EP1024224B1 - Verfahren und Vorrichtung zum Bilden einer Faserstoffbahn - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Bilden einer Faserstoffbahn Download PDF

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EP1024224B1
EP1024224B1 EP99125356A EP99125356A EP1024224B1 EP 1024224 B1 EP1024224 B1 EP 1024224B1 EP 99125356 A EP99125356 A EP 99125356A EP 99125356 A EP99125356 A EP 99125356A EP 1024224 B1 EP1024224 B1 EP 1024224B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
dewatering
additive
web
process according
fibrous web
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP99125356A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1024224A2 (de
EP1024224A3 (de
Inventor
Günter Dr. Halmschlager
Josef Bachler
Christoph Merckens
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
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Voith Paper Patent GmbH filed Critical Voith Paper Patent GmbH
Publication of EP1024224A2 publication Critical patent/EP1024224A2/de
Publication of EP1024224A3 publication Critical patent/EP1024224A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1024224B1 publication Critical patent/EP1024224B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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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 a paper or board web, from a pulp suspension.
  • the invention also relates to an apparatus for carrying out this method.
  • a dye for example, a dye, a filler, glue or a drainage aid is provided.
  • the present invention has for its object to further develop the web forming process and the associated device in that certain properties of the finished fibrous web are improved.
  • This object is achieved in the inventive method in that the addition of the additive is controlled or regulated so that in the formed fibrous web a certain ratio between a grade, e.g. Fines content, the top of the track and this grade of the track bottom is achieved.
  • a grade e.g. Fines content
  • a specific property is continuously measured on both sides of the continuous fibrous web (eg paper web) during the continuous production process. This will continuously determine if the desired degree of two-sidedness is achieved.
  • the volume flow and / or the pressure of the additive to be added is varied, preferably by means of a closed control loop, such that the two-sidedness occurs in the resulting fibrous web approaches the target value.
  • the penetration depth of the additive can be selectively controlled. This leads to an optimization of the distribution of the additive in the Z direction.
  • a particularly important further concept of the invention consists in using as additive a fine pulp suspension. This can preferably be obtained from the suspension liquid removed in the initial region of the double-belt zone, the so-called white water.
  • the amount of fines content is important, for example, for the printability of the finished fibrous web.
  • Other possible additives are: filler suspension, polymer solution, glue or starch solution or a locally added dye.
  • the obstruction of the drainage on the web side to which the additive has been added is possible by providing a closed, ie non-perforated plate member in a certain portion of the DC pressure dewatering zone or by blocking off a portion of the perforation, for example with Help of a compressed air cushion.
  • the removal of suspension fluid through one of the two belts can at least largely be prevented in a certain region of the constant-pressure dewatering zone, namely with the aid of a water-impermeable constant-pressure dewatering element.
  • the latter ensures that can not escape on this side of the forming fibrous web zoom brought up with the pulp suspension fine and / or fillers.
  • the result is a fibrous web which has on one side of the web a significantly higher proportion of fillers and / or fillers.
  • Claims 23 to 26 may relate to advantageous measures for additionally controlling the dewatering intensity and distributing the fiber material as evenly as possible; These measures are also applicable independently of those of claim 1.
  • a headbox 1 (shown only by way of example as a multi-layer headbox), which injects a pulp suspension flow into a gusset formed at the beginning of a twin-wire zone by two sieve belts S1 and S2
  • the two sieve belts S1 and S2 run at this point via a Formiersaugwalze 10, which lies in the loop of the lower wire S1.
  • the upper wire S2 runs from a Seibleitwalze 9 on the forming and wraps around this in the region of a forming zone FZ
  • the removed suspension liquid flows in a known manner partly through the forming roller 10, partly through a collecting container 27 located in the loop of the top wire.
  • an equal-pressure dewatering zone GE in which a plurality of equal-pressure dewatering elements 15,16 are arranged. These are, for example, arranged in the web running direction one behind the other and hinged together plate segments. These are perforated, thereby allowing the removal of further suspension liquid. According to Figure 1, the perforation in all plate segments is formed substantially the same. Deviating from this, however, one can choose the perforation diameter and / or the number of perforations from segment to segment differently. Instead of cylindrical holes can be provided conically widening holes. Instead of arranged perpendicular to the plane of the drill holes and oblique holes can be provided.
  • a part of the suspension liquid can also be removed by the gap existing between two adjacent plate segments; see, e.g. the gap between the plate segments 16A and 16B.
  • the upper plate segments 15 and 15A are attached to a support structure 8 by means of their joints.
  • the lower Plattensegemente 16, 16A and 16B rest dagen on pneumatic tubes 4.
  • the internal pressure in each of the pneumatic tubes 4 is individually adjustable, so that each of the plate segments with a freely selectable force to the inner side of the lower wire S1 is pressed pressed. If necessary, one can electrically heat the plate segments 15, 16, for example, as indicated schematically at 20.
  • a vibrator or oscillator (not shown in the drawing).
  • a separating sucker 13 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 other treatment stations.
  • one of the middle, upper plate segments 15 is provided with an additive feeder, generally designated 21.
  • This feeder comprises a reservoir 22, if necessary a pump 23, a control valve 24 and a distribution chamber 25 arranged on the plate segment 15A and associated piping.
  • the additive between the control valve 24 and the distribution chamber 25 may be supplied from a reservoir 26 with a propellant, e.g. Compressed air (preferably heated) or add steam, u. a. for the purpose of controlling the penetration depth.
  • a propellant e.g. Compressed air (preferably heated) or add steam, u. a. for the purpose of controlling the penetration depth.
  • FIG. 1A shows a cleaning device in the form of a spray tube 19, which can be displaced back and forth along the carrier device 8.
  • FIG. 2 shows a modified embodiment of the feed device, designated overall by 21A.
  • the distribution chamber 25A is divided across the web width into numerous sections. In each section opens a supply line with an individually controllable control valve 24A. In turn, if adding a propellant from a reservoir 26A is provided, it is also supplied to each section via an individually controllable conduit, either directly into the respective section of the manifold chamber 25A or into the section conduit downstream of the control valve 24A.
  • FIG. 3 The basic construction of the multilayer former shown in FIG. 3 corresponds to that of FIG. 1 of European patent application EP0851058 A2.
  • a Fourdrinier-Langsieb aggregate 31 with an approximately horizontally guided screen belt 32 in the direction of arrow 33.
  • On the screen belt 32 is formed by means of a headbox 34 and with the aid of several dewatering elements 35, a first pulp layer.
  • a double-wire former designated as a whole by 40, is arranged above the unit 31, with two screen belts 41 and 42 which together form a double-layer zone. This in turn begins at a forming roller 43.
  • a fiber suspension flow is injected between the screens 41 and 42 by means of a headbox 44.
  • the two screens, together with the fibrous web therebetween run down from the forming roller 43 from top to bottom; They then wrap around a dewatering box 45, the curvature of which is opposite to the curvature of the forming roll mantle.
  • a separating sucker 49 is provided behind the arranged in the loop of a sieve belt 41 dewatering element 47 so that the formed second pulp layer runs with the wire 41 to the couch roll 50. This brings the two pulp layers in contact with each other, so that they are joined together to form a two-ply fibrous web.
  • This two-ply fibrous web is separated from the screen belt 41 by means of a further separating sucker 36 and continues to run together with the screen belt 32, e.g. via a suction box 37 and a suction sieve 38.
  • the plate-shaped dewatering element 47 is attached, for example, to a water collecting container 47a; it has partly cylindrical and partly conical widening perforations.
  • the arranged in the loop of the other screen belt 42 below the forming roller 43 plate-shaped drainage element 48 rests - with the interposition of pneumatic hoses - on a water collecting container 48a and can be pressed with an adjustable force yielding to the inside of the wire 42.
  • a feed device 51 is again provided for an additive, comprising a reservoir 52, a pump 53, a control valve 54 and a distribution chamber 55.
  • the latter is in the initial region of the constant-pressure dewatering zone, ie at the upper end of the plate-shaped dewatering element 48 arranged. This is perforated according to Figure 3 over its entire length.
  • the plate 48 is at least partially closed. This can ensure that the additive added penetrates as much as possible in the forming fibrous web and remains in this.
  • a fine fiber is added as an additive.
  • the underside of the second pulp layer formed in the twin-wire former is enriched with fines.
  • the upper side has a relatively high fines content because the dehydration takes place only downwards.
  • those sides of the two pulp layers come into contact with each other, which has an increased fines content. As a result, this results in an increased gap strength of the finished multilayer product.
  • a feed device for an additive has been dispensed with.
  • an enrichment of fines takes place once again on the underside of the forming second fibrous layer, because here the dewatering takes place only through the perforation of the other plate-shaped dewatering element 47.
  • the result is the same as or similar to the embodiment according to FIG. 3.

Landscapes

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

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 nicht vorveröffentlichte europäische Patentanmeldung EP 0 894 894 A2, die ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bilden einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn, aus einer Faserstoffsuspension offenbart. Das offenbarte Verfahren umfasst dabei die folgenden Verfahrensschritte:
    • 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;
    • das Entfernen der Suspensionsflüssigkeit erfolgt wenigstens teilweise dadurch, daß man die sich bildende Faserstoffbahn, eingehüllt zwischen den Bändern, zwischen sogenannten Gleichdruck-Entwässerungselementen hindurchführt; und
    • im Bereich der Gleichdruck-Entwässerung wird der entstehenden Faserstoffbahn durch wenigstens eines der Bänder hindurch ein Zusatzstoff zugegeben.
  • Als Zusatzstoff ist beispielsweise ein Farbstoff, ein Füllstoff, Leim oder ein 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. 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. 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. 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. 4) Das Querprofil bestimmter Bahn-Eigenschaften soll beeinflußt werden können.
    5. 5) Die Intensität der Entwässerung soll beeinflußbar sein, beispielsweise in gewissen Teilbereichen der Bahnbildungszone.
  • Diese Aufgabe wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren dadurch gelöst, dass die Zugabe des Zusatzstoffes derart steuert oder regelt wird, daß in der gebildeten Faserstoffbahn ein bestimmtes Verhältnis zwischen einem Gütegrad, z.B. Feinstoffgehalt, der Bahnoberseite und diesem Gütegrad der Bahnunterseite 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.
    In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen,
    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 1 A 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 Vorratsbehälter 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 europaischen Patentanmeldung EP0851058 A2. 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 Doppeisiebzone 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 Verfahrenssch ritten:
    a) man führt die Faserstoffsuspension zwischen zwei endlose, kontinuierlich umlaufende poröse Bänder, z.B. Siebbänder (S1, S2), 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 (15, 16; 15A, 16A; 47, 48; 47, 48') hindurchführt;
    c) im Bereich der Gleichdruck-Entwässerung (GE) wird der entstehenden Faserstoffbahn durch wenigstens eines der Bänder hindurch ein Zusatzstoff zugegeben; und
    d) die Zugabe des Zusatzstoffes wird 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.
  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.
  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 5, 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 (GE) 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, z.B. Siebwasser, gewinnt.
  11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß man die gebildete, noch feuchte Faserstoffbahn mit einer anderen Faserstoffbahn zwecks Bildung einer mehrlagigen Faserstoffbahn zusammenführt.
  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 (GE) zuführt.
  14. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man im Bereich der Gleichdruck-Entwässerung (GE) 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 (15, 16; 15A, 16A; 47, 48; 47, 48') 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 so genannte Gleichdruck-Entwässerungselemente (15, 16; 15A, 16A; 47, 48; 47, 48') vorgesehen, zwischen denen die Bänder mit der sich dazwischen sich bildenden Faserstoffbahn in Kontakt mit den Entwässerungselementen (15, 16; 15A, 16A; 47, 48; 47, 48') hindurchlaufen;
    c) wenigstens ein Teil der die Bänder stützenden Entwässerungselemente (15, 16; 15A, 16A; 47, 48; 47, 48') 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 (15) ist eine Zuführeinrichtung (21; 21A) für einen Zusatzstoff vorgesehen; und
    e) die Zuführeinrichtung (21; 21A) weist eine Steuer- oder Regeleinrichtung (24; 24A) zum Variieren des Volumenstromes und/oder des Druckes des zuzugebenden Zusatzstoffes auf.
  17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführeinrichtung (21; 21A) 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 (21; 21A) für den Zusatzstoff im Anfangsbereich oder im mittleren Bereich der Gleichdruck-Entwässerungszone (GE) angeordnet ist.
  19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß - bezüglich der Bandlaufrichtung - hinter der Zuführeinrichtung (21; 21A) wenigstens ein Gleichdruck-Entwässerungselement (15; 15A) 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 (21A) 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 (15) eine vorzugsweise bewegliche, insbesondere verschiebbare Reinigungsvorrichtung (19) zugeordnet ist.
  22. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen zwei in Bahnlaufrichtung aufeinander folgenden Entwässerungselementen (16B) variierbar ist, insbesondere durch Verschieben eines dieser Entwässerungselemente(16B).
  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 an deren 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 der Formationsleisten unterschiedlich sind.
  26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß entweder das plattenförmige Entwässerungselement oder die Formationsleisten nachgiebig an das betreffende Band andrückbar ist bzw. sind.
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