EP1081279A2 - Vorrichtung zur Entwässerung eines Stoff-Wasser-Gemisches - Google Patents

Vorrichtung zur Entwässerung eines Stoff-Wasser-Gemisches Download PDF

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EP1081279A2
EP1081279A2 EP00112973A EP00112973A EP1081279A2 EP 1081279 A2 EP1081279 A2 EP 1081279A2 EP 00112973 A EP00112973 A EP 00112973A EP 00112973 A EP00112973 A EP 00112973A EP 1081279 A2 EP1081279 A2 EP 1081279A2
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EP
European Patent Office
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roller
approximately
screen
jet
forming
Prior art date
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EP00112973A
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English (en)
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EP1081279A3 (de
Inventor
Günter Dr. Halmschlager
Joachim Henssler
Jürgen Prössl
Mathias Schwaner
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Voith Patent GmbH
Original Assignee
Voith Paper Patent GmbH
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Publication date
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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

Definitions

  • the present invention relates to a device for dewatering a Substance-water mixture, in particular as part of a paper machine.
  • the present invention relates in particular to so-called twin wire formers, in which two support elements over rollers or not moved guided sieves form a gap between them, which is a jet of the substance-water mixture is fed.
  • Twin-wire dewatering devices are for example from DE 23 29 658, US 2,911,039 and DE 1 461 162 known.
  • Another drainage device is out the US 3,582,467 known.
  • the invention has for its object the properties of such Improve device, especially its drainage capacity to increase.
  • a device for dewatering a Substance-water mixture in particular as part of a paper machine, with a first roller, in particular a forming roller, and a second roller, in particular breast roll, the lateral surfaces of which are at a distance from one another opposite, a first screen, which is guided around the first roller and a second screen, which is around the second roller and then is guided around the first roller, so that between the Seven a forming gap is formed, and a device for feeding a substance-water mixture jet to the forming gap.
  • the drainage capacity is advantageously elevated.
  • the stable beam exposure and - Guided by the special sieve arrangement advantageous.
  • the second roller as an open roller is an initial drainage of the material jet when taking up the beam and thereby a further improvement the drainage reached.
  • the substance-water mixture jet fed to the gap as a free jet is also changed turned out to be advantageous for improving drainage.
  • the thickness of the beam is between approximately 20 mm and about 70 mm, in particular between about 25 mm and about 50 mm.
  • the line of impact lies of the jet on the second roller before the discharge line of the second screen from the second roller. This creates a defined start of the forming gap created and the inlet of the fabric jet stabilized, because that Sieve stabilized in the area of impact of the material jet by the second roller is.
  • the impulse on the outer screen is very high, especially with thick fabric jets large, which without stabilizing local deformations on the outer screen can lead and massively adversely affects the paper quality.
  • the average consistency in the headbox is approx. 0.15% to approximately 2.2%, in particular approximately 0.2% to approximately 1.8%. This has been found to be beneficial in achieving the desired paper properties exposed.
  • the distance of the first roller from the second roller is approximately 0.6 times to approximately 2 times the beam thickness. This too has been found to achieve the desired paper properties emphasized advantageous.
  • suction zones can be provided on the roller. This can the guidance and the drainage of the material jet further improved become.
  • first roller can not be wrapped around the screen and / or the second roller blowing zones may be provided. This can the water can be drained in a targeted manner.
  • roller 1 As the first roller and an open breast roller 2 provided as a second roller. Rollers 1 and 2 are at a distance d their lateral surfaces rotatably supported in the direction of arrows I and II.
  • a first screen 3 is endless in a known manner via the forming roller 1 performed, which is due to the rotation of the forming roller 1 according to arrow III moved with this.
  • a second sieve 4 is guided over the breast roller 2 then looped around the forming roller 1. The second sieve 4 moves accordingly first together with the breast roller according to arrow 4 2 and then according to arrow 3 with the forming roller 1.
  • the first sieve 3 and the second sieve 4 together form between the Forming roll 1 and the breast roll 2 a forming nip 5.
  • a material jet 6 is fed according to arrow V, which consists of a Substance-water mixture exists, which is to be drained.
  • the Material jet 6 is fed to the forming gap 5 as a free jet.
  • the Material jet 6 has a thickness b and strikes the breast roller 2 lengthways an impact line 7, seen in the feed direction V of the material jet 6 lies in front of the discharge line 8 of the second screen 4 from the roller 2. Thereby hits the material jet 6 in a stabilized by the breast roller 2 Area of the second screen 4 and is guided accordingly stable.
  • the material jet 6 has a thickness b that is greater than the distance d between the forming roller 1 and the breast roller 2.
  • the thickness b of the material jet 6 can also be the same size or be greater than the distance d. It is preferred if the distance d is the Forming roller 1 of the breast roller 2 about 0.6 times to about 2 times that Beam thickness b is. It is also preferred if the wrapping the forming roller 1 with the two screens 3 and 4 between about 15 ° and is approximately 180 °, in particular approximately 20 ° to 110 °.
  • the thickness b of the Material jet 6 itself is preferably between approximately 20 mm and approximately 70 mm, in particular between approx. 25 mm and approx. 50 mm.
  • the consistency of the substance-water mixture in the headbox is preferably approximately 0.15% up to approx. 2.2%, in particular approx. 0.2% to approx. 1.8%.
  • Forming roller 1 and / or the breast roller 2 can be provided. Blowing zones are also not shown, those in the non-sieved ones Areas of the forming roller 1 and / or the breast roller 2 are provided could be. Through such zones, the leadership and Drainage of the stream of fabric improved and on the other hand a targeted Water drainage guaranteed.
  • the device shown and described makes one special good dewatering of a substance-water mixture with a twin wire former reached.
  • the drainage capacity is increased by using the Dewatering speed when hitting the material jet 6 increased both on the forming roller 1 and on the breast roller 2.
  • this design creates a scoop on the breast roller, so-called register roller effect with water circulating around the roller, avoided.
  • the structure of the device is still simple.
  • the open breast roller 2 can, for example, by a honeycomb structure be produced on a closed roll body. It is also possible a roller structure with or without a shrink screen. Furthermore can an automatic tracking can also be provided, through which the Distance d between forming roller 1 and breast roller 2 as a function of the thickness b of the material jet 6 is automatically set.

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Abstract

Vorrichtung zur Entwässerung eines Stoff-Wasser-Gemisches, insbesondere als Teil einer Papiermaschine, mit einer ersten Walze (1), insbesondere Formierwalze, und einer zweiten als offene Walze ausgebildeten Walze (2), insbesondere Brustwalze, deren Mantelflächen einander in einem Abstand (d) gegenüberliegen, einem ersten Sieb (3), welches um die erste Walze (1) herumgeführt ist, und einem zweiten Sieb (4), welches um die zweite Walze (2) und anschließend um die erste Walze (1) herumgeführt ist, so daß zwischen den Sieben (3, 4) ein Formierspalt (5) ausgebildet ist, und einer Vorrichtung zur Zuführung eines Stoff-Wasser-Gemischstrahles (6) zu dem Formierspalt (5). Durch die Vorrichtung wird die Entwässerung bei Doppelsiebformern verbessert.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Entwässerung eines Stoff-Wasser-Gemisches, insbesondere als Teil einer Papiermaschine.
Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere sogenannte Doppelsiebformer, bei denen zwei über Walzen oder nicht mitbewegte Stützelemente geführte Siebe zwischen sich einen Spalt bilden, dem ein Strahl des Stoff-Wasser-Gemisches zugeführt wird. Doppelsiebentwässerungsvorrichtungen sind beispielsweise aus der DE 23 29 658, der US 2,911,039 und DE 1 461 162 bekannt. Eine weitere Entwässerungsvorrichtung ist aus der US 3,582,467 bekannt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Eigenschaften einer derartigen Vorrichtung zu verbessern, insbesondere ihre Entwässerungskapazität zu erhöhen.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung zur Entwässerung eines Stoff-Wasser-Gemisches, insbesondere als Teil einer Papiermaschine, mit einer ersten Walze, insbesondere Formierwalze, und einer zweiten Walze, insbesondere Brustwalze, deren Mantelflächen einander in einem Abstand gegenüberliegen, einem ersten Sieb, welches um die erste Walze herumgeführt ist, und einem zweiten Sieb, welches um die zweite Walze und anschließend um die erste Walze herumgeführt ist, so daß zwischen den Sieben ein Formierspalt ausgebildet ist, und einer Vorrichtung zur Zuführung eines Stoff-Wasser-Gemischstrahles zu dem Formierspalt.
Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung wird vorteilhafterweise die Entwässerungskapazität erhöht. Ebenso ist die stabile Strahlaufnahme und -führung durch die besondere Siebanordnung vorteilhaft. Durch die Ausbildung der zweiten Walze als offene Walze wird eine initiale Entwässerung des Stoffstrahles bei der Strahlaufnahme und dadurch eine weitere Verbesserung der Entwässerung erreicht.
Als geeignet hat sich herausgestellt, wenn die Umschlingung der ersten Walze mit den beiden Sieben zwischen ca. 15° und ca. 130° beträgt. Besonders vorteilhaft ist eine Umschlingung von ca. 20° bis 110°.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird der Stoff-Wasser-Gemischstrahl als Freistrahl dem Spalt zugeführt. Dies hat sich ebenfalls zur Verbesserung der Entwässerung als vorteilhaft herausgestellt. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Dicke des Strahles zwischen ca. 20 mm und ca. 70 mm, insbesondere zwischen ca. 25 mm und ca. 50 mm beträgt.
Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung liegt die Auftrefflinie des Strahles auf der zweiten Walze vor der Ablauflinie des zweiten Siebes von der zweiten Walze. Hierdurch wird ein definierter Beginn des Formierspaltes geschaffen und der Einlauf des Stoffstrahles stabilisiert, da das Sieb im Auftreffbereich des Stoffstrahles durch die zweite Walze stabilisiert ist. Speziell bei dicken Stoffstrahlen ist der Impuls auf das Außensieb sehr groß, was ohne Stabilisierung zu lokalen Deformationen am Außensieb führen kann und die Papierqualität massiv nachteilig beeinflußt.
Ebenfalls bevorzugt ist es, wenn die mittlere Stoffdichte im Stoffauflauf ca. 0,15 % bis ca. 2,2 %, insbesondere ca. 0,2 % bis ca. 1,8 % beträgt. Dies hat sich zur Erzielung der erwünschten Papiereigenschaften als vorteilhaft herausgestellt.
Besonders bevorzugt ist es, wenn der Abstand der ersten Walze von der zweiten Walze das ca. 0,6-fache bis ca. 2-fache der Strahldicke beträgt. Auch dies hat sich zur Erzielung der gewünschten Papiereigenschaften als vorteilhaft herausgestellt.
Im siebumschlungenen Bereich der ersten Walze und/oder der zweiten Walze können insbesondere Saugzonen vorgesehen sein. Hierdurch kann die Führung und die Entwässerung des Stoffstrahles weiter verbessert werden.
Desweiteren können im nicht siebumschlungenen Bereich der erste Walze und/oder der zweiten Walze Blaszonen vorgesehen sein. Dadurch kann das Wasser gezielt abgeführt werden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. In schematischer Darstellung zeigt
Fig. 1
den Bereich des Formierspaltes einer erfindungsgemäßen Entwässerungsvorrichtung.
Es ist eine Formierwalze 1 als erste Walze und eine offene Brustwalze 2 als zweite Walze vorgesehen. Die Walzen 1 und 2 sind mit einem Abstand d ihrer Mantelflächen in Richtung der Pfeile I bzw. II drehbar gelagert.
Über die Formierwalze 1 ist ein erstes Sieb 3 in bekannter Weise endlos geführt, das sich aufgrund der Drehung der Formierwalze 1 gemäß Pfeil III mit dieser bewegt. Über die Brustwalze 2 ist ein zweites Sieb 4 geführt und anschließend um die Formierwalze 1 geschlungen. Das zweite Sieb 4 bewegt sich demnach zunächst gemäß Pfeil 4 zusammen mit der Brustwalze 2 und dann gemäß Pfeil 3 mit der Formierwalze 1.
Das erste Sieb 3 und das zweite Sieb 4 bilden zusammen zwischen der Formierwalze 1 und der Brustwalze 2 einen Formierspalt 5. Diesem Formierspalt 5 wird ein Stoffstrahl 6 gemäß Pfeil V zugeführt, der aus einem Stoff-Wasser-Gemisch besteht, welches entwässert werden soll. Der Stoffstrahl 6 wird dabei dem Formierspalt 5 als Freistrahl zugeführt. Der Stoffstrahl 6 weist eine Dicke b auf und trifft auf der Brustwalze 2 längs einer Auftrefflinie 7 auf, die in Zuführrichtung V des Stoffstrahles 6 gesehen vor der Ablauflinie 8 des zweiten Siebes 4 von der Walze 2 liegt. Dadurch trifft der Stoffstrahl 6 in einem durch die Brustwalze 2 stabilisierten Bereich des zweiten Siebes 4 auf und wird entsprechend stabil geführt.
In der Darstellung von Fig. 1 weist der Stoffstrahl 6 eine Dicke b auf, die größer ist als der Abstand d zwischen der Formierwalze 1 und der Brustwalze 2. Die Dicke b des Stoffstrahles 6 kann aber auch gleich groß oder größer sein als der Abstand d. Bevorzugt ist es, wenn der Abstand d der Formierwalze 1 von der Brustwalze 2 das ca. 0,6-fache bis ca. 2-fache der Strahldicke b beträgt. Ebenso ist es bevorzugt, wenn die Umschlingung der Formierwalze 1 mit den beiden Sieben 3 und 4 zwischen ca. 15° und ca. 180°, insbesondere ca. 20° bis 110° beträgt. Die Dicke b des Stoffstrahles 6 selbst beträgt bevorzugt zwischen ca. 20 mm und ca. 70 mm, insbesondere zwischen ca. 25 mm und ca. 50 mm. Die Stoffdichte des Stoff-Wasser-Gemisches beträgt im Stoffauflauf bevorzugt ca. 0,15 % bis ca. 2,2 %, insbesondere ca. 0,2 % bis ca. 1,8 %.
Nicht dargestellt sind Saugzonen, die im siebumschlungenen Bereich der Formierwalze 1 und/oder der Brustwalze 2 vorgesehen sein können. Ebenso sind Blaszonen nicht dargestellt, die in den nicht siebumschlungenen Bereichen der Formierwalze 1 und/oder der Brustwalze 2 vorgesehen sein können. Durch derartige Zonen wird einerseits die Führung und Entwässerung des Stoffstrahles verbessert und andererseits eine gezielte Wasserabführung gewährleistet.
Durch die dargestellte und beschriebene Vorrichtung wird eine besonders gute Entwässerung eines Stoff-Wasser-Gemisches mit einem Doppelsiebformer erreicht. Die Entwässerungskapazität ist durch Nutzung der erhöhten Entwässerungsgeschwindigkeit beim Auftreffen des Stoffstrahles 6 sowohl auf der Formierwalze 1 als auch auf der Brustwalze 2 erhöht. Zusätzlich wird durch diese Ausgestaltung ein Schöpfen an der Brustwalze, sogenannter Registerwalzeneffekt mit um die Walze umlaufendem Wasser, vermieden. Der Aufbau der Vorrichtung ist dennoch einfach.
Die offene Brustwalze 2 kann beispielsweise durch einen Wabenaufbau auf geschlossenem Walzenkörper hergestellt werden. Möglich ist außerdem ein Walzenaufbau mit oder ohne Schrumpfsieb. Desweiteren kann auch eine automatische Nachführung vorgesehen sein, durch welche der Abstand d zwischen Formierwalze 1 und Brustwalze 2 in Abhängigkeit von der Dicke b des Stoffstrahles 6 automatisch eingestellt wird.
Bezugszeichenliste
1
Formierwalze
2
Brustwalze
3
erstes Sieb
4
zweites Sieb
5
Formierspalt
6
Stoffstrahl
7
Auftrefflinie
8
Ablauflinie
I
Umlaufrichtung von 1
II
Umlaufrichtung von 2
III
Laufrichtung von 3 und 4
IV
Laufrichtung von 4
V
Zufuhrrichtung von 6

Claims (9)

  1. Vorrichtung zur Entwässerung eines Stoff-Wasser-Gemisches, insbesondere als Teil einer Papiermaschine, mit einer ersten Walze (1), insbesondere Formierwalze, und einer zweiten als offene Walze ausgebildeten Walze (2), insbesondere Brustwalze, deren Mantelflächen einander in einem Abstand (d) gegenüberliegen, einem ersten Sieb (3), welches um die erste Walze (1) herumgeführt ist, und einem zweiten Sieb (4), welches um die zweite Walze (2) und anschließend um die erste Walze (1) herumgeführt ist, so daß zwischen den Sieben (3, 4) ein Formierspalt (5) ausgebildet ist, und einer Vorrichtung zur Zuführung eines Stoff-Wasser-Gemischstrahles (6) zu dem Formierspalt (5).
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Umschlingung der ersten Walze (1) mit den beiden Sieben (3, 4) zwischen ca. 15° und ca. 130°, insbesondere ca. 20° bis ca. 110° beträgt.
  3. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Stoff-Wasser-Gemischstrahl (6) als Freistrahl dem Formierspalt (5) zugeführt wird.
  4. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Dicke (b) des Stoffstrahles (6) zwischen ca. 20 mm und ca. 70 mm, insbesondere zwischen ca. 25 mm und ca. 50 mm beträgt.
  5. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Auftrefflinie (7) des Stoffstrahles (6) auf der zweiten Walze (2) vor der Ablauflinie (8) des zweiten Siebes (4) von der zweiten Walze (2) liegt.
  6. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die mittlere Stoffdichte im Stoffauflauf ca. 0,15 % bis 2,2 %, insbesondere ca. 0,2 % bis ca. 1,8 % beträgt.
  7. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet
    daß der Abstand (d) der ersten Walze (1) von der zweiten Walze (2) das ca. 0,6-fache bis ca. 2-fache der Dicke (b) des Stoffstrahles (6) beträgt.
  8. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß im siebumschlungenen Bereich der erste Walze (1) und/oder der zweiten Walze (2) Saugzonen vorgesehen sind.
  9. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß im nicht siebumschlungenen Bereich der ersten Walze (1) und/oder der zweiten Walze (2) Blaszonen vorgesehen sind.
EP00112973A 1999-09-01 2000-06-21 Vorrichtung zur Entwässerung eines Stoff-Wasser-Gemisches Withdrawn EP1081279A3 (de)

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