EP0761874B1 - Vorrichtung zum Herstellen eines mehrlagigen Papiers oder Kartons - Google Patents

Vorrichtung zum Herstellen eines mehrlagigen Papiers oder Kartons Download PDF

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EP0761874B1
EP0761874B1 EP96112594A EP96112594A EP0761874B1 EP 0761874 B1 EP0761874 B1 EP 0761874B1 EP 96112594 A EP96112594 A EP 96112594A EP 96112594 A EP96112594 A EP 96112594A EP 0761874 B1 EP0761874 B1 EP 0761874B1
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Heinz Steckenreuter
Helmut Stoerr
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    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F11/00—Processes for making continuous lengths of paper, or of cardboard, or of wet web for fibre board production, on paper-making machines
    • D21F11/02—Processes for making continuous lengths of paper, or of cardboard, or of wet web for fibre board production, on paper-making machines of the Fourdrinier type
    • D21F11/04—Processes for making continuous lengths of paper, or of cardboard, or of wet web for fibre board production, on paper-making machines of the Fourdrinier type paper or board consisting on two or more layers
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F9/00—Complete machines for making continuous webs of paper
    • D21F9/003—Complete machines for making continuous webs of paper of the twin-wire type

Definitions

  • the invention relates to a device for producing a multilayer Paper or cardboard according to the preamble of claim 1.
  • the invention has for its object a device of the beginning to create mentioned genus, with which the advantages of the with relatively little effort Formation influence, the high gap strength and the plybond are realizable.
  • the device according to the invention has the essential advantage that Forming roller optimal sheet formation takes place and due to the centrifugal forces in the Forming roller area very early on the fine substances supporting the rubber effect the later rubber side of the top layer.
  • the subsequent relative steeply descending twin-wire section with forming strips promotes removal of water.
  • the strips can be without or with little negative pressure be worked because the falling water essentially only redirects must become.
  • the former is easy to regulate and requires little energy. So is achieved overall with relatively simple means that when bringing together the upper with the lower layer sets a high gap strength without the Formation has been negatively affected.
  • the forming strips in the downward part of the twin wire former can be on one or be attached on both sides. As is well known, such strips are used in this way the sieves pressed that they change their course. This results in printing and Suction effect on the fiber suspension layer between the sieves.
  • the fine matter important for gushing can be controlled by controlled vacuum and / or sensitively adjustable forming strips on the outer screen with particularly good ones Effect concentrated in the side of the upper layer that later served as a gulp become.
  • Forming roll drainage to produce a reduced L / Q ratio is that the strength ratio of the dry web, measured lengthways, put in relation for cross-measured strength.
  • FIG. 1 shows an example of a device belonging to the device according to the invention Twin wire former 3.
  • An inner wire 4 and an outer wire 5 are in the area of Forming roller 8 merged. Introduces into this area of the gusset Headbox 1 a suspension jet 9.
  • the two screens 4 and 5 as well as the Intermediate suspension layer are on the forming roller 8 in drained substantially in the course of the wrap angle ⁇ . Part of the water can be thrown through the outer sieve 5 into the water pan 14.
  • the Twin wire is then guided tangentially away from the forming roller 8, wherein it essentially has a downward direction.
  • Embodiment are on both sides, i.e. in the inner sieve 4 and in the outer sieve 5, Forming strips 10 and 11 attached. However, strips on both sides are not always required.
  • 5 strips 11 attached to the outer sieve for Sieve movably and elastically supported.
  • the water passing through the sieves on the strips becomes in water tanks 12 or 13 caught.
  • Water tub 12 may be provided with a vacuum. This extra effort is but only necessary in special cases.
  • the fiber layer being held on the inner sieve 4 and at Deflection via the deflection roller 15 to the lower one formed on the primary longitudinal screen 2 Layer 7 is filed.
  • the multilayered web thus created remains on the Primary longitudinal screen 2, while the inner screen 4 is lifted and to the forming roller 8 is returned.
  • a suction box 16 can hold the layers on the Favor primary longitudinal screen 2.
  • Fig. 2 the headbox 1 and 1 'is shown very schematically in two extreme positions. It can be seen that on the beam 9, which forms a plane, the surface normal N is drawn. This surface normal N takes the angle ⁇ to the vertical V1 (left Side of the figure). The right side of the figure shows a perpendicular one Suspension beam 9 ', the normal N' of which forms an angle ⁇ 'to the vertical V1.
  • the sector 12 is shown in FIG. 3. It is limited by an angle ⁇ with respect to the vertical V2 inwards and by an angle ⁇ 'with respect to the Vertical V2 outwards.
  • the two screens 4 and 5 should be one in this area Take course that lies within sector 12.
  • the sieves run between forming strips 10, 11 arranged on both sides of the sieves meandering, as it is exaggerated in Fig. 4. You can see between adjacent, opposing forming strips 10 and 11, the deflection H of Sieves, shown here by arrows on the outer sieve 5.
  • this principle can also be reversed in the manner that after the separation of the inner wire 4 from the outer wire 5, the upper layer 6 on the Outer sieve 5 remains and is deposited by it onto the lower layer 7.
  • FIG. 7 shows a favorable technical design of the separating suction device 17. He is realized by dividing the water pan 12 and placed under negative pressure. It contains several sieve guide strips 18.

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Herstellen eines mehrlagigen Papiers oder Kartons gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Vorrichtungen dieser Art (vgl. z.B. DE-A-32 26 388) haben den Vorteil, daß die Lagen separat gebildet werden können. Dabei kann es jedoch, insbesondere bei mehrlagigem Karton, zu sogenannten Spaltfestigkeitsproblemen kommen, d.h. zu Problemen hinsichtlich der Haftung zwischen den Lagen. Auch sind die aufgesetzten Doppelsiebformer sehr aufwendig, sowohl bezüglich der Vorrichtung, als auch des Platz- und Energiebedarfes.
Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Gattung zu schaffen, bei der mit relativ wenig Aufwand die Vorteile der Formationsbeeinflussung, der hohen Spaltfestigkeit und des Plybond realisierbar sind.
Dies wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 beschriebenen Maßnahmen erreicht.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat den wesentlichen Vorteil, daß durch die Formierwalze eine optimale Blattbildung erfolgt und infolge der Zentrifugalkräfte im Formierwalzenbereich die die Gautschwirkung unterstützenden Feinstoffe sehr früh an die spätere Gautschseite der oberen Lage gebracht werden. Die anschließende relativ steil abwärts führende Doppelsiebstrecke mit Formierleisten begünstigt das Abführen von Wasser. Dabei kann an den Leisten ganz ohne oder mit geringem Unterdruck gearbeitet werden, da das herabstürzende Wasser im wesentlichen nur umgelenkt werden muß. Der Former ist leicht zu regeln und erfordert wenig Energieaufwand. So wird insgesamt mit relativ einfachen Mitteln erreicht, daß sich beim Zusammenbringen der oberen mit der unteren Lage eine hohe Spaltfestigkeit einstellt, ohne daß die Formation negativ beeinflußt worden ist.
Die Formierleisten im abwärts gerichteten Teil des Doppelsiebformers können auf einer oder auf beiden Seiten angebracht sein. Bekanntlich werden solche Leisten derart gegen die Siebe angedrückt, daß sie deren Verlauf verändern. Dadurch erfolgen Druck- und Sogwirkung auf die zwischen den Sieben befindliche Fasersuspensionsschicht.
Die zur Vergautschung wichtigen Feinstoffe können durch gesteuerten Unterdruck und/oder feinfühlig verstellbare Formierleisten am Außensieb mit besonders guter Wirkung in der später zur Vergautschung dienenden Seite der oberen Lage konzentriert werden.
Als dem Sieb zugewandte Hüllfläche von hintereinanderliegenden Leisten ist sowohl eine gerade als auch eine konvexe Kontur möglich. Erfindungsgemäß kann durch Formierwalzenentwässerung ein verringertes L/Q-Verhältnis erzeugt werden, ist das das Festigkeitsverhältnis der trockenen Bahn, längs gemessen, ins Verhältnis gesetzt zur quergemessenen Festigkeit.
Die Erfindung wird beschrieben und erläutert anhand von schematischen Zeichnungen in Seitenansicht. Dabei zeigen:
Fig. 1
Beispiel für die erfindungsgemäße Vorrichtung;
Fig. 2
Erläuterungen zur Festlegung der Parameter im Bereich der Formierwalze;
Fig. 3+4
desgleichen im Bereich des Doppelsiebs nach der Formierwalze;
Fig. 5+6
weitere Formen des Erfindungsgegenstandes;
Fig. 7
eine Variante im Detail.
Die Fig. 1 zeigt ein Beispiel eines zur erfindungsgemäßen Vorrichtung gehörenden Doppelsiebformers 3. Ein Innensieb 4 und ein Außensieb 5 werden im Bereich der Formierwalze 8 zusammengeführt. In diesen Bereich des Siebzwickels führt ein Stoffauflauf 1 einen Suspensionsstrahl 9 ein. Die beiden Siebe 4 und 5 sowie die dazwischen befindliche Suspensionsschicht werden auf der Formierwalze 8 im wesentlichen im Verlauf des Umschlingungswinkels ∂ entwässert. Ein Teil des Wassers kann dabei durch das Außensieb 5 in die Wasserwanne 14 abgeschleudert werden. Das Doppelsieb wird anschließend von der Formierwalze 8 tangential weggeführt, wobei es im wesentlichen eine abwärtsführende Richtung hat. In der hier gezeigten Ausführungsform sind auf beiden Seiten, d.h. im Innensieb 4 und im Außensieb 5, Formierleisten 10 bzw. 11 angebracht. Beidseitig angebrachte Leisten sind aber nicht immer erforderlich. Mit Vorteil können im Außensieb 5 angebrachte Leisten 11 zum Sieb hin beweglich und elastisch abgestützt ausgeführt sein. In an sich bekannter Weise wird das an den Leisten durch die Siebe hindurchtretende Wasser in Wasserwannen 12 bzw. 13 aufgefangen. In besonderen Fällen kann z.B. die im Innensieb 4 liegende Wasserwanne 12 mit einem Unterdruck versehen sein. Dieser zusätzliche Aufwand ist aber nur in Sonderfällen notwendig. Nach Verlassen des Formierleistenbereiches werden die beiden Siebe getrennt, wobei die Faserschicht am Innensieb 4 gehalten und bei Umlenkung über die Umlenkwalze 15 auf die auf dem Primärlangsieb 2 gebildete untere Lage 7 abgelegt wird. Die so entstandene Mehrlagenbahn verbleibt auf dem Primärlangsieb 2, während das Innensieb 4 abgehoben und zur Formierwalze 8 zurückgeführt wird. Ein Saugkasten 16 kann das Halten der Lagen auf dem Primärlangsieb 2 begünstigen.
In Fig. 2 ist sehr schematisch der Stoffauflauf 1 bzw. 1' in zwei extremen Lagen gezeigt. Man sieht, daß auf dem Strahl 9, der eine Ebene bildet, die Flächennormale N eingezeichnet ist. Diese Flächennormale N nimmt zur vertikalen V1 den Winkel α (linke Seite der Figur) ein. Die rechte Seite der Figur zeigt einen senkrecht gebildeten Suspensionsstrahl 9', dessen Normale N' zur vertikalen V1 einen Winkel α' bildet.
In Fig. 3 ist der Sektor 12 eingezeichnet. Er wird begrenzt durch einen Winkel β bezüglich der Vertikalen V2 nach innen und durch einen Winkel ß' bezüglich der Vertikalen V2 nach außen. Die beiden Siebe 4 und 5 sollen in diesem Bereich einen Verlauf einnehmen, der innerhalb des Sektors 12 liegt.
Zwischen beidseitig der Siebe angeordneten Formierleisten 10, 11 verlaufen die Siebe mäanderförmig, wie es übertrieben in Fig. 4 dargestellt ist. Man erkennt zwischen benachbarten, sich gegenüberstehenden Formierleisten 10 und 11 die Ablenkung H der Siebe, hier durch Maßpfeile am Außensieb 5 gezeigt.
Eine weitere Variante in der Anordnung ist denkbar, wenn zwar die obere Lage 6 auf dem Innensieb 4 gehalten wird, wie in Fig. 1 gezeigt, der Formierleistenbereich jedoch eine Krümmung hat, die entgegen der Formierwalze 8 ist (Fig. 5). Diese spezielle Form bringt bei sonst gleichen Verhältnissen einen größeren Umschlingungswinkel δ an der Formierwalze 8 mit sich. Ein Trennsauger 17 hält dabei die Faserschicht am Innensieb 4.
In den in Fig. 1 und 5 gezeigten Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes wird die im Doppelsiebformer gebildete obere Lage 6 nach der Siebtrennung auf dem Innensieb 4 gehalten und anschließend auf die untere Lage 7 abgelegt. Diese Anordnung ist in den meisten Fällen zur Lösung der gestellten Aufgabe optimal.
Wie die Fig. 6 zeigt, ist aber auch eine Umkehrung dieses Prinzips in der Art möglich, daß nach der Trennung des Innensiebs 4 vom Außensieb 5 die obere Lage 6 auf dem Außensieb 5 verbleibt und von diesem auf die untere Lage 7 abgelegt wird.
In Fig. 7 ist eine günstige technische Ausführung des Trennsaugers 17 dargestellt. Er wird durch Abteilen von der Wasserwanne 12 realisiert und unter Unterdruck gesetzt. Er enthält mehrere Siebführungsleisten 18.

Claims (16)

  1. Vorrichtung zum Herstellen eines mehrlagigen Papiers oder Kartons mit einem Primärlangsieb (2) und einem darüber angeordneten, als Gapformer ausgebildeten Doppelsiebformer (3) mit einem Innensieb (4) und einem Außensieb (5) sowie mit im Doppelsiebbereich an mindestens einem dieser Siebe anliegenden, den Siebverlauf ändernden Formierleisten (10,11), wobei der Doppelsiebformer (3) eine obere Lage (6) des mehrlagigen Papiers oder Kartons bildet und auf eine untere Lage (7) ablegt, indem die beiden Siebe (4 und 5) wieder getrennt werden und die obere Lage (6) am Innensieb (4) oder Außensieb (5) zum Primärlangsieb (2) weitergeführt wird,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß
    a) der Doppelsiebformer (3) anfangs eine vom Innensieb (4) umschlungene Formierwalze (8) mit mindestens 800 mm Außendurchmesser aufweist,
    b) der Winkel (α), den die auf den Suspensionsstrahl (9 ) gefällte Normale (N) bei dessen Auftreffen auf die Formierwalze (8) zur Vertikalen (V1) bildet, zwischen - 60° (Suspensionsstrahl aufwärts gerichtet) und + 90° (Suspensionsstrahl abwärts gerichtet) beträgt,
    c) Innensieb (4) und Außensieb (5) nach der Formierwalze (8) im Bereich der Formierleisten (10,11) einen Verlauf einnehmen, der abwärts gerichtet ist und dabei innerhalb eines Sektors (12) liegt, der zur Innensiebseite in einem Winkel (β) von maximal 10° und zur Außensiebseite in einem Winkel (β') von maximal 45° von der Vertikalen (V2) abweicht.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Winkel (α), den die auf den Suspensionsstrahl (9) gefällte Normale (N) bei dessen Auftreffen auf die Formierwalze (8) zur Vertikalen (V1) bildet, zwischen - 10° (Suspensionsstrahl leicht aufwärts gerichtet) und + 90° (Suspensionsstrahl abwärts gerichtet) beträgt.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß in dem abwärts gerichteten Bereich des Dopppelsiebes beidseitig Formierleisten (10 und 11) angebracht sind.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Siebe im Bereich der Formierleisten (10, 11) einen mäanderförmigen Lauf bilden.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Mäanderform durch Ablenkung (H) der Siebe an benachbarten, sich gegenüberliegenden Formierleisten (10,11) im Bereich zwischen 0,5 und 5 mm entsteht.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2, 3, 4 oder 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß mehrere zu einem Sieb gehörende, in Laufrichtung direkt hintereinander angeordnete Formierleisten (10,11) an ihrer dem Sieb zugewandten Seite, in Sieblaufrichtung gesehen, eine gewölbte Hüllkurve bilden.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Wölbung der Hüllkurve dieselbe Krümmungsrichtung hat wie die Formierwalze (8).
  8. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5, 6 oder 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Umschlingungswinkel (∂) von beiden Sieben (4, 5) an der Formierwalze (8) 10° bis 180° beträgt.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Umschlingungswinkel (∂) von beiden Sieben (4, 5) an der Formierwalze (8) 10° bis 100° beträgt.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß im Bereich von wenigstens 90 % der Formierleisten (10,11) kein Unterdruck angelegt ist.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 10,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß an keiner der Formierleisten (10,11) Unterdruck angelegt ist.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 3, 4 oder 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die am Außensieb (5) anliegenden Formierleisten (11) zum Sieb hin beweglich und elastisch abgestützt sind.
  13. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß in Laufrichtung hinter den Formierleisten (10, 11) am Innensieb (4) ein Trennsauger (17) anliegt, in dessen Wirkungsbereich das Außensieb (5) abgeführt wird.
  14. Vorrichtung nach Anspruch 13,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Trennsauger (17) als Baueinheit mit der die Formierleisten (10) am Innensieb (4) aufnehmenden Wasserwanne (12) ausgebildet ist, wobei durch Abtrennung im Trennsauger (17) ein anderer Unterdruck als in der Wasserwanne (12) möglich ist.
  15. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß an der Formierwalze (8) im Umschlingungsbereich ein Unterdruck nach innen angelegt ist.
  16. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die obere Lage (6) der unteren Lage (7) so zugeführt wird, daß nach der Trennung des Innensiebes (4) vom Außensieb (5) die obere Lage am Innensieb (4) gehalten und dann auf die untere Lage (7) abgelegt wird.
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