invention.

In Fig. 1 sind ein erstes endlos umlaufendes Band 1 und ein zweites endlos umlaufendes Band 2 in einer gekrümmten Bahnbildungsbzw. Entwässerungszone 3 mit der zu entwässernden Suspensionsschicht h zwischen sich geführt. Diese wird vom Stoffauflauf 5 zwischen die bewegten Bänder eingespritzt. Das Band 1 wird durch einen i'enl.stQhenden Gleitkörper 6 unterstutzt, welcher am oberen linde eine gekrümmte Zulauf leiste 6a besitzt, über welche das Band 1 in die Entwässerungszone J> gelangt. Nach der Entwässerungszone 3 folgt die entwässerte Bahn 7 dem Band 1. Band 2 ist über Leitwalzen 8, Spannwalze 9 und Regulierwalze 10 geführt. Mindestens eines der Bänder wird über motorisch angetriebene Walzen in Pfeilrichtung bewegt. Band 2 ist wasserdurchlässig, z.B. als Sieb, ausgebildet. Das durch das Sieb 2 in der Entwässerungszone J> hindurchtretende Wasser wird in der Wanne 11 aufgefangen und durch eine Ableitung 12 seitlich aus der Schlaufe des Bandes 2 herausgeführt. In Fig. 1, a first endlessly revolving belt 1 and a second endlessly revolving belt 2 are in a curved path formation or. Dewatering zone 3 with the suspension layer to be dewatered h between them. This is injected from the headbox 5 between the moving belts. The belt 1 is supported by a generally standing sliding body 6, which has a curved inlet strip 6a on the upper linden tree, via which the belt 1 reaches the dewatering zone J>. After the dewatering zone 3, the dewatered web 7 follows the belt 1. Belt 2 is guided over guide rolls 8, tension roll 9 and regulating roll 10. At least one of the belts is moved in the direction of the arrow via motor-driven rollers. Band 2 is water-permeable, for example as a sieve. The water which passes through the sieve 2 in the dewatering zone J> is collected in the tub 11 and led out of the loop of the belt 2 laterally through a discharge line 12.

Die Höhe zwischen Einlaufspalt der Entwässerungsstrecke und einem Punkt x^, wo der Radius des zweiten bzw. äußeren Bandes 2 zu bestimmen ist, ist mit "h" bezeichnet.The height between the inlet gap of the drainage section and a point x ^ where the radius of the second or outer band 2 is to be determined is denoted by "h".

Fig. 2 stellt eine ähnliche BahnbiIdurigseinheit dar, wobei zu Fig. 1 analoge Teile mit denselben Zahlen bezeichnet sind und die bei Fig. 1 beschriebene Funktion erfüllen. Das Band 1 ist hier ebenfalls ein Sieb, welches von einem Saugkasten 13 mit seitlichem Auslauf 14 unterstützt wird. Die Bahn 7 folgt dem Sieb 2 bis zu einer Saugwalze I5, welche die Bahn an einen Abnahmefilz ansaugt.Fig. 2 illustrates a similar web form unit, with to 1, analogous parts are denoted by the same numbers and fulfill the function described in FIG. 1. The band 1 is here also a sieve, which is supported by a suction box 13 with a lateral outlet 14. The path 7 follows the sieve 2 up to a suction roll I5, which attaches the web to a take-off felt sucks.

In Fig. 3 ist eine weitere Variante dargestellt, wobei ebenfalls gleiche Bezugszahlen wie in den Figuren 1 und 2 für gleiche Teile verwendet werden.In Fig. 3, a further variant is shown, with also the same reference numerals as in Figures 1 and 2 for the same parts be used.

Der Stoffauflauf 5 spritzt Suspension 4 zwischen die Siebe 1 und 2, welche über Leitwalzen 8, 9, 10 geführt sind und im Bereich 3 durch den gekrümmten Saugkasten I3 unterstützt sind. Das durch das Band 2 hindurchgetretene V/asser wird in die Auffangwanne 11 abgespritzt oder abgestreift und verläßt dieses seitlich durch den Ableitungskanal 12. Die Bahn 7 folgt bei der Bandtrannung dem Band bzw. Sieb 1 und wird mittels der Saugwalze I^ auf den über Leitwalze 17 herangeführten Filz l6 übernommen.The headbox 5 injects suspension 4 between the screens 1 and 4 2, which are guided over guide rollers 8, 9, 10 and are supported in area 3 by the curved suction box I3. That through the V / water that has passed through tape 2 is sprayed or stripped off into the collecting tray 11 and leaves this laterally through the drainage channel 12. The web 7 follows the belt or sieve 1 when the belt is stretched and is moved onto the guide roll by means of the suction roll I ^ 17 imported felt l6 taken over.

Der Saugkasten 13 ist in drei Saugzonen 18, 20, 22 mit seitlichen Wasserableitungen I9, 21, 23 unterteilt.The suction box 13 is divided into three suction zones 18, 20, 22 with lateral water drains 19, 21, 23.

Alternativ zur Abnahme auf einen Filz 16 kann die Bahn auch auf ein in entgegengesetzter Richtung bewegtes strichpunktiert gezeichnetes Band 2k abgelegt werden.As an alternative to the removal on a felt 16, the web can also be deposited on a belt 2k , which is moved in the opposite direction and shown in dot-dash lines.

Der Druck ρ am Anfang x, des Einlaufspaltes beträgt vorzugsweise zwischen 50 Pa und 1000 Pa.The pressure ρ at the beginning x of the inlet gap is preferably between 50 Pa and 1000 Pa.

Fig. 4 ist ein Beispiel einer äquipotentialen Bandkurve, welche nach der Methode finiter Schritte auf einem Computer berechnet wurde, für folgende Randbedingungen:Fig. 4 is an example of an equipotential band curve which was calculated using the finite step method on a computer, for the following boundary conditions:

Ill ill *·· , .Ill ill * ··,.

ItllBlllllt··» /ItllBlllllt ·· »/

1 I 1 ) i 1 til1 I 1) i 1 part

* 1 . * 1 1* ji 1 11* 1 . * 1 1 * ji 1 11

Druck ρ am Anfangspunkt χ, = A gleich 100 Pa, Winkel &£ zwischen einer Horizontalebene H und einer Tangente bei x, = 2 , Bandspannung längs = 2 N/mm. Die Kurve ist im Maßstab 1:10 gezeichnet; vergleiche Fig. 5.Pressure ρ at the starting point χ, = A equal to 100 Pa, angle & £ between a horizontal plane H and a tangent at x, = 2, belt tension along the length = 2 N / mm. The curve is drawn on a scale of 1:10; compare FIG. 5.

Pig. 5 zeigt ein Beispiel, bei dem der Suspensionsstrahl 4a zuerst auf das radial innere Band 1, ein Sieb, auftrifft und dort bei χ zuerst die Entwässerung beginnt. Der Suspensionsstrahl 4a berührt das äußere Band 2 bei x,. Die betrachtete Stelle am äußeren Band 2, wo der Krümmungsradius bestimmt werden soll, ist mit X₂ bezeichnet. Der vertikale Abstand zwischen x, und x„ ist die Höhe h.Pig. 5 shows an example in which the suspension jet 4a first strikes the radially inner belt 1, a sieve, and dewatering begins there at χ. The suspension jet 4a touches the outer band 2 at x 1. The point under consideration on the outer band 2, where the radius of curvature is to be determined, is denoted _{by X 2.} The vertical distance between x, and x "is the height h.

Heidenheim, den 06.06.T8Heidenheim, June 6th T8

EVe/Srö 8EVe / Srö 8

Claims

P 3599 GM J.M. Voith GmbH Password: "Equipotentialformer" Heidenheim utility model registration G 78 17 897.9 S cher t claims

1. Machine for the production of fiber webs, with a device for the dewatering of fiber suspension between a first circumferential belt guided by supporting means and a second circumferential edge lying concave on the suspension, stretched in the longitudinal direction, of which at least one belt is water-permeable, characterized that along the drainage path pressure gradients, which act essentially along the drainage path, are avoided by such an arrangement and / or design of the support means, which causes a radius of curvature of the second band (2) which is approximately at every point

P₀ C^J + S L ^J · ε ζΓ - ₂_7 'P ₀ C ^ J + SL ^ J · ε ζΓ - ₂ _7 '

m ^^ sec

where S is the tension of the second belt, ρ is the back pressure of the suspension in the inlet gap between the belts, % is the density of the suspension, g is the acceleration due to gravity and h is the height of the point (x ₂ ) under consideration of the second belt opposite that point (X ₁ ) This second belt is where the suspension at the dewatering section is in contact with both belts for the first time.

2. Machine according to claim 1, characterized in that the drainage zone (5) slopes down in the direction of travel.

J). Machine according to one of Claims 1 or 2, characterized in that at least at the beginning of the dewatering zone (3) the second belt (2) lies above the first (Fig. J5)

K. Machine according to one of Claims 1 to J>, characterized in that the drainage zone begins approximately horizontally (Pig. 3).

5. Machine according to one of claims 1 to K, characterized in that the back pressure at the beginning of the dewatering zone (3) is at most 1 kPa.

6. Machine according to one of claims 1 to 5 *, characterized in that that the support of the first band (1) is the curved surface of a suction box (I3).

7. Machine according to one of claims 1 to 6, characterized in that that a movable tension roller for generating at least half of the longitudinal tension of the second belt (2) is provided.

Heidenheim, 09/26/79
DrW / Srö