EP2630293A1 - Blattbildungseinheit zur herstellung einer materialbahn und verfahren zum betreiben der blattbildungseinheit - Google Patents

Blattbildungseinheit zur herstellung einer materialbahn und verfahren zum betreiben der blattbildungseinheit

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EP2630293A1
EP2630293A1 EP11761603.7A EP11761603A EP2630293A1 EP 2630293 A1 EP2630293 A1 EP 2630293A1 EP 11761603 A EP11761603 A EP 11761603A EP 2630293 A1 EP2630293 A1 EP 2630293A1
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EP
European Patent Office
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loop
forming unit
guide
sheet forming
jet
Prior art date
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Granted
Application number
EP11761603.7A
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English (en)
French (fr)
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EP2630293B1 (de
Inventor
Christian Schmid
Ulrich FLÜHLER
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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 EP2630293A1 publication Critical patent/EP2630293A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2630293B1 publication Critical patent/EP2630293B1/de
Active 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
    • D21F1/00—Wet end of machines for making continuous webs of paper
    • D21F1/36—Guiding mechanisms
    • D21F1/40—Rolls
    • 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
    • D21F1/66—Pulp catching, de-watering, or recovering; Re-use of pulp-water
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F9/00—Complete machines for making continuous webs of paper
    • D21F9/003—Complete machines for making continuous webs of paper of the twin-wire type

Definitions

  • Sheet forming unit for producing a material web and method for operating the sheet forming unit
  • the invention relates to a sheet forming unit of a paper machine, in particular a tissue machine, for producing a fibrous web, with a headbox emitting a suspension jet and with a respective inner loop and outer sieve forming a loop.
  • a forming element Within the loop of the inner wire is a forming element and within the loop of the outer wire are guide rollers and a wire pit for receiving the incurred in the region of the forming element white water, arranged.
  • the inner screen and the outer screen form a gap for receiving the suspension jet and at least partially wrap around the forming element in a looping area.
  • the invention relates to a method for operating a sheet forming unit.
  • a sheet forming unit of a paper machine for producing a fibrous web, with a suspension jet emitting headbox and with a respective loop forming inner wire and outer wire, wherein within the loop of the inner wire a forming element and within the loop of the outer wire guide rollers and a Siebwasserkasten for receiving the incurred in the region of the forming element white water, are arranged, wherein the inner wire and the outer wire form a gap for receiving the suspension jet and at least partially wrap around the forming in a Umschlingungs- area.
  • a machine-wide guide element is arranged in the looping area within the loop of the outer screen such that the white water is formed into a jet and directed into the wire pit such that a contact surface between the jet and the loop through the outer screen formed space for receiving water mist arises and / or that in the region of at least one of the guide rollers of the outer screen, a machine-wide guide device is provided outside of the space formed by the loop of the outer screen.
  • a machine-wide guide device is provided outside of the space formed by the loop of the outer screen.
  • both the water mist in the space within the loop of the outer screen and the entrained by the outside of the outer screen water mist can be dissipated.
  • the guide elements are for example made of simple and inexpensive sheets and mounted accordingly. The cost of hoods and blowers is thereby greatly reduced or even avoided.
  • the outer sieve and the inner sieve are designed, for example, as forming sieves.
  • the outer screen is as Formiersieb, preferably with zonal different permeability, and the inner wire out as a felt out.
  • the outer screen may have patterns for forming images and ornaments in the fibrous web.
  • the outer sieve is designed as a forming fabric, preferably with zonal different permeability, and the inner sieve as a structured sieve.
  • Structured sieves are known from the production of voluminous tissue papers, for example in so-called through-air tissue machines.
  • the outer sieve can have patterns which are suitable for producing images and ornaments in the fibrous web.
  • the machine-wide guide element seen in the beam direction, ends before the wire pit. This creates a sufficiently long jet of white water, which in turn allows a sufficiently long contact surface to the space formed by the loop of Aussensiebes to suck by themaschinestrahl bin the water mist from this space to absorb and dissipate.
  • the contact surface is preferably in direct contact with the space formed by the loop of the outer screen.
  • the guide element protrudes into the wire pit only so far that the required contact surface for sucking the water mist is ensured from the space formed by the loop of the outer screen.
  • the length of the opening of the wire pit in a practical case is less than m, preferably less than 0.6m. This avoids that the water mist absorbed by the white water jet due to vortex formation can partially return back into the space formed by the loop of the outer screen.
  • the length of the contact surface, seen in the running direction or in the flow direction of the beam more than 100mm, preferably more than 150mm, in particular more than 200mm.
  • the guide element is designed so that the formed white water jet is not deflected substantially.
  • the forming element preferably has an open surface to promote dewatering of the fibrous web. In some cases, the forming element may be vacuumed.
  • the forming element is formed by a roller.
  • a gap is formed between the guide element and the forming element.
  • the white water emerging from the outer sieve collects in the intermediate space and flows along the guide element in the direction of the white water box.
  • the course of the guide element essentially follows the contour of the forming element.
  • the profile of the guide element is selected so that the intermediate space, viewed in the running direction of the outer screen, has a divergent profile.
  • the course of the guide element is chosen so that the initial distance to the forming element at the beginning of the gap between 10mm and 60 mm, preferably between 20 and 40mm. As a result, a good collection effect is achieved with respect to the emerging white water.
  • the divergence of the gap extends from the initial distance to a distance of greater than 30mm, preferably greater than 40mm, in particular greater than 50mm after a distance corresponding to an angle of about 90 ° of the wrap.
  • the beginning of the guide element is arranged so that the passing through the outer wire white water of the headbox jet is received.
  • the beginning of the guide element is arranged substantially on the imaginary extension of the headbox jet.
  • the Siebwasserkasten on deflection devices for the lateral deflection of the supplied white water and entrained water mist on.
  • the lateral deflection takes place transversely to the direction of the paper machine, preferably to the drive side.
  • the deflection devices consist of bent or preferably bent sheets.
  • each case two adjacent deflecting devices form a channel, that is to say a flow channel for the white water, wherein the spacing of the deflecting devices is so small that the flow vortex extending into the space formed by the loop of the outer sieve is avoided.
  • the deflection devices have surfaces which are inclined relative to one another by a deflection angle, the deflection angle in the flow direction between adjacent surfaces being less than 20 °. This avoids vortexes and backflows.
  • the at least one guide device arranged in the region of the guide rollers of the outer screen outside the space formed by the loop of the outer screen forms in the direction of travel a convergent gap with the outer screen.
  • the boundary layer of water mist entrained by the outer screen is caught in the region of the curvature of the outer screen and returned to the outer screen in the form of a water layer and then removed, for example, via the headbox jet.
  • the gap has an initial height of less than 150 mm, preferably less than 100mm, in particular less than 80 mm and a final height of less than 50 mm, preferably less than 30 mm, in particular less than 10mm.
  • the guide head adjacent to the headbox is associated with a guide device such that the space formed by the guide device and by the outer wire can be sucked by the driving jet effect of the suspension jet.
  • the water mist collecting in this room is discharged through the headbox jet into the white water box.
  • the invention is particularly advantageous to apply at screen speeds of more than 1400m / min, preferably more than 1500m / min, especially at more than 1600m / min.
  • a further aspect of the invention for achieving the object relates to a method for operating a sheet forming unit of a paper machine, in particular a tissue machine, for producing a fibrous web, with a headbox emitting a suspension jet and with an inner sieve and outer sieve each forming a ski, wherein within the loop of the mecanicsiebes a forming element and within the loop of the outer sieve guide rollers and a Siebwasserkasten for receiving the incurred in the region of the forming element white water are arranged, wherein the inner screen and the outer screen form a gap for receiving the suspension jet and the forming element at least partially together wrap around a wrap area.
  • the solution is that the kinetic energy of the suspension jet and / or from the thrown white water and / or the outer screen for the controlled discharge of water mist is used.
  • Figure 1 is a schematic representation of an inventive
  • Embodiment of a sheet forming device in longitudinal section Embodiment of a sheet forming device in longitudinal section
  • FIG. 2 is a schematic representation of the white water box
  • the inner wire 5 wraps around the forming element 7, which is formed by a forming roller, and carries the formed fibrous web 2 to a transfer point for transferring the fibrous web 2 to a subsequent clothing or directly to the next, not shown, process section.
  • This may alternatively or in combination comprise a stand-alone press, a press formed from a press roll and a drying cylinder, a drying, creping and winding device.
  • the outer wire 6 wraps together with the inner wire 5, the forming roller 7 on a wrap 14. This is preferably more than 90 °.
  • the inner wire 5 and the outer wire 6 form an inlet gap for receiving the suspension jet 4 delivered by a headbox 3.
  • the suspension is dewatered in the region of the forming roller 7 and the fibrous web 2 is formed.
  • the drainage takes place mainly through the outer sieve 6.
  • the screened water 13 tangentially emerging through the outer screen 6 is collected by the guide element 15 and deflected so that a white water jet 13 is formed.
  • the beginning of the guide element 15 is located in the region of an imaginary extension of the headbox jet 4, so that the entrained by the outer sieve 6 white water 13 is collected.
  • the starting distance of the guide element 15 to the inside of the outer screen 6 is 30 mm at the beginning of the guide element 15 in this example.
  • the distance after a distance which corresponds approximately to an angle of 90 ° of the wrap, increases to 45 mm, so that there is a divergent gap. Thereafter, the curvature of the guide decreases, whereby the divergence further increases.
  • a screen water box 12 is arranged downstream of the guide element 15, into which the white water jet 13 discharges. It is essential that the guide element is not immersed too deep in the white water box 12, but that a free jet length of the white water jet 13 is ensured to produce a sufficient contact surface at least one side of the white water jet 13 to the space formed by the loop of the outer screen 16.
  • the contact area in this example is more than 150mm.
  • This contact surface generates a suction effect according to the propulsion jet principle, as a result of which the water mist in the space 16 is drawn off and removed together with the white water 13 via the white water box 12.
  • the cross section of the white water container for receiving the white water 13 is dimensioned such that no vortex formation is possible.
  • the length of the opening of the white water box 12 is in this practical case, preferably less than 0.6m. This avoids that the water mist absorbed by the white water jet due to vortex formation can partially return back into the space formed by the loop of the outer screen.
  • the pickled white water 13 with water mist is deflected within the white water box 12 to the side, preferably to the drive side, and removed.
  • the deflection takes place by deflecting devices 24, which are installed in the wire pit 12. Adjacent deflection devices 24 each form a flow channel.
  • the outer sieve 6 is separated from the inner sieve 5, the formed fibrous web 2 being led away together with the inner sieve 5.
  • the Outer sieve 6 is returned via guide rollers 8, 9, 10, 1 1 back to forming element 7.
  • a white water boat 23 is provided for receiving Siebwassers and water mist entrained by the outer sieve 6 in the fabric and on its surface.
  • the white water ship 23 surrounds the lower part of the loop of the outer sieve 6, whereby this part is encapsulated.
  • the dragged on the Siebober configuration with liquid is stripped by curved guide devices 19, 20, 21, 22 wirbelarm, deflected and fed to the white water ship 23.
  • 1 1 guide devices 17, 18 are arranged outside of the space formed by the loop of the outer screen 6.
  • the gap has an initial height of less than 00mm and a final height of less than 30mm.
  • the gap in front of the head box 3 is sucked through the headbox jet 4 by the propulsion jet principle and thus the water mist entrained by the outer sieve 6 is removed via the forming area into the white water box 12.
  • the forming roller 7 has a closed jacket. The drainage is thus carried out exclusively by the outer sieve.
  • FIG. 2 shows a schematic representation of the white water box 12 of Figure 1 in cross section.
  • the white water box 12 is machine-wide executed.
  • the white water jet 13 flows from above into the opening of the white water box 12.
  • deflection devices 24 are provided, wherein two adjacent deflection devices 24 form a channel, that is, a flow channel for the white water 13, wherein the distance of Umlenkvor-directions 24th is so small that the training of in the space formed by the loop of Aussensiebes inside extending flow vortex is avoided.
  • the deflecting devices 24 have surfaces which are inclined relative to one another by a deflection angle, the deflection angle in the flow direction between adjacent surfaces being less than 20 °. This avoids vortexes and backflows.
  • the screen water is returned to the drive side of the paper machine via the lateral white water removal 25 in the manufacturing process.
  • the lateral sieve-water discharge 25 can be directly drained via a vacuum device or via a downpipe. This allows the discharge capacity to be adapted to the amount of white water.

Landscapes

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

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Blattbildungseinheit (1) einer Papiermaschine, insbesondere einer Tissuemaschine, zur Herstellung einer Faserstoffbahn (2), mit einem einen Suspensionsstrahl (4) abgebenden Stoffauflauf (3) und mit einem jeweils eine Schlaufe bildenden Innensieb (5) und Außensieb (6), wobei innerhalb der Schlaufe des Innensiebes (5) ein Formierelement (7) und innerhalb der Schlaufe des Außensiebes (6) Leitwalzen (8, 9, 10, 11) und ein Siebwasserkasten (12) zur Aufnahme des im Bereich des Formierelements (7) anfallenden Siebwassers (13), angeordnet sind, wobei das Innensieb (5) und das Außensieb (6) einen Spalt zur Aufnahme des Suspensionsstrahles (4) bilden und das Formierelement (7) zumindest teilweise gemeinsam in einem Umschlingungsbereich (14) umschlingen. Die erfindungsgemäße Blattbildungseinheit (1) zeichnet sich dadurch aus, dass im Umschlingungsbereich (14) innerhalb der Schlaufe des Außensiebes (6) ein maschinenbreites Leitelement (15) derart angeordnet ist, dass das Siebwasser (13) zu einem Strahl ausgebildet und in den Siebwasserkasten (12) derart gelenkt wird, dass eine Kontaktfläche zwischen dem Strahl und dem durch die Schlaufe des Außensiebes (6) gebildeten Raumes (16) zur Aufnahme von Wassernebel entsteht und /oder dass im Bereich mindestens einer der Leitwalzen (8, 9, 10, 11) des Außensiebes (6) eine maschinenbreite Leitvorrichtung (17, 18) außerhalb des durch die Schlaufe des Außensiebes (6) gebildeten Raumes (16) vorgesehen ist.

Description

Blattbildungseinheit zur Herstellung einer Materialbahn und Verfahren zum Betreiben der Blattbildungseinheit
Die Erfindung betrifft eine Blattbildungseinheit einer Papiermaschine, insbesondere einer Tissuemaschine, zur Herstellung einer Faserstoffbahn, mit einem einen Suspensionsstrahl abgebenden Stoffauflauf und mit einem jeweils eine Schlaufe bildenden Innensieb und Außensieb. Innerhalb der Schlaufe des Innensiebes ist ein Formierelement und innerhalb der Schlaufe des Außensiebes sind Leitwalzen und ein Siebwasserkasten zur Aufnahme des im Bereich des Formierelements anfallenden Siebwassers, angeordnet. Das Innensieb und das Außensieb bilden einen Spalt zur Aufnahme des Suspensionsstrahles und umschlingen das Formierelement zumindest teilweise gemeinsam in einem Umschlingungsbereich.
Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer Blattbildungseinheit.
Bei gattungsgemäßen Blattbildungseinheiten im Stand der Technik sind Lösungen zur effizienten Siebwasserabführung bekannt. Hierzu beschreibt das Dokument WO 82/02910 Lösungen sowohl für Doppel-Siebpartien wie auch für Doppel-Siebpartien mit einer vor geschalteten Langsieb-Siebpartie. Das von dem Formierzylinder ab geschleuderte Siebwasser wird über Führungswände in Auffangbehälter geleitet. Das ab geschleuderte Siebwasser erleidet dabei nur einen geringen Geschwindigkeitsverlust, so dass nur kleine Strömungsquerschnitte zur Abführung des Siebwassers notwendig sind. Eine Vermischung dieses ab geschleuderten Siebwassers mit anderen Wasseranteilen wird aus diesem Grund vermieden. Bei den bekannten Blattbildungseinheiten treten bei immer höher werdenden Geschwindigkeiten, insbesondere im Bereich der Außensiebe, zunehmend Verschmutzungen durch Feinstoff enthaltende Wassernebel auf. Um eine Beeinträchtigung der Produktion und der Qualität der produzierten Papierbahn zu vermeiden, wird der Wassernebel über Rohrleitungen und Hauben durch eine aktive Besaugung mittels Gebläsen abgeführt. Diese Lösung ist hinsichtlich den benötigten Vorrichtungen und des Energieverbrauchs aufwändig.
Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, eine kostengünstige Lösung zur Vermeidung der störenden Auswirkungen von Verschmutzungen im Bereich der Blattbildungseinheit anzugeben.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Es ist vorgesehen eine Blattbildungseinheit einer Papiermaschine, insbesondere einer Tissuemaschine, zur Herstellung einer Faserstoffbahn, mit einem einen Suspensionsstrahl abgebenden Stoffauflauf und mit einem jeweils eine Schlaufe bildenden Innensieb und Außensieb, wobei innerhalb der Schlaufe des Innensiebes ein Formierelement und innerhalb der Schlaufe des Außensiebes Leitwalzen und ein Siebwasserkasten zur Aufnahme des im Bereich des Formier- elements anfallenden Siebwassers, angeordnet sind, wobei das Innensieb und das Außensieb einen Spalt zur Aufnahme des Suspensionsstrahles bilden und das Formierelement zumindest teilweise gemeinsam in einem Umschlingungs- bereich umschlingen. Erfindungs-wesentlich ist, dass im Umschlingungs- bereich innerhalb der Schlaufe des Außensiebes ein maschinenbreites Leitelement derart angeordnet ist, dass das Siebwasser zu einem Strahl ausgebildet und in den Siebwasserkasten derart gelenkt wird, dass eine Kontaktfläche zwischen dem Strahl und dem durch die Schlaufe des Außensiebes gebildeten Raumes zur Aufnahme von Wassernebel entsteht und /oder dass im Bereich mindestens einer der Leitwalzen des Außensiebes eine maschinenbreite Leitvorrichtung außerhalb des durch die Schlaufe des Außensiebes gebildeten Raumes vorgesehen ist. Vorteilhaft bei dieser Lösung ist die Nutzung der vorhandenen kinetischen Energie von Maschinenkomponenten oder Fluidstrahlen, wie beispielsweise von Sieben, Siebwasserstrahlen, Stoffauflaufstrahl in Verbindung mit der An- Ordnung und geometrischen Gestaltung von Leitelementen zur Abführung von Wassernebel aus dem Bereich des Außensiebes einer Blattbildungsvorrichtung. So kann sowohl der Wassernebel im Raum innerhalb der Schlaufe des Außensiebes als auch der durch die Außenseite des Außensiebes mitgerissene Wassernebel abgeführt werden. Die Leitelemente sind beispiels- weise aus einfachen und kostengünstigen Blechen hergestellt und entsprechend montiert. Der Aufwand für Hauben und Gebläse wird dadurch stark reduziert oder gar vermieden.
Das Außensieb und das Innensieb sind beispielsweise als Formiersiebe aus- geführt.
In einer alternativen Ausgestaltung ist das Außensieb als Formiersieb, vorzugs-weise mit zonal unterschiedlicher Permeabilität, und das Innensieb als Filz aus-geführt. Das Außensieb kann Muster zur Erzeugung von Bildern und Orna-menten in der Faserstoffbahn aufweisen.
In einer alternativen Ausgestaltung ist das Außensieb als Formiersieb, vorzugs-weise mit zonal unterschiedlicher Permeabilität, und das Innensieb als strukturiertes Sieb ausgeführt. Strukturierte Siebe sind aus der Herstellung von voluminösen Tissuepapieren, beispielsweise in sogenannten Through-Air Tissuemaschinen, bekannt. Auch bei dieser Variante kann das Außensieb Muster aufweisen, die geeignet sind Bilder und Ornamente in der Faserstoffbahn zu erzeugen. In einer praktischen Ausführung endet das maschinenbreite Leitelement, in Strahlrichtung gesehen, vor dem Siebwasserkasten. Dadurch entsteht ein genügend langer Strahl des Siebwassers, der wiederum eine genügend lange Kontaktfläche zum durch die Schlaufe des Außensiebes gebildeten Raum ermöglicht, um durch den Treibstrahleffekt den Wassernebel aus diesem Raum abzusaugen, aufzunehmen und abzuführen.
Die Kontaktfläche steht vorzugsweise in direktem Kontakt zum durch die Schlaufe des Außensiebes gebildeten Raum.
Es ist auch denkbar, dass das Leitelement in den Siebwasserkasten nur so weit hineinragt, dass die erforderliche Kontaktfläche zum Absaugen des Wasser-nebels aus dem durch die Schlaufe des Außensiebes gebildeten Raum gewährleistet ist. Dabei ist die Länge des Siebwasserkastens, quer zur Maschinenbreite gesehen, nur so lang, dass die Wassernebel aus dem durch die Schlaufe des Außensiebes gebildeten Raum abgesaugt werden.
Die Länge der Öffnung des Siebwasserkastens beträgt in einem praktischen Fall weniger als m, vorzugsweise weniger als 0,6m. Dadurch wird vermieden, dass der durch den Siebwasserstrahl aufgenommene Wassernebel infolge Wirbelausbildung teilweise wieder zurück in den durch die Schlaufe des Außensiebes gebildeten Raum gelangen kann.
Vorteilhafterweise beträgt die Länge der Kontaktfläche, in Laufrichtung oder in Strömungsrichtung des Strahles gesehen, mehr als 100mm, vorzugsweise mehr als 150mm, insbesondere mehr als 200mm.
Von Vorteil ist es, wenn das Leitelement so gestaltet ist, dass der gebildete Siebwasserstrahl im Wesentlichen nicht umgelenkt wird.
Das Formierelement hat vorzugsweise eine offene Oberfläche, um die Entwässerung der Faserstoffbahn zu begünstigen. ln einigen Fällen kann das Formierelement besaugt sein.
In einer praktischen Ausführungsform ist das Formierelement durch eine Walze gebildet.
Zweckmäßigerweise ist zwischen dem Leitelement und dem Formierelement ein Zwischenraum ausgebildet. Das aus dem Außensieb austretende Siebwasser sammelt sich in dem Zwischenraum und strömt entlang des Leitelements in Richtung Siebwasserkasten.
In einer weiteren Ausgestaltung folgt der Verlauf des Leitelementes im Wesentlichen der Kontur des Formierelements.
In einer bevorzugten Ausführung ist der Verlauf des Leitelementes so gewählt, dass der Zwischenraum, in Laufrichtung des Außensiebes gesehen, einen divergenten Verlauf aufweist. Dadurch wird eine Reflexion des Siebwassers auf das Außensieb der in Laufrichtung der Siebe zunehmenden Siebwassermenge vermieden und somit Störungen der Qualität der Faserstoffbahn verhindert. In einer zweckmäßigen Ausgestaltung ist der Verlauf des Leitelementes so gewählt, dass der Anfangsabstand zum Formierelement am Anfang des Zwischenraumes zwischen 10mm und 60 mm, vorzugsweise zwischen 20 und 40mm liegt. Dadurch wird eine gute Sammelwirkung bezüglich dem austretenden Siebwassers erreicht.
Die Divergenz des Zwischenraumes verläuft vom Anfangsabstand bis zu einem Abstand von größer als 30mm, vorzugsweise größer als 40mm, insbesondere größer als 50mm nach einer Distanz, welche einem Winkel von etwa 90 ° des Umschlingungsbereichs entspricht. Der Beginn des Leitelements ist so angeordnet, dass das durch das Außensieb tretende Siebwasser des Stoffauflaufstrahls aufgenommen wird. Vorzugsweise ist der Beginn des Leitelements im Wesentlichen auf der gedachten Verlängerung des Stoffauflaufstrahles angeordnet.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist der Siebwasserkasten Umlenkvorrichtungen zur seitlichen Umlenkung des zugeführten Siebwassers und des mitgerissenen Wassernebels auf. Die seitliche Umlenkung erfolgt quer zur Laufrichtung der Papiermaschine, vorzugsweise zur Triebseite. Die Umlenk-vorrichtungen bestehen aus gebogenen oder vorzugsweise aus abgekanteten Blechen.
In einer praktischen Ausführung bilden jeweils zwei benachbarte Umlenkvorrichtungen einen Kanal, das heißt einen Strömungskanal für das Siebwasser, wobei der Abstand der Umlenkvorrichtungen so klein bemessen ist, dass die Ausbildung von sich in den durch die Schlaufe des Außensiebes gebildeten Raum hinein erstreckende Strömungswirbel vermieden wird.
Ferner weisen die Umlenkvorrichtungen um einen Ablenkwinkel zueinander geneigte Flächen auf, wobei der Ablenkwinkel in Strömungsrichtung zwischen benachbarten Flächen weniger als 20° beträgt. Dadurch werden Wirbel und RückStrömungen vermieden.
In einer weiteren Ausführungsvariante bildet die mindestens eine im Bereich der Leitwalzen des Außensiebes außerhalb der durch die Schlaufe des Außensiebes gebildeten Raumes angeordnete Leitvorrichtung in Laufrichtung einen konvergenten Spalt mit dem Außensieb. Dadurch wird die vom Außensieb mitgeschleppte Grenzschicht aus Wassernebel im Bereich der Krümmung des Außensiebes eingefangen und zum Außensieb in Form einer Wasserschicht zurückgeführt und danach kontrolliert, beispielsweise über den Stoffauflaufstrahl, abgeführt. Dabei ist es von Vorteil, wenn der Spalt eine Anfangshöhe von kleiner als 150 mm, vorzugsweise kleiner als 100mm, insbesondere von kleiner als 80 mm und eine Endhöhe von kleiner als 50 mm, vorzugsweise kleiner als 30 mm, insbesondere kleiner als 10mm aufweist.
Zweckmäßigerweise ist der dem Stoffauflauf benachbarten Leitwalze eine Leitvorrichtung derart zugeordnet, dass der durch die Leitvorrichtung und durch das Außensieb gebildete Raum durch den Treibstrahleffekt des Suspensionsstrahles besaugt werden kann. Dadurch wird der sich in diesem Raum an- sammelnde Wassernebel durch den Stoffauflaufstrahl in den Siebwasserkasten abgeführt.
Die Erfindung ist besonders vorteilhaft bei Siebgeschwindigkeiten von mehr als 1400m/min, vorzugsweise mehr als 1500m/min, insbesondere bei mehr als 1600m/min anzuwenden.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung zur Lösung der Aufgabe betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Blattbildungseinheit einer Papiermaschine, insbesondere einer Tissuemaschine, zur Herstellung einer Faserstoffbahn, mit einem einen Suspensionsstrahl abgebenden Stoffauflauf und mit einem jeweils eine Schiaufe bildenden Innensieb und Außensieb, wobei innerhalb der Schlaufe des Innensiebes ein Formierelement und innerhalb der Schlaufe des Außen-siebes Leitwalzen und ein Siebwasserkasten zur Aufnahme des im Bereich des Formierelements anfallenden Siebwassers, angeordnet sind, wobei das Innen-sieb und das Außensieb einen Spalt zur Aufnahme des Suspensionsstrahles bilden und das Formierelement zumindest teilweise gemeinsam in einem Umschlingungsbereich umschlingen. Erfindungsgemäß besteht die Lösung darin, dass die kinetische Energie des Suspensionsstrahles und/oder des ab geschleuderten Siebwassers und/oder des Außensiebes zur kontrollierten Abführung von Wassemebel benutzt wird. Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnungen.
Es zeigt
Figur 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen
Ausführungsform einer Blattbildungseinrichtung im Längsschnitt;
Figur 2 eine schematische Darstellung des Siebwasserkastens aus
Figur 1 im Querschnitt
In Figur 1 ist eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Ausführungsform einer Blattbildungseinrichtung 1 einer Tissuemaschine im Längsschnitt gezeigt. Das Innensieb 5 umschlingt das Formierelement 7, welches durch eine Formierwalze gebildet ist, und trägt die formierte Faserstoffbahn 2 zu einer Übergabestelle zur Übergabe der Faserstoffbahn 2 auf eine nachfolgende Bespannung oder direkt zu dem nächsten, nicht dargestellten, Prozessabschnitt. Dieser kann alternativ oder in Kombination eine einzeln stehende Presse, eine aus einer Presswalze und einem Trockenzylinder ge- bildeten Presse, eine Trocknungs-, Krepp- und Aufwickelvorrichtung umfassen. Das Außensieb 6 umschlingt gemeinsam mit dem Innensieb 5 die Formierwalze 7 auf einem Umschlingungsbereich 14. Dieser beträgt vorzugsweise mehr als 90°. Das Innensieb 5 und das Außensieb 6 bilden einen Einlaufspalt zur Aufnahme des von einem Stoffauflauf 3 abgegebenen Suspensionsstrahls 4. Die Suspension wird im Bereich der Formierwalze 7 entwässert und die Faserstoffbahn 2 gebildet. Die Entwässerung findet hauptsächlich durch das Außensieb 6 statt. Das durch das Außensieb 6 tangential austretende Siebwasser 13 wird durch das Leitelement 15 aufgefangen und so umgelenkt, dass ein Siebwasserstrahl 13 entsteht. Der Beginn des Leitelements 15 liegt im Bereich einer gedachten Verlängerung des Stoffauflauf-strahles 4, so dass auch das vom Außensieb 6 mitgeschleppte Siebwasser 13 aufgefangen wird. Der Anfangsabstand des Leitelements 15 zur Innenseite des Außensiebes 6 beträgt am Beginn des Leitelements 15 in diesem Beispiel 30mm. Im weiteren Verlauf des Leitelements nimmt der Abstand, nach einer Distanz, welche etwa einem Winkel von 90 ° des Umschlingungsbereichs entspricht, auf 45mm zu, so dass ein divergenter Spalt vorliegt. Danach nimmt die Krümmung des Leitelements ab, wodurch die Divergenz weiter zunimmt. In Fließrichtung des Siebwassers gesehen, ist nach dem Leitelement 15 ein Siebwasserkasten 12 angeordnet, in den der Siebwasserstrahl 13 mündet. Dabei ist wesentlich, dass das Leitelement nicht zu tief in den Siebwasserkasten 12 eintaucht, sondern dass eine Freistrahllänge des Siebwasserstrahls 13 gewährleistet wird, um eine ausreichende Kontaktfläche mindestens einer Seite des Siebwasserstrahls 13 zum durch die Schlaufe des Außensiebes gebildeten Raum 16 herzustellen. Die Kontaktfläche beträgt in diesem Beispiel mehr als 150mm. Diese Kontaktfiäche erzeugt eine Saugwirkung nach dem Treibstrahlprinzip, wodurch der Wasser- nebel im Raum 16 abgezogen und zusammen mit dem Siebwasser 13 über den Siebwasserkasten 12 abgeführt wird. Dadurch können im Vergleich zum Stand der Technik aufwändige Rohrleitungen, Hauben und Gebläse zur Wassernebelabsaugung entfallen. Der Querschnitt des Siebwasserbehälters zur Aufnahme des Siebwassers 13 ist so bemessen, dass keine Wirbel- ausbildung möglich ist. Die Länge der Öffnung des Siebwasserkastens 12 beträgt in diesem praktischen Fall, vorzugsweise weniger als 0,6m. Dadurch wird vermieden, dass der durch den Siebwasserstrahl aufgenommene Wassernebel infolge Wirbelausbildung teilweise wieder zurück in den durch die Schlaufe des Außensiebes gebildeten Raum gelangen kann. Das aufge- nommene Siebwasser 13 mit Wassernebel wird innerhalb des Siebwasserkastens 12 zur Seite, vorzugsweise zur Triebseite, umgelenkt und abgeführt. Die Umlenkung erfolgt durch Umlenkvorrichtungen 24, welche in den Siebwasserkasten 12 eingebaut sind. Zueinander benachbarte Umlenkvorrichtungen 24 bilden jeweils einen Strömungskanal aus. Nach dem Formier- element 7 wird das Außensieb 6 vom Innensieb 5 getrennt, wobei die gebildete Faserstoffbahn 2 gemeinsam mit dem Innensieb 5 weggeführt wird. Das Außensieb 6 wird über Leitwalzen 8, 9, 10, 1 1 wieder zu Formierelement 7 zurückgeführt. Unterhalb und der dem Formierelement abgewandten Seite der Schlaufe des Außensiebes 6 ist ein Siebwasserschiff 23 zur Aufnahme von vom Außensieb 6 im Gewebe und an dessen Oberfläche mitgeschleppten Siebwassers und Wassernebels vorgesehen. Das Siebwasserschiff 23 umgibt den unteren Teil der Schlaufe des Außensiebes 6 wodurch dieser Teil eingekapselt wird. Die an der Sieboberfläche mit geschleppte Flüssigkeit wird durch gekrümmte Leitvorrichtungen 19, 20, 21 , 22 wirbelarm abgestreift, umgelenkt und dem Siebwasserschiff 23 zugeführt. Im Bereich der Leitwalzen 10, 1 1 sind Leitvorrichtungen 17, 18 außerhalb des durch die Schlaufe des Außensiebes 6 gebildeten Raumes angeordnet. Die Leitvorrichtungen bilden in Laufrichtung einen konvergenten Spalt mit dem Außensieb 6. Dadurch wird die vom Außensieb 6 mitgeschleppte Grenzschicht aus Wassernebel im Bereich der Krümmung des Außensiebes 6 eingefangen und zum Außensieb 6 in Form einer Wasserschicht zurückgeführt und danach kontrolliert, beispielsweise über den Stoffauflaufstrahl 4, abgeführt. Der Spalt besitzt eine Anfangshöhe von weniger als 00mm und eine Endhöhe von weniger 30 mm. Der Spalt vor dem Stoffauflauf 3 wird durch den Stoffauflaufstrahl 4 durch das Treibstrahlprinzip besaugt und so der vom Außensieb 6 mitgeschleppte Wassernebel über den Formierbereich in den Siebwasserkasten 12 abgeführt. Die Formierwalze 7 besitzt einen geschlossenen Mantel. Die Entwässerung erfolgt somit ausschließlich durch das Außensieb.
Die Figur 2 zeigt eine schematische Darstellung des Siebwasserkastens 12 aus Figur 1 im Querschnitt. Der Siebwasserkasten 12 ist maschinenbreit ausge-führt. Der Siebwasserstrahl 13 strömt von oben in die Öffnung des Siebwasser-kastens 12. In diesem sind Umlenkvorrichtungen 24 vorgesehen, wobei zwei benachbarte Umlenkvorrichtungen 24 einen Kanal, das heißt einen Strömungs-kanal für das Siebwasser 13 bilden, wobei der Abstand der Umlenkvor-richtungen 24 so klein bemessen ist, dass die Ausbildung von sich in den durch die Schlaufe des Außensiebes gebildeten Raum hinein erstreckende Strömungswirbel vermieden wird. Ferner weisen die Umlenkvorrichtungen 24 um einen Ablenkwinkel zueinander geneigte Flächen auf, wobei der Ablenk-winkel in Strömungsrichtung zwischen benachbarten Flächen weniger als 20° beträgt. Dadurch werden Wirbel und RückStrömungen vermieden. Das Sieb-wasser wird auf Triebseite der Papiermaschine über die seitliche Siebwasser-abführung 25 in den Herstellungsprozess zurückgeführt. Die seitliche Sieb-wasserabführung 25 kann direkt über eine Vakuumeinrichtung oder über ein Fallrohr besaugt sein. Dadurch lässt sich die Abführleistung an die anfallende Siebwassermenge anpassen.
Bezuqszeichenliste
Blattbildungseinheit
Faserstoffbahn
Stoffauflauf
Suspensionsstrahl
Innensieb
Außensieb
Formierelement
Leitwalze
Leitwalze
Leitwalze
Leitwalze
Siebwasserkasten
Siebwasser, Siebwasserstrahl
Umschlingungsbereich
Leitelement
Raum Außensieb
Leitvorrichtung
Leitvorrichtung
Leitvorrichtung
Leitvorrichtung
Leitvorrichtung
Leitvorrichtung
Siebwasserschiff
Umlenkvorrichtungen
seitliche Siebwasserabführung
Wassernebel

Claims

Blattbildungseinheit zur Herstellung einer Materialbahn und Verfahren zum Betreiben der Blattbildungseinheit Patentansprüche
1. Blattbildungseinheit (1 ) einer Papiermaschine, insbesondere einer Tissuemaschine, zur Herstellung einer Faserstoffbahn (2), mit einem einen Suspensionsstrahl (4) abgebenden Stoffauflauf (3) und mit einem jeweils eine Schlaufe bildenden Innensieb (5) und Außensieb (6), wobei innerhalb der Schlaufe des Innensiebes (5) ein Formierelement (7) und innerhalb der Schlaufe des Außensiebes (6) Leitwalzen (8, 9, 10, 1 1 ) und ein Siebwasserkasten (12) zur Aufnahme des im Bereich des Formierelements (7) anfallenden Siebwassers (13), angeordnet sind, wobei das Innensieb (5) und das Außensieb (6) einen Spalt zur Aufnahme des Suspensionsstrahles (4) bilden und das Formierelement (7) zumindest teilweise gemeinsam in einem Umschlingungsbereich (14) umschlingen,
dadurch gekennzeichnet, dass im Umschlingungsbereich (14) innerhalb der Schlaufe des Außensiebes (6) ein maschinenbreites Leitelement (15) derart angeordnet ist, dass das Siebwasser (13) zu einem Strahl ausgebildet und in den Siebwasserkasten ( 2) derart gelenkt wird, dass eine Kontaktfläche zwischen dem Strahl und dem durch die Schlaufe des Außensiebes (6) gebildeten Raumes (16) zur Aufnahme von Wassernebel entsteht und /oder dass im Bereich mindestens einer der Leitwalzen (8, 9, 10, 1 1 ) des Außensiebes (6) eine maschinenbreite Leitvorrichtung (17, 18) außerhalb des durch die Schlaufe des Außensiebes (6) gebildeten Raumes (16) vorgesehen ist.
2. Vorrichtung (1 ) nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Formierelement (7) durch eine Walze gebildet ist.
3. Blattbildungseinheit (1 ) nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass zwischen dem Leitelement (15) und dem Formierelement (7) ein Zwischenraum ausgebildet ist.
4. Blattbildungseinheit (1 ) nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Verlauf des Leitelementes (15) im Wesentlichen der Kontur des Formierelements (7) folgt.
5. Blattbildungseinheit (1 ) nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Verlauf des Leitelementes ( 5) so gewählt ist, dass der
Zwischenraum in Laufrichtung gesehen einen divergenten Verlauf aufweist.
6. Blattbildungseinheit (1 ) nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Verlauf des Leitelementes ( 5) so gewählt ist, dass der Abstand zum Formierelement am Anfang des Zwischenraumes zwischen 10mm und 60 mm, vorzugsweise zwischen 20 und 40mm liegt.
7. Blattbildungseinheit (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass der Siebwasserkasten (12) Umlenkvorrichtungen (24) zur seitlichen Umlenkung des zugeführten Siebwassers (13) und des mitgerissenen Wassernebels (26) aufweist.
8. Blattbildungseinheit (1 ) nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass jeweils zwei benachbarte Umlenkvorrichtungen (24) einen Kanal bilden, wobei der Abstand der Umlenkvorrichtungen (24) so klein bemessen ist, dass die Ausbildung von sich in den durch die Schlaufe des Außensiebes (6) gebildeten Raum (16) hinein erstreckende
Strömungswirbel vermieden wird.
9. Blattbildungseinheit (1 ) nach Anspruch 7 oder 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Umlenkvorrichtungen (24) um einen Ablenkwinkel zueinander geneigte Flächen aufweisen, wobei der Ablenkwinkel in
Strömungsrichtung zwischen benachbarten Flächen weniger als 20° beträgt. 0. Blattbildungseinheit ( ) nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Leitvorrichtung (17, 18) in Laufrichtung einen konvergenten Spalt zum Außensieb (6) bildet.
1 1. Blattbildungseinheit (1 ) nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Spalt eine Anfangshöhe von kleiner als 150 mm, vorzugsweise kleiner als 100mm, insbesondere von kleiner als 80 mm und eine
Endhöhe von kleiner als 50 mm, vorzugsweise kleiner als 30 mm, insbesondere kleiner als 10mm aufweist.
12. Blattbildungseinheit ( ) nach Anspruch 1 , 0 oder ,
dadurch gekennzeichnet, dass der dem Stoffauflauf (3) benachbarten Leitwalze (1 1 ) eine
Leitvorrichtung (18) derart zugeordnet ist, dass der durch die
Leitvorrichtung (18) und durch das Außensieb (6) gebildete Raum durch den Treibstrahleffekt des Suspensionsstrahles (4) besaugt werden kann.
Verfahren zum Betreiben einer Blattbildungseinheit (1 ) einer Papiermaschine, insbesondere einer Tissuemaschine, zur Herstellung einer Faserstoffbahn (2), mit einem einen Suspensionsstrahl (4) abgebenden Stoffauflauf (3) und mit einem jeweils eine Schlaufe bildenden Innensieb (5) und Außensieb (6), wobei innerhalb der Schlaufe des Innensiebes (5) ein Formierelement (7) und innerhalb der Schlaufe des Außensiebes (6) Leitwalzen (8, 9, 10, 1 1 ) und ein Siebwasserkasten (12) zur Aufnahme des im Bereich des Formierelements (7) anfallenden Siebwassers (13), angeordnet sind, wobei das Innensieb (5) und das Außensieb (6) einen Spalt zur Aufnahme des Suspensionsstrahles (4) bilden und das Formierelement (7) zumindest teilweise gemeinsam in einem Umschlingungsbereich (14) umschlingen,
dadurch gekennzeichnet,
dass die kinetische Energie des Suspensionsstrahles (4) und/oder des ab geschleuderten Siebwassers und/oder des Außensiebes (6) zur kontrollierten Abführung von Wassernebel benutzt wird.
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