EP1426488A1 - Vorrichtung zur Herstellung einer Faserstoffbahn - Google Patents

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Publication number
EP1426488A1
EP1426488A1 EP03104534A EP03104534A EP1426488A1 EP 1426488 A1 EP1426488 A1 EP 1426488A1 EP 03104534 A EP03104534 A EP 03104534A EP 03104534 A EP03104534 A EP 03104534A EP 1426488 A1 EP1426488 A1 EP 1426488A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
fibrous web
measuring
section
twin
drainage
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.)
Ceased
Application number
EP03104534A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Stefan Lehner-Dittenberger
Alfred Dr. Bubik
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 EP1426488A1 publication Critical patent/EP1426488A1/de
Ceased legal-status Critical Current

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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21G—CALENDERS; ACCESSORIES FOR PAPER-MAKING MACHINES
    • D21G9/00—Other accessories for paper-making machines
    • D21G9/0009—Paper-making control systems
    • D21G9/0027—Paper-making control systems controlling the forming section
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F1/00—Wet end of machines for making continuous webs of paper
    • D21F1/48—Suction apparatus
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F9/00—Complete machines for making continuous webs of paper
    • D21F9/003—Complete machines for making continuous webs of paper of the twin-wire type

Definitions

  • the invention relates to a device for producing a fibrous web, in particular a paper web, from a fiber suspension with a twin wire former, which has two interacting sieve belts.
  • Such a device is from DE 44 02 274 A1 (PB10044 DE) of the applicant known.
  • the known device is suitable for forming a multilayer or multi-layer paper or cardboard web. The situation changes a third sieve merged with another layer.
  • this object is achieved according to the invention solved in that a measuring arrangement for measuring a property the fibrous web arranged in the area or in the vicinity of the twin wire former is and that the measured property of a control unit as an actual variable feeds, wherein the control unit has a production parameter for manufacturing regulates the fibrous web.
  • the invention is used in twin wire formers, that is to say both in gap (gap) formers. Shaping as well as with Hyridformers. These are in front of the twin wire section a slow drainage pre-drainage section is available.
  • the twin-wire section itself is equipped with a so-called top sieve box, which with Vacuum is applied. The ones withdrawn from the top screen box and out of this The amount of water removed is often used as a measure of the quality of the formation to be produced Paper or cardboard.
  • This amount of water can be used, for example, with inductive flow meters measure and primarily serves to monitor the drainage process.
  • the throughput to be set for the production of a fibrous web depends heavily on the basis weight, on the machine speed, on the Retention and other sizes. For the same basis weight of a web, which is produced at different machine speeds there are very different dependencies.
  • Figure 1 the formation F as a function of throughput Q in a top sieve box Twin-wire former shown, as for example from the above DE 44 02 274 A1 (PB10044 DE) of the applicant is known. This results in for the same basis weight, different curves for different Machine speeds.
  • the Formation values and technological properties that is properties the fibrous web such as the degree of whiteness, the opacity, the strength, etc. are independent on the machine speed and are optimally in one Range between 2 and 4% dry matter in front of the twin wire former, in particular in front of a hybrid former.
  • the measurement of the average consistency or the formation of the fibrous web, such as done according to the invention is much more reliable and accurate, to affect the formation of the fibrous web than the derivative these quantities from the discharged water quantities or similar methods.
  • the dry content can be measured by measuring the material density in front of the twin wire former influenced in the mold run-in and thus decisively influenced the formation become.
  • the device according to the invention works independently of the Machine speed and the basis weight of the fibrous web. dead are shortened and the control characteristic is improved.
  • the measuring arrangement is the twin wire former is upstream and / or downstream.
  • the measuring arrangement comprises at least one sensor for measuring a physical, chemical or technological property of the fibrous web.
  • a device in which the measuring arrangement is particularly suitable in a pre-dewatering section upstream of the twin wire former is arranged.
  • the pressure level is used as the controlled variable or the vacuum of a closed box or several closed boxes Boxes of the pre-drainage section is used.
  • Fibrous web on the basis of a target dryness determined by the control unit Fibrous web one of the first in the material flow direction of the fibrous web arranged boxes of the pre-drainage section for setting the Dry content of the fibrous web can be used.
  • a high controllability of the formation of the fibrous web succeeds when in one Embodiment of the invention in the material flow direction of the fibrous web last boxes of the pre-drainage section with a low Vacuum level, especially less than 0.05 bar, or with a light one Overpressure, in particular less than 0.005 bar, operated.
  • the function of the control unit is supported if the twin wire former has a Measuring arrangement for measuring the mass of at least one of the sieve belts in Material flow direction is subordinate to the fibrous web and that of the Measuring arrangement measured value for determining the controlled variable in the control unit, in particular for controlling the pressure in one of the boxes of the pre-drainage section is used.
  • An advantageous embodiment of the device according to the invention has in one Siebschlaufabrough at least one of the sieve belts an arrangement for Cleaning the filter belt, in particular a pipe suction device, a brush, or the like, on.
  • An ultrasonic sensor is particularly suitable, especially in one Pre-dewatering section or in the twin-wire section, a gamma emitter, especially in the pre-dewatering section or Post-drainage section or to determine the mass in the Return section, or a transmitted light sensor, especially in the Post-drainage section, which does not exclude that other Detectors or sensors can be used.
  • the device according to the invention is used, in the area between a press downstream of the twin wire former and one Drying device a measuring point for determining the vacuum in one Upper sieve box is arranged.
  • a measuring point in the area after a Press and / or additionally in front of or within a drying device Measuring point to improve the vacuum in a drainage box inside an endless screen of an insert former is present.
  • the fibrous suspension i.e. the medium
  • the device is assigned at least one headbox, which preferably comprises at least one lamella arranged in its nozzle.
  • the measured value signals are generally falsified by short-term masses or basis weight deviations, measured behind the press or in the dryer section, short-term changes in the suspension height in front of the twin-wire former or changes in speed or mass deviations in the twin-wire former. The result in the form of short-term changes, random variations or even noise are greatly reduced by a headbox with at least one lamella.
  • a device for producing a fibrous web from a fibrous suspension which is applied via a headbox 1 (FIG. 3) to a lower endless sieve (wire belt) 7 rotating over rollers 2 to 6 and a forming roller FW
  • a pre-dewatering section a and a twin-wire section b there are a post-drainage section c and a screen return section d are present.
  • the endless wire 7 runs below an upper endless wire (wire belt) 8, the fibrous web being transported further between the two endless wires 7, 8 and being dewatered at the same time.
  • a drainage box 9 or 10 is arranged within the endless screens 7, 8.
  • the device shown can be designed, for example, in a further embodiment, such as the twin-wire former shown in the German patent application DE 40 05 420 A1 (PB04713 DE) by the applicant.
  • the content of this published specification is hereby made the subject of the present description.
  • the endless screen (sieve belt) 8 can also be guided over only two or three rollers.
  • Such a screen guide (dashed line for three rollers) is shown, for example, in the applicant's German Offenlegungsschrift DE 198 09 480 A1 (PB10668 DE).
  • the content of this published specification is hereby also made the subject of the present description.
  • the device is assigned a headbox 1, which is arranged in its nozzle 12 Includes lamella 13. It can of course also in the nozzle 12 several slats and / or slats with different lengths, surface properties and the like. Furthermore, the slats also protrude beyond the end of the nozzle 12.
  • a sieve table Within the pre-dewatering section a are a sieve table, several foil boxes and drainage boxes a1, a2, ... arranged. Only four are shown Drainage boxes a1 to a4. However, there may be n drainage boxes be operated with a vacuum or with a slight positive pressure. Preferably four to five drainage boxes are a1 to a4 respectively a5 available, for example 500 each in the running direction of the fibrous web mm are wide. The proportion of their open area is 30 to 55%, based on their entire surface.
  • the drainage boxes a1 to a4 face upwards a flat or an upward curved surface. You work with or without negative pressure or positive pressure.
  • the vacuum is between 0 and 0.2 bar, the overpressure between 0 and 0.005 bar.
  • the distance of the drainage boxes a1 to a4 is 20 to 500 mm.
  • the drainage boxes a1, a2, ... there are measuring stations A1, A2, A3, ... for measuring the dry content T in the pre-dewatering section a arranged.
  • the drainage boxes a1, a2, .. are used Wet suction boxes, vacuum foil boxes, iso-flow boxes, flat suction boxes, etc. Boxes of this type can also be placed within the lower endless sieve 7 Arrange below the endless sieve 8.
  • At the measuring stations A1, A2, ... are for example ultrasonic detectors or gamma emitters for determining the Dry content T of the fibrous web is present.
  • the pressure level or Vacuum of one or more of the closed drainage boxes a1, a2, ... used in the pre-drainage section a If in the fibrous web Due to the circulatory system, for example, add more fines than desired Dryness T of the fibrous web reduced. This is accomplished by using the vacuum is increased ( Figure 2). This measure makes the desired one the same optimal formation F as a function of the dry content T reached.
  • the following Boxes a3, a4 are kept at a constant low due to the process Vacuum level kept, for example, less than 0.05 bar. Or they work at a low excess pressure of, for example, less than 0.005 bar, so the pre-dewatered fibrous web or the filter cake are not closed highly compressed enters the twin wire zone b.
  • the forming strips are in the area of the twin-wire drainage zone arranged, such as from DE 43 30 546 A1 (PB04959 DE) of the applicant is known.
  • the number of molding strips can also be reduced, for example on 3 or 4. This allows time-dependent signs of wear on the endless screens 7, 8 and on the forming strips.
  • To the measured values at the measuring stations A1, A2, A3, ... insensitive to To measure screen wear is a measurement of the screen mass, for example by means of a gamma emitter at a measuring point C in the area of the screen return section d of the endless screen 7 made.
  • a gamma emitter at a measuring point C in the area of the screen return section d of the endless screen 7 made.
  • the pressure level in the drainage boxes can be measured using this measured value Control a1, a2, a3, ... and thus regulate the formation quality.
  • a cleaning device before the measuring point C such as a pipe suction device 11 or a brush or a similar device arranged, the endless filter 7 sucks, wipes or blows dry.
  • Another or additional possibility for measuring the formation is in the post-drainage section c, i.e. behind the twin-wire area b.
  • the Formation of the fibrous web is there for example by means of transmitted light or Ultrasonic detectors detected and with the vacuum or pressure in the drainage boxes regulated. In this way, the formation quality FG gain as a function of a pressure p in one of the drainage boxes b1, b2, b3, ... ( Figure 4).
  • twin wire section b (FIG. 3) there is also that inside the endless wire 8 arranged upper suction box or drainage box 9 either with flat or curved upward surface.
  • the bottom screen suction box 10 is also either straight or curved. possibly it has elastic strips.
  • a device for producing a two-layer fibrous web (FIG. 5) (Testliner machine) two headboxes 20, 21 are arranged, of which Headbox 20 the ceiling and of the headbox 21 the back of the fibrous web (Testlinerbahn) manufactured. Endless screens 22, 23 and 24 are provided for this purpose.
  • a controllable or adjustable suction box 23a arranged within the endless screen 23. The vacuum is measured in via a measuring arrangement A10 a drainage box 25 and thus regulated the formation of the back and maximized. This can lower the basis weight of the expensive ceiling being held.
  • An alternative is to measure the formation in the area of a downstream press 26 or a dryer section 27 at a measuring point B10.
  • the formation of a three or multi-layer cardboard web improved by means of headboxes 30, 31, 32 ( Figure 6) and several endless screens 33 to 36 is produced.
  • the headbox 30 is used to cover the ceiling, by means of the headbox 31 the insert and by means of the headbox 32 the back generated.
  • the cardboard web is then fed to a press 37.
  • a coating and drying device 39 turns the vacuum into drainage boxes 40, 41 improved within the endless screen 34 of the insert former optimized.

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Abstract

Eine Vorrichtung zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Papierbahn, aus einer Faserstoffsuspension mit einem Doppelsiebformer weist zwei miteinander zusammenwirkende Siebbänder (7, 8) auf. Eine Messanordnung (A1, A2, ...; A10; B1, B2, B3, ...) ist zur Messung einer Eigenschaft der Faserstoffbahn im Bereich oder in der Umgebung des Doppelsiebformers angeordnet. Die gemessene Eigenschaft wird einer Regeleinheit als Ist-Größe zugeführt; die Regeleinheit regelt einen Produktionsparameter für die Herstellung der Faserstoffbahn. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Papierbahn, aus einer Faserstoffsuspension mit einem Doppelsiebformer, der zwei miteinander zusammenwirkende Siebbänder aufweist.
Eine derartige Vorrichtung ist aus der DE 44 02 274 A1 (PB10044 DE) des Anmelders bekannt. Die bekannte Vorrichtung ist geeignet zum Formen einer mehrlagigen oder mehrschichtigen Papier- oder Kartonbahn. Dabei wird die Lage an einem dritten Sieb mit einer weiteren Lage zusammengeführt.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, die Formation einer Faserstoffbahn mit hoher Genauigkeit festzulegen.
Bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass eine Messanordnung zur Messung einer Eigenschaft der Faserstoffbahn im Bereich oder in der Umgebung des Doppelsiebformers angeordnet ist und dass die gemessene Eigenschaft einer Regeleinheit als Ist-Größe zuführt, wobei die Regeleinheit einen Produktionsparameter für die Herstellung der Faserstoffbahn regelt.
Der Erfindung wird bei Doppelsiebformern eingesetzt, das heißt sowohl bei Spalt-(Gap-) Formern als auch bei Hyridformern. Bei diesen ist vor dem Doppelsiebabschnitt eine langsiebartige Vorentwässerungsstrecke vorhanden. Der Doppelsiebabschnitt selber ist mit einem sogenannten Obersiebkasten ausgestattet, der mit Vakuum beaufschlagt wird. Die im Obersiebkasten entzogene und aus diesem abgeführte Wassermenge wird oft als Maß für eine Formationsgüte des herzustellenden Papiers oder Kartons herangezogen.
Diese Wassermenge lässt sich beispielsweise mit induktiven Durchflussmessgeräten messen und dient vor allem der Überwachung des Entwässerungsvorgangs.
Die einzustellende Durchsatzmenge für die Herstellung einer Faserstoffbahn hängt stark vom Flächengewicht, von der Maschinengeschwindigkeit, von der Retention und anderen Größen ab. Für das gleiche Flächengewicht einer Bahn, die bei unterschiedlichen Maschinengeschwindigkeiten hergestellt wird, ergeben sich somit ganz unterschiedliche Abhängigkeiten. In Figur 1 ist die Formation F als Funktion des Durchsatzes Q in einem Obersiebkasten eines Doppelsiebformers dargestellt, wie er beispielsweise aus der eingangs zitierten DE 44 02 274 A1 (PB10044 DE) des Anmelders bekannt ist. Dabei ergeben sich für dasselbe Flächengewicht unterschiedliche Kurvenverläufe bei verschiedenen Maschinengeschwindigkeiten.
Dabei zeigt sich, dass die Erfassung der Durchsatzmenge im Obersiebkasten allein nicht ausreicht, um die Formation der Faserstoffbahn festzulegen, sondern dass der Wasseranteil, der nach unten in das Untersieb hineingelangt, und der Wasseranteil, der nach der Doppelsiebzone in der Faserstoffbahn verbleibt, auch noch berücksichtigt werden muss. Somit ist die Summe der gesamten Wassermenge, die der Faserstoffbahn entzogen wird, für die Beweglichkeit der Fasern in ihr und für die Egalisierbarkeit der Faserstoffbahn in Hinblick auf die Formation im Doppelsiebbereich verantwortlich.
Außerdem müssen bei der Ermittlung der Durchsatzmenge im Obersiebkasten noch erhebliche Totzeiten berücksichtigt werden, da das hier vorhanden Zweiphasengemisch aus Siebwasser und Luft zuerst beruhigt werden muss, um anschließend die beiden Phasen problemlos von einander trennen zu können. Erst dann kann eine einwandfreie Durchsatzmessung erfolgen. Durch die Erfindung werden diese Totzeiten aufgrund der direkten Messung der physikalischen und technologischen Eigenschaften der Faserstoffbahn an einem Sieb verkürzt, und es wird eine hinreichend gute Regelbarkeit der Formation auch bei hohen Maschinengeschwindigkeiten erreicht.
Durch die Messung der mittleren Stoffdichte vor dem Doppelsiebformer in verschiedenen Messpositionen gelingt es, unabhängig von der Maschinengeschwindigkeit je nach Gewicht der Faserstoffbahn verschiedene Werte des Trockengehaltes einzustellen und damit die gewünschte Formationsqualität festzulegen. Die Formationswerte und technologischen Eigenschaften, das heißt Eigenschaften der Faserstoffbahn wie der Weißegrad, die Opazität, die Festigkeit, etc., sind unabhängig von der Maschinengeschwindigkeit und liegen optimalerweise in einem Bereich zwischen 2 und 4 % Trockengehalt vor dem Doppelsiebformer, insbesondere vor einem Hybridformer.
Die Messung der mittleren Stoffdichte oder der Formation der Faserstoffbahn, wie sie gemäß der Erfindung vorgenommen wird, ist sehr viel zuverlässiger und genauer, um die Formation der Faserstoffbahn zu beeinflussen, als die Ableitung dieser Größen aus den abgeführten Wassermengen oder ähnlichen Methoden.
Über die Messung der Stoffdichte vor dem Doppelsiebformer kann der Trockengehalt im Formereinlauf beeinflusst und damit entscheidend die Formation mitbestimmt werden. Die Vorrichtung gemäß der Erfindung arbeitet unabhängig von der Maschinengeschwindigkeit und dem Flächengewicht der Faserstoffbahn. Totzeiten werden verkürzt, und die Regelcharakteristik wird verbessert.
Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Figuren.
Von Vorteil ist es insbesondere, wenn die Messanordnung dem Doppelsiebformer vor- und/oder nachgeordnet ist.
In einer vorteilhaften Ausbildung der Vorrichtung umfasst die Messanordnung mindestens einen Sensor zur Messung einer physikalischen, chemischen oder technologischen Eigenschaft der Faserstoffbahn.
Besonders geeignet ist gemäß der Erfindung eine Vorrichtung, bei der die Messanordnung in einem dem Doppelsiebformer vorgeordneten Vorentwässerungsabschnitt angeordnet ist.
Es erweist sich ebenfalls als vorteilhaft, wenn als Regelgröße das Druckniveau oder das Vakuum eines geschlossenen Kastens oder mehrerer geschlossener Kästen des Vorentwässerungsabschnitts benutzt wird.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Vorrichtung ist vorgesehen, dass aufgrund eines von der Regeleinheit ermittelten Soll-Trockengehalts der Faserstoffbahn einer der in Stoffflussrichtung der Faserstoffbahn zu Anfang angeordneten Kästen des Vorentwässerungsabschnitts zur Einstellung des Trockengehalts der Faserstoffbahn benutzbar ist.
Eine hohe Regelbarkeit der Formation der Faserstoffbahn gelingt, wenn in einer Ausführungsform der Erfindung die in Stoffflussrichtung der Faserstoffbahn letzten Kästen des Vorentwässerungsabschnitts mit einem niedrigen Vakuumlevel, insbesondere von weniger als 0,05 bar, oder mit leichtem Überdruck, insbesondere von weniger als 0,005 bar, betrieben werden.
Die Funktion der Regeleinheit wird unterstützt, wenn dem Doppelsiebformer eine Messanordnung zur Messung der Masse mindestens eines der Siebbänder in Stoffflussrichtung der Faserstoffbahn nachgeordnet ist und dass der von der Messanordnung gemessene Wert zur Bestimmung der Regelgröße in der Regeleinheit, insbesondere zur Steuerung des Drucks in einem der Kästen des Vorentwässerungsabschnitts verwendet wird.
Eine vorteilhafte Ausbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist in einem Siebrücklaufabschnitt mindestens eines der Siebbänder eine Anordnung zum Reinigen des Siebbandes, insbesondere ein Rohrsauger, eine Bürste, oder dergleichen, auf.
Für die Messung der bei der Herstellung der Faserstoffbahn relevanten Parameter eignen sich besonders ein Ultraschallsensor, insbesondere in einem Vorentwässerungsabschnitt oder im Doppelsiebabschnitt, ein Gamma-Strahler, insbesondere im Vorentwässerungsabschnitt oder im Nachentwässerungsabschnitt oder zur Bestimmung der Masse im Rücklaufabschnitt, oder ein Durchlichtsensor, insbesondere im Nachentwässerungsabschnitt, was nicht ausschließt, dass auch andere Detektoren oder Sensoren zum Einsatz kommen können.
Auch bei der Herstellung mehrlagiger Faserstoffbahnen, beispielsweise in einer Testlinermaschine oder in Maschine zur Herstellung einer dreilagigen Kartonbahn kommt die Vorrichtung gemäß der Erfindung zum Einsatz, wobei im Bereich zwischen einer dem Doppelsiebformer nachgeordneten Presse und einer Trockenvorrichtung eine Messstelle zur Bestimmung des Vakuums in einem Obersiebsaugkasten angeordnet ist.
Ebenso kann vorgesehen sein, dass eine Messstelle im Bereich nach einer Presse und/oder zusätzlich vor oder innerhalb einer Trockenvorrichtung eine Messstelle zur Verbesserung des Vakuums in einem Entwässerungskasten innerhalb eines Endlossiebes eines Einlegeformers vorhanden ist.
Um bestimmte Eigenschaften der Faserstoffbahn, wie beispielsweise die Stoffdichte, den Trockengehalt, die Masse (Formation), etc. ohne nennenswerte Rauschanteile möglichst frühzeitig erfassen zu können, muss die Faserstoffsuspension, also das Medium, möglichst konstant gehalten werden. Dies gelingt erfindungsgemäß dadurch, dass der Vorrichtung mindestens ein Stoffauflauf zugeordnet ist, der vorzugsweise mindestens eine in seiner Düse angeordnete Lamelle umfasst.
Die Messwertsignale werden im allgemeinen durch kurzzeitige Massen oder Flächengewichtsabweichungen, gemessen hinter der Presse oder in der Trockenpartie, kurzzeitige Änderungen der Suspensionshöhe vor dem Doppelsiebformer beziehungsweise Geschwindigkeitsänderungen oder Massenabweichungen im Doppelsiebformer verfälscht. Das Ergebnis in Form von Kurzzeitänderungen, Random Variations oder auch Rauschen werden durch einen Stoffauflauf mit mindestens einer Lamelle sehr stark reduziert.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung sowie der Zeichnung.
Nachfolgend wird die Erfindung in Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der beigefügten Zeichnung zeigen:
Figur 2:
die Abhängigkeit der Formation F vom Trockengehalt T in Prozentanteilen des Flächengewichts der Faserstoffbahn für zwei verschiedene Flächengewichte F1 und F2 an einer Messstelle eines Vorentwässerungsabschnitts;
Figur 3:
einen Doppelsiebformer in der Längsansicht;
Figur 4:
die Abhängigkeit der Formationsgüte FG vom Druck p an einer Messstelle;
Figur 5:
einen Doppelsiebformer zur Herstellung einer zweilagigen Faserstoffbahn in Längsansicht; und
Figur 6:
einen Doppelsiebformer zur Herstellung einer dreilagigen Faserstoffbahn, ebenfalls in Längsansicht.
In einer Vorrichtung zur Herstellung einer Faserstoffbahn aus einer Faserstoffsuspension, die über einen Stoffauflauf 1 (Figur 3) auf ein unteres, über Rollen 2 bis 6 und eine Formierwalze FW umlaufendes Endlossieb (Siebband) 7 aufgebracht wird, sind ein Vorentwässerungsabschnitt a, ein Doppelsiebabschnitt b, ein Nachentwässerungsabschnitt c und ein Siebrücklaufabschnitt d vorhanden. Im Doppelsiebabschnitt läuft das Endlossieb 7 unterhalb eines oberen Endlossiebes (Siebbandes) 8, wobei die Faserstoffbahn zwischen den beiden Endlossieben 7, 8 weitertransportiert und gleichzeitig entwässert wird. Hierzu ist innerhalb der Endlossiebe 7, 8 jeweils ein Entwässerungskasten 9 beziehungsweise 10 angeordnet. Die dargestellte Vorrichtung kann beispielsweise in weiterer Ausgestaltung wie der in der deutschen Offenlegungsschrift DE 40 05 420 A1 (PB04713 DE) des Anmelders dargestellte Doppelsiebformer ausgeführt sein. Der Inhalt dieser Offenlegungsschrift wird hiermit zum Gegenstand der vorliegenden Beschreibung gemacht.
Weiterhin kann das Endlossieb (Siebband) 8 auch über lediglich zwei oder drei Walzen geführt sein. Eine derartige Siebführung (gestrichelte Darstellung für drei Walzen) ist beispielsweise in der deutschen Offenlegungsschrift DE 198 09 480 A1 (PB10668 DE) des Anmelders dargestellt. Auch der Inhalt dieser Offenlegungsschrift wird hiermit zum Gegenstand der vorliegenden Beschreibung gemacht.
Die Vorrichtung ist ein Stoffauflauf 1 zugeordnet, der eine in seiner Düse 12 angeordnete Lamelle 13 umfasst. Es können in der Düse 12 selbstverständlich auch mehrere Lamellen und/oder Lamellen mit unterschiedlicher Länge, Oberflächenbeschaffenheit und dergleichen angeordnet sein. Ferner können die Lamellen auch über das Ende der Düse 12 hinausragen.
Innerhalb des Vorentwässerungsabschnitts a sind ein Siebtisch, mehrere Foilkästen und Entwässerungskästen a1, a2, ... angeordnet. Dargestellt sind nur vier Entwässerungskästen a1 bis a4. Es können jedoch n Entwässerungskästen vorhanden sein, die mit Vakuum oder auch mit leichtem Überdruck betrieben werden. Vorzugsweise sind vier bis fünf Entwässerungskästen a1 bis a4 beziehungsweise a5 vorhanden, die in Laufrichtung der Faserstoffbahn beispielsweise jeweils 500 mm breit sind. Der Anteil ihrer offenen Fläche beträgt 30 bis 55 %, bezogen auf ihre gesamte Oberfläche. Die Entwässerungskästen a1 bis a4 haben nach oben eine ebene oder eine nach oben gekrümmte Oberfläche. Sie arbeiten mit oder ohne Unterdruck beziehungsweise Überdruck. Der Unterdruck beträgt zwischen 0 und 0,2 bar, der Überdruck zwischen 0 und 0,005 bar. Der Abstand der Entwässerungskästen a1 bis a4 beträgt 20 bis 500 mm.
Jeweils zwischen den Entwässerungskästen a1, a2, ... sind Messstationen A1, A2, A3, ... zur Messung des Trockengehalts T in dem Vorentwässerungsabschnitt a angeordnet. Die zum Einsatz kommenden Entwässerungskästen a1, a2, .. sind Nasssaugkästen, Vakuumfoilkästen, Iso-Flowkästen, Flachsaugkästen, etc.. Ebenso lassen sich derartige Kästen auch innerhalb des unteren Endlossiebes 7 unterhalb des Endlossiebes 8 anordnen. An den Messstationen A1, A2, ... sind beispielsweise Ultraschalldetektoren oder Gammastrahler zur Bestimmung des Trockengehalts T der Faserstoffbahn vorhanden.
Als Regelgröße für den Betrieb der Vorrichtung wird das Druckniveau oder das Vakuum eines oder mehrerer der geschlossenen Entwässerungskästen a1, a2, ... in der Vorentwässerungsstrecke a benutzt. Wenn sich in der Faserstoffbahn kreislaufbedingt beispielsweise mehr Feinstoffe anlagern als gewünscht, wird der Trockengehalt T der Faserstoffbahn reduziert. Dies wird erreicht, indem das Vakuum erhöht wird (Figur 2). Durch diese Maßnahme wird gleichbleibend die gewünschte optimale Formation F als Funktion des Trockengehalts T erreicht.
Eine besonders vorteilhafte Lösung für die Trockengehaltseinstellung besteht darin, die in Stoffflussrichtung ersten Entwässerungskästen a1, a2 für die Trockengehalteinstellung vor dem Doppelsiebabschnitt b zu benutzen. Die nachfolgenden Kästen a3, a4 werden dabei prozessbedingt auf einem konstant niedrigen Vakuumlevel von zum Beispiel weniger als 0,05 bar gehalten. Oder sie arbeiten bei geringem Überdruck von beispielsweise weniger als 0,005 bar, damit die vorentwässerte Faserstoffbahn beziehungsweise der Filterkuchen nicht zu stark komprimiert in die Doppelsiebzone b einläuft.
Dies hat den Vorteil, dass sich die an den Formierleisten anliegenden Drücke reduzieren lassen. Die Formierleisten sind im Bereich der Doppelsiebentwässerungszone angeordnet, wie beispielsweise aus der DE 43 30 546 A1 (PB04959 DE) des Anmelders bekannt ist. Auch die Anzahl der Formierleisten lässt sich verringern, beispielsweise auf 3 oder 4. Dadurch lassen sich zeitabhängige Verschleißerscheinungen an den Endlossieben 7, 8 und an den Formierleisten vermindern.
Um die Messwerte an den Messstationen A1, A2, A3, ... unempfindlich gegenüber Siebverschleiß zu gestalten, wird eine Messung der Siebmasse, beispielsweise mittels eines Gammastrahlers, an einer Messstelle C im Bereich des Siebrücklaufabschnitts d des Endlossiebes 7 vorgenommen. Durch Differenzbildung der von einer der Messstationen A1, A2, A3, ... erhaltenen Signale mit denen der Messstelle C wird Messwert gefunden, der vom Siebverschleiss noch stärker unabhängig ist. Mittels dieses Messwertes lässt sich das Druckniveau in den Entwässerungskästen a1, a2, a3, ... steuern und so die Formationsqualität regeln. In dem Siebrücklaufabschnitt ist vorteilhaft vor der Messstelle C noch eine Reinigungseinrichtung wie ein Rohrsauger 11 oder eine Bürste oder eine ähnliche Vorrichtung angeordnet, die das Endlossieb 7 trocken saugt, wischt oder bläst.
Eine weitere oder zusätzliche Möglichkeit zur Messung der Formation besteht in dem Nachentwässerungsabschnitt c, also hinter dem Doppelsiebbereich b. Dort werden Messstationen B1, B2, B3, ... zwischen den Entwässerungskästen oder Flachsaugern oder in einer Formationsleiste oder in einem Formierbereich einer Entwässerungsleiste, das heißt einer Leiste eines Flachsaugers, angeordnet. Die Formation der Faserstoffbahn wird dort beispielsweise mittels Durchlicht- oder Ultraschalldetektoren erfasst und mit dem Vakuum oder dem Druck in den Entwässerungskästen geregelt. Auf diese Weise lässt sich die Formationsgüte FG als Funktion eines Drucks p in einem der Entwässerungskästen b1, b2, b3, ... gewinnen (Figur 4).
Es versteht sich, dass auch mehrere Messwertaufnehmer über der Maschinenbreite angebracht sein können entsprechend der Unterteilung einer Entwässerungs- oder Formierleiste über der Maschinenbreite, wie sie beispielsweise aus der DE 43 30 546 A1 (PB04959 DE) des Anmelders bekannt ist. Ebenso können die Entwässerungskästen a1, a2, a3, ..., b1, b2, b3 ... über der Maschinenbreite sektioniert werden, so dass eine Formationsregelung auch über der Maschinenbreite ermöglicht wird und somit das Formationsprofil geregelt wird.
In dem Doppelsiebabschnitt b (Figur 3) ist auch der innerhalb des Endlossiebes 8 angeordnete Obersiebsaugkasten oder Entwässerungskasten 9 entweder mit ebener oder nach oben gekrümmter Oberfläche ausgebildet. Der Untersiebsaugkasten 10 ist ebenfalls entweder gerade oder gekrümmt ausgebildet. Gegebenfalls weist er elastische Leisten auf.
In einer Vorrichtung zur Erzeugung einer zweilagigen Faserstoffbahn (Figur 5) (Testlinermaschine) sind zwei Stoffaufläufe 20, 21 angeordnet, wobei von dem Stoffauflauf 20 die Decke und von dem Stoffauflauf 21 die Rückseite der Faserstoffbahn (Testlinerbahn) hergestellt. Hierzu sind Endlossiebe 22, 23 und 24 vorgesehen. Innerhalb des Endlossiebes 23 ist ein steuer- oder regelbarer Saugkasten 23a angeordnet. Über eine Messanordnung A10 wird das Vakuum in einem Entwässerungskasten 25 und somit die Formation der Rückseite geregelt und maximiert. Dadurch kann das Flächengewicht der teuren Decke niedriger gehalten werden. Eine Alternative ist die Messung der Formation im Bereich einer nachgeordneten Presse 26 oder einer Trockenpartie 27 an einer Messstelle B10.
In ähnlicher Weise wird die Formation einer drei- oder mehrlagigen Kartonbahn verbessert, die mittels Stoffaufläufen 30, 31, 32 (Figur 6) und mehrerer Endlossiebe 33 bis 36 hergestellt wird. Dabei wird mittels des Stoffauflaufs 30 die Decke, mittels des Stoffauflaufs 31 die Einlage und mittels des Stoffauflaufs 32 die Rückseite erzeugt. Anschließend wird die Kartonbahn einer Presse 37 zugeführt.
An einer Messstelle B30 nach der Presse 37 oder zusätzlich vor und innerhalb einer Trockenvorrichtung 38 an einer Messstelle B31 beziehungsweise B32 vor einer Streich- und Trockenvorrichtung 39 wird das Vakuum in Entwässerungskästen 40, 41 innerhalb des Endlossiebes 34 des Einlegeformers verbessert und optimiert.
Bezugszeichenliste
1, 20, 21, 30, 31, 32
Stoffauflauf
2 bis 6
Rolle
7, 8, 22, 23, 24, 33 bis 36
Endlossieb (Siebband)
9, 10, 25, 40, 41
Entwässerungskasten
10
Untersiebsaugkasten
11
Rohrsauger
12
Düse
13
Lamelle
23a
Saugkasten
26, 37
Presse
27
Trockenpartie
38
Trockenvorrichtung
39
Streich- und Trockenvorrichtung
a
Vorentwässerungsabschnitt
b
Doppelsiebabschnitt
c
Nachentwässerungsabschnitt
d
Siebrücklaufabschnitt
a1, a2, ...
Foilkasten und Entwässerungskasten
A1, A2, A3, ...
Messstationen
A10
Messanordnung
B1, B2, B3, ...
Messstationen
B10, B30, B31, B32
Messstelle
C
Messstelle
FG
Formationsgüte
FW
Formierwalze
p
Druck
T
Trockengehalt

Claims (13)

  1. Vorrichtung zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Papierbahn, aus einer Faserstoffsuspension mit einem Doppelsiebformer (Figur 3, 5, 6), der zwei miteinander zusammenwirkende Siebbänder (7, 8; 22, 23; 22, 24; 34, 35; 34, 36; 33, 36) aufweist,
    dadurch gekennzeichnet, dass eine Messanordnung (A1, A2, ...; A10; B1, B2, B3, ...; B10; B30, B31; B32) zur Messung einer Eigenschaft der Faserstoffbahn im Bereich oder in der Umgebung des Doppelsiebformers angeordnet ist und
    dass die gemessene Eigenschaft einer Regeleinheit als Ist-Größe zuführt wird, wobei die Regeleinheit einen Produktionsparameter für die Herstellung der Faserstoffbahn regelt.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Messanordnung (A1, A2, ...; A10; B1, B2, B3, ...; B10; B10; B30, B31; B32) dem Doppelsiebformer vor- und/oder nachgeordnet ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Messanordnung (A1, A2, ...; A10; B1, B2, B3, ...; B10; B10; B30, B31; B32) mindestens einen Sensor zur Messung einer physikalischen, chemischen oder technologischen Eigenschaft der Faserstoffbahn umfasst.
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Messanordnung (A1, A2, ...) in einem dem Doppelsiebformer vorgeordneten Vorentwässerungsabschnitt (a) angeordnet ist.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass als Regelgröße das Druckniveau oder das Vakuum eines geschlossenen Kastens (a1, a2, a3, a4, ...) des Vorentwässerungsabschnitts (a) benutzt wird.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass aufgrund eines von der Regeleinheit ermittelten Soll-Trockengehalts (T) der Faserstoffbahn einer der in Stoffflussrichtung der Faserstoffbahn zu Anfang angeordneten Kästen (a1, a2, a3, a4, ...) des Vorentwässerungsabschnitts (a) zur Einstellung des Trockengehalts (T) der Faserstoffbahn benutzbar ist.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass die in Stoffflussrichtung der Faserstoffbahn letzten Kästen des Vorentwässerungsabschnitts mit einem niedrigen Vakuumlevel, insbesondere von weniger als 0,5 m WS, oder mit leichtem Überdruck, insbesondere von weniger als 0,05 m WS, betreibbar sind.
  8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet, dass dem Doppelsiebformer eine Messanordnung zur Messung der Masse mindestens eines der Siebbänder (7, 8) in Stoffflussrichtung der Faserstoffbahn nachgeordnet ist und dass der von der Messanordnung gemessene Wert zur Bestimmung der Regelgröße in der Regeleinheit, insbesondere zur Steuerung des Drucks in einem der Kästen des Vorentwässerungsabschnitts verwendet wird.
  9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet, dass in einem Siebrücklaufabschnitt (d) mindestens eines der Siebbänder (7, 8) eine Anordnung (11) zum Reinigen des Siebbandes (7), insbesondere ein Rohrsauger, eine Bürste, oder dergleichen, angeordnet ist.
  10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Messanordnung einen Ultraschallsensor, insbesondere in einem Vorentwässerungsabschnitt (a) oder im Doppelsiebabschnitt (b), einen Gamma-Strahler, insbesondere im Vorentwässerungsabschnitt (a) oder im Nachentwässerungsabschnitt (c) oder zur Bestimmung der Masse (C) im Rücklaufabschnitt (d), oder einen Durchlichtsensor, insbesondere im Nachentwässerungsabschnitt (c), umfasst.
  11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
    dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich zwischen einer dem Doppelsiebformer (22, 24) nachgeordneten Presse (26) und einer Trockenvorrichtung (27) eine Messstelle (B10) zur Bestimmung des Vakuums in einem Obersiebsaugkasten (25) angeordnet ist.
  12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
    dadurch gekennzeichnet, dass eine Messstelle (B30) im Bereich nach einer Presse (37) und/oder zusätzlich vor oder innerhalb einer Trockenvorrichtung (38) eine Messstelle (B31 beziehungsweise B32) zur Verbesserung des Vakuums in einem Entwässerungskasten (40, 41) innerhalb eines Endlossiebes (34) eines Einlegeformers vorhanden ist.
  13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Vorrichtung mindestens ein Stoffauflauf (1, 20, 21, 30, 31, 32) zugeordnet ist, der vorzugsweise mindestens eine in seiner Düse (12) angeordnete Lamelle (13) umfasst.
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