EP2449174A1 - Formiereinheit und verfahren zur herstellung einer materialbahn - Google Patents

Formiereinheit und verfahren zur herstellung einer materialbahn

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Publication number
EP2449174A1
EP2449174A1 EP10720288A EP10720288A EP2449174A1 EP 2449174 A1 EP2449174 A1 EP 2449174A1 EP 10720288 A EP10720288 A EP 10720288A EP 10720288 A EP10720288 A EP 10720288A EP 2449174 A1 EP2449174 A1 EP 2449174A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
wire
drainage
support surface
belt
forming unit
Prior art date
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Granted
Application number
EP10720288A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP2449174B1 (de
Inventor
Thomas Ruehl
Volker Schmidt-Rohr
Moritz Schmalenbach
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 Patent GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Voith Patent GmbH filed Critical Voith Patent GmbH
Publication of EP2449174A1 publication Critical patent/EP2449174A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2449174B1 publication Critical patent/EP2449174B1/de
Not-in-force legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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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
    • 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
    • D21F1/483—Drainage foils and bars
    • 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
    • D21F1/52—Suction boxes without rolls

Definitions

  • the invention relates to a forming unit, in particular sheet forming unit for use in a machine for producing a material web from a fiber or nonwoven suspension, comprising at least two endlessly circulating sieve belts, which are guided over at least a portion of their circulation path to form a twin-wire zone, one within the twin-wire zone in the second the two Siebb selected arranged and one, a functionally rigid and besaugbare openings having support surface for this screen forming drainage device, and at least one upstream of the running in the cross machine direction inlet line of the second screen belt on the support surface, on the first wire belt to form a first dewatering section effective further drainage device comprising at least one resiliently supportable and against the first wire belt positionable drainage element.
  • the invention furthermore relates to a method for producing a material web in a forming unit in a machine for producing a material web from a fiber or nonwoven suspension in which the pulp suspension applied from a device for application to a first wire belt is fed to a twin-wire zone in the region of the screen merge of the first screen belt with a further second screen belt in a first dewatering section by introducing at least one dewatering pulse arranged in the first screen belt into the web and, in a subsequent second dewatering section in the twin-wire zone, on openings which act on the second screen belt and support and suck these having more rigid support surface is further dehydrated.
  • Forming units are previously known in a variety of prior art designs.
  • hybrid formers are also used for dewatering at least one dewatering device within a twin-wire zone, following pre-dewatering carried out within a four-wire arrangement. Basically, it can be positioned between forming units with incipient straight sieve guide on a support surface of a first dewatering device in the twin-wire zone with or freely yieldable and against the sandwich of the two mesh belts and the interposed fibrous suspension positionable drainage elements, eg.
  • Forming units according to the first embodiment with against the sandwich of the two sieve bands and the interposed pulp suspension positionable drainage elements in the form of contact strips, starting in front of the first dewatering device of the twin-wire zone are exemplified in the Voith company publication "The Duoformer D concept" (Voith DE 40 2005 047 347 A1, DE 10 2005 038 424 A1, by means of the positionable drainage elements in the form of pressable strips
  • pressure pulses for generating a desired dewatering profile are introduced into the fibrous suspension at least indirectly, in particular via the screen belt carrying the fibrous suspension, in a first initial dewatering section
  • the fibrous suspension then becomes between the two Sieve tapes on a newly executed support surface of a drainage device, in particular in the form of a Obersiebsaugkastens in the twin-wire zone.
  • a major disadvantage of such forming units with incipient straight sieve guide in the subsequent twin-wire zone with or without drainage elements in the form of compressible counter-strips relative to the support surface within the second dewatering section formed in this is that in the second dewatering section and thus in the second part of the initial drainage sufficiently stable Sieb entry , especially at high wire speeds, is not always possible.
  • the type of Sieb Installation on a flat support surface, the other in the other of the support surface not directly supported screen belt flexibly contactable counter strips are assigned and, because the adjustable dewatering pressure is independent of the wire tension, although at low wire speeds to optimal formation results. At high wire speeds, however, a reliable wire guide can no longer be guaranteed with this geometry and the setting of optimum dewatering conditions no longer exists.
  • Forming units with incipient curved or straight sieve guiding in the twin-wire zone with or without yieldably supportable drainage elements which can be positioned against the sandwich from the two sieve belts and the fibrous suspension arranged therebetween in the form of pressable strips, starting at the first drainage device in the twin-wire zone are for example from the publications DE 23 26 867 A1 and WO 2004/018768 A1 previously known.
  • the sieve consolidation takes place before the inlet of the second sieve belt on the support surface of the dewatering device within the twin-wire zone.
  • the dewatering pressure in particular the dewatering pressure upward in the arrangement of the dewatering device in the upper wire in the field of Siebzusammen entry depends on the layer height of the incoming pulp suspension.
  • a predominantly pulse-free dewatering and thus equal pressure drainage which is determined by the radius of the support surface formed by the dewatering device and the wire tension in this area, is therefore not given.
  • Much more here is a pressure pulse drainage, in which the pulse height can be described as a function of the local pulp suspension height.
  • the dewatering pressure is generally too strong and moreover not adaptable to changing conditions.
  • the problem lies in the safe and reproducible guarantee of a sheet formation corresponding to the requirements, even at very high machine speeds and thus screen speeds to form an initial, that is initial upper fiber mat to achieve a predefined formation with the greatest possible mechanical retention.
  • This requires an optimal downstream drainage pressure, ie, machine direction, flow which initially allows for gradual and flexible changing conditions, and subsequently, once the first portion of the upper side initial drain is completed after passing through the first dewatering section ensures stable and trouble-free sieve guidance and enables the setting of a higher drainage pressure in the second drainage section.
  • the invention is therefore based on the object, forming units of the type mentioned in such a way that the disadvantages mentioned are avoided and a two- or multi-stage initial drainage in the double-wire zone in a predefined direction, in particular upwards is realized.
  • the sheet formation should be able to take place without interference in the desired quality even at very high machine speeds and thus screen speeds.
  • the solution according to the invention must be suitable for optimally adapting the dewatering conditions to changing parameters of the pulp suspension, such as changing basis weights and pulp suspension layer heights.
  • the solution according to the invention is characterized by the features of independent claims 1 and 29. Advantageous embodiments are described in the subclaims.
  • a forming unit according to the invention in particular sheet forming unit for use in a machine for producing a material web from a fiber or nonwoven suspension, comprising at least two endlessly circulating sieve belts, which are guided over at least a portion of their circulation path to form a twin-wire zone, one inside the twin-wire zone in the second of the two Sieve straps arranged and one, a rigid, besaugbare openings having support surface for this screen forming drainage device, and at least one upstream of the inlet line of this second screen belt on the support surface, on the first wire belt to form a first dewatering section effective drainage device comprising at least one resilient abstützbares and against the first sieve belt positionable drainage element, is characterized in that at least in the direction of wire direction directly adjoining the inlet line Subregion of a second dewatering section descriptive support surface is curved.
  • a support surface having openings is meant a surface on which the screen belt is guided or which cooperates with the screen belt. This can be formed by a, according to the desired geometry shaped and perforated surface element or from a plurality of individual spaced-apart surfaces.
  • the entry line describes the beginning of the contact area between the support surface and the second wire.
  • the area of Siebzusammen entry describes the theoretically extending in the cross-machine direction separating line in the leadership of the pulp suspension before which the pulp suspension is guided with only a sieve belt and at or after which the pulp suspension is passed between the two sieve belts and after which the drainage of the fluid, in particular white water through the other second sieve belt passes.
  • This corresponds to a cutting line running transversely to the direction of the wire feed, at which the second wire belt cuts into the fiber suspension guided on the first wire belt at a preferably adjustable cutting angle.
  • the screen merge does not coincide with the inlet line.
  • a resiliently supportable drainage element that can be positioned against the first sieve belt is understood to be a drainage element, via whose active area acting on the first sieve belt a localized dehydration pulse is introduced into it and the pulp suspension.
  • Resilient means that at least the active surface, preferably the entire dewatering element is elastically supported. The positioning allows a change in the position of the effective surface on the wire belt with the introduction of a pressure.
  • the combination according to the invention of an arrangement of at least one flexible drainage element which can be positioned against the first screen belt in front of the inlet line of the second screen belt on the support surface of the drainage device and the guide along a subsequent second at least initially curved drainage section enables the realization of a two-stage or multi-stage initial drainage. especially when the first screen belt as a lower wire and second screen belt as a top wire upwards.
  • the initial dewatering that is, the initial dewatering through the second wire, in particular the upper wire, thereby already begins before the support surface of the dewatering device of the twin-wire zone.
  • the arrangement and design of the guide elements of the two sieve belts takes place such that the sieve combination is arranged within the first dewatering section.
  • the fluid in particular white water, is pressed out of the surface of the pulp suspension which is still slightly concentrated in this region, so that a passage is already provided here.
  • the pressed by the second wire belt fluid is peeled in the region of the inlet line on the support surface of this, in particular arranged on this first rigid area, in particular a first rigid Skimmer advisor and toward the inside of the second Siebbands, that is, when running as upper sieve upwards dissipated. Due to the possibility of positioning the at least one dewatering element against the first wire, the dewatering in this area is very gentle and can be varied and very sensitively increased and adjusted with respect to the required pressure and pressure profile in the wire direction.
  • the subsequent dewatering in the second dewatering section may be described as a function of the applied dewatering pressure due to the geometry of the support surface of the dewatering device and the screen.
  • the first dewatering section arranged in front of the inlet line in the circumferential direction of the first screen belt advantageously has a length of from 20 mm to 600 mm, preferably from 60 mm to 450 mm, particularly preferably 330 mm. By the length of the first dewatering section, the dewatering pressure can be built up gradually and with a flat characteristic curve, which allows a particularly gentle and uniform drainage.
  • the dewatering device which acts on the first wire in the first dewatering section preferably has a plurality of dewatering elements which are arranged spaced apart in wire direction, yieldably supportable and positionable with respect to the first wire, in particular extending over the width of the forming unit and an active surface for cooperation with the first screen belt forming strips, wherein the number is preferably in the range of 1 to 5, more preferably 3.
  • the distance between two adjacent arranged, opposite the first wire belt positionable drainage elements is in the range of 40 mm to 240 mm, preferably 120 mm, wherein the distances between two adjacent drainage elements may be preferably the same, approximately the same or different.
  • the last dewatering element of the first dewatering section is arranged at a distance of 20 mm to 200 mm, preferably 60 mm to 120 mm, particularly preferably 90 mm away from the inlet line in the direction before the inlet line on the support surface.
  • the active surface of the respective movable, in particular positionable against the first sieve belt dewatering element is characterized by an effective length, that is extension of effective on the wire belt effective area viewed in wire direction in the range of 5 mm to 30 mm, the effective lengths of several Drainage preferably equal, approximately the same or different.
  • the design of a single, resiliently compressible drainage element is characterized by at least one of the following properties:
  • the respective dewatering element which can be positioned against the first sieve belt preferably has an angle of attack with respect to the first sieve belt, which is selected in the range from -2 ° to + 2 °, wherein the individual angles of attack of a plurality of drainage elements are preferred may be the same, approximately the same or different.
  • the individual arranged in the first dewatering section yieldingly supportable and positionable against the first wire belt drainage elements are preferably designed and dimensioned so that they can be pressed with pressures in the range of 0 mbar to 400 mbar, preferably 60 mbar to 250 mbar against the first wire belt.
  • the contact pressures of the individual drainage elements can each be steplessly or in stages and for each drainage element individually or for several together in groups adjustable.
  • the adjustment of the pressures in adaptation to a desired, preferably continuous Entskyss réellesdruckverlauf takes place.
  • the pressure ranges mentioned here ensure the desired effect with regard to pulse generation and the resulting formation.
  • the curved area of the support surface extending from the entry line in the direction of wire run is convex and the length of the envelope describing the support surface in the machine direction is selected in the range from 50 mm to 1000 mm, preferably 60 mm to 300 mm, but at least 50 mm. This length allows a sufficient dewatering time and safe wire guide.
  • the support surface is formed either only in the initial region starting from the inlet line, in addition, furthermore, at least in the outlet region of the second screen belt, but preferably completely curved.
  • the guide on a completely curved in Sieblaufraum surface allows the setting of an optimal drainage pressure curve already due to the geometric design of the support surface in this direction and prevents lifting of the screen belt of this.
  • the curvature of the individual portions of the support surface or the entire support surface descriptive envelope is characterized by one, but preferably by a sequence of at least two radii.
  • the radius in the region of the inlet line of the second screen belt at the support surface is between 0.1 m and infinity, preferably 0.1 m to 5 m.
  • the single radius, in particular at the inlet line or the other partial areas of the support surface is characterized by a size in the range between 1 m and 10 m, preferably 2 m to 5 m.
  • the size of the open surface writable by the openings of the support surface describing the second dewatering section is 20% to 90%, preferably 40% to 90% of the support surface.
  • the ratio of the support area of the second dewatering section to the length of the first dewatering section is in the range of 10 to 0.1, preferably 5 to 0.2.
  • the control / functional parameters of the second dewatering section can be varied by additional modifications.
  • the influencing of the dewatering behavior present in the direction of erection of the support surface in the direction of erection can take place actively or passively.
  • at least one, preferably a plurality of resiliently supportable and positionable against the first wire belt drainage elements can be assigned to the inlet line on the support surface in the direction of wire downstream of the first wire.
  • these may additionally or alternatively be arranged in at least one further subarea of the support surface arranged at a distance from the entry line or over the entire support surface in a first embodiment, at least one first region extending from the inlet line over a partial region of the support surface become.
  • the influencing of the dewatering behavior in the first and / or second dewatering section by means of resiliently supportable and positionable dewatering elements can be effected actively by the individual and / or group-controlled activation of the individual dewatering elements, in particular adjustment of the force acting on them with the screen belt and allows a locally targeted and directly effective influencing of the formation in the pulp suspension as well as easily realizable adaptation to changing operating parameters.
  • Passive influencing can be achieved by the geometric design, in particular the length of the respective regions in the wire direction and the design of the elastic support.
  • the individual adjustable drainage elements in the first and / or second dewatering section are in the simplest case of variably compressible, transversely extending to Sieblaufraum strips or strip-shaped
  • Formed elements are in terms of their resilient support and / or the positioning against the first wire each within a dewatering section individually, in groups or jointly controllable.
  • the formation of the support surface describing the second dewatering section can be effected by a perforated surface or a plurality of strip-shaped elements arranged at a spacing from one another in the wire-winding direction of the belts and arranged in parallel. These are in functional position with respect to the arrangement of their active surface rigid, that is free of a resilient, in particular elastic support and in a particularly advantageous embodiment of a component, preferably adjustable, in particular pivotable Siebsaugkastens.
  • the support surface of the arranged in the twin-wire dewatering device is associated with at least one means for generating a negative pressure.
  • the negative pressure is preferably adjustable over the extension of the support surface in and / or transversely to the wire direction.
  • the forming unit according to the invention is designed in a particularly advantageous embodiment as a hybrid former, wherein the first wire belt is part of a four-wire arrangement, which is guided over at least a screen table.
  • the upper-side initial that is, initial drainage in the inlet line upstream of the drainage device may function as a function
  • the design in particular the geometry / shape, the width or length in the direction of the wire run, the angle of attack of the drainage elements,
  • the arrangement of the drainage elements to each other, in particular the distance and the function parameters, in particular contact pressure be set.
  • the arrangement and the number are fixed parameters during operation, which can be superimposed with the variable function parameters, such as the variation of the contact pressure.
  • the subsequent upper-side initial drainage in the second dewatering section is essentially characterized as a function of the geometrical design of the support surface forming it, the properties of the covering and the length.
  • this can be further by the additional arrangement of further, compared to the support surface in not directly supported by this screen belt arranged drainage elements, preferably as a function of the arrangement, number, the extension length of such drainage elements on the support surface, number, pitch, geometry and dimensioning and angle and the Functional parameters, such as contact pressure of the individual drainage elements, are varied.
  • the basic design is flexible only by a combination of a first curvature region of a besaugbaren support surface within the Doppelsiebzone with in front of the inlet line on the support surface, that is variable-pressure dewatering elements characterized.
  • This basic design can be modified in advantageous developments to achieve a variety of advantageous properties. The modification takes place essentially by the assignment and / or arrangement of additional drainage elements in the second dewatering section of the support surface opposite.
  • the drainage pulses which can be introduced into the first screen belt in the first dewatering section are preferably variably adjustable over the extent of the first dewatering section in the direction of wire feed and / or transversely thereto.
  • the drainage in the second dewatering section is carried out in the basic version due to the tension of the guided on the support surface screen belts and can be modified in advantageous developments by the provision of additional drainage elements and due to applied negative pressure.
  • FIG. 1a illustrates, on the basis of a section from an axial section of a machine for producing a material web, the structure of a forming unit according to the invention
  • FIG. 1 b shows a detail according to FIG. 1 a;
  • FIGS. 3a to 3c illustrate examples of possible embodiments of the invention
  • FIGS. 4a and 4b illustrate possible embodiments of individual suction zones on the drainage device.
  • FIG. 1a shows, in a schematized and greatly simplified illustration, a basic section and the basic function of a forming unit 1 designed according to the invention for use in a machine for producing webs of material, in particular fibrous or nonwoven webs from a fiber or nonwoven web suspension, briefly below Called pulp suspension FS.
  • a coordinate system In the installation position in the machine for producing material webs, the X direction describes the direction of passage of the resulting material web through it and is also referred to as machine direction MD.
  • the Y direction describes the cross-machine direction and corresponds to the width direction, which is also referred to as CD or cross-machine direction.
  • the Z direction corresponds to the height direction.
  • the forming unit 1 comprises at least two endlessly circulating screen belts, a first screen belt 2 and a second screen belt 3, which are arranged and guided over a partial region of their circulation path in such a way that they form a double-screen zone 4.
  • the first wire 2 in the arrangement acts as a lower wire
  • the second wire 3 forms the outer screen having an outer 3.1.
  • the forming unit 1 according to FIG. 1 a is designed as a hybrid former with a longitudinal wire section 5 and the twin-wire zone 4.
  • the first screen belt 2 is part of the long wire section 5 and the twin wire zone 4. At this, the pulp suspension FS is supported by the said sections.
  • a device 6 is provided in the form of a headbox.
  • the device 6 comprises an extrusion device with at least one extrusion nozzle which extends in the width direction of the rotatable support surface 7, in particular over the desired width of the material web to be produced or in the cross-machine direction CD.
  • the device 6 can be designed in various ways. In this regard, reference is made to known embodiments of the prior art.
  • the curved support surface 7 is rotatably mounted in the illustrated case about an axis R 7 and is formed by the shell of a roller, which is at least partially wrapped by the endless rotating screen belt 2.
  • the screen belt 2 is deflected on the roller and guided at least in sections between the support surface 7 and double-wire zone 4 via a dewatering device 8, in particular in the form of a screening table, which is arranged within the first screen belt 2 and supports it on its inside 2.2. In the area of the screening table 8, a dehydration of the pulp suspension FS in the direction of gravity takes place.
  • a screen table reference is made to the known prior art.
  • This preferably has a ceramic covering with openings, in particular in the form of slots or holes and is part of the wire section 5.
  • the pulp suspension FS is guided between the two endlessly circulating screen belts 2, 3, for which purpose the two screen belts 2, 3 are guided approximately parallel to one another over a partial region of their circulation path.
  • the Siebzusammen Entry SZ describes the area in which the second wire 3 cuts into the guided from the first wire 2 fibrous suspension FS at an angle beta. This range can be defined by a theoretically assumed axis running in the cross machine direction CD and furthermore defines the beginning of the action of the twin-wire zone 4 on the pulp suspension FS.
  • At least one drainage device 11 forming a rigid support surface 9 with openings 10 is provided.
  • the second wire 3 is performed with its inside 3.2 supporting.
  • the support surface 9 is immediately downstream of the Siebzusammen Entry SZ and describes a second dewatering section II.
  • the second wire 3 meets at the inlet line E on the support surface 9.
  • a drainage device 12 which is effective on the inner side 2.2 of the first screen belt 2 and forms a first dewatering section I comprising at least one resiliently supportable drainage element 13 which can be positioned against the first wire belt 2, here in the wire direction spaced and parallel to each other arranged drainage elements 13.1 to 13.n in the form of contact strips, which with their, the screen belt 2 on the side of the pulp suspension FS side facing away, here the inside 2.2 touchable surfaces effective areas 14.1 to 14 n form whose Size may vary depending on the geometry and / or dimensioning of the strips and the arrangement.
  • the nachgie- Bige support is preferably carried out by elastic support, for example via elastic elements in the form of spring units, membranes or pressure pads and thus allows movement of the active surfaces 14.1 to 14. n opposite the inside 2.2 of the first screen belt 2. Furthermore, the respective active surface 14.1 to 14th n, in particular the respective bar by means of a preferably freely selectable force, for example by means of a corresponding actuating device against the first screen belt 2 pressed.
  • a plurality of drainage elements 13.1 to 13.n are provided in the first drainage section I.
  • the number is between 1 and 5, preferably 1 to 3, more preferably 3.
  • the length ⁇ of the arranged before the line E and preferably extending to this first dewatering section I viewed in the wire direction of the first wire belt 2 is 20 mm to 600 mm , preferably from 60 mm to 450 mm, particularly preferably 330 mm.
  • the distance a13 between two adjacently arranged drainage elements 13.1 to 13.n, which can be positioned relative to the first wire belt 2, is preferably between 40 mm to 240 mm, preferably 120 mm.
  • the last drainage element 13.n in the direction of the direction of the run before the inlet line E on the support surface 9 is arranged at a distance a of 20 mm to 200 mm from the inlet line E.
  • the angle of attack alpha of a single dewatering element 13.1 to 13.n is preferably between -2 ° to + 2 °.
  • the screen consolidation SZ takes place in the region of the extent of the first dewatering section I, preferably on the dewatering element 13.n.
  • the individual distance a13 between two drainage elements 13.1 to 13.n arranged adjacent to one another, the angle of attack alpha and the dimensioning / execution of the individual active surfaces 14.1 to 14.n and / or of the entire drainage element 13.1 to 13.n can either be the same, approximately the same or but different from each other.
  • At least one, preferably all individual drainage elements 13.1 to 13.n are used to introduce pressure pulses into the screen belt 2, which in turn transfers these to the pulp suspension FS, and can be pressed on educated.
  • the resilient support and contact pressure and generation of the contact pressure can be done by way of example mechanically, hydraulically or pneumatically.
  • the function of the flexible support and contact pressure in functional concentration is taken over by the same elements.
  • the individual dewatering element is resiliently supported in adaptation to the conditions occurring during operation of the forming unit 1 and the active area is always positioned with a predetermined force against the wire belt 2.
  • Active influencing means the temporally and / or locally variable adjustability of the contact forces of the individual active surfaces 14.1 to 14.n against the screen belt 2.
  • the individual drainage elements 13.1 to 13.n are free from mechanical coupling with each other, but can gela at a common support means - be fermented.
  • This initial curvature of the support surface 9 in the subregion 9.1 can be described by a radius r 9 i or a sequence of radii and is based on the design of the Drainage device 11 convex.
  • the support surface 9 in the region of the flow line A of the second screen belt 3 of the support surface 9 is also formed curved.
  • the wire guide in the second dewatering section II takes place on a support surface 9 that is completely curved.
  • the envelope curve describing the support surface 9 can be characterized by one or a plurality of radii.
  • the single radius is chosen between 1 m and 10 m, preferably 2 m to 5 m.
  • the radii can be variably adjusted in size and sequence to the application requirements.
  • the support surface 9 is provided on an upper suction suction box 18 and exemplified by a flat element with openings 10 or spaced from each other by a plurality in the wire direction, rigid and active surfaces 21.1 to 21 n forming strip-shaped elements 19.1 to 19. n educated.
  • the first strip-shaped element provided in the direction of wire run on the support surface 9 is designated 17 and functions as a skimmer strip for peeling off the fluid emerging through the second wire 3.
  • the design and / or dimensioning and arrangement of the rigid strip-shaped elements 19.1 to 19.n can be the same, approximately the same or different.
  • the inlet line E downstream in the twin-wire belt arrangement II only initial dewatering in the direction of the second screen belt 3, in particular upper belt sets by the dewatering device 1 1.
  • the initial drainage begins by the second wire 3 in the field of Siebzusammen entry in front of the support surface 9, in particular Skimmerang 17 in execution of Dewatering device 1 1 as Obersiebsaugkasten 18.
  • the fluid, in particular white water from the little concentrated surface of the pulp suspension FS is pressed due to the action of the resiliently supportable and against the first wire 2 positionable drainage elements 13.1 to 13.n through the second wire 3, by peeled off this dehydrated water from the Skimmer advisor 17 and discharged upward, preferably via a vacuum zone, not shown here.
  • the Obersiebsaugkasten is characterized by at least one suction zone or a plurality of suction zones. This gentle initial drainage offers significant advantages over that of a curved shoe or forming roll.
  • the length In the writable by this envelope for supporting the second screen belt 3 is preferably between 50 mm to 1000 mm, preferably 60 mm to 300 mm, but at least selected 50 mm.
  • the second dewatering section II can after the expiration of the second screen belt 3 from the support surface 9 further, not shown here dewatering sections, in particular to the formed formation further transporting screen belts 2 or 3, here the screen belt 2 after separation of the screen belts 2, 3 in the separation area 20, which is supported by a separating element, in particular suctionable roller 23 or curved suction, connect. These may be part of further functional units outside the drainage device 11.
  • the support surface 9 can be described after the at least initially curved design in the partial area 9.1 by further straight or curved surface areas to the flow line A of the second screen belt 3, here, for example, the area 9.n and the twin-wire zone 4, which is also about may extend beyond the drainage section II, be characterized by further, not shown here, drainage devices, which are arranged downstream of the first and second dewatering section Il in the direction of wire sieve.
  • drainage devices which are arranged downstream of the first and second dewatering section Il in the direction of wire sieve.
  • FIG. 1a illustrates only the basic arrangement formed by the combination of flexible drainage elements 13.1 to 13.n with subsequent twin-wire zone 4 with the formation of a curved portion 9.1 of the drainage device 11 immediately after the infeed line E is characterized.
  • FIG. 1b shows in a greatly enlarged detail view according to FIG. 1a again the two drainage sections I, II and the individual parameters, in particular angle of attack alpha, cutting angle beta.
  • This basic arrangement can be modified to obtain further advantages. Such modifications are shown by way of example in FIGS. 2a to 2c.
  • 1 a shows a first further development, in which, within the second dewatering section II in the direction of wire run, starting from the entry line E, a partial area 9.x within this distance b is arranged within the distance .alpha of the area 9.n of the support surface 9 of this opposite to the first wire 2, in particular the side facing away from the support surface 9 page 2.2 directly effective drainage elements 15.1 to 15.n are provided.
  • These are preferably flexible on the inside 2.2 of the endlessly circulating screen belt 2 with respect to the openings 10 of the second screen belt 3, in particular inside 3.2 become effective Dewatering device 11 arranged, resiliently supported and against the first screen belt 2 positionable bars.
  • the dewatering device 11 in the second screen belt 3 is designed with a support surface 9, which are formed by strip-shaped elements 19.1 to 19.n which are arranged at a distance from one another in the wire direction, the dewatering elements 15.1 to 15.n are offset therefrom, that is to say in the first screen belt 2 arranged.
  • the subregion 9.x can in this case directly adjoin the partial region 9.1 describing the initial curvature of the support surface 9 or else be arranged as desired between it and the flow line A.
  • the support surface 9 is preferably completely curved and characterized by a radius r or preferably a sequence of radii r 9 n to r 9 n n with n> 1.
  • the decisive factor is that after the initial dewatering in the direction of the second screen belt 3, in particular the upper belt through the dewatering device 11, the dewatering in an adjoining region of the dewatering section II is forced through further dewatering elements 15.1 to 15.n in the first screen belt 2.
  • the upper sieve suction box 18 In extension direction of the upper sieve suction box 18 and thus of the second dewatering section II, there is an example of this within the loop of the first sieve belt 2 arranged formation box.
  • This is equipped with the individual drainage elements 15.1 to 15.n in the form of formation strips. These are positioned between the strip-shaped elements 19.1 to 19.n of the upper suction box 18 and are pressed by a corresponding means, in particular adjusting devices against the two endlessly rotating screen belts 2, 3.
  • the contact pressure of the individual drainage elements 15.1 to 15.n is freely adjustable, that is, each or a plurality of these is coupled to a corresponding device for acting on a contact force, so that the contact pressure of the individual drainage elements 15.1 to 15. n can be adjusted variably with respect to the inside 2.2 of the endlessly circulating screen belt 2.
  • the adjustment takes place at the individual drainage elements 15.1 to 15.n individually or in groups.
  • FIG. 2b illustrates a further development of an embodiment according to FIG. 1a, in which, however, as an alternative to the embodiment according to FIG. 2a, the supporting surface 9 is already resiliently arranged in the initially curved partial region 9.1, and the drainage elements 16.1 to 16.n positionable against the first sieve belt 2 are, while in the adjoining areas 9.n no such elements are provided.
  • Figure 2c illustrates a combination of the embodiment according to Figures 2a and 2b, wherein in both areas 9.1 and 9.x compliant supportable and against the first wire 2 positionable drainage elements 15.1 to 15.n and 16.1 to 16.n are provided ,
  • Figures 3a to 3c illustrate in a schematically simplified representation possible embodiments of the support surface 9. These are not exhaustive.
  • the support surface 9 on the dewatering device 11 is designed in such a way that the initially curved partial region 9.1, which extends from the entry line E in the wire run direction on the support surface 9, is characterized by a radius r 9 i.
  • the remaining subregion 9.n can be described by a radius r 9 n .
  • FIG. 3b illustrates the possibility of the embodiment of the support surface 9 in at least one of the subregions 9.1 and 9.n, here 9.1 by a plurality of radii, here by way of example the radii r 9 n to r 9 i n
  • the radii r 9 n to r 9 i n differ from each other in ascending or descending order.
  • FIG. 3c illustrates, by way of example, an embodiment according to FIG. 3b with a configuration of the subregion 9.n with a multiplicity of different radii r 9 n i to r 9 nn
  • FIG. 3b illustrates the possibility of the embodiment of the support surface 9 in at least one of the subregions 9.1 and 9.n, here 9.1 by a plurality of radii, here by way of example the radii r 9 n to r 9 i n
  • the radii r 9 n to r 9 i n differ from each other in ascending or descending order.
  • FIG 4a illustrates in schematically greatly simplified representation an embodiment of the drainage device 11 according to FIG the assignment of a device 22 for generating a negative pressure and the formation of the
  • Figure 4b illustrates a further development in which the negative pressure in the direction of passage at least at the successive subsections 9.1 and 9.n of the support surface 9 in Sieblaufraum by training and control of suction zones S9.1 1 to S9.1 n, S9.n1 to S9.nn each separately or in groups together adjustable.
  • first and second dewatering sections are arranged and configured such that the ratio of dehydration in these dewatering sections to each other is in the range of 0.3 to 4.
  • the solution according to the invention is not limited to the embodiments illustrated in FIGS. 1 a to 4 b.
  • Nonwoven suspension in particular headbox

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Formiereinheit (1), insbesondere Blattbildungseinheit für den Einsatz in einer Maschine zur Herstellung einer Materialbahn aus einer Faser- oder Vliesstoffsuspension (FS), umfassend zumindest zwei endlos umlaufende Siebbänder (2, 3), die über wenigstens einen Teilbereich ihres Umlaufwegs unter Ausbildung einer Doppelsiebzone (4) geführt sind, eine innerhalb der Doppelsiebzone (4) im zweiten der beiden Siebbänder (3) angeordnete und eine, eine in Funktionslage starre und besaugbare Öffnungen (10) aufweisende Stützfläche (9) für dieses zweite Siebband (3) bildende Entwässerungseinrichtung (11), und zumindest eine vor der in Maschinenquerrichtung (CD) verlaufenden Einlauflinie (E) des zweiten Siebbands (3) an der Stützfläche (9) angeordnete, am ersten Siebband (2) unter Ausbildung eines ersten Entwässerungsabschnitts (I) wirksame weitere Entwässerungseinrichtung (12), umfassend zumindest ein nachgiebig abstützbares und gegen das erste Siebband (2) positionierbares Entwässerungselement (13.1 -13.n). Die erfindungsgemäße Formiereinheit (1) ist dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein in Sieblaufrichtung der Einlauflinie (E) direkt nachgeordnete Teilbereich (9.1) der einen zweiten Entwässerungsabschnitt (II) beschreibenden Stützfläche (9) gekrümmt ausgebildet ist.

Description

Formiereinheit und Verfahren zur Herstellung einer Materialbahn
Die Erfindung betrifft eine Formiereinheit, insbesondere Blattbildungseinheit für den Einsatz in einer Maschine zur Herstellung einer Materialbahn aus einer Faseroder Vliesstoffsuspension, umfassend zumindest zwei endlos umlaufende Siebbänder, die über wenigstens einen Teilbereich ihres Umlaufwegs unter Ausbildung einer Doppelsiebzone geführt sind, eine innerhalb der Doppelsiebzone im zweiten der beiden Siebbänder angeordnete und eine, eine in Funktionslage starre und besaugbare Öffnungen aufweisende Stützfläche für dieses Siebband bildende Entwässerungseinrichtung, und zumindest eine vor der in Maschinenquerrichtung verlaufenden Einlauflinie des zweiten Siebbands an der Stützfläche angeordnete, am ersten Siebband unter Ausbildung eines ersten Entwässerungsabschnitts wirksame weitere Entwässerungseinrichtung, umfassend zumindest ein nachgiebig abstützbares und gegen das erste Siebband positionierbares Entwässerungselement.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung einer Materialbahn in einer Formiereinheit in einer Maschine zur Herstellung einer Materialbahn aus einer Faser- oder Vliesstoffsuspension, bei welchem die aus einer Einrichtung zur Applikation auf ein erstes Siebband aufgebrachte Faserstoffsuspension einer Doppelsiebzone zugeführt wird, im Bereich der Siebzusammenführung des ersten Siebbands mit einem weiteren zweiten Siebband in einem ersten Entwässerungs- abschnitt durch Einbringen zumindest eines, im ersten Siebband angeordneten, Entwässerungsimpulses in die Stoffbahn entwässert und in einem nachfolgenden zweiten Entwässerungsabschnitt in der Doppelsiebzone an einer am zweiten Siebband wirksamen, dieses abstützenden und besaugbare Öffnungen aufweisenden starren Stützfläche weiter entwässert wird. Formiereinheiten sind in einer Vielzahl von Ausführungen aus dem Stand der Technik vorbekannt. Neben reinen Spaltformern werden auch so genannte Hybridformer m it sich an eine, innerhalb einer Langsiebanordnung erfolgte Vorentwässerung anschließende Entwässerung an zumindest einer Entwässerungseinrichtung innerhalb einer Doppelsiebzone eingesetzt. Grundsätzlich kann dabei zwischen Formiereinheiten mit beginnender gerader Siebführung an einer Stützfläche einer ersten Entwässerungseinrichtung in der Doppelsiebzone mit oder frei von nachgiebig abstützbaren und gegen das Sandwich aus den beiden Siebbändern und der dazwischen angeordneten Faserstoffsuspension positionierbaren Entwässerungselementen, z. B. in Form von anpressbaren Leisten, beginnend vor dieser ersten Entwässerungseinrichtung der Doppelsiebzone, und Formiereinheiten mit beginnender gekrümmter oder gerader Siebführung in der Doppelsiebzone mit oder frei von nachgiebig abstützbaren und gegen den Sand- wich aus den beiden Siebbändern und der dazwischen angeordneten Faserstoffsuspension positionierbaren Entwässerungselementen in Form von anpressbaren Leisten, beginnend gegenüber der ersten Entwässerungseinrichtung in der Doppelsiebzone, unterschieden werden. Formiereinheiten gemäß der ersten Ausführung mit gegen das Sandwich aus den beiden Siebbändern und der dazwischen angeordneten Faserstoffsuspension positionierbaren Entwässerungselementen in Form von anpressbaren Leisten, beginnend vor der ersten Entwässerungseinrichtung der Doppelsiebzone, sind beispielhaft aus der Voith-Firmendruckschrift„Das Duoformer D-Konzept" (Voith- Druck P 3222 d 2000, zweite Auflage 2001 -03), DE 40 05 420 A1 , DE 43 26 867 A1 , DE 10 2005 047 347 A1 , DE 10 2005 038 424 A1 vorbekannt. Mittels der positionierbaren Entwässerungselemente in Form von anpressbaren Leisten, beginnend vor der ersten Entwässerungseinrichtung in der Doppelsiebzone, werden in einem ersten initialen Entwässerungsabschnitt Druckimpulse zur Erzeugung eines gewünschten Entwässerungsprofils wenigstens mittelbar, insbesondere über das die Faserstoffsuspension tragende Siebband in die Faserstoffsuspension eingeleitet. Die Faserstoffsuspension wird dann zwischen den beiden Siebbändern an einer eben ausgeführten Stützfläche einer Entwässerungseinrichtung, insbesondere in Form eines Obersiebsaugkastens in der Doppelsiebzone geführt. Ein wesentlicher Nachteil derartiger Formiereinheiten mit beginnender gerader Siebführung in der anschließenden Doppelsiebzone mit oder ohne Entwässerungselemente in Form anpressbarer Gegenleisten gegenüber der Stützfläche innerhalb des in dieser gebildeten zweiten Entwässerungsabschnitts besteht dabei darin, dass im zweiten Entwässerungsabschnitt und damit im zweiten Teil der Initialentwässerung eine ausreichend stabile Siebführung, insbesondere bei hohen Siebgeschwindigkeiten, nicht immer möglich ist. Die Art der Siebführung über eine ebene Stützfläche, der gegenüberliegend im anderen von der Stützfläche nicht direkt gestützten Siebband flexibel anpressbare Gegenleisten vor- und zugeordnet sind, führt, da der einstellbare Entwässerungsdruck unabhängig von der Siebspannung ist, zwar bei niedrigen Siebgeschwindigkeiten zu optimalen Formationsergebnissen. Bei hohen Siebgeschwindigkeiten ist mit dieser Geometrie jedoch eine sichere Siebführung nicht mehr gewährleistbar und die Einstellung optimaler Entwässerungsbedingungen nicht mehr gegeben.
Formiereinheiten mit beginnender gekrümmter oder gerader Siebführung in der Doppelsiebzone mit oder frei von nachgiebig abstützbaren und gegen den Sand- wich aus den beiden Siebbändern und der dazwischen angeordneten Faserstoffsuspension positionierbaren Entwässerungselementen in Form von anpressbaren Leisten, beginnend an der ersten Entwässerungseinrichtung in der Doppelsiebzone, sind beispielsweise aus den Druckschriften DE 23 26 867 A1 und WO 2004/018768 A1 vorbekannt. Die Siebzusammenführung erfolgt vor dem Einlauf des zweiten Siebbands an der Stützfläche der Entwässerungseinrichtung innerhalb der Doppelsiebzone. Dabei ist der Entwässerungsdruck, insbesondere der Entwässerungsdruck nach oben bei Anordnung der Entwässerungseinrichtung im Obersieb im Bereich der Siebzusammenführung von der Schichthöhe der einlaufenden Faserstoffsuspension abhängig. Bei dieser Ausführung ist eine überwie- gend pulsfreie Entwässerung und somit Gleichdruckentwässerung, welche durch den Radius der von der Entwässerungseinrichtung gebildeten Stützfläche und der Siebspannung in diesem Bereich bestimmt wird, daher nicht gegeben. Vielmehr erfolgt hier eine Druckpulsentwässerung, bei welcher die Pulshöhe als eine Funktion der örtlichen Faserstoffsuspensionshöhe beschreibbar ist. Im der Entwässerungseinrichtung in der Doppelsiebzone vorgeordneten ersten Teil der Initialentwässerung ist der Entwässerungsdruck in der Regel zu stark und zudem nicht anpassbar an sich ändernde Bedingungen.
Bei allen Ausführungen besteht die Problematik in der sicheren und reproduzierbaren Gewährleistung einer den Anforderungen entsprechenden Blattbildung auch bei sehr hohen Maschinen- und damit Siebgeschwindigkeiten unter Ausbildung einer initialen, dass heißt anfänglichen oberen Fasermatte zur Erzielung einer vordefinierten Formation bei größtmöglicher mechanischer Retention. Dazu ist ein optimaler Entwässerungsdrucksdruckverlauf in Durchlaufrichtung, das heißt in Maschinenrichtung, erforderlich, welcher anfänglich eine allmähliche und sich flexibel an sich veränderte Bedingungen anpassende Entwässerung erlaubt und im weiteren Verlauf, sobald der erste Teil der oberseitigen Initialentwässerung nach Durchlaufen des ersten Entwässerungsabschnitts abgeschlossen ist, eine stabile und störungsfreie Siebführung gewährleistet sowie die Einstellung eines höheren Entwässerungsdrucks im zweiten Entwässerungsabschnitt ermöglicht. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, Formiereinheiten der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass die genannten Nachteile vermieden werden und eine zwei- oder mehrstufige initiale Entwässerung im Bereich der Doppelsiebzone in einer vordefinierten Richtung, insbesondere nach oben realisiert wird. Die Blattbildung soll dabei auch bei sehr hohen Maschinen- und damit Siebgeschwindigkeiten störungsfrei in der gewünschten Qualität erfolgen können. Ferner muss die erfindungsgemäße Lösung geeignet sein, die Entwässerungsbedingungen optimal an sich verändernde Parameter der Faserstoffsuspension, wie verändernde Flächengewichte und Faserstoffsuspensionsschichthöhen anpassen zu können. Die erfindungsgemäße Lösung ist durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche 1 und 29 charakterisiert. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben. Eine erfindungsgemäße Formiereinheit, insbesondere Blattbildungseinheit für den Einsatz in einer Maschine zur Herstellung einer Materialbahn aus einer Faseroder Vliesstoffsuspension, umfassend zumindest zwei endlos umlaufende Siebbänder, die über wenigstens einen Teilbereich ihres Umlaufwegs unter Ausbildung einer Doppelsiebzone geführt sind, eine innerhalb der Doppelsiebzone im zweiten der beiden Siebbänder angeordnete und eine, eine starre, besaugbare Öffnungen aufweisende Stützfläche für dieses Siebband bildende Entwässerungseinrichtung, und zumindest eine vor der Einlauflinie dieses zweiten Siebbands an der Stützfläche angeordnete, am ersten Siebband unter Ausbildung eines ersten Entwässerungsabschnitts wirksame Entwässerungseinrichtung, umfassend zumindest ein nachgiebig abstützbares und gegen das erste Siebband positionierbares Entwässerungselement, ist dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der in Sieblaufrichtung sich an die Einlauflinie direkt anschließende Teilbereich der einen zweiten Entwässerungsabschnitt beschreibenden Stützfläche gekrümmt ausgebildet ist. Unter einer Öffnungen aufweisenden Stützfläche wird eine Fläche verstanden, an welcher das Siebband geführt wird beziehungsweise die mit dem Siebband zusammenwirkt. Diese kann von einem, entsprechend der gewünschten Geometrie geformten und perforierten Flächenelement gebildet werden oder aber aus einer Mehrzahl von einzelnen beabstandet zueinander angeordneten Flächen.
Die Einlauflinie beschreibt den Beginn des Kontaktbereichs zwischen der Stützfläche und dem zweiten Siebband. Der Bereich der Siebzusammenführung beschreibt die theoretisch in Maschinenquerrichtung verlaufende Trennlinie in der Führung der Faserstoffsuspension, vor welcher die Faserstoffsuspension mit nur einem Siebband geführt wird und an beziehungsweise nach welcher die Faserstoffsuspension zwischen den beiden Siebbändern geführt wird und nach welchem die Entwässerung das Fluid, insbesondere Siebwasser durch das andere zweite Siebband hindurchtritt. Diese entspricht einer sich quer zur Sieblaufrichtung verlaufenden Einschneidlinie, an welcher das zweite Siebband unter einem vorzugsweise einstellbaren Einschneidwinkel in die auf dem ersten Siebband geführte Faserstoffsuspension einschneidet. Die Siebzusammenführung fällt dabei nicht mit der Einlauflinie zusammen.
Unter einem nachgiebig abstützbaren und gegen das erste Siebband positionierbaren Entwässerungselement wird ein Entwässerungselement verstanden, über dessen am ersten Siebband wirksame Wirkfläche ein örtlich wirkender Entwässe- rungsimpuls in dieses und die Faserstoffsuspension eingetragen wird. Nachgiebig bedeutet, dass zumindest die Wirkfläche, vorzugsweise das gesamte Entwässerungselement elastisch abgestützt ist. Die Positionierbarkeit ermöglicht eine Veränderung der Lage der Wirkfläche am Siebband unter Einbringung eines Drucks.
Die erfindungsgemäße Kombination einer Anordnung zumindest eines nachgiebigen und gegen das erste Siebband positionierbaren Entwässerungselements vor der Einlauflinie des zweiten Siebbands an der Stützfläche der Entwässerungseinrichtung und die Führung entlang eines nachfolgenden zweiten zumindest anfäng- lieh gekrümmten Entwässerungsabschnitts ermöglicht die Realisierung einer zwei- oder mehrstufigen initialen Entwässerung, insbesondere bei Ausführung des ersten Siebbands als Untersieb und zweiten Siebbands als Obersieb nach oben. Die Initialentwässerung, das heißt, die anfängliche Entwässerung durch das zweite Siebband, insbesondere das Obersieb beginnt dadurch bereits vor der Stützfläche der Entwässerungseinrichtung der Doppelsiebzone. Die durch das zumindest eine nachgiebige und gegen das erste Siebband positionierbare Entwässerungselement mögliche Flexibilität, dass heißt Einstellung zu Beginn der initialen Entwässerung hinsichtlich Intensität und Wirkung erlaubt dabei eine passive oder aktive Anpassung der Entwässerungsbedingungen an sich verän- dernde Ausgangsbedingungen der Faserstoffsuspension, wie Flächengewicht und Einlaufschichthöhe und/oder weitere Prozessbedingungen. In besonders vorteilhafter Ausführung erfolgt die Anordnung und Ausbildung der Führungselemente der beiden Siebbänder derart, dass die Siebzusammenführung innerhalb des ersten Entwässerungsabschnitts angeordnet ist. In dem dabei gebildeten Zwickel der beiden Siebbänder wird das Fluid, insbesondere Siebwasser aus der in diesem Bereich noch wenig aufkonzentrierten Oberfläche der Faserstoffsuspension gedrückt, so dass hier bereits ein Durchtritt gegeben ist. Das durch das zweite Siebband gedrückte Fluid wird im Bereich der Einlauflinie an der Stützfläche von dieser, insbesondere dem an dieser angeordneten ersten starren Bereich, insbesondere einer ersten starren Skimmerleiste abgeschält und in Richtung der Innenseite des zweiten Siebbands, dass heißt bei Ausführung als Obersieb nach oben abgeführt. Durch die Möglichkeit der Positionierung des zumindest einen Entwässerungselements gegen das erste Siebband erfolgt die Entwässerung in diesem Bereich sehr sanft und kann hinsichtlich des erforderlichen Drucks und Druckverlaufs in Sieblaufrichtung variabel und sehr feinfühlig erhöht und eingestellt werden. Die nachfolgende Entwässerung im zweiten Entwässerungsabschnitt kann als Funktion des angelegten Entwässerungsdrucks aufgrund der Geometrie der Stützfläche der Entwässerungseinrichtung sowie des Siebzugs beschrieben werden. Dieser durch die Umschlingung und die dadurch aufgebaute Siebspannung aufgebrachte Druck zwischen den einzelnen Siebbän- dem stabilisiert das Sandwich aus den beiden Siebbändern und dazwischen geführter Faserstoffsuspension. Aufgrund der gekrümmten Ausführung der Stützfläche im Einlaufbereich und diesem nachgeordnet wird eine stabile und sichere Siebführung auch bei sehr hohen Maschinengeschwindigkeiten gewährleistet. Der vor der Einlauflinie angeordnete erste Entwässerungsabschnitt in Umfangs- richtung des ersten Siebbands betrachtet weist in vorteilhafter Ausführung eine Länge von 20 mm bis 600 mm, vorzugsweise von 60 mm bis 450 mm, besonders bevorzugt 330 mm auf. Durch die Länge des ersten Entwässerungsabschnitts kann der Entwässerungsdruck allmählich und mit flacher Kennliniencharakteristik aufgebaut werden, was eine besonders schonende und gleichmäßige Entwässerung ermöglicht. Zur feinfühligen passiven oder aktiven Beeinflussung des Entwässerungsdrucks weist die am ersten Siebband im ersten Entwässerungsabschnitt wirksame Entwässerungseinrichtung vorzugsweise eine Mehrzahl von in Sieblaufrichtung zueinander beabstandet angeordneten, nachgiebig abstützbaren und gegenüber dem ersten Siebband positionierbaren Entwässerungselementen auf, insbesondere sich über die Breite der Formiereinheit erstreckende und eine Wirkfläche zum Zusammenwirken mit dem ersten Siebband bildende Leisten, wobei die Anzahl vorzugsweise im Bereich von 1 bis 5, besonders bevorzugt 3 beträgt. Der Abstand zwischen zwei benachbart angeordneten, gegenüber dem ersten Siebband positionierbaren Entwässerungselementen beträgt im Bereich von 40 mm bis 240 mm, vorzugsweise 120 mm, wobei die Abstände zwischen zwei benachbarten Entwässerungselementen vorzugsweise gleich, annähernd gleich oder aber verschieden ausgeführt sein können. Diese Abstandsbereiche gewähr- leisten eine prozesstechnisch und im Bereich der Siebzusammenführung geometrisch optimale Führung des ersten Siebbands.
Zur Gewährleistung eines vorteilhaften Druckverlaufs ist das in Sieblaufrichtung vor der Einlauflinie an der Stützfläche letzte Entwässerungselement des ersten Entwässerungsabschnitts in einem Abstand von 20 mm bis 200 mm, vorzugsweise 60 mm bis 120 mm, besonders bevorzugt 90 mm von der Einlauflinie entfernt angeordnet.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführung ist die Wirkfläche des jeweiligen beweg- liehen, insbesondere gegen das erste Siebband positionierbaren Entwässerungselements durch eine Wirklänge, dass heißt Erstreckung der am Siebband wirksamen Wirkfläche in Sieblaufrichtung betrachtet im Bereich von 5 mm bis 30 mm charakterisiert, wobei die Wirklängen mehrerer Entwässerungselemente vorzugsweise gleich, annähernd gleich oder aber verschieden ausgeführt sein können.
Durch die Größe der Wirklängen wird im ersten Entwässerungsabschnitt auch bei hohen Siebumlaufgeschwindigkeiten noch eine sichere Führung durch ausrei- chend große Führungsflächen zur Abstützung des ersten Siebbands gewährleistet.
Die Ausführung eines einzelnen, nachgiebig anpressbaren Entwässerungsele- ments ist durch zumindest eine der nachfolgend genannten Eigenschaften charakterisiert:
- Geometrie und Eigenschaften der Wirkfläche, insbesondere
- Foil- beziehungsweise Anstellwinkel im Bereich von -2° bis +2,
- Radius im Bereich von 0 mm bis 5 mm,
- Erstreckungsrichtung in Sieblaufrichtung 5 mm bis 30 mm.
Das jeweilige gegen das erste Siebband positionierbare Entwässerungselement weist zur Beeinflussung der Turbulenz und damit Formation der zu erzeugenden Materialbahn bevorzugt einen Anstellwinkel gegenüber dem ersten Siebband auf, der im Bereich von -2° bis + 2° gewählt ist, wobei die einzelnen Anstellwinkel mehrerer Entwässerungselemente vorzugsweise gleich, annähernd gleich oder aber verschieden ausgeführt sein können.
Die einzelnen im ersten Entwässerungsabschnitt angeordneten nachgiebig abstützbaren und gegen das erste Siebband positionierbaren Entwässerungselemente sind vorzugsweise derart ausgeführt und dimensioniert, dass diese mit Drücken im Bereich von 0 mbar bis 400 mbar, vorzugsweise 60 mbar bis 250 mbar gegen das erste Siebband anpressbar sind. Dabei können die Anpressdrücke der einzelnen Entwässerungselemente jeweils stufenlos oder in Stufen und für jedes Entwässerungselement einzeln oder aber für mehrere gemeinsam in Gruppen einstellbar sein. In besonders vorteilhafter Ausführung erfolgt die Einstellung der Drücke in Anpassung an einen gewünschten, vorzugsweise stetigen Entwässerungsdruckverlauf. Die genannten Druckbereiche stellen dabei die gewünschte Wirkung hinsichtlich der Impulserzeugung und der sich dadurch einstellenden Formation sicher. Der sich von der Einlauflinie in Sieblaufrichtung erstreckende gekrümmt ausgebildete Bereich der Stützfläche ist konvex ausgebildet und die Länge der die Stützfläche in Maschinenrichtung beschreibenden Hüllkurve ist im Bereich von 50 mm bis 1000 mm, vorzugsweise 60 mm bis 300 mm, mindestens jedoch 50 mm gewählt. Diese Länge erlaubt eine ausreichende Entwässerungsdauer und sichere Siebbandführung. Dabei ist die Stützfläche entweder nur im anfänglichen Bereich ausgehend von der Einlauflinie, zusätzlich des Weiteren zumindest im Ablaufbereich des zweiten Siebbands, vorzugsweise jedoch vollständig gekrümmt ausgebildet. Die Führung an einer vollständig in Sieblaufrichtung gekrümmten Fläche erlaubt die Einstellung eines optimalen Entwässerungsdruckverlaufs bereits aufgrund der geometrischen Ausführung der Stützfläche in dieser Richtung und verhindert ein Abheben des Siebbands von dieser.
Die, die Krümmung der einzelnen Teilbereiche der Stützfläche oder der gesamten Stützfläche beschreibende Hüllkurve ist durch einen, vorzugsweise jedoch durch eine Abfolge von zumindest zwei Radien charakterisiert. Dabei beträgt der Radius im Bereich der Einlauflinie des zweiten Siebbands an der Stützfläche zwischen 0,1 m und unendlich, vorzugsweise 0,1 m bis 5 m. Der einzelne Radius, insbesondere an der Einlauflinie oder den anderen Teilbereichen der Stützfläche ist durch eine Größe im Bereich zwischen 1 m und 10 m, vorzugsweise 2 m bis 5 m charakterisiert.
Zur Gewährleistung eines hohen Entwässerungsgrads und Abführung des entwässernden Fluids beträgt die Größe der durch die Öffnungen beschreibbaren offenen Fläche der den zweiten Entwässerungsabschnitt beschreibenden Stützfläche 20 % bis 90 %, vorzugsweise 40 % bis 90 % der Stützfläche.
Zur Einstellung eines gewünschten stetigen Entwässerungsdruckverlaufs und Entwässerungsverhältnisses zwischen erstem und zweitem Entwässerungsab- schnitt beträgt das Verhältnis der Stützfläche des zweiten Entwässerungsabschnitts zur Länge des ersten Entwässerungsabschnitts im Bereich von 10 bis 0,1 , vorzugsweise 5 bis 0,2. Zur weiteren Beeinflussung der Entwässerung im zweiten Entwässerungsabschnitt können die Bethebs-/Funktionsparameter des zweiten Entwässerungsabschnitts durch zusätzliche Modifikationen variiert werden. Die Beeinflussung des in Erstre- ckungshchtung der Stützfläche in Sieblaufrichtung vorliegenden Entwässerungsverhaltens kann dabei aktiv oder passiv erfolgen. Dazu können der Einlauflinie an der Stützfläche in Sieblaufrichtung nachgeordnet dem ersten Siebband zumindest ein, vorzugsweise mehrere nachgiebig abstützbare und gegen das erste Siebband positionierbare Entwässerungselemente zugeordnet werden. Diese können dabei in einer ersten Ausführung zumindest einem ersten, sich von der Einlauflinie über einen Teilbereich der Stützfläche erstreckenden Bereich, in einer zweiten Ausführung zusätzlich oder alternativ in zumindest einem weiteren, in einem Abstand zur Einlauflinie angeordneten Teilbereich der Stützfläche oder über die gesamte Stützfläche angeordnet werden. Die Vorteile bestehen in einer zusätzlichen Siebsstabilisierung und Verbesserung der Formation.
Die Beeinflussung des Entwässerungsverhaltens im ersten und/oder zweiten Entwässerungsabschnitt durch in diesen angeordnete, nachgiebig abstützbare und gegen das erste Siebband positionierbare Entwässerungselemente kann dabei aktiv durch die einzelne und/oder gruppenweise Ansteuerung der einzelnen Entwässerungselemente, insbesondere Einstellung der mit diesen am Siebband wirksamen Kraft erfolgen und ermöglicht eine örtlich gezielte und direkt wirksame Beeinflussung der Formation in der Faserstoffsuspension sowie einfach realisierbare Anpassung an sich verändernde Betriebsparameter. Die passive Beeinflus- sung kann durch die geometrische Ausführung, insbesondere die Länge der jeweiligen Bereiche in Sieblaufrichtung und die Auslegung der elastischen Abstützung erfolgen.
Die einzelnen verstellbaren Entwässerungselemente im ersten und/oder zweiten Entwässerungsabschnitt werden im einfachsten Fall von variabel anpressbaren, sich quer zur Sieblaufrichtung erstreckenden Leisten oder leistenförmigen
Elementen gebildet und sind hinsichtlich ihrer nachgiebigen Abstützung und/oder der Positionierung gegen das erste Siebband jeweils innerhalb eines Entwässerungsabschnitts einzeln, in Gruppen oder gemeinsam ansteuerbar.
Die Ausbildung der den zweiten Entwässerungsabschnitt beschreibenden Stütz- fläche kann durch eine perforierte Fläche oder eine Mehrzahl von in Sieblaufrichtung der Bänder zueinander beabstandet und parallel angeordneten leistenförmi- gen Elementen erfolgen. Diese sind in Funktionslage hinsichtlich der Anordnung ihrer Wirkfläche starr, dass heißt frei von einer nachgiebigen, insbesondere elastischen Abstützung und in besonders vorteilhafter Ausführung Bestandteil eines, vorzugsweise verstellbaren, insbesondere verschwenkbaren Siebsaugkastens.
Der Stützfläche der in der Doppelsiebzone angeordneten Entwässerungseinrichtung ist zumindest eine Einrichtung zur Erzeugung eines Unterdrucks zugeordnet. Der Unterdruck ist dabei vorzugsweise über die Erstreckung der Stützfläche in und/oder quer zur Sieblaufrichtung einstellbar.
Die erfindungsgemäße Formiereinheit ist in besonders vorteilhafter Ausführung als Hybridformer ausgebildet, wobei das erste Siebband Bestandteil einer Langsiebanordnung ist, welche über zumindest über einen Siebtisch geführt wird.
Zusammengefasst kann die oberseitige anfängliche, dass heißt Initialentwässerung im der Einlauflinie an der Entwässerungseinrichtung vorgeordneten Bereich als Funktion
- der Anzahl der nachgiebig abstützbaren und gegen das erste Siebband positionierbaren Entwässerungselemente,
- der Teilung der Anordnung der Entwässerungselemente,
- der Ausführung, insbesondere Geometrie/Form, Breite beziehungsweise Länge in Sieblaufrichtung, Anstellwinkel der Entwässerungselemente,
- der Gesamtlänge des ersten Entwässerungsabschnitts, und/oder
- der Anordnung der Entwässerungselemente zueinander, insbesondere der Abstand sowie die Funktionsparameter, insbesondere Anpressdruck eingestellt werden. Dabei handelt es sich bei der Anordnung sowie der Anzahl um während des Betriebs fest eingestellte Parameter, welche mit den variablen Funktionsparametern, wie der Variation des Anpressdrucks überlagert werden können. Die nachfolgende oberseitige Initialentwässerung im zweiten Entwässe- rungsabschnitt wird dabei im Wesentlichen als Funktion der geometrischen Ausführung der diesen bildenden Stützfläche, der Eigenschaften des Belags sowie der Länge charakterisiert. Ferner kann diese weiter durch die zusätzliche Anordnung weiterer, gegenüber der Stützfläche im nicht von dieser direkt gestützten Siebband angeordneten Entwässerungselementen, vorzugsweise als Funktion der Anordnung, Anzahl, die Erstreckungslänge derartiger Entwässerungselemente über die Stützfläche, Anzahl, Teilung, Geometrie und Dimensionierung sowie Anstellwinkel und die Funktionsparameter, wie Anpressdruck der einzelnen Entwässerungselemente, variiert werden. Die Grundausführung ist dabei lediglich durch eine Kombination eines ersten Krümmungsbereichs einer besaugbaren Stützfläche innerhalb der Doppelsiebzone mit vor der Einlauflinie an der Stützfläche flexibel, das heißt variabel anpressbare Entwässerungselementen charakterisiert. Diese Grundausführung kann in vorteilhaften Weiterentwicklungen zur Erzielung einer Vielzahl vorteilhafter Eigenschaften modifiziert werden. Die Modifikation erfolgt dabei im Wesentlichen durch die Zuordnung und/oder Anordnung von zusätzlichen Entwässerungselementen im zweiten Entwässerungsabschnitt der Stützfläche gegenüberliegend.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung einer Materialbahn in einer Formiereinheit in einer Maschine zur Herstellung einer Materialbahn aus einer Faser- oder Vliesstoffsuspension, bei welchem die aus einer Einrichtung zur Applikation auf ein erstes Siebband aufgebrachte Faserstoffsuspension einer Doppelsiebzone zugeführt wird, im Bereich der Siebzusammenführung des ersten mit einem weiteren zweiten Siebband in einem ersten Entwässerungsabschnitt durch Einbringen zumindest eines, im ersten Siebband angeordneten Entwässe- rungsimpulses in die Stoffbahn und in einem nachfolgenden zweiten Entwässerungsabschnitt in der Doppelsiebzone an einer am zweiten Siebband wirksamen und dieses abstützenden, besaugbare Öffnungen aufweisenden starren Stützflä- che entwässert wird, ist dadurch gekennzeichnet, dass die Führung der Siebbänder im zweiten Entwässerungsabschnitt zumindest anfänglich gekrümmt erfolgt. Dabei sind die in das erste Siebband im ersten Entwässerungsabschnitt einbringbaren Entwässerungsimpulse über die Erstreckung des ersten Entwässerungsab- Schnitts in Sieblaufrichtung und/oder quer zu dieser vorzugsweise variabel einstellbar.
Die Entwässerung im zweiten Entwässerungsabschnitt erfolgt in der Grundausführung aufgrund der Spannung der an der Stützfläche geführten Siebbänder und kann in vorteilhaften Weiterentwicklungen durch das Vorsehen zusätzlicher Entwässerungselemente und aufgrund von angelegtem Unterdruck modifiziert werden.
Die erfindungsgemäße Lösung wird nachfolgend anhand von Figuren erläutert. Darin ist im Einzelnen Folgendes dargestellt:
Figur 1a verdeutlicht anhand eines Ausschnitts aus einem Axialschnitt einer Maschine zur Herstellung einer Materialbahn den Aufbau einer erfindungsgemäßen Formiereinheit; Figur 1 b zeigt ein Detail gemäß Figur 1 a;
Figuren 2a bis 2c verdeutlichen mögliche Ausführungen zur Beeinflussung der Entwässerung im zweiten Entwässerungsabschnitt; Figuren 3a bis 3c verdeutlichen beispielhaft mögliche Ausführungen der
Stützfläche; und
Figuren 4a und 4b verdeutlichen mögliche Ausbildungen einzelner Saugzo- nen an der Entwässerungseinrichtung.
Die Figur 1a verdeutlicht in schematisiert stark vereinfachter Darstellung anhand eines Ausschnitts aus einem Axialschnitt den Grundaufbau und die Grundfunktion einer erfindungsgemäß ausgebildeten Formiereinheit 1 für den Einsatz in einer Maschine zur Herstellung von Materialbahnen, insbesondere Faser- oder Vliesstoffbahnen aus einer Faser- oder Vliesstoffsuspension, nachfolgend kurz Faserstoffsuspension FS genannt. Zur Verdeutlichung der in den nachfolgenden Erläu- terungen genannten Richtungen ist an diese Formiereinheit 1 ein Koordinatensystem angelegt. Die X-Richtung beschreibt in Einbaulage in der Maschine zur Herstellung von Materialbahnen die Durchlaufrichtung der entstehenden Materialbahn durch diese und wird auch als Maschinenrichtung MD bezeichnet. Die Y- Richtung beschreibt die Richtung quer zur Maschinenrichtung und entspricht der Breitenrichtung, welche auch als CD- beziehungsweise Maschinenquerrichtung bezeichnet wird. Die Z-Richtung entspricht der Höhenrichtung.
Die Formiereinheit 1 umfasst zumindest zwei endlos umlaufende Siebbänder, ein erstes Siebband 2 und ein zweites Siebband 3, die über einen Teilbereich ihres Umlaufwegs derart angeordnet und geführt sind, dass diese eine Doppelsiebzone 4 bilden. Im dargestellten Fall fungiert das erste Siebband 2 in der Anordnung als Untersieb, während das zweite Siebband 3 das eine Außenseite 3.1 aufweisende Obersieb bildet. Die Formiereinheit 1 gemäß Figur 1a ist als Hybridformer mit einem Langsiebabschnitt 5 und der Doppelsiebzone 4 ausgeführt. Das erste Siebband 2 ist Bestandteil des Langsiebabschnitts 5 und der Doppelsiebzone 4. An diesem wird die Faserstoffsuspension FS gestützt durch die genannten Abschnitte geführt. Zur Applikation der Faserstoffsuspension FS auf das, vorzugsweise an einer gekrümmten Stützfläche 7 gestützte Siebband 2, insbesondere dessen Außenseite 2.1 ist eine Einrichtung 6 in Form eines Stoffauflaufs vorgesehen. Die Einrichtung 6 umfasst eine Extrusionseinrichtung mit zumindest einer Extrusions- düse, die sich in Breitenrichtung der rotierbaren Stützfläche 7, insbesondere über die gewünschte Breite der herzustellenden Materialbahn beziehungsweise in Maschinenquerrichtung CD erstreckt. Die Einrichtung 6 kann verschiedenartig ausgeführt sein. Diesbezüglich wird auf bekannte Ausführungen aus dem Stand der Technik verwiesen. Die gekrümmte Stützfläche 7 ist im dargestellten Fall um eine Achse R7 rotierbar gelagert und wird vom Mantel einer Walze gebildet, der vom endlos umlaufenden Siebband 2 zumindest teilweise umschlungen wird. Das Siebband 2 wird an der Walze umgelenkt und zwischen der Stützfläche 7 und Doppelsiebzone 4 wenigstens streckenweise über eine Entwässerungseinrichtung 8, insbesondere in Form eines Siebtischs geführt, der innerhalb des ersten Siebbands 2 angeordnet ist und dieses an seiner Innenseite 2.2 abstützt. Im Bereich des Siebtischs 8 erfolgt eine Entwässerung der Faserstoffsuspension FS in Schwerkraftrichtung. Bezüglich der Ausführung eines Siebtischs wird auf den bekannten Stand der Technik verwiesen. Dieser weist vorzugsweise einen keramischen Belag mit Öffnungen, insbesondere in Form von Schlitzen oder Löchern auf und ist Bestandteil des Langsiebabschnitts 5.
In der Doppelsiebzone 4 wird die Faserstoffsuspension FS zwischen den zwei endlos umlaufenden Siebbändern 2, 3 geführt, wozu die beiden Siebbänder 2, 3 über einen Teilbereich ihres Umlaufwegs annähernd parallel zueinander geführt werden. Die Siebzusammenführung SZ beschreibt den Bereich, in welchem das zweite Siebband 3 in die vom ersten Siebband 2 geführte Faserstoffsuspension FS unter einem Winkel beta einschneidet. Dieser Bereich ist durch eine theoretisch angenommene und in Maschinenquerrichtung CD verlaufende Achse definierbar und definiert ferner den Beginn der Wirkung der Doppelsiebzone 4 an der Faserstoffsuspension FS.
Innerhalb der Doppelsiebzone 4 ist zumindest eine, eine starre Stützfläche 9 mit Öffnungen 10 bildende Entwässerungseinrichtung 11 vorgesehen. An dieser wird das zweite Siebband 3 mit seiner Innenseite 3.2 stützend geführt. Die Stützfläche 9 ist der Siebzusammenführung SZ unmittelbar nachgeordnet und beschreibt einen zweiten Entwässerungsabschnitt II. Das zweite Siebband 3 trifft an der Einlauflinie E an der Stützfläche 9 auf. Der Einlauflinie E an der Stützfläche 9 in Sieblaufrichtung betrachtet vorgeordnet ist eine an der Innenseite 2.2 des ersten Siebbands 2 unter Ausbildung eines ersten Entwässerungsabschnitts I wirksame Entwässerungseinrichtung 12, umfassend zumindest ein nachgiebig abstützbares und gegen das erste Siebband 2 positionierbares Entwässerungselement 13, hier die in Sieblaufrichtung beabstandet und parallel zueinander angeordneten Entwässerungselemente 13.1 bis 13.n in Form von anpressbaren Leisten, welche mit ihren, das Siebband 2 an der von der Faserstoffsuspension FS tragenden Seite weggerichteten Seite, hier der Innenseite 2.2 berührbaren Flächen Wirkflächen 14.1 bis 14. n bilden, deren Größe in Abhängigkeit der Geometrie und/oder Dimensionierung der Leisten sowie der Anordnung variieren kann. Die nachgie- bige Abstützung erfolgt vorzugsweise durch elastische Lagerung, beispielsweise über elastische Elemente in Form von Federeinheiten, Membranen oder Druckkissen und erlaubt damit eine Bewegung der Wirkflächen 14.1 bis 14. n gegenüber der Innenseite 2.2 des ersten Siebbands 2. Ferner ist die jeweilige Wirkfläche 14.1 bis 14.n, insbesondere die jeweilige Leiste mittels einer vorzugsweise frei wählbaren Kraft, beispielsweise mittels einer entsprechenden Stelleinrichtung gegen das erste Siebband 2 andrückbar.
In vorteilhafter Ausführung sind mehrere Entwässerungselemente 13.1 bis 13.n im ersten Entwässerungsabschnitt I vorgesehen. Die Anzahl beträgt zwischen 1 und 5, vorzugsweise 1 bis 3, besonders bevorzugt 3. Die Länge \\ des vor der Einlauflinie E angeordneten und sich vorzugsweise bis zu dieser erstreckenden ersten Entwässerungsabschnitts I in Sieblaufrichtung des ersten Siebbands 2 betrachtet beträgt 20 mm bis 600 mm, vorzugsweise von 60 mm bis 450 mm, besonders bevorzugt 330 mm. Der Abstand a13 zwischen zwei benachbart angeordneten, gegenüber dem ersten Siebband 2 positionierbaren Entwässerungselementen 13.1 bis 13.n beträgt vorzugsweise zwischen 40 mm bis 240 mm, vorzugsweise 120 mm. Das in Sieblaufrichtung vor der Einlauflinie E an der Stützfläche 9 letzte Entwässerungselement 13.n ist dabei in einem Abstand a von 20 mm bis 200 mm von der Einlauflinie E angeordnet. Der Anstellwinkel alpha eines einzelnen Entwässerungselements 13.1 bis 13. n beträgt vorzugsweise zwischen -2° bis +2°. Dabei erfolgt die Siebzusammenführung SZ im Bereich der Erstreckung des ersten Entwässerungsabschnitts I, vorzugsweise am Entwässerungselement 13.n. Der einzelne Abstand a13 zwischen zwei einander benachbart angeordneten Entwässerungselementen 13.1 bis 13.n, der Anstellwinkel alpha sowie die Dimensionierung/Ausführung der einzelnen Wirkflächen 14.1 bis 14. n und/oder des gesamten Entwässerungselements 13.1 bis 13.n können entweder gleich, annähernd gleich oder aber verschieden voneinander ausgeführt werden. Zumindest eines, vorzugsweise alle einzelnen Entwässerungselemente 13.1 bis 13.n dienen der Einbringung von Druckimpulsen in das Siebband 2, das diese wiederum an die Faserstoffsuspension FS überträgt, und sind dazu anpressbar ausgebildet. Die nachgiebige Abstützung sowie Anpressung und Erzeugung der Anpresskraft kann beispielhaft mechanisch, hydraulisch oder pneumatisch erfolgen. In besonders vorteilhafter Ausführung wird die Funktion der nachgiebigen Abstützung und Anpressung in Funktionskonzentration von den gleichen Elemen- ten übernommen. Dabei wird zwischen Ausführungen mit nur passiver Beeinflussung des Entwässerungsverhaltens im ersten Entwässerungsabschnitt I und aktiver Beeinflussung unterschieden. Im erstgenannten Fall ist in Anpassung an die sich im Betrieb der Formiereinheit 1 einstellenden Verhältnisse das einzelne Entwässerungselement nachgiebig abgestützt und die Wirkfläche immer mit einer vorgegebenen Kraft gegen das Siebband 2 positioniert. Aktive Beeinflussung bedeutet die zeitlich und/oder örtlich variable Einstellbarkeit der Anpresskräfte der einzelnen Wirkflächen 14.1 bis 14.n gegen das Siebband 2. Die einzelnen Entwässerungselemente 13.1 bis 13.n sind dazu frei von einer mechanischen Kopplung miteinander, können aber an einer gemeinsamen Trageinrichtung gela- gert sein. Dabei sind die einzelnen Entwässerungselemente 13.1 bis 13. n entweder einzeln, in Gruppen oder gemeinsam ansteuerbar, wozu diesen jeweils eine eigene Stelleinrichtung oder aber einer Mehrzahl eine Stelleinrichtung gemeinsam zugeordnet werden kann. Erster und zweiter Entwässerungsabschnitt I, Il sind unmittelbar nacheinander in Sieblaufrichtung angeordnet, wobei erfindungsgemäß nach einer vorzugsweise frei einstellbaren Entwässerung im ersten Entwässerungsabschnitt I mittels nachgiebig abstützbaren und flexibel positionierbaren Entwässerungselementen 13.1 bis 13.n die beiden endlos umlaufenden Siebbänder 2 und 3 mit der dazwischen befindlichen Faserstoffsuspension FS ausgehend von der Einlauflinie E an der Stützfläche 9 über zumindest einen gekrümmt ausgeführten Teilbereich 9.1 , dass heißt den Anfangsbereich der Stützfläche 9 zur Realisierung einer feinfühligen aktiv steuerbaren oder passiven Beeinflussung der Entwässerung und Einstellung eines gewünschten optimalen Entwässerungsdruckverlaufs bei gleichzeitig hohen Sieblaufgeschwindigkeiten geführt werden. Diese anfängliche Krümmung der Stützfläche 9 im Teilbereich 9.1 kann dabei durch einen Radius r9 i oder eine Abfolge von Radien beschrieben werden und ist bezogen auf die Ausbildung der Entwässerungseinrichtung 11 konvex. In einer vorteilhaften Ausführung ist die Stützfläche 9 im Bereich der Ablauflinie A des zweiten Siebbands 3 von der Stützfläche 9 ebenfalls gekrümmt ausgebildet. In einer besonders bevorzugten Ausführung erfolgt die Siebführung im zweiten Entwässerungsabschnitt Il an einer voll- ständig gekrümmt ausgebildeten Stützfläche 9. Dabei kann die die Stützfläche 9 beschreibende Hüllkurve durch einen oder eine Mehrzahl von Radien charakterisiert werden. Der einzelne Radius wird zwischen 1 m und 10 m, vorzugsweise 2 m bis 5 m gewählt. Die Radien können hinsichtlich der Größe und Abfolge variabel an die die Einsatzerfordernisse angepasst werden. Durch die Siebführung über gekrümmte Flächen werden die einzelnen endlos umlaufenden Bänder 2 und 3 mit der dazwischen liegenden Faserstoffsuspension FS beziehungsweise der sich ausbildenden Materialbahn auch bei sehr hohen Geschwindigkeiten ausreichend stabilisiert. Insbesondere bei hohen Geschwindigkeiten und hohen Wassermengen können erhebliche Vorteile erzielt werden.
In besonders vorteilhafter Ausführung ist die Stützfläche 9 an einem Ober- siebsaugkasten 18 vorgesehen und beispielhaft von einem flächigen Element mit Öffnungen 10 oder von einer Vielzahl in Sieblaufrichtung beabstandet zueinander angeordneten, starren und Wirkflächen 21.1 bis 21. n bildenden leistenförmigen Elementen 19.1 bis 19. n gebildet. Das erste in Sieblaufrichtung an der Stützfläche 9 vorgesehene leistenförmige Element ist mit 17 bezeichnet und fungiert als Skimmerleiste zur Abschälung des durch das zweite Siebband 3 austretenden Fluids. Die Ausführung und/oder Dimensionierung sowie Anordnung der starren leistenförmigen Elemente 19.1 bis 19.n kann gleich, annähernd gleich oder aber verschiedenartig erfolgen.
Entscheidend ist, dass sich hier im Bereich des Einlaufs E, das heißt der Einlauflinie E nachgeordnet in die Doppelsiebbandanordnung Il lediglich eine initiale Entwässerung in Richtung des zweiten Siebbands 3, insbesondere Obersieb- bands durch die Entwässerungseinrichtung 1 1 einstellt. Dabei beginnt die Initialentwässerung durch das zweite Siebband 3 im Bereich der Siebzusammenführung vor der Stützfläche 9, insbesondere Skimmerleiste 17 bei Ausführung der Entwässerungseinrichtung 1 1 als Obersiebsaugkasten 18. Das Fluid, insbesondere Siebwasser aus der sich wenig aufkonzentrierten Oberfläche der Faserstoffsuspension FS wird dabei aufgrund der Einwirkung der nachgiebig abstützbaren und gegen das erste Siebband 2 positionierbaren Entwässerungselemente 13.1 bis 13.n durch das zweite Siebband 3 gedrückt, durch dieses entwässerte Wasser von der Skimmerleiste 17 abgeschält und nach oben, vorzugsweise über eine hier nicht dargestellte Vakuumzone abgeführt. Der Obersiebsaugkasten ist dabei durch zumindest eine Saugzone oder eine Vielzahl von Saugzonen charakterisiert. Diese sanfte Initialentwässerung bietet erhebliche Vorteile gegenüber derjenigen an einem gekrümmten Schuh oder einer Formierwalze. Die Länge In der durch diese beschreibbaren Hüllkurve zur Abstützung des zweiten Siebbands 3 wird vorzugsweise zwischen 50 mm bis 1000 mm, vorzugsweise 60 mm bis 300 mm, mindestens jedoch 50 mm gewählt. An den zweiten Entwässerungsabschnitt Il können sich nach dem Ablauf des zweiten Siebbands 3 von der Stützfläche 9 weitere, hier nicht dargestellte Entwässerungsabschnitte, insbesondere an den die gebildete Formation weitertransportierenden Siebbändern 2 oder 3, hier dem Siebband 2 nach Trennung der Siebbänder 2, 3 im Trennbereich 20, welche durch ein Trennelement, insbesondere besaugbare Walze 23 oder gekrümmter Sauger unterstützt wird, anschließen. Diese können Bestandteil weiterer Funktionseinheiten außerhalb der Entwässerungseinrichtung 11 sein.
In besonders vorteilhafter Weise kann die Stützfläche 9 nach der zumindest anfänglich gekrümmten Ausführung im Teilbereich 9.1 durch weitere gerade oder gekrümmte Flächenbereiche bis zur Ablauflinie A des zweiten Siebbands 3 beschrieben werden, hier beispielsweise der Bereich 9.n und die Doppelsiebzone 4, die sich auch über den Entwässerungsabschnitt Il hinaus erstrecken kann, durch weitere, hier nicht dargestellte Entwässerungseinrichtungen charakterisiert sein, die dem ersten und zweiten Entwässerungsabschnitt Il in Sieblaufrichtung nachgeordnet sind. Bezüglich der Ausbildung der einzelnen Entwässerungseinrichtungen bestehen keine Restriktionen. Bei diesen kann es sich je nach Ausfüh- rung um im die Formation weiterführenden Siebband angeordnete, eine ebene oder gekrümmte Stützfläche aufweisende Entwässerungselemente handeln, die ortsfest oder aber verstellbar sind. Mit der beschriebenen Kombination der für sich allein bekannten Maßnahmen kann eine zwei- oder mehrstufige initiale Entwässerung nach oben realisiert werden, insbesondere durch eine Abfolge von flexibel an der von der die Faserstoffsuspension FS tragenden Außenseite 2.1 weggerichteten Innenseite 2.2 angestellten Entwässerungselementen 13.1 bis 13.n und der nachfolgenden Führung an einer, zumindest anfänglich, vorzugsweise vollständig gekrümmt ausgeführten Stützfläche 9. Die Figur 1 a verdeutlicht dabei lediglich die Grundanordnung, die durch die Kombination von flexiblen Entwässerungselementen 13.1 bis 13.n mit anschließender Doppelsiebzone 4 mit Ausbildung eines gekrümmten Teilbereichs 9.1 der Entwässerungseinrichtung 11 unmittelbar im Anschluss an die Einlauflinie E charakterisiert ist.
Die Figur 1 b zeigt in einer stark vergrößerte Detailansicht gemäß Figur 1 a noch einmal die beiden Entwässerungsabschnitte I, Il und die einzelnen Parameter, insbesondere Anstellwinkel alpha, Einschneidwinkel beta. Diese Grundanordnung kann zur Erzielung weiterer Vorteile modifiziert werden. Derartige Modifikationen sind beispielhaft in den Figuren 2a bis 2c wiedergegeben.
Figur 2a verdeutlicht anhand eines Ausschnitts einer Darstellung der beiden Entwässerungsabschnitte I, Il gemäß Figur 1 a eine erste Weiterentwicklung, bei welcher innerhalb des zweiten Entwässerungsabschnitts Il in Sieblaufrichtung ausgehend von der Einlauflinie E in einem, im Abstand b zu dieser angeordneten Teilbereich 9.x innerhalb des Bereichs 9.n der Stützfläche 9 dieser gegenüberliegend am ersten Siebband 2, insbesondere der von der Stützfläche 9 weggerichteten Seite 2.2 direkt wirksam werdende Entwässerungselemente 15.1 bis 15.n vorgesehen sind. Bei diesen handelt es sich vorzugsweise um flexibel an der Innenseite 2.2 des endlos umlaufenden Siebbands 2 gegenüber den Öffnungen 10 der am zweiten Siebband 3, insbesondere Innenseite 3.2 wirksam werdenden Entwässerungseinrichtung 11 angeordnete, nachgiebig abstützbare und gegen das erste Siebband 2 positionierbare Leisten. Ist die Entwässerungseinrichtung 11 im zweiten Siebband 3 mit einer Stützfläche 9 ausgeführt, die von in Sieblaufrichtung beabstandet angeordneten leistenförmigen Elementen 19.1 bis 19.n gebildet werden, werden die Entwässerungselemente 15.1 bis 15.n zu diesen versetzt, dass heißt auf Lücke im ersten Siebband 2 angeordnet. Der Teilbereich 9.x kann sich dabei unmittelbar an den, die anfängliche Krümmung der Stützfläche 9 beschreibenden Teilbereich 9.1 anschließen oder aber beliebig zwischen diesem und der Ablauflinie A angeordnet werden. Die Stützfläche 9 ist vorzugsweise voll- ständig gekrümmt ausgebildet und durch einen Radius r oder vorzugsweise eine Abfolge von Radien r9 n bis r9 nn mit n>1 charakterisiert. Entscheidend ist, dass nach der initiale Entwässerung in Richtung des zweiten Siebbands 3, insbesondere Obersiebbands durch die Entwässerungseinrichtung 11 die Entwässerung in einem sich daran anschließenden Bereich des Entwässerungsabschnitts Il durch weitere Entwässerungselemente 15.1 bis 15.n im ersten Siebband 2 forciert wird. In Erstreckungshchtung des Obersiebsaugkastens 18 und damit des zweiten Entwässerungsabschnitts Il befindet sich dazu beispielhaft ein innerhalb der Schlaufe des ersten Siebbands 2 angeordneter Formationskasten. Dieser ist mit den einzelnen Entwässerungselementen 15.1 bis 15.n in Form von Formations- leisten bestückt. Diese sind dabei zwischen den leistenförmigen Elementen 19.1 bis 19.n des Obersiebsaugkastens 18 positioniert und werden über eine entsprechende Mittel, insbesondere Stelleinrichtungen gegen die beiden endlos umlaufenden Siebbänder 2, 3 gedrückt. In besonders vorteilhafter Weise ist die Anpresskraft der einzelnen Entwässerungselemente 15.1 bis 15.n frei einstellbar, das heißt, jede oder eine Mehrzahl von diesen ist mit einer entsprechenden Einrichtung zur Beaufschlagung mit einer Anpresskraft gekoppelt, so dass die Anpresskraft der einzelnen Entwässerungselemente 15.1 bis 15.n gegenüber der Innenseite 2.2 des endlos umlaufenden Siebbands 2 variabel eingestellt werden kann. Die Einstellung erfolgt dabei an den einzelnen Entwässerungselemente 15.1 bis 15.n einzeln oder aber in Gruppen. Die Figur 2b verdeutlicht eine Weiterentwicklung einer Ausführung gemäß Figur 1 a, bei welcher jedoch alternativ zur Ausführung gemäß Figur 2a bereits im anfänglich gekrümmt ausgeführten Teilbereich 9.1 der Stützfläche 9 nachgiebig abstützbare und gegen das erste Siebband 2 positionierbare Entwässerungsele- mente 16.1 bis 16.n angeordnet sind, während im sich in den daran anschließenden Bereichen 9.n keine derartigen Elemente vorgesehen sind.
Demgegenüber verdeutlicht die Figur 2c eine Kombination der Ausführung gemäß der Figuren 2a und 2b, wobei in beiden Bereichen 9.1 und 9.x nachgiebig abstütz- bare und gegen das erste Siebband 2 positionierbare Entwässerungselemente 15.1 bis 15.n und 16.1 bis 16.n vorgesehen sind.
Die Figuren 3a bis 3c verdeutlichen in schematisiert vereinfachter Darstellung möglich Ausführungen der Stützfläche 9. Diese sind nicht abschließend.
Dabei ist gemäß Figur 3a die Stützfläche 9 an der Entwässerungseinrichtung 11 derart ausgeführt, dass der anfänglich gekrümmte Teilbereich 9.1 , der sich ausgehend von der Einlauflinie E in Sieblaufrichtung an der Stützfläche 9 erstreckt, durch einen Radius r9 i charakterisiert ist. Der verbleibende Teilbereich 9.n ist durch einen Radius r9 n beschreibbar.
Die Figur 3b verdeutlicht demgegenüber die Möglichkeit der Ausführung der Stützfläche 9 in zumindest einem der Teilbereiche 9.1 und 9.n, hier 9.1 durch Mehrzahl von Radien, hier beispielhaft die Radien r9 n bis r9 in Dabei können die Radien r9 n bis r9 in auf- oder absteigend voneinander differieren. Demgegenüber verdeutlicht Figur 3c beispielhaft eine Ausführung gemäß Figur 3b mit Ausgestaltung auch des Teilbereichs 9.n mit einer Vielzahl unterschiedlicher Radien r9 ni bis r9 nn- Die Figur 4a verdeutlicht in schematisiert stark vereinfachter Darstellung für eine Ausführung der Entwässerungseinrichtung 11 gemäß Figur 3a die Zuordnung einer Einrichtung 22 zur Erzeugung eines Unterdrucks und die Ausbildung der Saugzonen S9.1 und S9.n in den einzelnen Teilbereichen 9.1 und 9.n der Stützfläche 9. Demgegenüber verdeutlicht die Figur 4b eine Weiterentwicklung, bei welcher der Unterdruck in Durchlaufrichtung zumindest an den nacheinander folgenden Teilbereichen 9.1 und 9.n der Stützfläche 9 in Sieblaufrichtung durch Ausbildung und Ansteuerung von Saugzonen S9.1 1 bis S9.1 n, S9.n1 bis S9.nn jeweils separat oder in Gruppen gemeinsam einstellbar ist.
Für die in den Figuren 1 a bis 4b dargestellten Ausführungen kann bezüglich der konkreten Parameterangaben zur Ausführung, Dimensionierung und Anordnung der Entwässerungselemente sowie des zweiten Entwässerungsabschnitts Il auf die Ausführungen im einleitenden Teil verwiesen werden. Die den ersten und zweiten Entwässerungsabschnitt bildenden Komponenten sind derart angeordnet und ausgeführt, dass das Verhältnis der Entwässerung in diesen Entwässerungsabschnitten zueinander im Bereich von 0,3 bis 4 liegt.
Die erfindungsgemäße Lösung ist nicht auf die in den Figuren 1 a bis 4b dargestellten Ausführungen beschränkt.
Bezugszeichenliste
1 Formiereinheit
2 Erstes Siebband
2.1 Außenseite
2.2 Innenseite
3 Zweites Siebband
3.1 Außenseite
3.2 Innenseite
4 Doppelsiebzone
5 Langsiebabschnitt
6 Einrichtung zur Applikation von einer Faser- oder
Vliesstoffsuspension, insbesondere Stoffauflauf
7 Stützfläche
8 Entwässerungseinrichtung
9 Stützfläche
9.1 Teilbereich mit anfänglicher Krümmung der Stützfläche
9.x, 9.n Teilbereich der Stützfläche
10 Öffnungen
11 Entwässerungseinrichtung
12 Entwässerungseinrichtung
13.1 -13.n Entwässerungselement
14.1 -14. n Wirkflächen
15.1 -15.n Entwässerungselement
16.1 -16. n Entwässerungselement
17 Skimmerleiste
18 Obersiebsaugkasten
19.1 bis 19.n Leistenförmige Elemente
20 Trennbereich
21.1 -21. n Wirkfläche
22 Einrichtung zur Erzeugung eines Unterdruckes
23 Besaugbare Walze a Abstand zwischen dem letzten Entwässerungselement und der Einlauflinie
a13 Abstand zwischen zwei in Sieblaufhchtung
benachbart angeordneten Entwässerungselementen alpha Anstellwinkel
b Abstand des Teilbereichs 9.2 von der Einlauflinie E beta Einschneidwinkel
CD Maschinenquerrichtung
E Einlauflinie
FS Faserstoffsuspension
I erster Entwässerungsabschnitt
Il Zweiter Entwässerungsabschnitt
\\ Länge des ersten Entwässerungsabschnitts
In Länge des zweiten Entwässerungsabschnitts
MD Maschinenrichtung
R7 Rotationsachse der Stützfläche 7
r91 , r9 n Radius
rg i i-r9 in, rg ni-rg nn Radius
S9.1 -S9.n, S9.11-S9.nn Saugzone
SZ Siebzusammenführung
X, Y1Z Koordinaten

Claims

Formiereinheit und Verfahren zur Herstellung einer Materialbahn
Patentansprüche 1. Formiereinheit (1 ), insbesondere Blattbildungseinheit für den Einsatz in einer Maschine zur Herstellung einer Materialbahn aus einer Faser- oder Vliesstoffsuspension (FS), umfassend zumindest zwei endlos umlaufende Siebbänder (2, 3), die über wenigstens einen Teilbereich ihres Umlaufwegs unter Ausbildung einer Doppelsiebzone (4) geführt sind, eine innerhalb der Dop- pelsiebzone (4) im zweiten der beiden Siebbänder (3) angeordnete und eine, eine in Funktionslage starre und besaugbare Öffnungen (10) aufweisende Stützfläche (9) für dieses zweite Siebband (3) bildende Entwässerungseinrichtung (1 1 ), und zumindest eine vor der in Maschinenquerrichtung (CD) verlaufenden Einlauflinie (E) des zweiten Siebbands (3) an der Stützfläche (9) angeordnete, am ersten Siebband (2) unter Ausbildung eines ersten
Entwässerungsabschnitts (I) wirksame weitere Entwässerungseinrichtung (12), umfassend zumindest ein nachgiebig abstützbares und gegen das erste Siebband (2) positionierbares Entwässerungselement (13.1 -13. n),
dadurch gekennzeichnet,
dass zumindest ein in Sieblaufrichtung der Einlauflinie (E) direkt nachgeord- nete Teilbereich (9.1 ) der einen zweiten Entwässerungsabschnitt (I I) beschreibenden Stützfläche (9) gekrümmt ausgebildet ist.
2. Formiereinheit (1 ) nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Führungselemente der beiden Siebbänder (2, 3) derart ausgebildet und angeordnet sind, dass der Siebzusammenführungsbereich (SZ), an welchem das zweite Siebband (3) unter einem vorzugsweise einstellbaren Einschneidwinkel (beta) in die auf dem ersten Siebband (2) geführte Faserstoffsuspension (FS) einschneidet vor der Einlauflinie (E) und innerhalb des ersten Entwässerungsabschnitts (I) angeordnet ist.
3. Formiereinheit (1 ) nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass der vor der Einlauflinie (E) des zweiten Siebbands (3) an der Stützfläche (9) angeordnete erste Entwässerungsabschnitt (I) in Umfangsrichtung des ersten Siebbands (2) betrachtet eine Länge von 20 mm bis 600 mm, vorzugsweise von 60 mm bis 450 mm, besonders bevorzugt 330 mm aufweist.
4. Formiereinheit (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die am ersten Siebband (2) im ersten Entwässerungsabschnitt (I) wirksame Entwässerungseinrichtung (12) eine Mehrzahl von in Sieblaufrichtung zueinander beabstandet angeordnete, nachgiebig abstützbare und gegenüber dem ersten Siebband (2) positionierbare Entwässerungselemente (13.1 -13. n), insbesondere sich quer zur Sieblaufrichtung erstreckende und jeweils eine Wirkfläche (14.1 -14. n) zum Zusammenwirken mit dem ersten
Siebband (2) bildende Leisten umfasst, wobei die Anzahl dieser Entwässerungselemente (13.1 -13. n) vorzugsweise im Bereich von 1 bis 5, besonders bevorzugt 1 bis 3, besonders bevorzugt 3 beträgt.
5. Formiereinheit (1 ) nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Abstand (a13) zwischen zwei in Sieblaufrichtung benachbart angeordneten, gegenüber dem ersten Siebband (2) positionierbaren Entwässerungselementen im Bereich von 40 mm bis 240 mm, vorzugsweise 120 mm beträgt.
6. Formiereinheit (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass das in Sieblaufrichtung vor der Einlauflinie (E) des zweiten Siebbands (3) an der Stützfläche (9) im ersten Entwässerungsabschnitt (I) letzte nachgiebig abstützbare und gegen das erste Siebband (2) positionierbare Entwässerungselement (13.n) in einem Abstand (a) von 20 mm bis 200 mm, bevorzugt 60 mm bis 120 mm, besonders bevorzugt 90 mm zur Einlauflinie (E) angeordnet ist.
7. Formiereinheit (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das einzelne, im ersten Entwässerungsabschnitt (I) angeordnete, nachgiebig abstützbare und gegen das erste Siebband (2) positionierbare Entwässerungselement (13.1 -13. n) derart ausgeführt ist, dass dieses mit einem Druck im Bereich von 0 mbar bis 400 mbar, vorzugsweise 60 mbar bis 250 mbar gegen das erste Siebband (2) anpressbar sind.
8. Formiereinheit (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Anordnung und/oder Ausführung eines einzelnen, nachgiebig abstützbaren und gegen das erste Siebband (2) positionierbaren Entwässerungselements (13.1-13. n) durch zumindest eine der nachfolgend genannten Eigenschaften charakterisiert ist:
- Anstellwinkel (alpha) gegenüber dem ersten Siebband (2) im Bereich von -
2° und +2°,
- Geometrie und Dimensionierung der Wirkfläche (14.1 -14. n), insbesondere
Wirklänge in Sieblaufrichtung im Bereich von 5 mm bis 30 mm und/oder Radius an der Vorderkante im Bereich von 0 mm und 5 mm.
9. Formiereinheit (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der erste Entwässerungsabschnitt (I) sich bis zur Einlauflinie (E) des zweiten Siebbands (3) an der Stützfläche (9) erstreckt.
10. Formiereinheit (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass der sich von der Einlauflinie (E) in Sieblaufrichtung erstreckende zumin- dest anfänglich gekrümmt ausgebildete Bereich der Stützfläche (9) konvex ausgebildet ist und die Länge (In) des zweiten Entwässerungsabschnitts (II), welche durch die, die Stützfläche (9) in Sieblaufrichtung charakterisierende Hüllkurve beschreibbar ist, im Bereich von 50 mm bis 1000 mm, vorzugsweise 60 mm bis 300 mm, mindestens jedoch 50 mm beträgt.
11. Formiereinheit (1 ) nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Stützfläche (9) des Weiteren zumindest im Bereich der Ablauflinie (A) des zweiten Siebbands (3) von der Stützfläche (9) vorzugsweise voll- ständig gekrümmt ausgebildet ist.
12. Formiereinheit (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die, die einzelne Krümmung der Stützfläche (9) beschreibende Hüll- kurve durch eine Abfolge von zumindest zwei Radien (r9 i- r9 n, r9 n - r9 in, r9 ni - r9 nn) charakterisiert sind.
13. Formiereinheit (1 ) nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Radius (r9 i) im Bereich der Einlauflinie (E) des zweiten Siebbands
(3) an der Stützfläche (9) im Bereich zwischen 0,1 m und unendlich, vorzugsweise zwischen 0,1 m bis 5 m, beträgt.
14. Formiereinheit (1 ) nach Anspruch 12 oder 13,
dadurch gekennzeichnet,
dass der einzelnen Radius (r9 i-r9 n, r9 n-r9 in, r9 ni-r9 nn) im Bereich zwischen 1 m und 10 m, vorzugsweise 2 m bis 5 m beträgt.
15. Formiereinheit (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass die durch die Öffnungen (10) beschreibbare offene Fläche der den zweiten Entwässerungsabschnitt (II) beschreibenden Stützfläche (9) der
Entwässerungseinrichtung (11 ) 20 % bis 90 %, vorzugsweise 40 % bis 90% der Stützfläche (9) beträgt.
16. Formiereinheit (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Verhältnis der Stützfläche (9) des zweiten Entwässerungsabschnitts (II) zur Länge des ersten Entwässerungsabschnitts (I) im Bereich von 10 bis 0,1 , vorzugsweise 5 bis 0,2 beträgt.
17. Formiereinheit (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Einlauflinie (E) an der Stützfläche (9) in Sieblaufrichtung nachgeordnet im zweiten Entwässerungsabschnitt (II) dem ersten Siebband (2) zumindest ein, vorzugsweise mehrere nachgiebig abstützbare und gegen das erste Siebband (2) im Bereich der Erstreckung der Stützfläche (9) in Sieblaufrichtung positionierbare weitere Entwässerungselemente (15.1-15. n, 16.1 bis 16.n) zugeordnet sind.
18. Formiereinheit (1 ) nach Anspruch 17,
dadurch gekennzeichnet,
dass die der Einlauflinie (E) ) an der Stützfläche (9) in Sieblaufrichtung nachgeordneten, im zweiten Entwässerungsabschnitt (II) dem ersten Siebband (2) zugeordneten nachgiebig abstützbaren und gegen das erste Siebband (2) im Bereich der Erstreckung der Stützfläche (9) in Sieblaufrichtung positionierbaren weiteren Entwässerungselemente (16.1 -16. n) in einem ersten, sich von der Einlauflinie (E) über zumindest einen Teil des anfänglich gekrümmt ausgeführten Teilbereichs (9.1 ) der Stützfläche (9) oder vollständig über diesen angeordnet sind.
19. Formiereinheit (1 ) nach Anspruch 17 oder 18,
dadurch gekennzeichnet,
dass die der Einlauflinie (E) an der Stützfläche (9) in Sieblaufrichtung nachgeordneten, im zweiten Entwässerungsabschnitt (II) dem ersten Siebband (2) zugeordneten nachgiebig abstützbaren und gegen das erste Siebband (2) im Bereich der Erstreckung der Stützfläche (9) in Sieblaufrichtung positionierbaren weiteren Entwässerungselemente (15.1 -15. n) in zumindest einem, in einem Abstand (b) zur Einlauflinie (E) angeordneten Teilbereich (9.x) der Stützfläche (9) angeordnet sind.
20. Formiereinheit (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die einzelnen nachgiebig abstützbaren und gegen das erste Siebband (2) positionierbaren Entwässerungselemente (13.1 -13. n, 15.1-15. n, 16.1 - 16.n) im ersten und/oder zweiten Entwässerungsabschnitt (I, II) von variabel anpressbaren, sich quer zur Sieblaufrichtung erstreckenden leistenförmigen Elementen gebildet werden.
21. Formiereinheit (1 ) nach Anspruch 20,
dadurch gekennzeichnet,
dass die einzelnen nachgiebig abstützbaren und gegen das erste Siebband (2) positionierbaren Entwässerungselemente (13.1 -13. n, 15.1-15. n, 16.1 -
16.n) im ersten und/oder zweiten Entwässerungsabschnitt (I, II) hinsichtlich ihrer nachgiebigen Abstützung und/oder der Positionierung gegen das erste
Siebband (2) jeweils innerhalb eines Entwässerungsabschnitts (I, II) gleich, annähernd gleich oder unterschiedlich ausgeführt sind und einzeln, in Grup- pen oder gemeinsam ansteuerbar sind.
22. Formiereinheit (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass die den zweiten Entwässerungsabschnitt (II) beschreibende Stützfläche (9) von einer Mehrzahl von in Sieblaufrichtung der Bänder zueinander beabstandet parallel angeordneter Leisten 19.1 -19. n) gebildet wird.
23. Formiereinheit (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 21 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass die den zweiten Entwässerungsabschnitt (II) beschreibende Stützfläche (9) von einer perforierten Oberfläche gebildet wird.
24. Formiereinheit (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Stützfläche (9) zumindest eine Einrichtung (22) zur Erzeugung eines Unterdrucks zugeordnet ist.
25. Formiereinheit (1 ) nach Anspruch 24,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Unterdruck in und/oder quer zur Sieblaufrichtung einstellbar ist.
26. Formiereinheit (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das erste endlos umlaufende Band (2) als Obersiebband ausgeführt ist, dass die die Stützfläche (9) bildende Entwässerungseinrichtung (11 ) als Obersiebsaugkasten (18) ausgeführt ist und dass die Einlauflinie (E) im Bereich einer Skimmerleiste (17) gebildet wird.
27. Formiereinheit (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass dieser als Hybridformer ausgebildet ist und dass das erste Siebband (2) Bestandteil eines Langsiebabschnitts (5) ist, in welchem dieses über zumindest eine Entwässerungseinrichtung (8), insbesondere Siebtisch geführt wird.
28. Formiereinheit (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass die den ersten und zweiten Entwässerungsabschnitt (I, II) bildenden Komponenten derart angeordnet und ausgeführt sind, dass das Verhältnis der Entwässerung in diesen Entwässerungsabschnitten (I, II) zueinander im
Bereich von 0,3 bis 4 liegt.
29. Verfahren zur Herstellung einer Material bahn in einer Formiereinheit (1 ) in einer Maschine zur Herstellung einer Materialbahn aus einer Faser- oder Vliesstoffsuspension (FS), bei welchem die aus einer Einrichtung (6) zur
Applikation auf ein erstes Siebband (2) aufgebrachte Faserstoffsuspension (FS) einer Doppelsiebzone (4) zugeführt wird, im Bereich der Siebzusammenführung (SZ) des ersten mit einem weiteren zweiten Siebband (2, 3) in einem ersten Entwässerungsabschnitt (I) durch Einbringen zumindest eines, im ersten Siebband (2) angeordneten Entwässerungsimpulses in die Stoffbahn und in einem nachfolgenden zweiten Entwässerungsabschnitt (II) in der Doppelsiebzone (4) an einer am zweiten Siebband (3) wirksamen und dieses abstützenden, besaugbare Öffnungen aufweisenden starren Stützfläche (9) entwässert wird,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Führung der Siebbänder (2, 3) im zweiten Entwässerungsabschnitt (II) zumindest anfänglich gekrümmt erfolgt.
30. Verfahren nach Anspruch 29,
dadurch gekennzeichnet,
dass die in das erste Siebband (2) im ersten Entwässerungsabschnitt (I) einbringbaren Entwässerungsimpulse über die Erstreckung des ersten Entwässerungsabschnitts (I) in Sieblaufrichtung und/oder quer zu dieser variabel einstellbar sind.
31. Verfahren nach Anspruch 29 oder 30,
dadurch gekennzeichnet, dass die Entwässerung im zweiten Entwässerungsabschnitt (II) aufgrund der Spannung der an der Stützfläche (9) geführten Siebbänder (2, 3) erfolgt.
32. Verfahren nach einem der Ansprüche 29 bis 31 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Entwässerung im zweiten Entwässerungsabschnitts (II) durch den Einsatz zumindest eines, vorzugsweise einer Vielzahl von weiteren nachgiebig abstützbaren und gegen das erste Siebband (2) positionierbaren und gegenüber der Stützfläche (9) angeordneten Entwässerungselementen (15.1 -15. n, 16.1 -16. n) beeinflussbar ist.
33. Verfahren nach einem der Ansprüche 29 bis 32,
dadurch gekennzeichnet,
dass die nachgiebig abstützbaren und gegen das erste Siebband (2) positio- nierbaren Entwässerungselemente (13.1 -13. n, 15.1 -15. n, 16.1 -16. n) im ersten und/oder zweiten Entwässerungsabschnitt (I, II) hinsichtlich ihrer Wirkung in Sieblaufrichtung und/oder quer zu dieser einzeln oder in Gruppen variabel ansteuerbar sind.
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