WO1996032533A1 - Forming arrangement for the sheet-forming region of a paper or cardboard machine - Google Patents

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Joachim Duell
Thomas Merath
Heinz Steckenreuter
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Voith Sulzer Papiermaschinen Gmbh
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Abstract

The invention concerns a forming arrangement in the sheet-forming region of a paper or cardboard machine having at least one rotating, continuous sieve (3) and at least one dewatering strip (4-7). The dewatering strip is inclined in the opposite direction to the running direction of the sieve.

Description

Formiereinrichtung für den Blattbildungsbereich einer Papier¬ oder KartonmaschineForming device for the sheet formation area of a paper or board machine
Die Erfindung bezieht sich auf eine Formiereinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a forming device according to the preamble of claim 1.
Formiereinrichtungen dieser Art werden oft bei Doppelsieb- Papiermaschinen eingesetzt. Sie werden auch Formierschuhe genannt, wenn sie zusammenhängend sind und mehrere Entwäs¬ serungsleisten aufweisen. Es hat sich bewährt, eine Formier- einrichtung mit einer oder mehreren Leisten zu versehen, die so einstellbar sind, daß sie auch während des Betriebes in ihrer Position geändert werden und mit einem einstellbaren Druck zum Sieb betrieben werden können. Diese Leisten ruhen auf ihrer Unterseite auf einem Druckschlauch und sind somit gegenüber dem Sieb elastisch, d.h. sie sind federnd gelagert. Bei den genannten Doppelsiebformen wird oft auch an der gegen¬ überliegenden Seite, also an dem gegenüberliegenden Sieb, ebenfalls eine Formiereinrichtung mit einer oder mehreren Leisten verwendet. Diese sind dann zumeist im normalen Betrieb nicht mehr verstellbar.Forming devices of this type are often used in twin-wire paper machines. They are also called forming shoes if they are connected and have several drainage strips. It has proven useful to provide a forming device with one or more strips which can be adjusted so that their position can also be changed during operation and can be operated with an adjustable pressure to the screen. These strips rest on a pressure hose on their underside and are therefore elastic in relation to the sieve, i.e. they are spring loaded. In the case of the twin-wire molds mentioned, a forming device with one or more strips is often also used on the opposite side, that is to say on the opposite screen. These are usually no longer adjustable in normal operation.
Formierschuhe mit einstellbaren Leisten sind aber auch denkbar im Bereich von Langsieben, besonders um die Gleichmäßigkeit der Entwässerung zu verbessern. Aus technischen und konstruktiven Gründen haben individuell verstellbare Entwässerungsleisten einen größeren Platzbedarf als unverrückbare. Der Grund hierfür liegt in den zusätzlichen Teilen und Verankerungen, die erforderlich sind, um eine sichere Führung und Fixierung der das Sieb berührenden Leisten zu gewährleisten. Ferner muß darin eine Vorrichtung zur regel¬ baren Verstellung der Leiste eingebaut sein. Wird eine solche Formiereinrichtung in der Nähe einer Walze eingesetzt, so er¬ gibt sich zwangsläufig ein Abstand zwischen der Stelle, an der das Sieb die Walze verläßt und der Stelle, an der das Sieb stromab auf die erste verstellbare Leiste trifft. Dieser Ab¬ stand kann wegen konstruktiver Gegebenheiten, die mit dem bereits erwähnten Platzbedarf der verstellbaren Entwässerungs- leisten zusammenhängen, ein Mindestmaß nicht unterschreiten. Im Bereich dieses Abstandes wird das Sieb bzw. Doppelsieb un¬ vollkommen geführt, bzw. die abzustreifende Wassermenge wird für die erste Leiste zu groß.Forming shoes with adjustable lasts are also conceivable in the area of fourdriners, especially to improve the evenness of the drainage. For technical and structural reasons, individually adjustable drainage strips require more space than immovable ones. The reason for this lies in the additional parts and anchors that are required to ensure safe guiding and fixing of the strips touching the sieve. Furthermore, a device for the adjustable adjustment of the bar must be installed. If such a forming device is used in the vicinity of a roller, there is inevitably a distance between the point at which the screen leaves the roller and the point at which the screen meets the first adjustable bar downstream. This distance cannot be less than a minimum due to structural conditions which are related to the space requirement of the adjustable drainage strips already mentioned. In the area of this distance, the sieve or twin sieve is guided incompletely, or the amount of water to be stripped becomes too large for the first bar.
Es stellt sich nun die Aufgabe, eine Formiereinrichtung derart zu gestalten, daß sie einzeln oder paarweise ein-stellbare Entwässerungsleisten aufweist, deren Wirkungs-bereich möglichst dicht an eine Walze heranreicht.The task now arises to design a forming device in such a way that it has individually or in pairs adjustable drainage strips, the effective range of which comes as close as possible to a roller.
Diese Aufgabe wurde durch das Kennzeichen des Anspruchs 1 gelöst.This object was achieved by the characterizing part of claim 1.
Durch die erfindungsgemäße Ausführung der Formiereinrichtung werden insbesondere folgende Vorteile erreicht:The following advantages are achieved in particular by the design of the forming device according to the invention:
Da die Wahl des Anstellwinkels zu einer Schrägstellung der Leiste in Richtung zu der Walze führt, ist es konstruktiv leichter möglich, die Berührungsfläche der Entwässerungs- leiste mit dem zugehörigen Papiermaschinensieb näher an die Walze heranzubringen. Es wird nämlich so der Platz stromaufwärts der Verankerung der Entwässerungsleiste, die natürlich in einem Abstand von der Walze liegen muß, leichter überbrückt. Wegen dieses kürzeren Abstandes zwischen der Ablauflinie des Siebes von der Walze und der Berührungsfläche der Entwässerungsleiste wird auch die Länge kleiner, über die in nachteiliger Weise das Sieb unge- führt ist. Vorteilhaft ist ferner, daß die Formierwirkung der ersten Entwässerungsleiste früher und damit bei einer ge¬ ringeren Stoffdichte in der auf dem Sieb oder zwischen den Sieben liegenden StoffSuspension wirksam wird.Since the choice of the angle of inclination leads to an inclined position of the bar in the direction of the roller, it is structurally easier to bring the contact surface of the drainage bar with the associated paper machine screen closer to the roller. This is because the space upstream of the anchorage of the drainage strip, which of course must be at a distance from the roller, is bridged more easily. Because of this shorter distance between the run-off line of the screen from the roller and the contact surface of the drainage strip, the length over which the screen is unfavorably guided is also reduced. It is also advantageous that the forming effect of the first dewatering strip takes effect earlier and therefore with a lower consistency in the stock suspension lying on the wire or between the wires.
Wegen der Schrägstellung der Leiste kann eine in vielen Fällen gewünschte bessere Ableitung des an der Vorderkante der Leiste gesammelten Wassers gewährleistet werden.Because of the inclination of the bar, a better drainage of the water collected at the front edge of the bar can be ensured in many cases.
Die nicht unerhebliche Belastung der Führungen von einstell¬ baren Leisten infolge der Reibkräfte zwischen Leiste und Sieb wird reduziert. Mit zunehmender Schrägstellung teilt sich nämlich die in Sieblaufrichtung wirkende Reibkraft zwischen Sieb und Leiste auf in eine zunehmende kleinere Komponente rechtwinklig zur Einstellrichtung, und in eine zunehmend größere Komponente in Einstellrichtung. Daher werden die Führungen durch Momente weniger belastet.The not inconsiderable load on the guides of adjustable strips as a result of the frictional forces between the strip and sieve is reduced. With increasing inclination, namely, the frictional force acting in the direction of travel of the screen between the screen and the bar is divided into an increasing smaller component perpendicular to the setting direction and into an increasingly larger component in the setting direction. Therefore, the guides are less stressed by moments.
Die Erfindung und ihre Vorteile werden erläutert anhand vonThe invention and its advantages are explained with reference to
Zeichnungen. Dabei zeigt die Figur 1 die erfindungsgemäßen Formiereinrichtung in einem Doppelsiebformer (teilweise) , die Figur 2 dasselbe in einer Langsiebanordnung, die Figur 3 eine weitere spezielle Ausgestaltung.Drawings. 1 shows the forming device according to the invention in a twin-wire former (partially), FIG. 2 shows the same in a four-wire arrangement, and FIG. 3 shows a further special embodiment.
Die Formiereinheit in Fig. 1 gehört zu einem Doppelsiebformer, bei dem auf der Walze 2, also einer Formierwalze, die beiden Siebe 3 und 31 zusammenlaufen, wobei in den sich dabei bildenden Siebspalt aus einem Stoffauflauf 12 ein Suspensions- strahl eingepumpt wird. Man erkennt in der Figur den stromaufwärtigen Teil der erfin¬ dungsgemäßen Formiereinrichtung 1. Dieser enthält eine Anzahl von Entwässerungsleisten 4, 5, 6 und 7, welche in einer Ver¬ ankerung 10 geführt werden. Die Entwässerungsleisten 4, 5, 6 und 7 sind jeweils in ihren Führungen in der Einstellrichtung, angedeutet durch gestrichelte Linie E, E', E'Oder E' ' 'relativ zur Verankerung 10 beweglich. Die zur Einstellung bzw. Belastung benötigte Kraft kann beispielsweise durch ein pneumatisches Druckelement 11 erzeugt werden. Natürlich gibt es auch andere bekannte Möglichkeiten. Die der Walze 2 am nächsten liegende einstellbare Entwässerungsleiste 4 hat gegenüber der Lauf-richtung des von ihr berührten Siebes 3 den Anstellwinkel alpha, der größer als 90 Grad ist. Der eine Schenkel dieses Anstellwinkels liegt also in der Siebebene vor dem Wirkungs-bereich der betrachteten Entwässerungsleiste 4. Dabei wird davon ausgegangen, daß in der Praxis die durch das Mäandern der Siebe entstehenden Abweichungen der Sieblaufrichtung von der Geraden relativ gering sind.The forming unit in FIG. 1 belongs to a twin-wire former in which the two screens 3 and 3 1 converge on the roller 2, that is to say a forming roller, a suspension jet being pumped into the screen gap which forms from a headbox 12. The figure shows the upstream part of the forming device 1 according to the invention. This contains a number of drainage strips 4, 5, 6 and 7, which are guided in an anchoring 10. The drainage strips 4, 5, 6 and 7 are each movable in their guides in the setting direction, indicated by dashed lines E, E ', E'or E''', relative to the anchoring 10. The force required for adjustment or loading can be generated, for example, by a pneumatic pressure element 11. Of course there are other known options. The adjustable dewatering strip 4 closest to the roller 2 has the angle of attack alpha, which is greater than 90 degrees, with respect to the running direction of the screen 3 it touches. One leg of this angle of attack thus lies in the sieve plane in front of the effective area of the drainage strip 4 under consideration. It is assumed that in practice the deviations of the direction of the sieve running from the straight line caused by the meandering of the sieves are relatively small.
Man erkennt auch, daß bei der hier gezeigten Form der Anstell¬ winkel der stromabwärts benachbarten Leiste 5 geringer ist, als der der Leiste 4. Analoges gilt zwischen den Leisten 6 und 5 sowie 7 und 6. Die Leisten können aber in anderen Fällen auch gesamthaft oder in Gruppen parallel ausgerichtet sein. An dem Obersieb 3'befindet sich im Formierbereich eine Anzahl von hier im Betrieb nicht einstellbaren Formierleisten 9. Diese arbeiten mit den einstellbaren Leisten des Untersiebes zu¬ sammen. Dabei können je nach Anforderungen die Siebe mäander- fόrmig geführt werden oder korrespondierende Entwässerungs- leisten sich direkt gegenüberstehen. Oft ist es auch günstig, die Anzahl der sich im Untersieb befindlichen Leisten geringer zu wählen als die der sich im Obersieb befindenden.It can also be seen that, in the form shown here, the angle of attack of the bar 5 which is adjacent downstream is less than that of the bar 4. The same applies analogously to the bars 6 and 5 and 7 and 6. In other cases, however, the bars can also be combined or aligned in groups in parallel. On the upper wire 3 'there are a number of forming bars 9 which are not adjustable during operation in the forming area. These work together with the adjustable bars of the lower wire. Depending on the requirements, the sieves can be guided in a meandering shape or corresponding drainage strips face each other directly. It is often also advantageous to choose a smaller number of strips in the lower sieve than in the upper sieve.
Wie Fig. 2 zeigt, ist die erfindungsgemäße Ausführung einer gattungsgemäßen Formiereinrichtung auch bei einem Langsieb¬ former möglich. Man sieht dort das Langsieb 3, das über eine als Brustwalze ausgeführte Walze 2' in den Bereich eines Stoffauflaufes 12' geführt wird. Aus dem Stoffauflauf tritt in bekannter Weise ein Suspensionsstrahl aus, der auf das Sieb 3 in den initialen Bereich der Formierstrecke gelangt. Die so auf dem Sieb 3 ab¬ gelegte Schicht trifft nacheinander auf die Entwässerungs- leisten 4, 5, 6, 7 und weitere. Dabei ist wiederum die der Walze 2' am nächsten gelegene Entwässerungsleiste 4 so aufge¬ führt, daß ihre Einstellrichtung E mit dem Sieb 3 einen An¬ stellwinkel alpha von über 90 Grad bildet. Der entsprechende Winkel der stromabwärts folgenden Leiste 5 ist geringer und der der wiederum stromabwärts folgenden Leiste 6 auch wiederum geringer. Nicht gezeichnet, aber ohne weiteres denkbar ist auch, daß lediglich die der Walze 2' am nächsten liegende Ent¬ wässerungsleiste 4 einen Anstellwinkel alpha über 90 Grad hat, während alle stromabwärts folgenden Entwässerungsleisten z. B. den gleichen Winkel 90 Grad aufweisen können. Wie bereits aus¬ geführt, liegt der entscheidende Vorteil der Erfindung darin, daß der Abstand zwischen der Linie, an der das Sieb 3 von der Walze 2' abläuft und dem Bereich, in dem die erste Entwäs serungsleiste 4 das Sieb berührt, möglichst gering ist.As shown in FIG. 2, the inventive design of a generic forming device is also possible with a Fourdrinier former. There you can see the fourdrinier wire 3, which is guided into the area of a headbox 12 'via a roller 2' designed as a breast roller. A suspension jet emerges from the headbox in a known manner and reaches the initial area of the forming section on the screen 3. The layer deposited in this way on the sieve 3 successively meets the drainage strips 4, 5, 6, 7 and others. In this case, the drainage strip 4 closest to the roller 2 'is in turn listed so that its setting direction E with the screen 3 forms an angle of attack alpha of over 90 degrees. The corresponding angle of the strip 5 following downstream is smaller and that of the strip 6 following downstream is also again smaller. Not shown, but is also easily conceivable that only the dewatering strip 4 closest to the roller 2 'has an angle of attack alpha of over 90 degrees, while all downstream dewatering strips z. B. may have the same angle 90 degrees. As already stated, the decisive advantage of the invention is that the distance between the line at which the screen 3 runs from the roller 2 'and the area in which the first drainage bar 4 touches the screen is as small as possible .
In vielen Fällen ist es günstig, die verstellbaren Entwäs¬ serungsleisten z. B. durch mindestens ein Joch 13 miteinander zu verbinden (Fig.3), so daß sie also paarweise in einer ge¬ meinsamen Einstellrichtung E bzw. E' zum Sieb hin verschieb¬ bar sind. Diese hier am Langsiebformer gezeigte Ausführungs- form ist selbstverständlich auch am Doppelsieb möglich. Neben der baulichen Vereinfachung ergibt sich dadurch der Vorteil, daß die an den Entwässerungsleisten angreifenden Kippmomente leichter abgefangen werden können. In many cases it is favorable to use the adjustable drainage strips e.g. B. to be connected to each other by at least one yoke 13 (FIG. 3), so that they can be displaced in pairs towards the sieve in a common setting direction E or E '. This embodiment shown here on the four wire former is of course also possible on the twin wire. In addition to the structural simplification, this has the advantage that the tilting moments acting on the drainage strips can be absorbed more easily.

Claims

Formiereinrichtung für den Blattbildungsbereich einer Papier- oder KartonmaschinePatentansprüche Forming device for the sheet formation area of a paper or board machine
1. Formiereinrichtung (1,1') für den Blattbildungsbereich einer Papier- oder Kartonmaschine mit mindestens einem umlaufenden endlosen Sieb (3) , welche Formiereinrichtung1. Forming device (1,1 ') for the sheet formation area of a paper or board machine with at least one revolving endless screen (3), which forming device
(1,1') mit ihrem in Sieblaufrichtung gesehen stromauf- wärtigen Bereich bis in die Nähe einer stromaufwärts ge¬ legenen Walze (2,2' reicht, die sich innerhalb desselben Siebes (3) befindet, wobei die Formiereinrichtung (1,1') mit mindestens einer sich im wesentlichen über die ganze Siebbreite quer erstreckenden Entwässerungsleiste(1,1 ') with its upstream region as seen in the direction of wire travel extends into the vicinity of an upstream roller (2,2' which is located within the same screen (3), the forming device (1,1 ' ) with at least one drainage bar extending essentially across the entire width of the screen
(4,5,6,7) , versehen ist, die kontrolliert zum Sieb (3) bewegbar und einstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens die der Walze (2,2') am nächsten liegende Entwässerungsleiste (4) in einer Einstellrichtung (E) bewegbar und federnd gelagert ist, die zur Laufrichtung des Siebes (3) einen Anstellwinkel (alpha) von mehr als 90 Grad aufweist.(4,5,6,7), which can be moved and adjusted in a controlled manner relative to the screen (3), characterized in that at least the drainage strip (4) closest to the roller (2,2 ') is in an adjustment direction ( E) is movable and resiliently mounted, which has an angle of attack (alpha) of more than 90 degrees to the running direction of the sieve (3).
2. Formiereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Entwässerungsleiste (4,5,6,7) so gegen das Sieb (3) gedrückt wird, daß sie dessen Laufrichtung verändert2. Forming device according to claim 1, characterized in that the drainage strip (4,5,6,7) is pressed against the sieve (3) in such a way that it changes its direction of travel
3. Formiereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anstellwinkel (alpha) zwischen 110 und 160 Grad liegt. 4. Formiereinrichtung mit nach Anspruch 1, 2 oder 3 mit mindestens zwei in Sieblaufrichtung hintereinander liegenden Entwässerungsleisten, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei der Walze (2,2') am nächsten liegenden Ent¬ wässerungsleisten (4, 5) einen Anstellwinkel (alpha) zwischen der jeweiligen Einstellrichtung (E,E') und dem Sieb (3) aufweisen, der an der der Walze (2,2') am nächsten stehenden Leiste (4) größer ist als an der der benachbarten Leiste (5) .3. Forming device according to claim 1 or 2, characterized in that the angle of attack (alpha) is between 110 and 160 degrees. 4. Forming device according to claim 1, 2 or 3 with at least two drainage strips lying one behind the other in the direction of wire travel, characterized in that the two drainage strips (4, 5) closest to the roller (2, 2 ') have an angle of attack (alpha) between the respective setting direction (E, E ') and the screen (3) which is larger on the bar (4) closest to the roller (2,2') than on that of the adjacent bar (5).
Formiereinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in Sieblaufrichtung hintereinande liegende Entwäs¬ serungsleisten (4,5,6,7) jeweils einen Anstellwinkel (alpha) zwischen der jeweiligen Einstellrichtung (E,E' E' ') und dem Sieb (3) aufweisen, der an der der Walze (2,2') näher stehenden Leiste (4,5,6) größer ist, als an der der stromabwärts benachbarten Leiste (5,6,7).Forming device according to claim 4, characterized in that drainage strips (4, 5, 6, 7) lying one behind the other in the running direction of the screen each have an angle of attack (alpha) between the respective setting direction (E, E 'E' ') and the screen (3) which is larger on the bar (4,5,6) closer to the roller (2,2 ') than on that of the bar (5,6,7) adjacent downstream.
Formiereinrichtung nach Anspruch 1,2,3,Forming device according to claim 1,2,3,
4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die einstellbaren Entwässerungsleisten (4,4 or 5, characterized in that the adjustable drainage strips (4,
5,5,
6,7) einzeln in einer Verankerung (10) geführt werden, relativ zu der sie und in der Einstellung (E,E* ,E' ' ,E' ' ' ) ver¬ schiebbar sind.6,7) are individually guided in an anchoring (10), relative to which they can be displaced and in the setting (E, E *, E '', E '' ').
7. Formiereinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die einstellbaren Entwässerungsleisten (4,5,6,7) paarweise in einer Verankerung (10) geführt werden, relativ zu der sie und in der Einstellrichtung (E,E,,E',,E,',) verschiebbar sind, wobei jeweils zwei benachbarte Leisten durch mindestens ein Joch (13) miteinander starr verbunden sind. 7. forming device according to claim 6, characterized in that the adjustable dewatering strips (4,5,6,7) are performed in pairs in an anchor (10) relative to the them and in the adjusting direction (E, E, E ', , E , ' , ) are displaceable, two adjacent strips each being rigidly connected to one another by at least one yoke (13).
Formiereinrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraft, mit der die Entwässerungsleiste (4,5,6,7) relativ zur Verankgerung (10) bewegt und gegen das Sieb (3) gedrückt werden kann, durch ein hydraulisches oder pneumatisches Druckelement (11) erzeugt wird. Forming device according to claim 6 or 7, characterized in that the force with which the drainage strip (4,5,6,7) can be moved relative to the anchorage (10) and pressed against the screen (3) by a hydraulic or pneumatic Pressure element (11) is generated.
Formiereinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckelement (11) einen verformbaren Schlauch enthält, der sich in der Verankerung (10) unter der Entwässerungsleiste (4,5,6,7) befindet, sich im wesentlichen über die ganze Siebbreite erstreckt, und mit einer Einrichtung zur Versorgung mit einem Druckmedium verbunden ist.Forming device according to claim 8, characterized in that the pressure element (11) contains a deformable hose which is located in the anchorage (10) under the drainage strip (4,5,6,7) and extends essentially over the entire width of the screen, and is connected to a device for supplying a pressure medium.
10. Formiereinrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Verankerungen (10) auf einem gemeinsamen Tisch (8) montiert sind.10. Forming device according to claim 6 or 7, characterized in that the anchors (10) are mounted on a common table (8).
11. Formiereinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Tisch (8) mit der Stuhlung der Papiermaschine wiederum einstellbar verbunden ist. 11. Forming device according to claim 10, characterized in that the table (8) is in turn adjustably connected to the frame of the paper machine.
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