EP1024224A2 - Verfahren und Vorrichtung zum Bilden einer Faserstoffbahn - Google Patents

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EP1024224A2
EP1024224A2 EP99125356A EP99125356A EP1024224A2 EP 1024224 A2 EP1024224 A2 EP 1024224A2 EP 99125356 A EP99125356 A EP 99125356A EP 99125356 A EP99125356 A EP 99125356A EP 1024224 A2 EP1024224 A2 EP 1024224A2
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EP
European Patent Office
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web
additive
drainage
belts
fibrous web
Prior art date
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EP99125356A
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English (en)
French (fr)
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EP1024224B1 (de
EP1024224A3 (de
Inventor
Günther Dr. Halmschlager
Josef Bachler
Christoph Merkens
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Voith Patent GmbH
Original Assignee
Voith Paper Patent GmbH
Voith Sulzer Papiertechnik Patent GmbH
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Publication date
Application filed by Voith Paper Patent GmbH, Voith Sulzer Papiertechnik Patent GmbH filed Critical Voith Paper Patent GmbH
Publication of EP1024224A2 publication Critical patent/EP1024224A2/de
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    • 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
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H23/00—Processes or apparatus for adding material to the pulp or to the paper
    • D21H23/02—Processes or apparatus for adding material to the pulp or to the paper characterised by the manner in which substances are added
    • D21H23/22—Addition to the formed paper
    • D21H23/24—Addition to the formed paper during paper manufacture
    • D21H23/26—Addition to the formed paper during paper manufacture by selecting point of addition or moisture content of the paper
    • D21H23/28—Addition before the dryer section, e.g. at the wet end or press section

Definitions

  • the invention relates to a method for forming a fibrous web, in particular one Paper or cardboard web, from a fiber suspension.
  • the invention also relates to an apparatus for performing this method.
  • the starting point of the invention is the not yet published patent application EP0894894 (file PA10569 EP K).
  • one is formed Fibrous web between two endless, water-permeable belts, preferably Sieve belts. This is done in a known manner in that part of the suspension liquid is removed through the tapes. Be part of this web formation zone the tapes, together with the fibrous web that forms between them so-called constant pressure drainage elements (e.g. in the form of perforated plates) passed through.
  • constant pressure drainage elements e.g. in the form of perforated plates
  • the resulting An additive is added to the fibrous web by passing it through one of the constant pressure drainage elements through and through the porous belt running over it flows.
  • An additive is, for example, a dye, filler, glue or drainage aid intended.
  • the present invention has for its object the web forming method and to develop the associated device in such a way that certain properties the finished fibrous web can be improved.
  • the Addition of the additive controls or regulates that the fibrous web formed the each has the desired (low or clearly detectable) bilateralism.
  • the addition of the additive is controlled or regulated in such a way that a certain surface property (or with respect to a certain to the Web surfaces of measurable grade) a certain relationship between the properties or grades of the two web sides is achieved.
  • both sides of the running fibrous web e.g. paper web
  • the running fibrous web e.g. paper web
  • the degree of two-sidedness is from the desired value of the two-sidedness (target value) deviates, then - preferably with the help of a closed control loop - for example the volume flow and / or the pressure of the additive to be added in this way varies that the two-sidedness in the resulting fibrous web approaches the target value.
  • a closed control loop for example the volume flow and / or the pressure of the additive to be added in this way varies that the two-sidedness in the resulting fibrous web approaches the target value.
  • the pressure also the penetration depth of the additive controllable. This leads to an optimization of the distribution of the additive in the Z direction.
  • a particularly important further thought of The invention consists in using a fine fiber suspension as an additive.
  • This can preferably be removed from the area in the beginning of the double band zone Suspension liquid, the so-called white water, can be obtained.
  • white water can be obtained.
  • the level of the fines content is important for the printability of the finished fibrous web, for example.
  • Additives are: filler suspension, polymer solution, glue or starch solution or a e.g. locally added dye.
  • the place of addition of the additive is in all cases the area of the so-called constant pressure drainage.
  • This is the area of web formation in which dewatering takes place using an essentially pulsation-free dewatering pressure.
  • the dewatering pressure either remains essentially the same or at least changes approximately continuously, for example increases.
  • Such a type of dewatering thus differs from the dewatering method mostly used in the initial area of web formation, in which pressure pulsations are generated in the suspension still present between the belts with the help of so-called forming strips. This is intended to ensure that the fiber material remains as evenly distributed as possible during the web formation process.
  • a particular advantage of the place of addition (for the additive) in the area of constant pressure drainage now consists in that after adding the additive the other Control drainage in such a way that the additive added is as possible little is lost. This is achieved, for example, by adding the additive in the initial area or in the middle of the constant pressure drainage zone, and that behind the addition point, the intensity of further drainage on the concerned Web side reduced. For example, you can drain on a certain Stop the route entirely. At the same time you can see the intensity of drainage increase on the opposite side of the web, for example by applying negative pressure and / or by having increased perforation cross sections in a certain area provides.
  • Impeding drainage on the web side to which the additive is added was possible, for example, by being in a certain sub-area the constant pressure drainage zone a closed, not perforated plate element provides or by blocking part of the perforation, for example with the help of a compressed air cushion.
  • a closed, not perforated plate element provides or by blocking part of the perforation, for example with the help of a compressed air cushion.
  • the task set, according to claim 14 can also be solved in that with the help of constant pressure drainage elements different permeability ensures that the drainage one band is more intense than the other band.
  • the latter ensures that on this side of the developing Fibrous web the fine and / or fillers introduced with the fibrous suspension cannot escape.
  • the result is a fibrous web that is on a Web side has a significantly higher proportion of fine and / or fillers.
  • FIG. 1 shows a twin wire former with an additive feed in a schematic Side view.
  • FIG. 1A shows a detail from FIG. 1.
  • FIG. 2 shows a possible modification of the additive supply device of FIG. 1 in an oblique view.
  • FIG. 3 shows a former for producing a two-layer fibrous web.
  • FIG. 4 shows a modified detail from FIG. 3.
  • FIG. 1 shows a headbox 1 (shown only as an example as a multi-layer headbox), who "shoots" a pulp suspension stream into a gusset, that is formed at the beginning of a twin-wire zone by two wire belts S1 and S2 is.
  • the two screen belts S1 and S2 run over a forming suction roll 10, which lies in the loop of the lower wire S1.
  • the top wire S2 runs from a selflite roller 9 onto the forming roller and wraps around it in the area of a forming zone FZ.
  • Forming strips can be provided in the loop of the upper sieve S2, however, in the drawing are omitted.
  • the formation of a fibrous web begins in the forming zone FZ by removing suspension liquid through the sieves.
  • the removed suspension liquid flows partly through the forming roller in a known manner 10, partly through a collecting container 27 located in the loop of the upper sieve.
  • a constant pressure dewatering zone GE In the web running direction behind the forming zone FZ, a constant pressure dewatering zone GE is provided, in which several constant pressure dewatering elements 15, 16 are arranged. These are, for example, plate segments arranged one behind the other in the web running direction and connected to one another in an articulated manner. These are perforated to allow further suspension liquid to be removed. According to FIG. 1, the perforation is essentially the same in all plate segments. Deviating from this, however, the perforation diameter and / or the number of perforations can be selected differently from segment to segment. Instead of cylindrical bores, conically widening bores can be provided. Instead of bores arranged perpendicular to the sieve plane, inclined bores can also be provided.
  • Part of the suspension liquid can also be discharged through the gap between two adjacent plate segments; see for example the gap between the plate segments 16A and 16B.
  • the clear width of the gap mentioned can be changed by moving the plate segment 16B in the direction of the double arrow shown.
  • the upper plate segments 15 and 15A are fastened to a supporting structure 8 by means of their joints.
  • the lower plate segments 16, 16A and 16B rest on pneumatic hoses 4.
  • the internal pressure in each of the pneumatic hoses 4 is individually adjustable, so that each of the plate segments can be flexibly pressed against the inside of the lower sieve S1 with a freely selectable force.
  • the plate segments 15, 16 can be heated electrically, for example, as indicated schematically at 20.
  • an oscillation generator or oscillator can be connected to the plate segments (not shown in the drawing).
  • a separating suction device 13 At the end of the twin-wire zone there is a separating suction device 13 in a known manner. This ensures that the fibrous web formed separates from the upper wire S2 and continues with the lower wire S1, from which the web is removed in a known manner and fed to further treatment stations.
  • one of the middle, upper plate segments 15 is provided with a feed device, generally designated 21, for an additive.
  • This feed device comprises a supply container 22, if necessary a pump 23, a control valve 24 and a distribution chamber 25 arranged on the plate segment 15A and associated pipelines.
  • a propellant e.g. Compressed air (preferably heated) or Add steam, u. a. to control penetration depth.
  • a propellant e.g. Compressed air (preferably heated) or Add steam, u. a. to control penetration depth.
  • Figure 1A shows a cleaning device in the form of a spray tube 19 which can be moved back and forth along the carrying device 8 is.
  • FIG. 2 shows a modified embodiment of the feed device, overall with 21A.
  • the distribution chamber 25A is divided into numerous sections across the web width divided.
  • a feed line with an individually controllable one opens into each section Control valve 24A. If again adding a propellant from a memory 26A is provided, this is also each section via an individually controllable line fed, either directly into the relevant section of the distribution chamber 25A or into the Section line downstream of the control valve 24A.
  • This allows the cross profile influence one or the other web property, e.g. the basis weight or the dryness or ash content cross profile.
  • a Fourdrinier Fourdrinier aggregate can be seen 31 with an approximately horizontally guided sieve belt 32 in accordance with the running direction Arrow 33. On the belt 32 is by means of a headbox 34 and with the help of several Drainage elements 35 formed a first fiber layer.
  • a twin-wire former designated 40 overall arranged with two sieve belts 41 and 42, which together form a twin-wire zone form. This in turn begins on a forming roller 43.
  • a headbox 44 In the upper area of this Forming roll is by means of a headbox 44 a fiber suspension flow between the Sieves 41 and 42 "shot".
  • the two sieves run together with the one in between forming fibrous web from top to bottom from the forming roller 43; embrace them then a drainage box 45, the curvature of the curvature of the Forming roll jacket is opposite.
  • a water collecting container is designated 46.
  • the fibrous web is then removed in a known manner from the wire belt 32 by means of a felt belt and a take-off roller 39 and fed to a subsequent unit (eg press section).
  • the plate-shaped drainage element 47 is fastened, for example, to a water collecting container 47a; it has partly cylindrical and partly conical widening perforations.
  • the plate-shaped drainage element 48 arranged in the loop of the other sieve belt 42 below the forming roller 43 rests - with the interposition of pneumatic hoses - on a water collecting container 48a and can thus be resiliently pressed against the inside of the sieve belt 42 with an adjustable force.
  • a feed device 51 is again provided for an additive, comprising a reservoir 52, a pump 53, a control valve 54 and one Distribution chamber 55.
  • the latter is in the initial area of the constant pressure drainage zone, thus arranged at the upper end of the plate-shaped drainage element 48. This is perforated along its entire length according to FIG. However, it is also possible that below the distribution chamber 55, the plate 48 is closed at least in some areas. This can ensure that the added additive is as extensive as possible penetrates into the forming fibrous web and remains in it.
  • a fine fiber is added as an additive. This will underside the im Twin wire former formed second fiber layer enriched with fine material.
  • the first fiber layer formed on the four-wire unit 31 has a top side relatively high fines content because the drainage only takes place downwards.
  • those sides of the two fiber layers come together on the rubber roller 50 in contact, which has an increased fines content. As a result this results in an increased splitting strength of the finished multilayer product.
  • FIG. 4 A possible modification of the construction according to FIG. 3 is shown in FIG. 4. Deviating of Figure 3 is in Figure 4 that in the loop of the belt 42 below the forming roller 43 arranged plate-shaped constant pressure drainage element 48 'as a closed Formed plate, dispensing with a feed device for an additive has been. Here takes place in the constant pressure drainage zone again on the Underside of the forming second layer of fibrous material instead of an accumulation of fine material, because here the drainage only through the perforation of the other plate-shaped drainage element 47 takes place. The result is the same or similar to that of the Embodiment according to FIG. 3.

Landscapes

  • Paper (AREA)
  • Nonwoven Fabrics (AREA)
  • Preliminary Treatment Of Fibers (AREA)
  • Treatment Of Fiber Materials (AREA)

Abstract

Eine Vorrichtung zum Bilden einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn, hat zwei kontinuierlich umlaufende endlose Siebbänder (S1,S2), die miteinander eine Doppelbandzone bilden zur Aufnahme einer Fasersuspension und zum Bilden der Faserstoffbahn durch Entfernen von Suspensionsflüssigkeit. In der Doppelbandzone sind Gleichdruck-Entwässerungselemente (15,16) vorgesehen, zwischen denen die Bänder mit der sich dazwischen sich bildenden Faserstoffbahn hindurchlaufen. Wenigstens ein Teil der Entwässerungselemente (15, 16) ist perforiert zwecks Abfuhr von Suspensionsflüssigkeit. An einem der Entwässerungselemente ist eine Zuführeinrichtung (21) für einen Zusatzstoff vorgesehen, z.B. für Fein-Faserstoff. Die Zuführeinrichtung (21) hat eine Steuer- oder Regeleinrichtung (24) zum Variieren des Volumenstromes des Zusatzstoffes, so daß die Zweiseitigkeit der Faserstoffbahn gesteuert werden kann. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bilden einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn, aus einer Faserstoffsuspension. Die Erfindung betrifft außerdem eine Vorrichtung zum Durchführen dieses Verfahrens.
Ausgangspunkt der Erfindung ist die noch nicht veröffentlichte Patentanmeldung EP0894894 (Akte PA10569 EP K). Gemäß dieser Patentanmeldung erfolgt das Bilden einer Faserstoffbahn zwischen zwei endlosen, wasserdurchlässigen Bändern, vorzugsweise Siebbändern. Dies erfolgt in bekannter Weise dadurch, daß ein Teil der Suspensionflüssigkeit durch die Bänder hindurch entfernt wird. In einem Teil dieser Bahnbildungszone werden die Bänder, zusammen mit der dazwischen sich bildenden Faserstoffbahn zwischen sogenannten Gleichdruck-Entwässerungselementen (z.B. in Form von perforierten Platten) hindurchgeführt. In einer besonderen Ausführungsform ist vorgesehen, daß der entstehenden Faserstoffbahn ein Zusatzstoff zugegeben wird, indem dieser durch eines der Gleichdruck-Entwässerungselemente hindurch und durch das darüberlaufende poröse Band strömt. Als Zusatztstoff ist beispielsweise ein Farbstoff, Füllstoff, Leim oder Entwässerungshilfsmittel vorgesehen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Bahnbildungsverfahren und die dazugehörende Vorrichtung dahingehend weiter zu entwickeln, daß gewisse Eigenschaften der fertigen Faserstoffbahn verbessert werden.
Dabei sollen möglichst viele der nachfolgenden Forderungen erfüllt werden können:
  • 1 ) Die sogenannte Zweiseitigkeit der Faserstoffbahn soll gezielt beeinflußt werden können; d.h. man will entweder eine möglichst geringe Zweiseitigkeit (möglichst gleiche Eigenschaften auf beiden Bahnseiten) erreichen; oder man will eine "gewollte Zweiseitigkeit" herbeiführen, so daß die beiden Seiten der Faserstoffbahn unterschiedliche Eigenschaften aufweisen.
  • 2) Ein der Faserstoffbahn zugegebener Zusatzstoff soll in bestmöglicher Weise ausgenutzt werden, d.h., beim weiteren Entwässern der Faserstoffbahn soll ein Wieder- Auswaschen des Zusatzstoffes möglichst weitgehend verhindert werden.
  • 3) Wenn die gebildete Faserstoffbahn mit einer anderen Faserstoffbahn zusammengeführt wird, zwecks Herstellung eines mehrlagigen Produkts, so soll die sogenannte Spaltfestigkeit zwischen den beiden Bahnen möglichst hoch sein.
  • 4) Das Querprofil bestimmter Bahn-Eigenschaften soll beeinflußt werden können.
  • 5) Die Intensität der Entwässerung soll beeinflußbar sein, beispielsweise in gewissen Teilbereichen der Bahnbildungszone.
    • Diese Aufgabe wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren dadurch gelöst, daß man die Zugabe des Zusatzstoffes derart steuert oder regelt, daß die gebildete Faserstoffbahn die jeweils gewünschte (geringe oder deutlich feststellbare) Zweiseitigkeit aufweist. Mit anderen Worten: Man steuert oder regelt die Zugabe des Zusatzstoffes derart, daß bezüglich einer bestimmten Oberflächen-Eigenschaft (oder bezüglich eines bestimmten an den Bahnoberflächen meßbaren Gütegrades) ein bestimmtes Verhältnis zwischen den Eigenschaften oder Gütegraden der beiden Bahnseiten erzielt wird.
    In einer besonderen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird während des kontinuierlichen Herstellungsprozesses auf beiden Seiten der laufenden Faserstoffbahn (z.B. Papierbahn) eine bestimmte Eigenschaft kontinuierlich gemessen. Dadurch wird kontinuierlich ermittelt, ob der gewünschte Grad der Zweiseitigkeit erzielt wird.
    Wenn der Grad der Zweiseitigkeit von dem gewünschten Wert der Zweiseitigkeit (Soll-Wert) abweicht, dann wird - vorzugsweise mit Hilfe eines geschlossenen Regelkreises - beispielsweise der Volumenstrom und/oder der Druck des zuzugebenden Zusatzstoffes derart variiert, daß in der entstehenden Faserstoffbahn die Zweiseitigkeit sich dem Soll-Wert annähert. Durch Variieren des Druckes ist u.a. auch die Penetrationstiefe des Zusatzstoffes gezielt steuerbar. Das führt zu einer Optimierung der Verteilung des Zusatzstoffes in der Z-Richtung.
    Weitere Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den vom Anspruch 1 abhängigen Ansprüchen angegeben. Ein besonders wichtiger weiterführender Gedanke der Erfindung besteht darin, daß man als Zusatzstoff eine Fein-Faserstoff-Suspension verwendet. Diese kann vorzugsweise aus der im Anfangsbereich der Doppelbandzone entfernten Suspensionflüssigkeit, dem sogenannten Siebwasser, gewonnen werden. In diesem Falle kann man auf einer der beiden Bahnseiten oder auf beiden Bahnseiten der Faserstoffbahn einen bestimmten, z.B. besonders hohen Feinstoffgehalt herbeiführen. Die Höhe des Feinstoffgehaltes ist beispielsweise wichtig für die Bedruckbarkeit der fertigen Faserstoffbahn. In ähnlicher Weise ist es beim Herstellen eines mehrlagigen Produktes wichtig, daß vor dem Zusammenführen zweier Faserstoffbahnen der Feinstoffgehalt der miteinander in Kontakt kommenden Bahnseiten möglichst weitgehend erhöht worden ist. Andere mögliche Zusatzstoffe sind: Füllstoffsuspension, Polymerlösung, Leim- oder Stärkelösung oder ein z.B. örtlich zugegebener Farbstoff.
    Für alle Ausführungsformen oder Anwendungsfälle des erfindungsgemäßen Verfahrens gilt folgendes:
    Der Ort der Zugabe des Zusatzstoffes ist in allen Fällen der Bereich der sogenannten Gleichdruck-Entwässerung. Dies ist derjenige Bereich der Bahnbildung, in dem die Entwässerung unter Anwendung eines im wesentlichen pulsationsfreien Entwässerungsdrukkes stattfindet. Das bedeutet, daß in dem betreffenden Teil der Bahnbildungszone der Entwässerungsdruck entweder im wesentlichen gleich bleibt oder sich wenigstens annähernd kontinuierlich verändert, z.B. ansteigt. Eine solche Art der Entwässerung unterscheidet sich somit von der meistens im Anfangsbereich der Bahnbildung angewandten Entwässerungsmethode, bei der mit Hilfe sogenannter Formierleisten in der zwischen den Bändern noch vorhandenen Suspension Druckpulsationen erzeugt werden. Dadurch will man erreichen, daß das Fasermaterial während des Bahnbildungsvorganges möglichst gleichmäßig verteilt bleibt.
    Ein besonderer Vorteil des Zugabeortes (für den Zusatzstoff) im Bereich der Gleichdruck-Entwässerung besteht nun darin, daß man nach dem Zugeben des Zusatzstoffes die weitere Entwässerung derart steuern kann, daß von dem zugegebenen Zusatzstoff möglichst wenig verlorengeht. Dies gelingt beispielsweise dadurch, daß man den Zusatzstoff im Anfangsbereich oder im mittleren Bereich der Gleichdruck-Entwässerungszone zugibt, und daß man hinter der Zugabestelle die Intensität der weiteren Entwässerung auf der betreffenden Bahnseite reduziert. Beispielsweise kann man die Entwässerung auf einer bestimmten Strecke ganz unterbinden. Gleichzeitig kann man die Intensität der Entwässerung auf der gegenüberliegenden Bahnseite erhöhen, beispielsweise durch Anwenden von Unterdruck und/oder dadurch, daß man in einem bestimmten Bereich erhöhte Perforations-Querschnitte vorsieht.
    Das Behindern der Entwässerung auf derjenigen Bahnseite, welcher der Zusatzstoff zugegeben wurde, ist beispielsweise dadurch möglich, daß man in einem bestimmten Teilbereich der Gleichdruck-Entwässerungszone ein geschlossenes, also nicht perforiertes Plattenelement vorsieht oder dadurch, daß man einen Teil der Perforation absperrt, beispielsweise mit Hilfe eines Druckluftpolsters. In jedem Fall wird erreicht, daß man mit einer sehr hohen Retention der zugegebenen Zusatzstoffe rechnen kann. Im übrigen wird dank der Erfindung auch erreicht, daß die von Anfang an in der Faserstoffsuspension vorhandenen Fein- und/oder Füllstoffe zu einem höheren Prozentsatz als bisher in der sich bildenen Faserstoffbahn zurückgehalten werden.
    Alternativ zu dem im Anspruch 1 definierten Lösungsgedanken kann die gestellte Aufgabe, gemäß Anspruch 14 auch dadurch gelöst werden, daß man mit Hilfe von Gleichdruck-Entwässerungselementen unterschiedlicher Permeabilität dafür sorgt, daß die Entwässerung durch das eine Band intensiver ist als diejenige durch das andere Band. Im Extremfall kann man in einem bestimmten Bereich der Gleichdruck-Entwässerungszone das Entfernen von Suspensionsflüssigkeit durch eines der beiden Bänder zumindest weitgehend unterbinden, nämlich mit Hilfe eines wasserundurchlässigen Gleichdruck-Entwässerungselementes. Das letztere sorgt dafür, daß auf dieser Seite der sich bildenden Faserstoffbahn die mit der Faserstoff-Suspension herangeführten Fein- und/oder Füllstoffe nicht entweichen können. Im Ergebnis erhält man eine Faserstoffbahn, die auf einer Bahnseite einen erheblich höheren Anteil von Fein- und/oder Füllstoffen aufweist.
    Die gestellte Aufgabe wird, ausgehend von einer Vorrichtung gemäß der eingangs erwähnten Patentanmeldung, auch durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 16 gelöst. Weitere Ausgestaltungen der Vorrichtung sind in den vom Anspruch 16 abhängigen Unteransprüchen angegeben. Die Ansprüche 23 bis 26 betreffen eventuell vorteilhafte Maßnahmen zum zusätzlichen Steuern der Entwässerungsintensität und zum möglichst gleichmäßigen Verteilen des Fasermaterials; diese Maßnahmen sind auch unabhängig von denen des Anspruchs 1 anwendbar.
    Zahlreiche weitere Möglichkeiten zur Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in der eingangs erwähnten Patentanmeldung EP0894894 enthalten. Es wird deshalb ausdrücklich darauf hingewiesen, daß alle in dieser noch nicht veröffentlichten Anmeldung beschriebenen Merkmale mit den Merkmalen der hier vorliegenden Anmeldung kombinierbar sind.
    Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung erläutert.
    Die Figur 1 zeigt einen Doppelsiebformer mit einer Zusatzstoff-Zuführung in einer schematischen Seitenansicht. Die Figur 1A zeigt ein Detail aus Figur 1.
    Die Figur 2 zeigt eine mögliche Abwandlung der Zusatzstoff-Zuführeinrichtung der Figur 1 in einer Schrägansicht.
    Die Figur 3 zeigt einen Former zur Herstellung einer zwei-lagigen Faserstoffbahn.
    Die Figur 4 zeigt eine abgewandelte Einzelheit aus Figur 3.
    In Figur 1 erkennt man einen Stoffauflauf 1 (nur beispielhaft dargestellt als ein Mehrschichten-Stoffauflauf), der einen Faserstoff-Suspensionsstrom in einen Zwickel "einschießt", der am Anfang einer Doppelsiebzone von zwei Siebbändern S1 und S2 gebildet ist. Die beiden Siebbänder S1 und S2 laufen an dieser Stelle über eine Formiersaugwalze 10, die in der Schlaufe des Untersiebes S1 liegt. Das Obersieb S2 läuft von einer Seibleitwalze 9 auf die Formierwalze und umschlingt diese im Bereich einer Formierzone FZ. Dort können in der Schlaufe des Obersiebes S2 Formierleisten vorgesehen sein, die jedoch in der Zeichnung weggelassen sind. In der Formierzone FZ beginnt das Bilden einer Faserstoffbahn durch Entfernen von Suspensionsflüssigkeit durch die Siebe hindurch.
    Die entfernte Suspensionsflüssigkeit strömt in bekannter Weise teils durch die Formierwalze 10, teils durch einen in der Schlaufe des Obersiebes befindlichen Auffangbehälter 27.
    In Bahnlaufrichtung hinter der Formierzone FZ ist eine Gleichdruck-Entwässerungszone GE vorgesehen, in der mehrere Gleichdruck-Entwässerungselemente 15,16 angeordnet sind. Dies sind beispielsweise in Bahnlaufrichtung hintereinander angeordnete und miteinander gelenkig verbundene Plattensegmente. Diese sind perforiert, um hierdurch das Abführen weiterer Suspensionsflüssigkeit zu ermöglichen. Gemäß Figur 1 ist die Perforation in allen Plattensegmenten im wesentlichen gleich ausgebildet. Abweichend hiervon kann man jedoch die Perforationsdurchmesser und/oder die Anzahl der Perforationen von Segment zu Segment unterschiedlich wählen. Anstelle von zylindrischen Bohrungen können konisch sich erweiternde Bohrungen vorgesehen sein. Anstelle von senkrecht zur Siebebene angeordneten Bohrungen können auch schräge Bohrungen vorgesehen werden. Ein Teil der Suspensionsflüssigkeit kann auch durch den zwischen zwei benachbarten Plattensegmenten vorhandenen Spalt abgeführt werden; siehe z.B. den Spalt zwischen den Plattensegmenten 16A und 16B. Zur Steuerung der Entwässerungsintensität kann man die lichte Weite des genannten Spaltes verändern durch Verschieben des Plattensegmentes 16B in Richtung des dargestellten Doppelpfeiles. Die oberen Plattensegmente 15 und 15A sind mittels ihrer Gelenke an einer Tragkonstruktion 8 befestigt. Die unteren Plattensegemente 16, 16A und 16B ruhen dagen auf Pneumatikschläuchen 4. Der Innendruck in jedem der Pneumatikschläuche 4 ist individuell einstellbar, so daß jedes der Plattensegmente mit einer frei wählbaren Kraft nachgiebig an die Innenseite des Untersiebes S1 andrückbar ist. Falls erforderlich, kann man die Plattensegmente 15, 16 beispielsweise elektrisch beheizen, wie bei 20 schematisch angedeutet ist. Außerdem kann man, falls erforderlich, an die Plattensegmente einen Schwingungserzeuger oder Oszillator anschließen (in der Zeichnung nicht dargestellt). Am Ende der Doppelsiebzone befindet sich in bekannter Weise ein Trennsauger 13. Dieser sorgt dafür, daß die gebildete Faserstoffbahn sich vom Obersieb S2 trennt und mit dem Untersieb S1 weiterläuft, von dem die Bahn in bekannter Weise abgenommen und weiteren Behandlungsstationen zugeführt wird.
    Gemäß der Erfindung ist einem der mittleren, oberen Plattensegmente 15 ein insgesamt mit 21 bezeichnete Zuführeinrichtung für einen Zusatzstoff vorgesehen. Diese Zuführeinrichtung umfaßt einen Voratsbehälter 22, falls erforderlich eine Pumpe 23, ein Steuerventil 24 und eine auf dem Plattensegment 15A angeordnete Verteilkammer 25 sowie dazugehörende Rohrleitungen.
    Falls erforderlich kann man dem Zusatzstoff zwischen dem Steuerventil 24 und der Verteilkammer 25 aus einem Speicher 26 ein Treibmittel, z.B. Preßluft (vorzugsweise erhitzt) oder Dampf zugeben, u. a. zwecks Steuerung der Penetrationstiefe. Abweichend von Figur 1 kann das Plattensegment 15A, das unmittelbar auf die Zuführeinrichtung 21 folgt, geschlossen (ohne Perforation) ausgeführt werden. Die Figur 1A zeigt eine Reinigungsvorrichtung in Form eines Spritzrohres 19, das entlang der Tragvorrichtung 8 hin und her verschiebbar ist.
    Die Figur 2 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform der Zuführeinrichtung, insgesamt mit 21A bezeichnet. Die Verteilkammer 25A ist über die Bahnbreite in zahlreiche Sektionen unterteilt. In jede Sektion mündet eine Zuführleitung mit einem individuell steuerbaren Steuerventil 24A. Falls wiederum das Zugeben eines Treibmittels aus einem Speicher 26A vorgesehen ist, wird dieses ebenfalls jeder Sektion über eine individuell steuerbare Leitung zugeführt, entweder direkt in die betreffende Sektion der Verteilkammer 25A oder in die Sektionsleitung stromabwärts von dem Steuerventil 24A. Man kann hierdurch das Querprofil der einen oder anderen Bahneigenschaft beeinflussen, z.B. das Flächengewichts- oder das Trockengehalts- oder das Aschegehalts-Querprofil.
    Der Grundaufbau des in Figur 3 dargestellten Mehrlagen-Formers entspricht demjenigen der Figur 1 der EP0851058 (Akte PA10449). Man erkennt ein Fourdrinier-Langsieb-Aggregat 31 mit einem etwa horizontal geführten Siebband 32 mit Laufrichtung gemäß Pfeil 33. Auf dem Siebband 32 wird mittels eines Stoffauflaufes 34 und mit Hilfe mehrerer Entwässerungselemente 35 eine erste Faserstofflage gebildet. Zum Formen einer zweiten Faserstofflage ist oberhalb des Aggregates 31 ein insgesamt mit 40 bezeichneter Doppelsiebformer angeordnet, mit zwei Siebbändern 41 und 42, die miteinander eine Doppelsiebzone bilden. Diese beginnt wiederum an einer Formierwalze 43. Im oberen Bereich dieser Formierwalze wird mittels eines Stoffauflaufes 44 ein Fasersuspensionsstrom zwischen die Siebe 41 und 42 "eingeschossen". Die beiden Siebe laufen zusammen mit der sich dazwischen bildenden Faserstoffbahn von oben nach unten von der Formierwalze 43 ab; sie umschlingen danach einen Entwässerungskasten 45, dessen Krümmung der Krümmung des Formierwalzenmantels entgegengesetzt ist. Ein Wasserauffangbehälter ist mit 46 bezeichnet.
    Danach laufen die beiden Siebe zwischen zwei plattenförmigen Gleichdruck-Entwässerungselementen 47 und 48 hindurch, wonach sich die beiden Siebbänder trennen. Hinter dem in der Schlaufe des einen Siebbandes 41 angeordneten Entwässerungselement 47 ist ein Trennsauger 49 vorgesehen, so daß die gebildete zweite Faserstofflage mit dem Siebband 41 zur Gautschwalze 50 läuft. Diese bringt die beiden Faserstofflagen miteinander in Kontakt, so daß sie zu einer zweilagigen Faserstoffbahn zusammengefügt werden. Diese zweilagige Faserstoffbahn wird mittels eines weiteren Trennsaugers 36 vom Siebband 41 getrennt und läuft zusammen mit dem Siebband 32 weiter, z.B. über einen Saugkasten 37 und eine Siebsaugwalze 38.
    Danach wird die Faserstoffbahn in bekannter Weise mittels eines Filzbandes und einer Abnahmewalze 39 vom Siebband 32 entfernt und einem nachfolgenden Aggregat (z.B. Pressenpartie zugeführt).
    Das plattenförmige Entwässerungselement 47 ist beispielsweise an einem Wasserauffangbehälter 47a befestigt; es hat teils zylindrische teils konisch sich erweiternde Perforationen. Das in der Schlaufe des anderen Siebbandes 42 unterhalb der Formierwalze 43 angeordnete plattenförmige Entwässerungselement 48 ruht - unter Zwischenschalten von Pneumatikschläuchen - auf einem Wasserauffangbehälter 48a und kann dadurch mit einer einstellbaren Kraft nachgiebig an die Innenseite des Siebbandes 42 angedrückt werden.
    Ähnlich wie in Figur 1 ist wiederum eine Zuführeinrichtung 51 für einen Zusatztstoff vorgesehen, umfassend einen Vorratsbehälter 52, eine Pumpe 53, ein Steuerventil 54 und eine Verteilkammer 55. Die letztere ist im Anfangsbereich der Gleichdruck-Entwässerungszone, also am oberen Ende des plattenförmigen Entwässerungselementes 48 angeordnet. Dieses ist gemäß Figur 3 auf seiner ganzen Länge perforiert. Es ist jedoch auch möglich, daß unterhalb der Verteilkammer 55 die Platte 48 zumindest bereichsweise geschlossen ist. Dadurch kann sichergestellt werden, daß der zugegebene Zusatzstoff möglichst weitgehend in die sich bildende Faserstoffbahn eindringt und in dieser verbleibt. Vorzugsweise wird als Zusatzstoff ein Fein-Faserstoff zugegeben. Dadurch wird die Unterseite der im Doppelsiebformer gebildeten zweiten Faserstofflage mit Feinstoff angereichert. Bei der auf dem Langsieb-Aggregat 31 gebildeten ersten Faserstofflage hat die Oberseite einen relativen hohen Feinstoffgehalt, weil die Entwässerung nur nach unten stattfindet. Somit kommen an der Gautschwalze 50 diejenigen Seiten der beiden Faserstofflagen miteinander in Kontakt, welche einen erhöhten Feinstoff-Gehalt aufweist. Im Ergebnis wird hierdurch eine erhöhte Spaltfestigkeit des fertigen Mehrlagen-Produktes erzielt.
    Eine mögliche Abwandlung der Bauweise gemäß Figur 3 ist in Figur 4 dargestellet. Abweichend von Figur 3 ist in Figur 4 das in der Schlaufe des Siebbandes 42 unterhalb der Formierwalze 43 angeordnete plattenförmige Gleichdruck-Entwässerungselement 48' als geschlosse Platte ausgebildet, wobei auf eine Zuführeinrichtung für einen Zusatzstoff verzichtet worden ist. Hier findet in der Gleichdruck-Entwässerungszone wiederum auf der Unterseite der sich bildenden zweiten Faserstofflage eine Anreicherung von Feinstoff statt, weil hier die Entwässerung nur durch die Perforation des anderen plattenförmigen Entwässerungselementes 47 hindurch erfolgt. Das Ergebnis ist gleich oder ähnlich wie bei der Ausführungsform gemäß Figur 3.

    Claims (26)

    1. Verfahren zum Bilden einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn, aus einer Faserstoffsuspension, mit den folgenden Verfahrensschritten:
      a) man führt die Faserstoffsuspension zwischen zwei endlose, kontinuierlich umlaufende poröse Bänder, z.B. Siebbänder, die miteinander eine Doppelbandzone bilden, worin ein Teil der Suspensionsflüssigkeit durch die porösen Bänder hindurch entfernt wird, so daß sich zwischen den Bändern die Faserstoffbahn bildet;
      b) das Entfernen der Suspensionsflüssigkeit erfolgt wenigstens teilweise dadurch, daß man die sich bildende Faserstoffbahn, eingehüllt zwischen den Bändern, zwischen sogenannten Gleichdruck-Entwässerungselementen hindurchführt;
      c) im Bereich der Gleichdruck-Entwässerung wird der entstehenden Faserstoffbahn durch wenigstens eines der Bänder hindurch ein Zusatzstoff zugegeben;
      d) dadurch gekennzeichnet, daß man die Zugabe des Zusatzstoffes derart steuert oder regelt, daß in der gebildeten Faserstoffbahn ein bestimmtes Verhältnis zwischen einem Gütegrad (z.B. Feinstoffgehalt) der Bahnoberseite und diesem Gütegrad der Bahnunterseite erzielt wird.
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Zugabe des Zusatzstoffes derart steuert oder regelt, daß der genannte Gütegrad auf beiden Seiten der Bahn wenigstens angenähert gleich ist (möglichst geringe Zweiseitigkeit).
    3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Zugabe des Zusatzstoffes derart steuert oder regelt, daß der genannte Gütegrad auf beiden Seiten der Bahn ungleich ist (gewollte Zweiseitigkeit).
    4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man den Volumenstrom des zuzugebenden Zusatzstoffes steuert oder regelt.
    5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man beim Zugeben des Zusatzstoffes den Druck desselben steuert oder regelt.
    6. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß man den Druck des Zusatzstoffes durch Zumischen eines Treibmittels, z.B. Preßluft, Dampf oder dgl., steuert oder regelt.
    7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Zugeben des Zusatzstoffes im Anfangsbereich oder im mittleren Bereich der Gleichdruck-Entwässerungszone stattfindet.
    8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß man auf der Seite der Zusatzstoffzugabe hinter der Zugabestelle die Intensität der Entwässerung reduziert.
    9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man als Zusatzstoff einen Fein-Faserstoff verwendet.
    10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß man den Fein-Faserstoff aus der im Anfangsbereich der Doppelbandzone entfernten Suspensionsflüssigkeit ("Siebwasser") gewinnt.
    11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß man die gebildete, noch feuchte Faserstoffbahn mit einer anderen Faserstoffbahn zusammenführt, zwecks Bildung einer mehrlagigen Faserstoffbahn.
    12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Zusammenführen der Faserstoffbahnen derart erfolgt, daß Bahnseiten mit erhöhtem Feinstoffgehalt miteinander in Kontakt gebracht werden.
    13. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man den Zusatzstoff durch mehrere, über die Bahnbreite verteilte und individuell steuerbare Sektionsleitungen dem Bereich der Gleichdruck-Entwässerung zuführt.
    14. Verfahren zum Bilden einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn aus einer Faserstoffsuspension, mit den folgenden Verfahrensschritten:
      a) man führt die Faserstoffsuspension zwischen zwei endlose, kontinuierlich umlaufende poröse Bänder, z.B. Siebbänder, die miteinander eine Doppelbandzone bilden, worin ein Teil der Suspensionsflüssigkeit durch die porösen Bänder hindurch entfernt wird, so daß sich zwischen den Bändern die Faserstoffbahn bildet;
      b) das Entfernen der Suspensionsflüssigkeit erfolgt wenigstens teilweise dadurch, daß man die sich bildende Faserstoffbahn, eingehüllt zwischen den Bändern, zwischen sogenannten Gleichdruck-Entwässerungselementen hindurchführt;
      c) dadurch gekennzeichnet, daß man im Bereich der Gleichdruck-Entwässerung die durch das eine der beiden Bänder stattfindende Entwässerung intensiver durchführt als die durch das andere Band stattfindende Entwässerung, nämlich mit Hilfe von Gleichdruck-Entwässerungselementen unterschiedlicher Permeabilität, so daß auf den beiden Seiten der gebildeten Faserstoffbahn unterschiedliche Gütegrade (z.B. Feinstoffgehalte) erzielt werden.
    15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß man zumindest in einem Teilbereich der Gleichdruck-Entwässerung das Entfernen von Suspensionsflüssigkeit durch eines der beiden Bänder unterbindet, nämlich mit Hilfe eines wasserundurchlässigen Gleichdruck-Entwässerungselementes.
    16. Vorrichtung zum Bilden einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn, aus einer Faserstoff-Suspension, mit den folgenden Merkmalen:
      a) zwei kontinuierlich umlaufende endlose poröse Bänder, z.B. Siebbänder (S1,S2) bilden miteinander eine Doppelbandzone zur Aufnahme eines Suspensionsstromes und zum Bilden der Faserstoffbahn durch Entfernen von Suspensionsflüssigkeit durch die beiden Bänder hindurch;
      b) in der Doppelbandzone sind sogenannte Gleichdruck-Entwässerungselemente (15,16) vorgesehen, zwischen denen die Bänder mit der sich dazwischen sich bildenden Faserstoffbahn in Kontakt mit den Entwässerungselementen hindurchlaufen;
      c) wenigstens ein Teil der die Bänder stützenden Entwässerungselemente (15,16) ist perforiert oder hat an der Fläche, die das Band berührt, Ausnehmungen zum Aufnehmen von Suspensionsflüssigkeit, so daß das Entwässern unter Anwendung eines im wesentlichen pulsationsfreien Entwässerungsdruckes stattfindet;
      d) an wenigstens einem der Entwässerungselemente ist eine Zuführeinrichtung (21) für einen Zusatzstoff vorgesehen;
      e) dadurch gekennzeichnt, daß die Zuführeinrichtung (21) eine Steuer- oder Regeleinrichtung (24) aufweist zum Variieren des Volumenstomes und/oder des Druckes des zuzugebenden Zusatzstoffes.
    17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführeinrichtung einen Anschluß zum Zumischen eines Treibmittels, z.B. Preßluft, Dampf oder der gleichen, aufweist.
    18. Vorrichtung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführeinrichtung für den Zusatzstoff im Anfangsbereich oder im mittleren Bereich der Gleichdruck-Entwässerungzone angeordnet ist.
    19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß - bezüglich der Bandlaufrichtung - hinter der Zuführeinrichtung wengistens ein Gleichdruck-Entwässerungselement angeordnet ist, welches zum Reduzieren der Entwässerungsintensität geeignet ist, z.B. dadurch, daß es als nicht-perforierte Platte ausgebildet ist.
    20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführeinrichtung über die Bahnbreite in zahlreiche Sektionen unterteilt ist und daß in jede Sektion eine individuell steuerbare Sektionsleitung zum Zuführen einer Teilmenge des Zusatzstoffes einmündet.
    21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einem der Gleichdruck-Entwässerungselemente eine vorzugsweise bewegliche (verschiebbare) Reinigungsvorrichtung (19) zugeordnet ist (Figur 1A).
    22. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen zwei in Bahnlaufrichtung aufeinanderfolgenden Entwässerungselementen (16A, 16B) variierbar ist, insbesondere durch Verschieben eines dieser Entwässerungselemente.
    23. Vorrichtung, insbesondere nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß in der Doppelbandzone an dem einen porösen Band ein plattenförmiges, vorzugsweise perforiertes Entwässerungselement anliegt und daß gegenüber diesem an dem anderen porösen Band mehrere Formationsleisten anliegen.
    24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Formationsleisten (gemessen in Bahnlaufrichtung) unterschiedlich ist.
    25. Vorrichtung nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstände zwischen den Formationsleisten unterschiedlich sind.
    26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 23-25, dadurch gekennzeichnet, daß entweder das plattenförmige Entwässerungselement oder die Formationsleisten nachgiebig an das betreffende Band andrückbar ist. bzw. sind.
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