Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Formen einer mindestens
zweilagigen Faserstoffbahn mit einem ersten Band, über das eine erste Faserstofflage
einläuft, mit einem zweiten Band, über das eine zweite Faserstofflage
einläuft, und mit einem Zusammenführungsabschnitt, in dem die erste und die
zweite Faserstofflage zu der Faserstoffbahn zusammenführbar sind.
Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 196 51 493 A1 (PB10449 DE) des
Anmelders ist eine Maschine zur Herstellung einer mehrlagigen Faserstoffbahn
bekannt. Über einen Doppelsiebformer wird zunächst eine erste Faserstofflage
erzeugt, die in einem Zusammenführungsabschnitt mit einer weiteren, von einer
anderen Siebpartie erzeugten Faserstofflage zur Bildung einer zweilagigen Faserstoffbahn
verbunden wird. Nach diesem Prinzip lassen sich auch drei- und mehrlagige
Faserstoffbahnen, insbesondere Papier- und Kartonbahnen, herstellen.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, auch im Bereich ihrer seitlichen Ränder gut mit
einander vergautschbare Faserstofflagen zur Bildung der Faserstoffbahn zur
Verfügung zu stellen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Vorrichtung der eingangs genannten
Art dadurch gelöst, dass vor dem Zusammenführungsabschnitt an wenigstens
einem der Bänder eine Anordnung zum Abtrennen eines Randbereichs
der Faserstofflage angeordnet ist.
Damit wird bei der Herstellung einer mehrlagigen Materialbahn mit unterschiedlicher
Lagenqualität mindestens ein Lagenrand vor dem Vergautschen mit mindestens
einer weiteren Lage abgetrennten und in einen definierten Bereich abgeführt.
Dadurch entsteht ein geschlossener Materialkreislauf. Durch das Entfernen
wenigstens eines Randes einer Faserstofflage im Bereich vor der Zusammenführung
mit einer Faserstofflage erhält diese einen sauberen, präzise definierten
Rand, so dass sich die gesamte Faserstofflage und insbesondere im Randbereich
besser mit einer anderen Faserstofflage vergautschen lässt.
Es entsteht keine Vermischung zwischen den Materialien der beiden Faserstofflagen.
Dies gilt insbesondere dann, wenn auch der Rand der zweiten Faserstofflage
durch eine genauso oder ähnlich wie die erste Anordnung ausgebildete Anordnung
entfernt wird.
Wenn wenigstens eine einzige Anordnung zum Abtrennen des Randbereichs der
Faserstofflage vorhanden ist, lässt sich der daraus abfallende Faserstoff erneut in
den Produktionsprozess zum Herstellen derselben Faserstofflage einbringen. In
einer Variante der oben beschriebenen Erfindung wird zuerst der Rand einer
höherwertigen oder einer niedrigerwertigen Lagenqualität abgetrennt, um die entsprechende
Qualität aus dem Wiedergewinnungs- oder Rückführungsvorgang in
einen Stoffauflauf zur Herstellung einer Faserstofflage herauszuhalten. Die Faserstofflagen
können von Doppelsiebformern oder von Langsieben gebildet werden.
Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung
in Verbindung mit den Zeichnungen.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung arbeitet die Vorrichtung mit
einer Anordnung, die mindestens eine Trennvorrichtung zum Abtrennen des
Randbereichs mittels eines fluiden Mediums, insbesondere mittels Luft und/oder
Wasser, umfasst.
Als besonders geeignete Drücke eignen sich zum Abtrennen mittels Luft Drücke
zwischen 1,5 und 5 bar, insbesondere zwischen 2 und 4 bar, und zum Abtrennen
mittels Wasser Drücke zwischen 5 und 30 bar, insbesondere zwischen 10 und 20
bar.
Die Vorrichtung ist vorteilhaft so ausgestaltet, dass die Anordnung als ganze oder
einzelne Trennvorrichtungen über eine Verschiebeeinheit transversal zur Laufrichtung
der Faserstofflage verschiebbar sind, insbesondere über eine Verschiebebreite
zwischen 5 und 500 mm. Dadurch ist eine große Variabilität zur
Herstellung verschiedener Breiten von Faserstofflagen und Materialbahnen aus
ihnen gegeben. Vor allem lassen sich, wenn jeder Faserstofflage eine Anordnung
zugeordnet ist, mehrere Faserstofflagen präzise übereinanderliegen, ohne dass
Faserstoffe in den Randbereichen mit einander vermischt werden, die nach Herstellung
der gesamten Materialbahn ohnehin abgetrennt werden müssten, da sie
nicht die geforderte einheitliche Konsistenz haben wie im mittleren Bereich der
Materialbahn.
Die zu der Anordnung gehörigen Trennvorrichtungen können in allen Kombinationen
ihrer Reihenfolge mit allen Kombinationen von Drücken eingesetzt werden.
Die Faserstofflagen lassen sich mit Vorteil durch eine im Zusammenführungsbereich
angeordnete Gautschwalze verbinden.
In einer besonders vorteilhaften Ausführung der Anordnung sind drei Trennvorrichtungen
vorgesehen, von denen eine erste und eine zweite Trennvorrichtung
jeweils mit Wasser arbeiten und eine dritte, diesen nachgeordnete Trennvorrichtung
mit Luft.
In einer Ausführungsform sind die erste und die zweite Trennvorrichtung auf jeweils
einander gegenüberliegenden Seiten der Faserstofflage angeordnet; dadurch
werden die Faser von beiden Seiten sauber abgetrennt.
Ebenfalls von Vorteil ist es, wenn die dritte Trennvorrichtung auf derselben Seite
wie die zweite Trennvorrichtung angeordnet ist.
Wenn eine Abführvorrichtung zum Abführen des von der Anordnung abgetrennten
Randes der Faserstofflage zu einer Wiederaufbereitungsvorrichtung vorhanden
ist, lässt sich der gesamte Rand der Faserstofflage ohne Vermischung mit Fasern
anderer Faserstofflagen wiederverwerten.
Hierzu wird vorteilhafterweise der abgetrennte Rand von der Wiederaufbereitungsvorrichtung
zu dem Stoffauflauf derselben Faserstofflage zurückgeführt,
so dass die Fasern aus dem Randbereichen unmittelbar nach ihrer Abtrennung
wieder dem Produktionsprozess zugeführt werden.
Eine sichere Abführung der Fasern des Randbereiches wird gewährleistet, wenn
in der Abführvorrichtung eine Ansaugung des abgetrennten Randes der Faserstofflage
mittels Unterdruck stattfindet.
Nachfolgend wird die Erfindung in Ausführungsbeispielen näher erläutert. In den
beigefügten Zeichnungen zeigen:
- Fig. 1
- eine schematische Seitenansicht einer Maschine zur Herstellung
einer zweilagigen Faserstoffbahn mit zwei Siebpartien zur Bildung
von Faserstofflagen mit einer Anordnung zum Abtrennen eines
Randbereichs der Faserstofflage;
- Fig. 2
- eine Draufsicht auf eine Faserstofflage im Bereich eines mehrschichtigen
Stoffauflaufs, der zur Ausführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens geeignet ist; und
- Fig. 3 - 5
- drei schematische Seitenansichten von Maschinen zur Herstellung
mehrlagiger Faserstoffbahnen.
Die in der Figur dargestellte Maschine zur Herstellung einer mindestens zweilagigen
Faserstoffbahn umfasst eine Siebpartie 10. Die Faserstoffbahn ist insbesondere
eine Papier- oder Kartonbahn. Die Siebpartie 10 wird vornehmlich in Papier-
oder Kartonmaschinen eingesetzt. Im Bereich der Siebpartie 10 verläuft ein
Band 12, insbesondere ein Sieb oder ein Filz, in Richtung eines Pfeils 14 im
wesentlichen horizontal eines Doppelsiebformers 20. Das Band 12 gehört zu
einem Langsiebformer. Am Ausgang des Doppelsiebformers 20 befindet sich ein
Zusammenführungsbereich, in dem die von dem Doppelsiebformer 20 erzeugte
zweite Faserbahnlage mit einer ersten von dem Langsiebformer erzeugten und
über das Band 12 zugeführte Faserbahnlage verbunden wird.
Der Doppelsiebformer 20 weist ein erstes Endlosband 22, das Obersieb, und ein
zweites Endlosband 24, das Untersieb, auf, die zum Formen der zweiten Faserstofflage
parallel geführt werden. Die Endlosbänder 22, 24 bilden in einem Bereich,
in dem sie zur Parallelführung zusammengeführt werden, einen Eintrittsspalt
26. An dem Eintrittsspalt 26 ist ein schematisch angedeuteter Stoffauflauf 28
angeordnet, durch den eine Faserstoffsuspension für die erste Faserstofflage in
den Eintrittsspalt 26 eingestrahlt wird. Alternativ lässt sich auch ein Mehrschichtenstoffauflauf
vorsehen.
Der Doppelsiebformer 20 weist eine Formierwalze 30 auf, die von dem Obersieb
22 über den größten Teil ihres Umfangs umschlungen wird. An dem Untersieb 24
ist im Bereich des Eintrittsspaltes 26 eine Siebleitwalze 32 vorgesehen, von der
das Untersieb 24 auf die Formierwalze 30 läuft. Die Formierwalze 30 weist einen
Saugabschnitt 34 auf, der etwa im Bereich der Umschlingung der Formierwalze
30 durch das Obersieb 22 und das Untersieb 24 angeordnet ist. An dem Untersieb
24 ist gegenüber der Formierwalze 30 eine Reihe von Formierleisten 36 vorgesehen,
die feststehend, aber auch beweglich ausgebildet sein können.
Das Obersieb 22 und das Untersieb 24 laufen mit der dazwischen angeordneten,
nicht dargestellten Faserstofflage schräg nach oben und umschlingen Leitwalzen
38 und eine auch als besaugte oder unbesaugte Formierwalze ausgebildete Umlenkwalze
40. Von der Umlenkwalze 40 läuft das Obersieb 22 mit der daraufliegenden
zweiten Faserstofflage zu einer Gautschwalze 42 und von dieser über
Leitwalzen 44 zurück zur Formierwalze 30. Zum Abheben des Untersiebes 24 ist
unmittelbar hinter dem Auslaufbereich der Umlenkwalze 40 auf der Seite des
Obersiebes 22 ein Trennsauger 46 vorgesehen. Von dem Trennsauger 46 läuft
das Obersieb 22 mit der daraufliegenden Faserstofflage auf die Gautschwalze 42
auf.
Der Doppelsiebformer 20 kann selbstverständlich auch weitere, in der bereits genannten
deutschen Offenlegungsschrift DE 196 51 493 A1 (PB10449 DE) des
Anmelders offenbarte Ausgestaltungen, wie beispielsweise die Umschlingung der
Formierwalze 30 in deren oberen Umfangsbereich durch die beiden Siebe 22, 24,
annehmen.
Zwischen dem Trennsauger 46 und der Gautschwalze 42 ist eine Anordnung 48
zum Abtrennen des Randstreifen der Faserstofflage angeordnet, die auf der Seite
der Faserstofflage eine in der Laufrichtung des Obersiebes 22 erste Trennvorrichtung
50 zum Schneiden der Faserstofflage mittels Wasser aufweist. Das Wasser
hat einen Druck von beispielsweise 20 bar. Auf der Seite des Obersiebes 22
ist der Trennvorrichtung 50 eine zweite Trennvorrichtung 52 nachgeordnet, die
ein Abschlagspritzrohr zum Aufspritzen von Wasser auf die Faserstofflage mit
einem Druck von beispielsweise 12 bar umfasst. Eine dritte ebenfalls auf der
Seite des Obersiebes angeordnete Trennvorrichtung 54 weist ein
Abschlagblasrohr auf, aus dem Druckluft mit einem Druck von beispielsweise 2, b
bis 3 bar auf die Faserstofflage aufgeblasen wird. Dadurch wird eine vollständige
Abtrennung des Randbereiches der Faserstofflage sichergestellt. Der abgetrennte
Rand der Faserstofflage wird stück- oder fetzenweise über eine Abführvorrichtung
56 abgesaugt. Die Abführvorrichtung 56 umfasst ein Rohr mit einem
trichterförmigen, der Abreißzone des Randes der Faserstofflage angepassten
Öffnung. Mittels Unterdruck in dem Rohr wird die Entfernung der überschüssigen
Stücke der Faserstofflage unterstützt. Der abgetrennte Rand der Faserstofflage
wird beispielsweise über eine Wiederaufbereitungsvorrichtung zu dem
Stoffauflauf derselben Faserstofflage zurückgeführt.
Eine Faserstofflage 58 wird durch die Anordnung 48 hindurchgeführt. Über ein
Seitengestell 60 und eine daran angebrachte Halterung 62 wird die Anordnung 48
gehalten und ist transversal zur Laufrichtung der Faserstofflage 58 über eine (hier
nicht dargestellte) Verschiebeeinheit verschiebbar und schneidet die Faserstofflage
58 in einem Bereich 64. Die Faserstofflage 58 kann die maximale Breite S
haben und wird durch einen oder mehrere Schneid- oder Trennvorgänge auf die
gewünschte Breite G gebracht. Streifenweise wird der Rand der Faserstofflage 58
entlang den gestrichelten oder strichpunktierten Linien 66, 68, 70 abgetrennt.
Jede der Trenn- oder Abschlagvorrichtungen lässt sich vorzugsweise einzeln seitlich
verstellen.
Die erfindungsgemäße Anordnung 48 lässt sich bei verschiedenen Konfigurationen
von Maschinen zur Herstellung mehrlagiger Faserstoffbahnen einsetzen,
um seitliche Ränder der Faserstofflagen jeweils vor deren Zusammenführung mit
anderen Faserstofflagen zurückgewinnen zu können.
In einer Papier- oder Kartonmaschine 80 (Figur 3) werden über drei Stoffaufläufe
81, 82 und 84 drei Faserstofflagen erzeugt, die zu einer dreilagigen Faserstoffbahn
vereinigt werden. Der Stoffauflauf 81 ist einem Hybridformer 85 mit einem
Doppelsiebformer 86 zugeordnet. Der Stoffauflauf ist einem Langsiebformer 86
zugeordnet. In einem Spalt 87 werden die Faserstofflagen aus dem Hybridformer
85 und dem Langsiebformer 86 zusammengeführt. Um eine genaue Passung im
Bereich der Ränder bei der Zusammenführung zu erhalten, sind im Bereich jeder
der beiden Faserstofflagen Anordnungen zum Abtrennen des Randes der jeweiligen
Faserstofflage an beiden Seiten der jeweiligen Faserstofflage angeordnet.
In entsprechender Weise ist auch in einem Bereich 88 eine weitere Anordnung
zum Abtrennen des Randes einer von einem weiteren Langsiebformer 89 aus
einer von dem Stoffauflauf 83 zugeführten Faserstoffsuspension erzeugten
Faserstofflage vorhanden, bevor diese mit den bereits vereinten Faserstofflagen
aus dem Hybridformer 85 und dem Langsiebformer 86 verbunden wird.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel hat eine Papier- oder Kartonmaschine 90
(Figur 4) den Aufbau wie die Papier- oder Kartonmaschine 80, was durch die
Verwendung derselben Bezugszeichen kenntlich gemacht ist, und zusätzlich ein
weiteres Langsieb 91 mit einem Stoffauflauf 92. In einem Bereich 93 ist auch an
diesem Langsieb eine Anordnung zum Abtrennen des Randes der Faserstofflage
angebracht, die beispielsweise aufgebaut ist wie die in Figur 1 dargestellte Anordnung
48.
In einer anderen Ausführungsform ist eine Papier- oder Kartonmaschine 100 (Figur
5) zur Herstellung einer fünflagigen Papier- oder Kartonbahn mit vier Langsiebformern
101, 102, 103 und 104 mit Stoffaufläufen 105, 106, 107 und 108 ausgestattet.
Die von dem Langsiebformer erzeugte Faserstofflage wird zunächst in
einem Bereich 110 mit einer in einem Hybridformer aus einer durch den Stoffauflauf
111 zugeführten Faserstoffsuspension hergestellten Faserstofflage verbunden,
bevor beide miteinander verbundenen Faserstofflagen in einem Bereich 112
mit der von dem Langsiebformer 104 erzeugten Faserstofflage verbunden werden.
In Bereichen 113 und 114 werden schließlich die von den Langsiebformern
102 bzw. 103 erzeugten Faserstofflagen mit der von dem Langsiebformer 104
geführten Mehrschichtfaserstofflage vereint. Daher sind in den Bereichen 110,
112 bis 114 jeweils Anordnungen zum Abtrennen überschüssiger Randbereiche
der jeweiligen Faserstofflagen vorhanden, die prinzipiell aufgebaut sind wie die
Anordnung 48 gemäß Figur 1, wobei im Rahmen der Erfindung zahlreiche Abwandlungen
und Ausgestaltungen denkbar sind. In jedem Fall wird ein Recycling
von Faserstoffen erreicht, ohne dass verschiedene Qualitäten von Faserstoffen
vermischt werden.
Bezugszeichenliste
- 10
- Siebpartie
- 12
- Band
- 14
- Pfeil
- 20
- Doppelsiebformer
- 22
- Erstes Endlosband
- 24
- Zweites Endlosband
- 26
- Eintrittsspalt
- 28, 81, 82, 84, 92, 105
106, 107, 108, 111
- Stoffauflauf
- 30
- Formierwalze
- 32
- Siebleitwalze
- 34
- Saugabschnitt
- 36
- Formierleiste
- 38
- Leitwalze
- 40
- Umlenkwalze
- 42
- Gautschwalze
- 44
- Leitwalze
- 46
- Trennsauger
- 48
- Anordnung
- 50, 52, 54
- Trennvorrichtung
- 56
- Abführvorrichtung
- 58
- Faserstofflage
- 60
- Seitengestell
- 62
- Halterung
- 66, 68, 70
- Linie
- 80, 90, 100
- Papier- oder Kartonmaschine
- 85
- Hybridformer
- 86
- Doppelsiebformer
- 87
- Spalt
- 64, 88, 93,
110, 112 bis 114
- Bereich
- 91
- Langsieb
- 86, 89, 101,
102, 103, 104
- Langsiebformer
- G
- Gewünschte Breite
- S
- Maximale Breite