WO2002070818A1 - Verfahren und vorrichtung zur erzeugung von querströmungen in einer blattbildungseinrichtung - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur erzeugung von querströmungen in einer blattbildungseinrichtung Download PDF

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WO2002070818A1
WO2002070818A1 PCT/EP2002/002075 EP0202075W WO02070818A1 WO 2002070818 A1 WO2002070818 A1 WO 2002070818A1 EP 0202075 W EP0202075 W EP 0202075W WO 02070818 A1 WO02070818 A1 WO 02070818A1
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sieve
dewatering
formation
vacuum
web
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PCT/EP2002/002075
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Inventor
Joachim Henssler
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Voith Paper Patent Gmbh
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    • D21F1/48—Suction apparatus
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    • D21F1/523—Covers thereof

Definitions

  • the invention relates to a method for improving the properties of a fibrous web produced in a sheet-forming device from a fibrous suspension, in particular a paper, cardboard or tissue web, the fibrous web forming from the fibrous suspension using at least one sieve over a plurality of sieving guides - And drainage elements is guided in the direction of the wire. Furthermore, according to this first aspect, the invention relates to a device for carrying out the method according to the invention.
  • fibrous material is used in the context of this description for fibrous material made from cellulose, wood pulp, waste paper, a mixture and artificial fibers.
  • the invention relates to a method and an apparatus for producing a fibrous web, in particular paper, cardboard or tissue web, from a fibrous suspension.
  • the properties (quality) of a fibrous web made from a fibrous suspension are largely determined by relative movements between the fibrous suspension and the at least one screen of the sheet-forming device.
  • the formation and the bursting pressure improve with an increasing difference between jet and sieve speed (
  • 0 m / min. This applies regardless of the former concept.
  • the properties of a fibrous web made from a fibrous suspension are also determined by the fabric tension, the general rule being: a reduction in the Web tension increases the turbulence on the Fourdrinier wire, in the dewatering zone and / or in the forming zone.
  • Shaking devices are sometimes used in paper machines for graphic papers in order to improve the formation due to the additional shear stress generated.
  • the disclosed shaking device for moving a body back and forth along an axis thereof, in particular a roller of a paper machine, has a first eccentric drive connected to the body in the direction of the body axis with a first motor and a first shaking frequency and a second one with the body in Eccentric drive connected in the direction of the body axis with a second motor and a second shaking frequency, the eccentric position of the two eccentric drives being mutually adjustable in order to adjust the stroke of the back and forth movement of the body.
  • the shaking device furthermore has a regulating device, by means of which the angular position of the second motor is regulated in an adjustable manner by a follow-up control which is dependent on the angular position of the first motor.
  • a disadvantage of the known shaking devices is that the formation changes periodically at twice the shaking frequency.
  • DE 297 14 908 U1 describes a forming shoe with openings which are at most half as large as the wire width in their extension transverse to the machine direction.
  • the slot-like openings for example, have at least one their main axes inclined to the direction of the wire.
  • the openings can be offset from one another transversely to the direction of wire travel.
  • the formation shoe can be provided with a curved surface and vacuumed.
  • the first mentioned properties include, for example, SCT across , tear length across and bending stiffness across
  • the second properties include, for example, the formation.
  • transverse flows are generated in the fiber suspension relative to the direction of the wire in order to achieve better web properties and higher transverse strengths.
  • These cross flows subject the fiber suspension to additional shear stresses, which tear open existing fiber flakes and result in a stronger fiber orientation transverse to the direction of the wire, resulting in better web properties and higher transverse strengths.
  • the transverse flows are preferably by means of at least one screen guiding or dewatering structure which is structured and / or directed in a direction transverse to the screen running direction. Rungselement generated, because this element acting transversely to the direction of the screen hydrodynamic impulses are introduced into the fiber suspension, which cause the aforementioned stronger fiber orientation.
  • the object according to the invention is achieved according to the invention in a device of the type mentioned at the outset in that at least one sieve guiding or dewatering element is structured and / or directed transversely to the direction of the sieve run, in order thereby to generate cross flows relative to the direction of the sieve run of the sieve in order to achieve better web properties and higher transverse strengths.
  • the structures in the sieve guiding or dewatering element are preferably designed as depressions and / or as elevations, the elevations being designed as knobs and / or spherical and / or spherical and / or elongated structures.
  • These types of training represent an effective medium for generating cross-flows relative to the direction of the wire in the fiber suspension and, moreover, are inexpensive to manufacture and operate.
  • the sieve guiding or dewatering element can be designed as a plate, in particular carrier plate, as a strip, in particular carrier strips, as inclined short foils in a preferably curved version or short strips in a preferably straight version or as a rotating element such as a grooved or spirally grooved roller be, since these embodiments can be easily installed in a sheet forming device.
  • the rotating element and the sieve can be the same or different
  • the rotating element can also rotate in a crawl gear, possibly even with a cleaning device attached.
  • the arrangement of the structured and / or directed sieve guiding or dewatering element it is advantageous if it is not laterally offset or laterally staggered or alternately laterally offset. In principle, these types of arrangement are easy to implement and can easily be adapted to different applications.
  • the structured and / or directional sieve guiding or dewatering element is arranged alternately or in a pattern with a non-structured and / or non-directional sieve guiding or dewatering element.
  • the structured and / or directional wire guiding or dewatering element is flexible and / or firmly supported, the position of which can be adjusted relative to the wire in the second case, for example by moving or pivoting ,
  • the structured and / or directed sieve guiding or dewatering element is subjected to a vacuum.
  • the vacuum is applied at cost, preferably by means of at least one preferably regulated / controlled vacuum box.
  • the structured and / or directed screen guiding or dewatering element can be used as a spreader roller, as a spreader suction device with a herringbone pattern or as a curved spreader bar be designed, since these embodiments can be installed easily and functionally in a sheet forming device.
  • the structured and / or directional screen guiding or dewatering element can be installed in a sheet forming device designed as a hybrid former, with at least one element being attached only on the Fourdrinier side or only on the hybrid former side or on both sides.
  • the invention is based on the object of specifying an improved method and an improved device for producing a fibrous web, in particular paper, cardboard or tissue web, in which the main direction of the fiber can be influenced accordingly in order to achieve certain properties of the end product.
  • This object is achieved according to the invention by a method for producing a fibrous web, in particular paper, cardboard or tissue web, from a fibrous suspension, in which at least zonal pressure gradients are generated in the fibrous suspension during dewatering in the forming zone, corresponding to the main direction of the fiber in the fibrous web to influence.
  • the fiber suspension is subjected to a vacuum during the dewatering in the forming zone.
  • the pressure gradient generation and / or vacuum application in the cross-machine direction is advantageously carried out sectionally.
  • a vacuum chamber sectioned in the transverse direction can be used.
  • the pressure gradient generation and / or vacuum application is preferably controlled and / or regulated.
  • One or more dewatering, formation and / or screen guiding elements can again be used to generate the pressure gradients.
  • the elements described above in connection with the first aspect of the invention can in principle be used again.
  • the fibrous web formed from the fibrous suspension can also be guided over the dewatering, formation and / or sieve guide elements again by means of at least one sieve.
  • Foil strips arranged obliquely with respect to the web running direction can be used as drainage, formation and / or wire guide elements.
  • At least one dewatering box with at least one sheet covering slotted with respect to the web running direction with foil effect can also be used.
  • the sloping webs of the plate covering can therefore be beveled on the discharge side.
  • the drainage box can be vacuumed. According to a practical embodiment of the method according to the invention, a preferably regulated and / or controlled vacuum pressurized drainage box is used.
  • At least one drainage box e.g. of the kind described in connection with the first aspect of the invention, used in combination with at least one step foil.
  • At least one drainage box for example of the type described in connection with the first aspect of the invention, is used in combination with so-called Varioline strips (in particular IBS Varioline system).
  • a corresponding Varioline box can consist, for example, of two different strips, namely a drainage strip, e.g. made of ceramic, and an adjustable last, which can be made of polyethylene, for example.
  • the two strips can be provided at different heights, the height difference depending on the production conditions.
  • the strips can alternate over the box.
  • a slight vacuum for example, pulls the moving sieve down towards the Varioline bar.
  • a wavy movement is generated. This movement as well as the pressure of the water film between the sieve and the Varioline bar creates a controlled activity in the fiber suspension.
  • the drainage rate can be controlled by both the vacuum level and the height difference between the strips. Another way to control drainage is to vary the open area of the box by changing the width of the strips.
  • At least one dewatering, formation and / or wire guide element has a curved surface over which the fiber suspension is guided by means of at least one wire.
  • the radius of curvature of the surface can be, for example, greater than 2 m, in particular greater than 5 m and preferably greater than 10 m.
  • the wrap angle is preferably in a range from about 10 ° to about 30 °.
  • the dewatering, formation and / or screen guiding elements are preferably sectioned and / or sectionally adjustable.
  • the invention is therefore based on the object of specifying a method and a device of the type mentioned at the outset with which the cross profiles of more important product properties, i.e. in particular paper and / or cardboard properties can be improved.
  • a sectional control and / or regulation of the sheet formation by means of sheet formation elements sectioned in the cross machine direction should be possible, which allow important paper and / or cardboard properties such as the formation and in particular L / Q (longitudinal / transverse) ratios such as the TSI (Tensile Stiffness Index), the tear length, SCT etc.
  • a respective change of the setting parameters of the dewatering, formation and / or screen guiding elements which are sectioned and / or sectionally adjustable when viewed in the transverse direction can take place on the basis of offline measurements, in particular stationary.
  • a respective change in the setting parameters of the sectioned and / or sectionally adjustable dewatering, formation and / or screen guiding elements, viewed in the transverse direction, can take place in particular manually, via a controller or via at least one closed control loop.
  • At least one closed control loop is used, which comprises inline detection of the product property to be influenced or a property correlating with it, a control algorithm and the relevant actuator, such as in particular the relevant dewatering, formation and / or screen guide element ,
  • the product property to be influenced can be, for example, the TSI, the fiber orientation, the flow velocity distribution, the formation, etc.
  • a property that correlates well with the target property can also be recorded and be included in the regulation.
  • Most strengths such as tear length, SCT and burst pressure cannot be recorded inline, as this would involve destructive tests.
  • the respective target strength can be calculated on the basis of correlations and, if necessary, corrected using a control system. If necessary, the control can take into account several inline measurement variables, for example the otro-FbM profile.
  • At least one control algorithm for mapping is included in the closed control loop.
  • any of the drainage, formation and / or screen guide elements mentioned above can be used as the respective actuator.
  • the angle of attack of the dewatering, formation and / or wire guide elements in relation to the web running direction can be adjustable, in particular in the plane spanned by the machine running and cross machine directions. It is therefore possible, for example, to intervene by adjusting the run-on angle.
  • Another possibility is to use a drainage box with a plurality of vacuum zones and / or elements which follow one another in the transverse direction and in particular can be used to influence the L / Q ratios.
  • a drainage box with a covering or plate slotted with respect to the web running direction can be used.
  • a drainage box with foil strips arranged at an angle to the web running direction can be used.
  • the vacuums in the individual vacuum zones can preferably be set separately.
  • an intervention by setting suitable vacuums in the individual zones is also possible.
  • Typical values for the vacuum are, for example, in a range from 0 to approximately 50 kPa, preferably in a range from 0 to approximately 25 kPa.
  • values over 50 kPa are also possible; as a rule, they require smaller slot widths and / or screen tensions, but have not been used to date due to excessive vacuum costs and "sheet sealing".
  • the drainage, formation and / or screen guide elements or the drainage box can be provided with at least one slot with a variable slot width.
  • a vacuum application sectioned in the transverse direction can also be provided.
  • rotatable foil strips can also be used. These can, for example, either consist of material that is flexible, or can be sectioned across the width. An intervention is possible in this case by setting the effective foil angle, typical values being in a range from 0 ° to approximately 4 °.
  • the zones which follow one another in the transverse direction can partially overlap. Among other things, this creates a soft profile. Streaking is avoided. Here, too, any combinations of the aforementioned steps are possible.
  • the installation location of the cross-profiled and zoned elements is in particular in the area between the headbox and the waterline.
  • the consistency at the waterline depends on the product, more precisely on the fiber raw material used (fiber length).
  • the consistency is in a range from approximately 0.1% to approximately 5%, preferably in a range from approximately 0.2% to approximately 3.5%.
  • the consistency ranges from about 0.3% to about 7%, and preferably in a range from about 0.5% to about 5%.
  • the same values also have wood pulp, ie wood-like primary fiber with a respective fiber length between long fibers and secondary fiber.
  • wood pulp ie wood-like primary fiber with a respective fiber length between long fibers and secondary fiber.
  • These include, for example, GW (Ground Wood), PGW (Pressurized Ground Wood), TMP, CTMP and RMP (Refined Mechanical Pulp).
  • the particular foil angle can in particular be in a range from 0 ° to approximately 5 ° and preferably in a range from 0 ° to approximately 3 °.
  • the drainage box can also be provided with at least one perforated covering or at least one perforated plate.
  • a drainage box with at least one slotted or perforated covering or plate and in particular several foil boxes can be used, over which the sieve is guided.
  • the fibrous suspension can in particular be subjected to a vacuum in a range from 0 kPa to approximately 50 kPa and preferably in a range from 0 kPa to approximately 25 kPa.
  • the invention is particularly applicable to a four-wire former, a twin-wire former, in particular gap former or hybrid former, or a graphic former.
  • a graphic former can be a former for graphic papers, packaging papers, cardboard, tissue or special papers.
  • control system can e.g. affect only one layer. In certain cases, however, it is advantageous if the control acts on at least two layers.
  • the control system can act on all positions, for example.
  • the invention can advantageously be used to influence at least one of the following properties of the fibrous web: - formation
  • the tear length ratio mentioned is particularly important in the case of sack kraft papers and format papers, such as wood-free copy papers.
  • the object relating to the more general second aspect is also achieved according to the invention by a device for producing a fibrous web, in particular paper, cardboard or tissue web, from a fibrous suspension, with a forming zone and with means by which in the forming zone during dewatering at least zonal pressure gradients are generated for the fiber suspension in order to influence the main fiber direction in the fiber web accordingly.
  • the invention can also be used especially for twin screens.
  • a corresponding oblique slot plate can also be used, for example, on a gap former (eg DuoBase) or a graphic former, for example also with oblique counterblades or strips.
  • a gap former eg DuoBase
  • a graphic former for example also with oblique counterblades or strips.
  • the deflection losses in the slots and the same static pressure (air or wire tension pressure) reduce the jet speed on the wire.
  • the slowing down of the suspension speed on the screen in the machine running direction and in the case of adjacent jets occurs somewhat differently in time, which can lead to shear across the transverse direction (L / Q reduction).
  • FIG. 8 a schematic partial illustration of a forming zone, here comprising a Fourdrinier former, here one
  • FIG. 9 a schematic plan view of an oblique slit plate used to generate the pressure gradient
  • FIGS. 10 to 17 various diagrams which reproduce test results obtained for an inclined support plate suction device with and without vacuum, which are representative of certain paper quality parameters which result directly from the figures;
  • Figure 18 a schematic plan view of a first installation variant of a
  • FIG. 19 a schematic top view of a second installation variant of an arrangement of foil strips arranged obliquely with respect to the machine running direction;
  • FIG. 20 a schematic top view of part of a toothed rack arrangement with a stationary continuous toothed rack and a toothed rack sectioned in the transverse direction;
  • FIG. 21 a schematic top view of part of an arrangement of a plurality of obliquely slotted coverings arranged one behind the other in the direction of wire travel;
  • FIG. 22 a schematic representation of a paper machine with means for transverse profiling provided in the wire section.
  • FIG. 1 shows a section of a top view of a device 1 for improving the properties of a fibrous web 2.1, in particular a paper, cardboard or tissue web, produced from a fibrous suspension 2 in a sheet-forming device which is not shown in detail but is known to the person skilled in the art.
  • the fibrous web 2.1 formed from the fibrous suspension 2 is guided by means of at least one sieve 3.1 over a plurality of sieve guiding and dewatering elements 4 in the direction S of the sieve (arrow), only one sieve guiding or dewatering element 4 being shown in FIG.
  • the sieve guiding or dewatering element 4 is structured and / or directed transversely to the direction of sieve S (arrow) of the sieve 3.1, in order thereby to achieve cross flows Q (arrow) relative to the direction of sieve S of the sieve 3.1 in order to achieve better web properties and higher transverse strengths to create.
  • the structures 5 in the sieve guiding or dewatering element 4 are embodied as depressions 7.1 in FIG. 1, the sieve guiding or dewatering element 4 being designed as a plate 6, in particular a carrier plate.
  • FIG. 2a shows a plan view of two sieve guiding or drainage elements 4 according to the invention and arranged parallel to one another and designed as strips 4.1, in particular carrier strips, with structuring 5 designed as elevations 7.2.
  • the elevations 7.2 can be designed as knobs and / or spherical and / or spherical and / or elongated structures can be formed.
  • FIG. 2b shows a sieve guiding or dewatering element 4 in the direction of sieve travel S (three-dimensional arrow) with a structure 4.1 designed as knobs 8. The at least one sieve is not shown in both FIGS. 2a and 2b.
  • Figures 3a to 3d show further in respective plan view of the invention Siebbowungs- or dewatering elements 4, which are all designed as inclined Kurzfoils 4.2 gebogter in execution or short strips in a straight version 4.3 ', and wherein the at least one screen is not shown.
  • the short foils 4.2 and short strips 4.3 are, as shown in FIGS. 3a and 3b, arranged obliquely and parallel to one another in a number of rows running transversely to the direction of wire travel S (arrow).
  • the short strips 4.3 are arranged in the structure of herringbones (2 rows) running transversely to the direction of sieve S (arrow) together with overlap Ü, offset V and division T at angles o ⁇ and 2 in the direction of sieve S (arrow), whereas in Figure 3d the short strips 4.3 are arranged at an angle ⁇ to one another together with an overlap Ü in the direction of wire travel S (arrow).
  • the structured and / or directional screen guiding or dewatering elements 4 shown in FIGS. 1 to 3d can be installed in a sheet-forming device designed as a hybrid former, wherein they are attached only on the wire side or only on the hybrid former side or on both sides.
  • a hybrid former is known, for example, from the applicant's German published application DE 197 06 940 A1 (PB10504 DE); the disclosure of this published specification is hereby made the content of this description and the hybrid former is therefore no longer explained in more detail.
  • the screen guide or drainage elements 4 shown can also be installed in a sheet-forming device designed as a gap former, and can be attached to only one screen side or to both screen sides.
  • FIGS. 4a to 4c each show two screens in the direction of screen travel S (spatial arrow)
  • Such a gap former (twin-wire former) is known, for example, from German published application DE 40 05 420 A1 (PB04713 DE) of the applicant known; the disclosure of this published specification is hereby made the content of this description and the gap former is no longer explained in more detail.
  • the sieve 3.1 is guided over a rotating element 9 in the form of a roller 10 shown in sections, the surface of the roller 10 being grooved or spirally grooved.
  • the sieve 3.2 is guided by means of a plate 6 or a strip 4.1, which has structuring 5 designed as knobs 8.
  • the rotating element 9 and the sieve 3.1 can rotate or move at the same or different speed (synchronous, forward, trailing) in the same direction or in the opposite direction. Of course, the rotating element 9 can also rotate in a crawl gear, possibly even with an attached, but not shown, cleaning device.
  • both screens 3.1, 3.2 are each guided over a plate 6 or a strip 4.1, which have structures 5 designed as knobs 8. In both figures it can be clearly seen that the knobs are not laterally offset in the wire running direction (FIG. 4b) or staggered laterally offset (FIG. 4c) or alternately laterally offset (FIG. 4c).
  • the elevations (7.2) designed as knobs 8 can also be designed as depressions and / or spherical and / or spherical and / or elongated structures. Both the knobs 8 and the other elevations and depressions that are still possible represent the sieve guiding or dewatering element 4 according to the invention.
  • FIG. 5 shows a top view of a sieve guiding or dewatering element 4 according to the invention, which is designed as short strips 4.3 crossed at an angle ⁇ and attached in a row, and the at least one sieve is not shown.
  • the sieve guiding or dewatering element according to the invention can be arranged alternately or in a pattern with a non-structured and / or non-directional sieve guiding or dewatering element.
  • the sieve guiding or dewatering element according to the invention can also be flexible and / or firmly supported, the position of which in the second case can be adjustable relative to the sieve, for example by moving or pivoting.
  • the sieve guiding or dewatering element according to the invention can be subjected to a vacuum, wherein the vacuum can preferably be applied at least by means of at least one preferably regulated / controlled vacuum box.
  • FIGS. 6 and 7 show two further structured and / or directional sieve guiding or dewatering elements 4 according to the device 1 according to the invention.
  • FIG. 6 a top view of a spreader suction 11 leading a sieve 3.1 with a herringbone pattern is shown, whereas in FIG Screen 3.1 leading and curved spreader bar 12 is shown in a simplified representation.
  • a spreader roller was not shown in the figures, since it is part of the known prior art and is already used in many other tasks.
  • a common feature of all structured and / or directional sieve guiding or dewatering elements is that they can be used with each other in single and / or plurality and / or in combination of different types.
  • this first aspect of the invention provides a method and a device for improving the properties of one in one Sheet-forming device made from a fibrous suspension, in particular a paper, cardboard or tissue web, is created, the properties which require an increased fiber orientation transversely to the wire running direction of the screen being improved, but without the properties resulting from a stronger relative movement between the Fibrous suspension and the at least one sieve of the sheet forming device benefit significantly.
  • a method and an apparatus for producing a fibrous web, in particular paper, cardboard or tissue web, from a fibrous suspension are generally specified, in which at least zonal pressure gradients are generated in the fibrous suspension during dewatering in the forming zone in order to to influence the main fiber direction in the fibrous web accordingly.
  • FIG. 8 shows a schematic partial representation of a forming zone 14, here a four-wire former, of an exemplary embodiment of a device for producing a fibrous web, which is provided with means for generating at least zonal pressure gradients.
  • a sieve 16 can be seen here, which is guided over a sieve table 18, a drainage box 20 with two plate coverings or plates 22, 24 slotted obliquely with respect to the machine or web running direction, and a plurality of foil boxes 26.
  • the drainage box 20 is provided with a drain 28.
  • the drainage box 20 can be vacuumed, the fiber suspension being able to be acted upon, for example, by a vacuum in a range from 0 kPa to approximately 50 kPa and preferably in a range from 0 kPa to approximately 25 kPa.
  • FIG. 9 shows a schematic plan view of an exemplary embodiment of an oblique slit plate 30 used to generate the pressure gradient, the slits 32 of which in the present case are inclined by 45 ° with respect to the machine running direction L.
  • the surface of the oblique slot plate 30 facing the sieve can be curved.
  • the radius of curvature of the surface can be, for example, greater than 2 m, in particular greater than 5 m and preferably greater than 10 m.
  • FIGS. 10 to 17 show various diagrams which reproduce test results obtained for an inclined slot plate suction device with and without vacuum, which are representative of certain paper quality parameters which result directly from FIGS. 10 to 17.
  • FIG. 18 shows a schematic plan view of a first installation variant of an exemplary arrangement (SSPS) of foil strips or inclined slots arranged obliquely with respect to the machine running direction.
  • SSPS exemplary arrangement
  • two groups of foil strips 34 and 36 are provided.
  • the mold strips 34 of one group are oriented differently than the mold strips 36 of the other group.
  • Foil strips 34 and 36 have a run-off slope in the range from 0 ° to 5 °.
  • FIG. 19 shows a schematic plan view of a second installation variant of an exemplary arrangement of foil strips or inclined slots 36 arranged obliquely with respect to the machine running direction.
  • two groups of foil strips 36 are again provided.
  • the foils 36 of these two groups are aligned in the same way.
  • FIG. 20 shows a schematic partial plan view of a toothed rack arrangement 38 with a stationary, continuous toothed rack and a toothed rack 42 sectioned in the transverse direction. As can be seen from FIG. 20, the toothed rack arrangement 38 extends transversely to the wire running direction L.
  • Different sections i are defined by the different adjustable, sectional toothed rack segments 44 of the sectioned toothed rack 42.
  • the toothed rack segments 44 are each assigned an actuator 46, via which the relevant toothed rack segment 44 can be adjusted in the desired manner.
  • the stationary, continuous toothed rack 40 and the various toothed rack segments 44 act together in the manner shown, the toothed rack segments 44 being adjustable in the running direction L in the present case.
  • FIG. 21 shows a schematic top view of part of an arrangement of a plurality of obliquely slotted coverings 48, 50 and 52 arranged one behind the other in the running direction L of the screen.
  • the coverings 48, 50 and 52 each extend transversely to the wire running direction L.
  • Their slots 54 are each inclined with respect to the wire running direction L.
  • the slots 54 of a respective covering 48, 50 and 52 can be directed parallel to one another and / or also differently, at least in sections.
  • the slots 54 can have the same length and / or a different length at least in sections.
  • the orientation and length of the slots 54 of one covering can differ from those of the slots 54 of another covering, but this is not mandatory. For the rest, they can in particular also be provided again as previously described in detail.
  • the slot width b can be, for example, in a range from approximately 10 mm to approximately 100 mm, ie have a slot width in the running direction in the range from 14 mm to 140 mm, preferably from 25 mm to 100 mm.
  • a zone separation parallel to the oblique slots 54 can be provided at each of the locations 56.
  • FIG. 22 shows a schematic representation of a purely exemplary embodiment of a paper machine with means for transverse profiling provided in the wire section 58.
  • the pulp suspension 62 supplied by a headbox 60 is placed on a sieve 64, which in the sieve section 58 has a sieve table 66, a suction box 68 with the relevant elements for cross profile control, e.g. guided at least one foil box 70, at least one flat suction device 72 and one screen suction roller 74.
  • the fibrous web or paper web runs through a press section 76, a drying section 78 and a smoothing device 80, in order to then be fed to a roller 82.
  • a controller 86 In the area of the screen suction roller 74, the press party 76, the dryer section 78, the smoothing device 80 and, for example, also the roller 82, scanning sensors 84 are provided, which are connected to a controller 86. Via the regulator 86, a valve arrangement 88 can be controlled, via which various sections of the suction box 60 can be acted upon by a vacuum via a vacuum generator 90.

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Abstract

Die Erfindung betrifft gemäß einem ersten Aspekt ein Verfahren und eine Vorrichtung (1) zur Verbesserung der Eigenschaften einer in einer Blattbildungseinrichtung aus einer Faserstoffsuspension (2) hergestellten Faserstoffbahn (2.1), insbesondere einer Papier-, Karton- oder Tissuebahn, wobei die sich aus der Faserstoffsuspension (2) bildende Faserstoffbahn (2.1) mittels mindestens eines Siebs (3.1, 3.2) über eine Vielzahl von Siebführungs- und Entwässerungselementen (4) in Sieblaufrichtung (S) geführt wird beziehungsweise ist. Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass in der Faserstoffsuspension (2) Querströmungen (Q) relativ zur Sieblaufrichtung (S) Des Siebs (3.1, 3.2) zwecks Erreichung besser Bahneigenschaften und höherer Querfestigkeiten erzeugt werden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung (1) ist dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Siebführungs- oder Entwässerungselement (4) quer zur Sieblaufrichtung (S) strukturiert und/oder gerichtet ist, um dadurch Querströmungen (Q) relativ zur Sieblaufrichtung (S) des Siebs (3.1, 3.2) zwecks Erreichung besserer Bahneigenschaften und höherer Querfestigkeiten zu erzeugen.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Verbesserung der Eigenschaften einer in einer Blattbildungseinrichtung hergestellten Faserstoffbahn
Die Erfindung betrifft gemäß einem ersten Aspekt ein Verfahren zur Verbesserung der Eigenschaften einer in einer Blattbildungseinrichtung aus einer Faserstoffsuspension hergestellten Faserstoffbahn, insbesondere einer Papier-, Karton- oder Tissuebahn, wobei die sich aus der Faserstoffsuspension bildende Faserstoffbahn mittels mindestens eines Siebs über eine Vielzahl von Siebfuhrungs- und Entwässerungselementen in Sieblaufrichtung geführt wird. Weiterhin betrifft die Erfindung gemäß diesem ersten Aspekt eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Der Begriff „Faserstoff" wird im Rahmen dieser Beschreibung für Faserstoff aus Zellstoff, Holzstoff, Altpapier, einer Mischung und künstlichen Fasern verwendet.
Gemäß einem zweiten, allgemeineren Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere Papier-, Karton- oder Tissuebahn, aus einer Faserstoffsuspension.
Die Eigenschaften (Qualität) einer aus einer Faserstoffsuspension hergestellten Faserstoffbahn werden maßgeblich von Relativbewegungen zwischen der Faserstoffsuspension und dem mindestens einen Sieb der Blattbildungseinrichtung bestimmt. So verbessern sich die Formation und der Berstdruck mit zunehmender Differenz zwischen Strahl- und Siebgeschwindigkeit (|Δv| = |vstrah, - vSieb|) bis zu einem Optimum. Andere Eigenschaften, wie zum Beispiel die für Liner und Testliner wichtige Kenngröße SCTquer (Short Span Compression Test), haben ihr Maximum etwa bei |Δv| = 0 m/min. Dies gilt unabhängig vom Formerkonzept. Weiterhin werden die Eigenschaften einer aus einer Faserstoffsuspension hergestellten Faserstoffbahn auch durch die Siebspannung bestimmt, wobei generell gilt: eine Verringerung der Siebspannung führt zu einer Erhöhung der Turbulenz am Langsieb, in der Entwässerungszone und/oder in der Formierzone.
Bei Papiermaschinen für graphische Papiere werden teilweise Schüttelvorrichtungen eingesetzt, um durch die zusätzlich erzeugte Scherbeanspruchung die Formation zu verbessern.
Eine derartige Schüttelvorrichtung, in Fachkreisen auch Schüttelbock genannt, ist beispielsweise aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 197 04 730 A1 (PB10484 DE) des Anmelders bekannt. Die offenbarte Schüttelvorrichtung zum Hin- und Herbewegen eines Körpers entlang einer Achse desselben, insbesondere einer Walze einer Papiermaschine, weist einen ersten, mit dem Körper in Richtung der Körperachse verbundenen Exzenterantrieb mit einem ersten Motor und einer ersten Schüttelfrequenz und einen zweiten, mit dem Körper in Richtung der Körperachse verbundenen Exzenterantrieb mit einem zweiten Motor und einer zweiten Schüttelfrequenz auf, wobei die Exzenterlage der zwei Exzenterantriebe gegeneinander verstellbar ist, um den Hub der Hin- und Herbewegung des Körpers einzustellen. Die Schüttelvorrichtung weist weiterhin eine Regeleinrichtung auf, mittels der die Winkellage des zweiten Motors durch eine von der Winkellage des ersten Motors abhängige Folgeregelung einstellbar geregelt ist.
Nachteilhaft an den bekannten Schüttelvorrichtungen ist, dass sich die Formation mit der zweifachen Schüttelfrequenz periodisch ändert. Im Beispiel: Bei einer Schüttelfrequenz von f = 300 1/min und einer Siebgeschwindigkeit von v = 900 m/min bewegt sich das Sieb zwischen maximaler und minimaler Querbeschleunigung um 0,75 m weiter.
In der DE 297 14 908 U1 ist ein Formierschuh mit Durchbrüchen beschrieben, die in ihrer Erstreckung quer zur Maschinenlaufrichtung höchstens halb so groß sind wie die Siebbreite. Die beispielsweise schlitzartigen Durchbrüche sind mit mindestens einer ihrer Hauptachsen zur Sieblaufrichtung geneigt. Die Durchbrüche können quer zur Sieblaufrichtung zueinander versetzt sein. Der Formierschuh kann mit einer gekrümmten Oberfläche versehen und besaugt sein.
Es ist also eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verbesserung der Eigenschaften einer in einer Blattbildungseinrichtung aus einer Faserstoffsuspension hergestellten Faserstoffbahn, insbesondere einer Papier-, Karton- oder Tissuebahn, darzustellen, wobei die Eigenschaften, die eine verstärkte Faserausrichtung quer zur Sieblaufrichtung des Siebs benötigen, verbessert werden, ohne jedoch die Eigenschaften, die von einer stärkeren Relativbewegung zwischen der Faserstoffsuspension und dem mindestens einen Sieb der Blattbildungseinrichtung profitieren, wesentlich zu beeinträchtigen. Zu den erstgenannten Eigenschaften (Querfestigkeiten) zählen zum Beispiel SCTquer, Reißlängequer und Biegesteifigkeitquer, wohingegen zu den zweitgenannten Eigenschaften zum Beispiel die Formation zählt.
Der Begriff „Eigenschaften" wird im Rahmen dieser Beschreibung sowohl für die vollständige Faserstoffbahn als auch für mindestens einen lokalen Bereich daraus verwendet.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass in der Faserstoffsuspension Querströmungen relativ zur Sieblaufrichtung des Siebs zwecks Erreichung besserer Bahneigenschaften und höherer Querfestigkeiten erzeugt werden. Diese Querströmungen unterwerfen die Faserstoffsuspension zusätzlichen Scher- beanspruchungen, die vorhandene Faserflocken aufreißen und eine stärkere Faserausrichtung quer zur Sieblaufrichtung des Siebs mit dem Ergebnis besserer Bahneigenschaften und höherer Querfestigkeiten bewirken.
Vorzugsweise werden die Querströmungen mittels mindestens einem in quer zur Sieblaufrichtung strukturierten und/oder gerichteten Siebfuhrungs- oder Entwässe- rungselement erzeugt, da durch dieses Element quer zur Sieblaufrichtung wirkende hydrodynamische Impulse in die Faserstoffsuspension eingeleitet werden, welche die genannte stärkere Faserausrichtung hervorrufen.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass mindestens ein Siebfuhrungs- oder Entwässerungselement quer zur Sieblaufrichtung strukturiert und/oder gerichtet ist, um dadurch Querströmungen relativ zur Sieblaufrichtung des Siebs zwecks Erreichung besserer Bahneigenschaften und höherer Querfestigkeiten zu erzeugen.
Die Strukturierungen in dem Siebfuhrungs- oder Entwässerungselement sind bevorzugt als Vertiefungen und/oder als Erhebungen ausgebildet, wobei die Erhebungen als Noppen und/oder ballige und/oder kalottenförmige und/oder längliche Strukturierungen ausgebildet sind. Diese Ausbildungsarten stellen ein wirksames Medium zur Erzeugung von Querströmungen relativ zur Sieblaufrichtung des Siebs in der Faserstoffsuspension dar und sind überdies noch kostengünstig herstellbar und betreibbar.
Das Siebfuhrungs- oder Entwässerungselement kann in bevorzugter Ausführung als eine Platte, insbesondere Trägerplatte, als eine Leiste, insbesondere Trägerleisten, als schräg stehende Kurzfoils in vorzugsweise gebogter Ausführung oder Kurzleisten in vorzugsweise gerader Ausführung oder als ein rotierendes Element wie eine gerillte oder spiralförmig gerillte Walze ausgebildet sein, da diese Ausführungsarten problemlos in eine Blattbildungseinrichtung eingebaut werden können. Weiterhin können sich das rotierende Element und das Sieb mit gleicher oder ungleicher
Geschwindigkeit (Gleichlauf, Vorlauf, Nachlauf) in gleicher Richtung oder in gegenläufiger Richtung drehen beziehungsweise bewegen. Natürlich kann sich das rotierende Element auch in einem Kriechgang drehen, eventuell sogar mit angebrachter Reinigungsvorrichtung. Hinsichtlich der Anordnung des strukturierten und/oder gerichteten Siebfuhrungs- oder Entwässerungselements ist es von Vorteil, wenn es in Sieblaufrichtung seitlich nicht versetzt oder seitlich versetzt gestaffelt oder seitlich versetzt alternierend angeordnet ist. Diese Anordnungsarten sind prinzipiell leicht realisierbar und können ohne weiteres an verschiedene Anwendungsfälle angepasst werden.
Hinsichtlich der Erzeugung von Querströmungen relativ zur Sieblaufrichtung des Siebs ist es auch vorteilhaft, wenn das strukturierte und/oder gerichtete Siebführungsoder Entwässerungselement im Wechsel oder in einem Muster mit einem nicht strukturierten und/oder nicht gerichteten Siebfuhrungs- oder Entwässerungselement angeordnet ist. Durch diese Anordnung können ohne größere Investitions- und Betriebskosten geringere und/oder kontrollierbarere Querströmungen relativ zur Sieblaufrichtung des Siebs zur Erzeugung besserer Bahneigenschaften und höherer Querfestigkeiten erzeugt werden.
Um die Querströmungen relativ zur Sieblaufrichtung des Siebs in der Faserstoffsuspension merklich zu erhöhen, ist das strukturierte und/oder gerichtete Siebfuhrungs- oder Entwässerungselement nachgiebig und/oder fest abgestützt, wobei dessen Positionen im zweiten Fall relativ zum Sieb einstellbar ist, beispielsweise durch Verschieben oder Verschwenken.
Um weiterhin eine Intensivierung der Querströmungen relativ zur Sieblaufrichtung des Siebs zu erreichen, ist das strukturierte und/oder gerichtete Siebfuhrungs- oder Entwässerungselement mit Vakuum beaufschlagt. Die Vakuumbeaufschlagung erfolgt unter Kostenpunkten bevorzugter weise mittels mindestens eines vorzugsweise geregelten/gesteuerten Vakuumkastens.
Das strukturierte und/oder gerichtete Siebfuhrungs- oder Entwässerungselement kann in weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung als eine Breitstreckwalze, als ein Breitstrecksauger mit Fischgrätmuster oder als eine gebogene Breitstreckleiste ausgebildet sein, da auch diese Ausführungsarten problemlos und funktionsfähig in eine Blattbildungseinrichtung eingebaut werden können.
Das strukturierte und/oder gerichtete Siebfuhrungs- oder Entwässerungselement kann in einer als Hybridformer ausgebildeten Blattbildungseinrichtung eingebaut sein, wobei wenigstens ein Element nur auf der Langsiebseite oder nur auf der Hybridformerseite oder auf beiden Seiten angebracht ist.
Jedoch kann es auch in einer als Spaltformer ausgebildeten Blattbildungseinrichtung eingebaut sein, und dabei wenigstens ein Element nur auf einer Siebseite oder auf beiden Siebseiten angebracht sein.
Gemäß dem zweiten allgemeineren Aspekt liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren sowie eine verbesserte Vorrichtung zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere Papier-, Karton- oder Tissuebahn, anzugeben, bei denen die Faserhauptrichtung zur Erzielung bestimmter Eigenschaften des Endprodukts entsprechend beeinflussbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere Papier-, Karton- oder Tissuebahn, aus einer Faserstoffsuspension, bei dem während der Entwässerung in der Formierzone in der Faserstoffsuspension zumindest zonale Druckgradienten erzeugt werden, um die Faserhauptrichtung in der Faserstoffbahn entsprechend zu beeinflussen.
Aufgrund dieser Ausgestaltung ist es beispielsweise möglich, an der Stoßkante einen Staudruck zu erhalten. Dabei wird ein erhöhter Siebverschleiß in Kauf genommen.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Faserstoffsuspension während der Entwässerung in der Formierzone mit Vakuum beaufschlagt. Vorteilhafterweise erfolgt die Druckgradientenerzeugung und/oder Vakuumbeaufschlagung in Maschinenquerrichtung betrachtet sektional. So kann insbesondere eine in Querrichtung sektionierte Vakuumkammer verwendet werden.
Die Druckgradientenerzeugung und/oder Vakuumbeaufschlagung erfolgt vorzugsweise gesteuert und/oder geregelt.
Zur Erzeugung der Druckgradienten können wieder eine oder mehrere Entwässe- rungs-, Formations- und/oder Siebführungselemente verwendet werden. Dabei können grundsätzlich insbesondere wieder die zuvor im Zusammenhang mit dem ersten Aspekt der Erfindung beschriebenen Elemente verwendet werden.
Die sich aus der Faserstoffsuspension bildende Faserstoffbahn kann auch wieder mittels wenigstens eines Siebes über die Entwässerungs-, Formations- und/oder Siebführungselemente geführt werden.
Als Entwässerungs-, Formations- und/oder Siebführungselemente können insbesondere bezüglich der Bahnlaufrichtung schräg angeordnete Foilleisten eingesetzt werden.
Zur Entwässerung, Formation und/oder Siebführung kann insbesondere auch wenigstens ein Entwässerungskasten mit wenigstens einem bezüglich der Bahnlaufrichtung schräg geschlitzten Plattenbelag mit Foilwirkung verwendet werden. Die schräg verlaufenden Stege des Plattenbelages können also auf der Ablaufseite angeschrägt sein. Optional kann der Entwässerungskasten mit Vakuum beaufschlagt werden. Gemäß einer praktischen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein vorzugsweise geregelter und/oder gesteuerter Vakuum beaufschlagter Entwässerungskasten verwendet.
Vorteilhafterweise wird wenigstens ein Entwässerungskasten, z.B. der im Zusammenhang mit dem ersten Aspekt der Erfindung beschriebenen Art, in Kombination mit wenigstens einem Stufenfoil verwendet.
Von Vorteil ist auch, wenn wenigstens ein Entwässerungskasten, beispielsweise der im Zusammenhang mit dem ersten Aspekt der Erfindung beschriebenen Art, in Kombination mit so genannten Varioline-Leisten (insbesondere IBS-Varioline-System) verwendet wird. Ein entsprechender Varioline-Kasten kann beispielsweise aus zwei verschiedenen Leisten bestehen, nämlich aus einer Entwässerungsleiste, z.B. aus Keramik, und einer verstellbare Leisten, die beispielsweise aus Polyethylen bestehen kann. Die beiden Leisten können in unterschiedlicher Höhe vorgesehen sein, wobei der Höhenunterschied von den Produktionsbedingungen abhängt. Die Leisten können sich über den Kasten abwechseln. Ein beispielsweise angelegtes geringes Vakuum zieht das bewegte Sieb nach unten in Richtung der Varioline-Leiste. Es wird eine wellenförmige Bewegung erzeugt. Diese Bewegung sowie der Druck des Wasserfilms zwischen dem Sieb und der Varioline-Leiste erzeugt eine kontrollierte Aktivität in der Faserstoff Suspension. Die Entwässerungsrate kann sowohl durch den Vakuumpegel als auch durch die Höhendifferenz zwischen den Leisten kontrolliert werden. Eine weitere Möglichkeit zur Kontrolle der Entwässerung besteht in einer Variation des offenen Bereichs des Kastens durch eine Änderung der Breite der Leisten.
Von Vorteil ist auch, wenn wenigstens ein Entwässerungs-, Formations- und/oder Siebführungselement eine gekrümmte Fläche besitzt, über die die Faserstoffsuspension mittels wenigstens eines Siebs geführt wird. Der Krümmungsradius der Fläche kann beispielsweise größer als 2 m, insbesondere größer als 5 m und vorzugsweise größer als 10 m sein.
Der Umschlingungswinkel liegt vorzugsweise in einem Bereich von etwa 10° bis etwa 30°.
Die Entwässerungs-, Formations- und/oder Siebführungselemente sind in Querrichtung betrachtet vorzugsweise sektioniert und/oder sektional einstellbar.
Alle bei Papier und Karton erfassten Kennwerte wie beispielsweise die Struktureigenschaften Porosität, Faserorientierung, Formation sowie Festigkeitseigenschaften variieren über die Maschinenbreite. Ursache sind z.B. Ungleichmäßigkeiten in der Blattbildung und -trocknung, was insbesondere einen unterschiedlichen Schrumpf über die Bahnbreite mit sich bringen kann. Die Querprofile sind zum Teil so schlecht, dass beispielsweise für Randrollen schlechtere Preise erlöst werden oder diese im Extremfall Ausschuss bilden.
Gemäß einem dritten Aspekt liegt der Erfindung demzufolge die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, mit denen die Querprofile wichtigerer Produkteigenschaften, d.h. insbesondere Papier- und/oder Kartoneigenschaften, verbessert werden können. Dabei soll zur Verbesserung der Querprofile insbesondere eine sektionale Steuerung und/oder Regelung der Blattbildung mittels in Maschinenquerrichtung sektionierten Blattbildungselementen möglich sein, die es gestatten, wichtige Papier- und/oder Kartoneigenschaften wie die Formation und insbesondere L/Q (Längs/Quer)- Verhältnisse wie des TSI (Tensile-Stiffness-lndex), der Reißlänge, SCT usw. zu beeinflussen.
Diese Aufgabe wird durch eine bevorzugte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Einstellparameter der in Querrichtung betrachtet sektionierten und/oder sektional einstellbaren Entwässerungs-, Formations- und/oder Siebführungselemente zur Beeinflussung eines jeweiligen Eigenschaftsquerprofils der Faserstoffbahn entsprechend verändert werden.
Durch eine entsprechende Variation der Einstellparameter über der Breite kann also Profilproblemen wirksam begegnet werden.
Gemäß einer zweckmäßigen praktischen Ausgestaltung kann eine jeweilige Änderung der Einstellparameter der in Querrichtung betrachtet sektionierten und/oder sektional einstellbaren Entwässerungs-, Formations- und/oder Siebführungselemente auf der Basis von Offline-Messungen, insbesondere stationär erfolgen.
Dabei kann eine jeweilige Änderung der Einstellparameter der in Querrichtung betrachtet sektionierten und/oder sektional einstellbaren Entwässerungs-, Formationsund/oder Siebführungselemente insbesondere manuell, über eine Steuerung oder über wenigstens einen geschlossenen Regelkreis erfolgen.
Gemäß einer bevorzugten zweckmäßigen Ausgestaltung wird wenigstens ein geschlossener Regelkreis eingesetzt, der eine Inline-Erfassung der zu beeinflussenden Produkteigenschaft oder einer mit dieser korrelierenden Eigenschaft, einen Regelalgorithmus und das betreffende Stellglied, wie insbesondere das betreffende Entwässerungs-, Formations- und/oder Siebführungselement, umfasst.
Bei der zu beeinflussenden Produkteigenschaft kann es sich beispielsweise um den TSI, die Faserorientierung, die Strömungsgeschwindigkeitsverteilung, die Formation, usw. handeln.
Wie bereits erwähnt, kann anstelle der zu beeinflussenden Produkteigenschaft insbesondere auch eine mit der Zieleigenschaft gut korrelierende Eigenschaft erfasst und in die Regelung mit einbezogen werden. Hierzu seien die folgenden Beispiele genannt: Die meisten Festigkeiten wie Reißlänge, SCT und Berstdruck lassen sich nicht inline erfassen, da dies zerstörende Prüfungen mit sich bringen würde. Auf der Basis von z.B. der Faserorientierung kann aufgrund von Korrelationen die jeweilige Zielfestigkeit berechnet und gegebenenfalls über eine Regelung korrigiert werden. Falls erforderlich, kann die Regelung dabei mehrere Inline-Messgrößen berücksichtigen, z.B. zusätzlich das otro-FbM-Profil.
In bestimmten Fällen ist es auch von Vorteil, wenn in den geschlossenen Regelkreis wenigstens ein Regelalgorithmus für ein Mapping, insbesondere mit entsprechender Anpassung, mit einbezogen ist.
Als jeweiliges Stellglied kann, wie bereits erwähnt, insbesondere wieder jedes beliebige der zuvor genannten Entwässerungs-, Formations- und/oder Siebfüh- rungselemente eingesetzt werden.
Dabei kann beispielsweise der Anstellwinkel der Entwässerungs-, Formationsund/oder Siebführungselemente zur Bahnlaufrichtung einstellbar sein, und zwar insbesondere in der durch die Maschinenlauf- und Maschinenquerrichtung aufge- spannten Ebene. Es ist also beispielsweise ein Eingriff über ein Einstellen des Auflaufwinkels möglich.
Eine weitere Möglichkeit besteht in der Verwendung eines Entwässerungskastens mit mehreren in Querrichtung aufeinander folgenden Vakuumzonen und/oder -elementen, über die insbesondere die L/Q-Verhältnisse beeinflussbar sind.
Es kann beispielsweise ein Entwässerungskasten mit einem bezüglich der Bahnlaufrichtung schräg geschlitzten Belag oder Platte verwendet werden. Überdies ist beispielsweise auch die Verwendung eines Entwässerungskastens mit schräg zur Bahnlaufrichtung angeordneten Foilleisten denkbar. Die Vakua in den einzelnen Vakuumzonen sind vorzugsweise getrennt einstellbar. Es ist also beispielsweise auch ein Eingriff durch Einstellen geeigneter Vakua in den einzelnen Zonen möglich. Typische Werte für das Vakuum liegen beispielsweise in einem Bereich von 0 bis etwa 50 kPa, vorzugsweise in einem Bereich von 0 bis etwa 25 kPa. Jedoch sind auch Werte über 50 kPa möglich; sie bedingen im Regelfall kleinere Schlitzweiten und/oder Siebspannungen, werden bisher jedoch wegen zu hoher Vakuakosten und „Sheet Sealing" nicht verwendet.
Gemäß einer abgewandelten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens können die Entwässerungs-, Formations- und/oder Siebführungselemente bzw. der Entwässerungskasten mit zumindest einem Schlitz mit veränderbarer Schlitzweite versehen sein.
Zusätzlich zu einer veränderbaren Schlitzweite kann auch eine in Querrichtung sektionierte Vakuumbeaufschlagung vorgesehen sein.
In bestimmten Fällen ist es jedoch von Vorteil, wenn nur die Schlitzweite veränderbar ist, d.h. keine in Querrichtung sektionierte Vakuumbeaufschlagung erfolgt.
Es können insbesondere auch verdrehbare Foilleisten verwendet werden. Diese können beispielsweise entweder aus verbiegungsweichem Material bestehen oder über die Breite sektioniert sein. Ein Eingriff ist in diesem Fall durch Einstellen des wirksamen Foilwinkels möglich, wobei typische Werte in einem Bereich von 0° bis etwa 4° liegen.
Alternativ oder zusätzlich können die in Querrichtung aufeinander folgenden Zonen sich teilweise überlappen. Damit wird unter anderem eine weiche Profilierung erzielt. Eine Streifenbildung wird vermieden. Es sind auch hier wieder beliebige Kombinationen der zuvor genannten Schritte möglich.
Der Einbauort der querprofilierten und in Zonen aufgeteilten Elemente liegt insbe- sondere im Bereich zwischen dem Stoffauflauf und der Wasserlinie. Als Einsatzbereich kann grob der Stoff dichtebereich von 0,1 % bis 7 % in Betracht gezogen werden. Die an der Wasserlinie vorliegende Stoffdichte hängt vom Produkt, genauer vom verwendeten Faserrohstoff (Faserlänge) ab.
Bei Sackpapier aus langfaserigem Rohstoff wie wenig gemahlenem Langfaserzellstoff liegt die Stoffdichte in einem Bereich von etwa 0,1 % bis etwa 5 %, vorzugsweise in einem Bereich von etwa 0,2 % bis etwa 3,5 %.
Bei auf Sekundärfaserstoff basierenden Produkten liegt die Stoffdichte in einem Bereich von etwa 0,3 % bis etwa 7 % und vorzugsweise in einem Bereich von etwa 0,5 % bis etwa 5 %. Gleiche Werte weist auch Holzstoff, also holzartiger Primärfaserstoff mit einer jeweiligen Faserlänge zwischen Langfasern und Sekundärfaserstoff auf. Hierzu gehören beispielsweise auch GW (Ground Wood), PGW (Pressurized Ground Wood), TMP, CTMP und RMP (Refined Mechanical Pulp).
Der jeweilige Foilwinkel kann insbesondere in einem Bereich von 0° bis etwa 5° und vorzugsweise in einem Bereich von 0° bis etwa 3° liegen.
Der Entwässerungskasten kann grundsätzlich auch mit wenigstens einem gelochten Belag oder wenigstens einer gelochten Platte versehen sein.
Gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens können beispielsweise ein Siebtisch, ein Entwässerungskasten mit wenigstens einem geschlitzten oder gelochten Belag oder Platte und insbesondere mehrere Foilkästen verwendet werden, über die das Sieb geführt wird. Die Faserstoffsuspension kann insbesondere mit Vakuum in einem Bereich von 0 kPa bis etwa 50 kPa und vorzugsweise in einem Bereich von 0 kPa bis etwa 25 kPa beaufschlagt werden.
Die betreffenden Elemente können also insbesondere in den folgenden Bereichen eingesetzt werden:
- im Formierungsprozess der Fasern, d.h. in einem Bereich, in dem die Fasern noch beweglich sind, der Immobilitätspunkt also noch nicht erreicht ist. Dies gilt allgemein für den Bereich der mittleren Stoff dichte von 0,1 % bis etwa 7
%, vorzugsweise 0,5 % bis etwa 5 %;
- insbesondere bei AP (Altpapier)-haltigen Stoff Sorten (z.B. Liner, Karton, graphische Papiere), mit einer mittleren Stoffdichte c von: 0,3 % ≤ c ≤l % (s3 g/l ≤c 70 g/l); und - bei Sackkraftpapieren: 0,1 % ≤c <4 %
Die Erfindung ist insbesondere bei einem Langsiebformer, einem Doppelsiebformer, insbesondere Gap-Former oder Hybrid-Former, oder einem graphischen Former anwendbar. Ein graphischer Former kann definitionsgemäß ein Former für graphische Papiere, Verpackungspapiere, Karton, Tissue oder Spezialpapiere sein.
Überdies ist die Erfindung im Vorteil auch bei einer Maschine mit mehreren Blattbildungseinrichtungen für mehrlagige Produkte, insbesondere zur Reduzierung der Curl-Neigung, anwendbar. Dabei kann die Steuerung bzw. Regelung z.B. nur auf eine Lage wirken. In bestimmten Fällen ist es jedoch von Vorteil, wenn die Steuerung bzw. Regelung auf zumindest zwei Lagen wirkt. Dabei kann die Steuerung bzw. Regelung beispielsweise auf alle Lagen wirken.
Die Erfindung kann vorteilhafterweise zur Beeinflussung wenigstens einer der folgenden Eigenschaften der Faserstoffbahn angewendet werden: - Formation
- Reißlängenverhältnis RL/RQ
Das genannte Reißlängenverhältnis ist besonders wichtig bei Sackkraftpapieren und Formatpapieren, wie holzfreien Kopierpapieren.
Die den allgemeineren zweiten Aspekt betreffende Aufgabe wird nach der Erfindung überdies gelöst durch eine Vorrichtung zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere Papier-, Karton- oder Tissuebahn, aus einer Faserstoffsuspension, mit einer Formierzone und mit Mitteln, durch die während der Entwässerung in der Formierzone in der Faserstoffsuspension zumindest zonale Druckgradienten erzeugt werden, um die Faserhauptrichtung in der Faserstoffbahn entsprechend zu beeinflussen.
Bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Mit der Erfindung kann neben RL und der Formation insbesondere auch das TSI- Verhalten (TSI = Tensile-Stiffness-Index) in der gewünschten Weise beeinflusst werden.
Bei einem gemäß der Erfindung ausgelegten Schrägschlitzplattenbelag wurde eine Reduktion des Längs/Querverhältnisses von z.B. 0,3 bis 0,5 erreicht.
Die Erfindung ist, wie bereits erwähnt, speziell auch für Doppelsiebe anwendbar.
Eine entsprechende Schrägschlitzplatte ist beispielsweise auch an einem Gapformer (z.B. DuoBase) oder einem graphischen Former einsetzbar, beispielsweise auch mit schrägen Gegenblades oder -leisten. Bei niedrigen Umschlingungswinkeln insbesondere in einem Bereich von etwa 10 bis etwa 30° tritt ein günstiger Effekt einer L/Q-Reduzierung auf. So wird durch die Umlenkverluste in den Schlitzen und bei gleichem statischem Druck (Luft- bzw. Siebspannungsdruck) die Strahlgeschwindigkeit auf dem Sieb reduziert. Bei einer schrägen Anordnung von Leisten erfolgt die durch das Abbremsen bedingte Verringerung der Suspensionsgeschwindigkeit auf dem Sieb in Maschinenlaufrichtung und bei benachbarten Strahlen zeitlich etwas unterschiedlich, was zu einer Scherung über die Querrichtung (L/Q-Verringerung) führen kann.
Es sind beliebige Kombinationen gesteuert und/oder geregelter Entwässerungs-, Formations- und/oder Siebführungselemente untereinander und auch mit bekannten, nicht quer strukturierten Entwässerungs-, Formations- und/oder Siebführungselementen möglich. So sind beispielsweise die folgenden Ausführungsformen denkbar: - gleichartige Elemente folgen in Maschinenlaufrichtung
- seitlich nicht versetzt
- seitlich versetzt gestaffelt
- seitlich versetzt alternierend
- querstrukturierte Elemente im Wechsel mit nicht querstrukturierten Elementen.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und nachstehend noch zu erläuternden Merkmale der Erfindung nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung; in dieser zeigen: Figuren 1 bis 7: verschiedene Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einer Vielzahl von Siebfuhrungs- und Entwässerungselementen; Figur 8: eine schematische Teildarstellung einer hier einen Langsiebformer umfassenden Formierzone, hier eines
Langsieb-Formers, einer beispielhaften Ausführungsform einer Vorrichtung zur Herstellung einer Faserstoffbahn, die mit Mitteln für eine zumindest zonale Druckgradientenerzeugung versehen ist; Figur 9: eine schematische Draufsicht einer der Druckgradientenerzeugung dienenden Schrägschlitzplatte; Figuren 10 bis 17: verschiedene Diagramme, die für einen Schrägstützplatten- sauger mit und ohne Vakuum erhaltene Versuchsergebnisse wiedergeben, die für bestimmte, sich unmittelbar aus den Fi- guren ergebende Papierqualitätsparameter repräsentativ sind;
Figur 18: eine schematische Draufsicht einer ersten Einbauvariante einer
Anordnung von bezüglich der Maschinenlaufrichtung schräg angeordneten Foilleisten;
Figur 19: eine schematische Draufsicht einer zweiten Einbauvariante einer Anordnung von bezüglich der Maschinenlaufrichtung schräg angeordneten Foilleisten; Figur 20: eine schematische Draufsicht eines Teils einer Zahnleistenanordnung mit einer stationären durchgehenden Zahnleiste und einer in Querrichtung sektionierten Zahnleiste; Figur 21 : eine schematische Draufsicht eines Teils einer Anordnung aus mehreren in Sieblaufrichtung hintereinander angeordneten schräg geschlitzten Belägen; und Figur 22: eine schematische Darstellung einer Papiermaschine mit in der Siebpartie vorgesehenen Mitteln zur Querprofilierung. Die Figur 1 zeigt ausschnittsweise eine Draufsicht auf eine Vorrichtung 1 zur Verbesserung der Eigenschaften einer in einer nicht näher dargestellten, dem Fachmann jedoch bekannten Blattbildungseinrichtung aus einer Faserstoffsuspension 2 hergestellten Faserstoffbahn 2.1 , insbesondere einer Papier-, Karton- oder Tissuebahn. Die sich aus der Faserstoffsuspension 2 bildende Faserstoffbahn 2.1 ist dabei mittels mindestens eines Siebs 3.1 über eine Vielzahl von Siebfuhrungs- und Entwässerungselementen 4 in Sieblaufrichtung S (Pfeil) geführt, wobei in der Figur 1 nur ein Siebfuhrungs- oder Entwässerungselement 4 dargestellt ist.
Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, dass das Siebfuhrungs- oder Entwässerungselement 4 quer zur Sieblaufrichtung S (Pfeil) des Siebs 3.1 strukturiert und/oder gerichtet sind, um dadurch Querströmungen Q (Pfeil) relativ zur Sieblaufrichtung S des Siebs 3.1 zwecks Erreichung besserer Bahneigenschaften und höherer Querfestigkeiten zu erzeugen.
Die Strukturierungen 5 in dem Siebfuhrungs- oder Entwässerungselement 4 sind in der Figur 1 als Vertiefungen 7.1 ausgeführt, wobei das Siebfuhrungs- oder Entwässerungselement 4 als Platte 6, insbesondere Trägerplatte, ausgebildet ist.
Die Figur 2a zeigt in Draufsicht zwei erfindungsgemäße und parallel zueinander angeordnete und als Leisten 4.1, insbesondere Trägerleisten, ausgeführte Siebfuhrungs- oder Entwässerungselemente 4 mit als Erhebungen 7.2 ausgebildeten Strukturierungen 5. Die Erhebungen 7.2 können als Noppen und/oder ballige und/oder kalottenförmige und/oder längliche Strukturierungen ausgebildet sein. In Figur 2b ist in Sieblaufrichtung S (räumlicher Pfeil) ein als Leiste 4.1 ausgeführtes Siebfuhrungs- oder Entwässerungselement 4 mit als Noppen 8 ausgebildeten Strukturierungen 5 dargestellt. In beiden Figuren 2a und 2b ist das mindestens eine Sieb nicht dargestellt. Die Figuren 3a bis 3d zeigen weiterhin in jeweiliger Draufsicht erfindungsgemäße Siebfuhrungs- oder Entwässerungselemente 4, die allesamt als schräg stehende Kurzfoils 4.2 in gebogter Ausführung oder Kurzleisten 4.3 in gerader Ausführung ' ausgeführt sind und wobei das mindestens eine Sieb nicht dargestellt ist. Die Kurzfoils 4.2 und Kurzleisten 4.3 sind, wie in den Figuren 3a und 3b dargestellt, in mehreren quer zur Sieblaufrichtung S (Pfeil) verlaufenden Reihen schräg und parallel zueinander angeordnet.
In Figur 3c sind die Kurzleisten 4.3 in der Struktur von quer zur Sieblaufrichtung S (Pfeil) verlaufenden Fischgräten (2 Reihen) mitsamt Überlappung Ü, Versatz V und Teilung T unter Winkeln o^ und 2 in Sieblaufrichtung S (Pfeil) angeordnet, wohingegen in Figur 3d die Kurzleisten 4.3 unter einem Winkel α zueinander samt Überlappung Ü in Sieblaufrichtung S (Pfeil) angeordnet sind.
Die in den Figuren 1 bis 3d dargestellten strukturierten und/oder gerichteten Siebfuhrungs- oder Entwässerungselemente 4 können in einer als Hybridformer ausgebildeten Blattbildungseinrichtung eingebaut sein, wobei sie nur auf der Langsiebseite oder nur auf der Hybridformerseite oder auf beiden Seiten angebracht sind. Ein derartiger Hybridformer ist beispielsweise aus deutschen Offenlegungsschrift DE 197 06 940 A1 (PB10504 DE) des Anmelders bekannt; die Offenbarung dieser Offenlegungsschrift wird hiermit zum Inhalt dieser Beschreibung gemacht und der Hybridformer wird damit nicht mehr näher erläutert.
Selbstverständlich können die dargestellten Siebführung- oder Entwässerungselemente 4 auch in einer als Spaltformer ausgebildeten Blattbildungseinrichtung eingebaut sein, und dabei nur auf einer Siebseite oder auf beiden Siebseiten angebracht sein.
Die Figur 4a bis 4c zeigen in Sieblaufrichtung S (räumlicher Pfeil) jeweils zwei Siebe
3.1, 3.2 eines nicht näher dargestellten Spaltformers, wobei zwischen den beiden
Sieben 3.1, 3.2 die Faserstoffsuspension 2 geführt ist. Ein derartiger Spaltformer (Doppelsiebformer) ist beispielsweise aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 40 05 420 A1 (PB04713 DE) des Anmelders bekannt; die Offenbarung dieser Offenlegungsschrift wird hiermit zum Inhalt dieser Beschreibung gemacht und der Spaltformer wird damit nicht mehr näher erläutert.
In Figur 4a ist das Sieb 3.1 über ein rotierendes Element 9 in Form einer aus- schnittsweise dargestellten Walze 10 geführt, wobei die Oberfläche der Walze 10 gerillt oder spiralförmig gerillt ausgeführt ist. Das Sieb 3.2 hingegen ist mittels einer Platte 6 oder einer Leiste 4.1 geführt, welche als Noppen 8 ausgebildete Strukturierungen 5 aufweist. Das rotierende Element 9 und das Sieb 3.1 können sich mit gleicher oder ungleicher Geschwindigkeit (Gleichlauf, Vorlauf, Nachlauf) in gleicher Richtung oder in gegenläufiger Richtung drehen beziehungsweise bewegen. Natürlich kann sich das rotierende Element 9 auch in einem Kriechgang drehen, eventuell sogar mit angebrachter, jedoch nicht dargestellter Reinigungsvorrichtung. In den Figuren 4b und 4c sind beide Siebe 3.1, 3.2 über je eine Platte 6 oder eine Leiste 4.1 geführt, welche als Noppen 8 ausgebildete Strukturierungen 5 aufweisen. In beiden Figuren ist klar erkennbar, dass die Noppen in Sieblaufrichtung seitlich nicht versetzt (Figur 4b) oder seitlich versetzt gestaffelt (Figur 4c) oder seitlich versetzt alternierend (Figur 4c) angeordnet sind.
Es versteht sich, dass die als Noppen 8 ausgebildeten Erhebungen (7.2) auch als Vertiefungen und/oder ballige und/oder kalottenförmige und/oder längliche Strukturierungen ausgebildet sein können. Sowohl die Noppen 8 als auch der noch möglichen anderen Erhebungen und Vertiefungen stellen das erfindungsgemäße Siebfuhrungs- oder Entwässerungselement 4 dar.
Die Figur 5 zeigt in Draufsicht ein erfindungsgemäßes Siebfuhrungs- oder Entwässerungselement 4, welches als unter einem Winkel α schräg gekreuzte und in einer Reihe angebrachten Kurzleisten 4.3 ausgeführt ist und wobei das mindestens eine Sieb nicht dargestellt ist. Weiterhin kann das erfindungsgemaße Siebfuhrungs- oder Entwässerungselement im Wechsel oder in einem Muster mit einem nicht strukturierten und/oder nicht gerichteten Siebfuhrungs- oder Entwässerungselement angeordnet sein. Auch kann das erfindungsgemäße Siebfuhrungs- oder Entwässerungselement nachgiebig und/oder fest abgestützt sein, wobei dessen Positionen im zweiten Fall relativ zum Sieb einstellbar sein kann, beispielsweise durch Verschieben oder Verschwenken. Überdies kann das erfindungsgemäße Siebfuhrungs- oder Entwässerungselement mit Vakuum beaufschlagt sein, wobei die Vakuumbeaufschlagung unter Kostenpunkten bevorzugterweise mittels mindestens eines vorzugsweise geregelten/gesteuerten Vakuumkastens erfolgen kann.
Da die verschiedenen Elemente diese weiteren Ausführungsvarianten bereits aus dem Stand der Technik bekannt oder ohne weiteres herleitbar sind, wird auf deren explizite Darstellung verzichtet.
Die Figuren 6 und 7 zeigen zwei weitere strukturierte und/oder gerichtete Siebfuhrungs- oder Entwässerungselemente 4 gemäß der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1. In Figur 6 ist in Draufsicht ein ein Sieb 3.1 führender Breitstrecksauger 11 mit Fischgrätmuster dargestellt, wohingegen in Figur 7 in perspektivischer Darstellung eine ein Sieb 3.1 führende und gebogene Breitstreckleiste 12 in vereinfachter Darstellung dargestellt ist. Eine Breitstreckwalze wurde in den Figuren nicht dargestellt, da sie zum bekannten Stand der Technik zählt und in anderer Aufgabenstellung bereits vielfach ihren Einsatz findet.
Allen strukturierten und/oder gerichteten Siebfuhrungs- oder Entwässerungselementen ist gemeinsam, dass sie jeweils in Einzahl und/oder Mehrzahl und/oder in Kombination verschiedener Typen miteinander verwendet werden können.
Zusammenfassend ist festzuhalten, dass durch diesen ersten Aspekt der Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verbesserung der Eigenschaften einer in einer Blattbildungseinrichtung aus einer Faserstoffsuspension hergestellten Faserstoffbahn, insbesondere einer Papier-, Karton- oder Tissuebahn, geschaffen wird, wobei die Eigenschaften, die eine verstärkte Faserausrichtung quer zur Sieblaufrichtung des Siebs benötigen, verbessert werden, ohne jedoch die Eigenschaften, die von einer stärkeren Relativbewegung zwischen der Faserstoffsuspension und dem mindestens einen Sieb der Blattbildungseinrichtung profitieren, wesentlich zu beeinträchtigen.
Gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung werden allgemein ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere Papier-, Karton- oder Tissuebahn, aus einer Faserstoffsuspension angegeben, bei denen während der Entwässerung in der Formierzone in der Faserstoffsuspension zumindest zonale Druckgradienten erzeugt werden, um die Faserhauptrichtung in der Faserstoffbahn entsprechend zu beeinflussen.
Figur 8 zeigt in schematischer Teildarstellung eine Formierzone 14, hier einen Langsieb-Former, einer beispielhaften Ausführungsform einer Vorrichtung zur Herstellung einer Faserstoffbahn, die mit Mitteln für eine zumindest zonale Druckgradientenerzeugung versehen ist.
Dabei ist ein Sieb 16 zu erkennen, das über einen Siebtisch 18, einen Entwässerungskasten 20 mit zwei bezüglich der Maschinen- oder Bahnlaufrichtung schräg geschlitzten Plattenbelägen oder Platten 22, 24 und mehrere Foilkästen 26 geführt ist. Wie anhand der Figur 8 zu erkennen ist, ist der Entwässerungskasten 20 mit einem Ablauf 28 versehen. Der Entwässerungskasten 20 kann besaugt sein, wobei die Faserstoffsuspension beispielsweise mit Vakuum in einem Bereich von 0 kPa bis etwa 50 kPa und vorzugsweise in einem Bereich von 0 kPa bis etwa 25 kPa beaufschlagbar ist. Figur 9 zeigt in schematischer Draufsicht eine beispielhafte Ausführungsform einer der Druckgradientenerzeugung dienenden Schrägschlitzplatte 30, deren Schlitze 32 im vorliegenden Fall gegenüber der Maschinenlaufrichtung L um 45° geneigt sind.
Optional kann die dem Sieb zugewandte Oberfläche der Schrägschlitzplatte 30 gekrümmt sein. Dabei kann der Krümmungsradius der Fläche beispielsweise größer als 2 m, insbesondere größer als 5 m und vorzugsweise größer als 10 m sein.
Die Figuren 10 bis 17 zeigen verschiedene Diagramme, die für einen Schräg- schlitzplattensauger mit und ohne Vakuum erhaltene Versuchsergebnisse wiedergeben, die für bestimmte, sich unmittelbar aus den Figuren 10 bis 17 ergebende Papierqualitätsparameter repräsentativ sind.
Figur 18 zeigt in schematischer Draufsicht eine erste Einbauvariante einer bei- spielhaften Anordnung (SSPS) von bezüglich der Maschinenlaufrichtung schräg angeordneten Foilleisten bzw. Schrägschlitzen. Wie anhand der Figur 18 zu erkennen ist, sind zwei Gruppen von Foilleisten 34 bzw. 36 vorgesehen. Im vorliegenden Fall sind die Foilleisten 34 der einen Gruppe anders ausgerichtet als die Foilleisten 36 der anderen Gruppe. Die Foilleisten 34 bzw. 36 weisen dabei eine Ablaufschräge im Bereich von 0° bis 5° auf.
Figur 19 zeigt in schematischer Draufsicht eine zweite Einbauvariante einer beispielhaften Anordnung von bezüglich der Maschinenlaufrichtung schräg angeordneten Foilleisten bzw. Schrägschlitzen 36. Auch im vorliegenden Fall sind wieder zwei Gruppen von Foilleisten 36 vorgesehen. In diesem Fall sind die Foilleisten 36 dieser beiden Gruppen jedoch gleich ausgerichtet.
Figur 20 zeigt in schematischer Teildraufsicht eine Zahnleistenanordnung 38 mit einer stationären durchgehenden Zahnleiste und einer in Querrichtung sektionierten Zahnleiste 42. Wie anhand der Figur 20 zu erkennen ist, erstreckt sich die Zahnleistenanordnung 38 quer zur Sieblaufrichtung L.
Durch die verschiedenen einstellbaren, sektionalen Zahnleistensegmente 44 der sektionierten Zahnleiste 42 werden verschiedene Sektionen i definiert. Den Zahnleistensegmenten 44 ist jeweils ein Aktuator 46 zugeordnet, über den das betreffende Zahnleistensegment 44 in der gewünschten Weise einstellbar ist. Dabei wirken die stationäre durchgehende Zahnleiste 40 und die verschiedenen Zahnleistensegmente 44 in der dargestellten Weise zusammen, wobei im vorliegenden Fall die Zahnleistensegmente 44 in Sieblaufrichtung L verstellbar sind.
Figur 21 zeigt in schematischer Draufsicht einen Teil einer Anordnung aus mehreren in Sieblaufrichtung L hintereinander angeordneten schräg geschlitzten Belägen 48, 50 und 52.
Wie anhand der Figur 21 zu erkennen ist, erstrecken sich die Beläge 48, 50 und 52 jeweils quer zur Sieblaufrichtung L. Deren Schlitze 54 sind jeweils bezüglich der Sieblaufrichtung L schräg gestellt.
Wie anhand der Figur 21 zu erkennen ist, können die Schlitze 54 eines jeweiligen Belags 48, 50 und 52 zumindest abschnittsweise zueinander parallel und/oder auch unterschiedlich gerichtet sein. Überdies können die Schlitze 54 zumindest abschnittsweise eine gleiche Länge und/oder auch eine unterschiedliche Länge besitzen. Ausrichtung und Länge der Schlitze 54 eines Belags können sich von denen der Schlitze 54 eines anderen Belags unterscheiden, was jedoch nicht zwingend ist. Im übrigen können sie insbesondere auch wieder so vorgesehen sein, wie dies zuvor im einzelnen beschrieben wurde. Die Schlitzbreite b kann beispielsweise in einem Bereich von etwa 10 mm bis etwa 100 mm liegen, d.h. eine Schlitzbreite in Laufrichtung im Bereich von 14 mm bis 140 mm, vorzugsweise von 25 mm bis 100 mm, aufweisen.
Wie anhand der Figur 21 zu erkennen ist, kann beispielsweise an den Stellen 56 jeweils eine beispielsweise zu den schräg verlaufenden Schlitzen 54 parallele Zonentrennung vorgesehen sein.
Figur 22 zeigt in schematischer Darstellung eine rein beispielhafte Ausführungsform einer Papiermaschine mit in der Siebpartie 58 vorgesehenen Mitteln zur Querprofilierung.
Im vorliegenden Fall wird die von einem Stoffauflauf 60 gelieferte Faserstoffsuspension 62 auf ein Sieb 64 gegeben, das in der Siebpartie 58 über einen Siebtisch 66, einen Saugkasten 68 mit den betreffenden Elementen zur Querprofilregelung, z.B. wenigstens einen Foilkasten 70, wenigstens einen Flachsauger 72 und eine Siebsaugwalze 74 geführt.
Im Anschluss an diese Siebpartie läuft die Faserstoffbahn bzw. Papierbahn durch eine Pressenpartie 76, eine Trockenpartie 78 und eine Glättvorrichtung 80, um im Anschluss daran einem Roller 82 zugeführt zu werden. Im Bereich der Siebsaugwalze 74, der Pressenpartei 76, der Trockenpartie 78, der Glättvorrichtung 80 und beispielsweise auch des Rollers 82 sind Äbtastsensoren 84 vorgesehen, die mit einem Regler 86 verbunden sind. Über den Regler 86 ist eine Ventilanordnung 88 ansteuerbar, über die verschiedene Sektionen des Saugkastens 60 über einen Vakuumerzeuger 90 mit Vakuum beaufschlagbar sind.
Es ist somit insbesondere eine Querprofilregelung möglich, wie dies bereits zuvor näher beschrieben wurde. Bezu szeichenliste
1 Vorrichtung
2 Faserstoffsuspension
2.1 Faserstoffbahn
3.1 , 3.2 Sieb
4 Siebfuhrungs- oder Entwässerungselement
4.1 Leiste
4.2 Kurzfoil
4.3 Kurzleiste
5 Strukturierung
6 Platte
7.1 Vertiefung
7.2 Erhebung
8 Noppe
9 Rotierendes Element
10 Walze
11 Breitstrecksauger
12 Breitstreckleiste
14 Formierzone, Langsieb-Former
16 Sieb
18 Siebtisch
20 Entwässerungskasten
22 schräg geschlitzter Plattenbelag
24 schräg geschlitzter Plattenbelag
26 Foilkasten
28 Ablauf
30 Schrägschlitzplatte
32 Schlitz
34 Foilleiste (Schrägleiste) 36 Foilleiste (Schrägleiste)
38 Zahnleistenanordnung
40 Stationäre durchgehende Zahnleiste
42 sektionierte Zahnleiste
44 Zahnleistensegment
46 Aktuator
48 Schräg geschlitzter Belag
50 schräg geschlitzter Belag
52 Schräg geschlitzter Belag
54 Schlitz
56 Zonentrennung
58 Siebpartie
60 Stoffauflauf
62 Faserstoffsuspension
64 Sieb
66 Siebtisch
68 Saugkasten
70 Foilkasten
72 Flachsauger
74 Siebsaugwalze
76 Pressenpartie
78 Trockenpartie
80 Glättvorrichtung
82 Roller
84 Abtastsensor
86 Regler
88 Ventilanordnung
90 Vakuumerzeuger
b . Schlitzbreite L Maschinenlaufrichtung
Q Querströmung (Pfeil)
S Sieblaufrichtung (Pfeil)
T Teilung
Ü Überlappung
V Versatz
Ct, , C 2 Winkel

Claims

Verfahren und Vorrichtung zur Verbesserung der Eigenschaften einer in einer Blattbildungseinrichtung hergestellten FaserstoffbahnPatentansprüche
1. Verfahren zur Verbesserung der Eigenschaften einer in einer Blattbildungseinrichtung aus einer Faserstoffsuspension (2) hergestellten Faserstoffbahn (2.1), insbesondere einer Papier-, Karton- oder Tissuebahn, wobei die sich aus der Faserstoffsuspension (2) bildende Faserstoffbahn (2.1) mittels mindestens eines Siebs (3.1, 3.2) über eine Vielzahl von Siebfuhrungs- und Entwässerungselementen (4) in Sieblaufrichtung (S) geführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass in der Faserstoffsuspension (2) Querströmungen (Q) relativ zur Sieblaufrichtung (S) des Siebs (3.1 , 3.2) zwecks Erreichung besserer Bahneigenschaften und höherer Querfestigkeiten erzeugt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Querströmungen (Q) mittels mindestens eines in quer zur Sieblaufrichtung (S) strukturierten und/oder gerichteten Siebfuhrungs- oder Entwässerungselements (4) erzeugt werden.
3. Vorrichtung (1) zur Verbesserung der Eigenschaften einer in einer Blattbil- dungseinrichtung aus einer Faserstoffsuspension (2) hergestellten Faserstoffbahn (2.1), insbesondere einer Papier-, Karton- oder Tissuebahn, wobei die sich aus der Faserstoffsuspension (2) bildende Faserstoffbahn (2.1) mittels mindestens eines Siebs (3.1 , 3.2) über eine Vielzahl von Siebfuhrungs- und Entwässerungselementen (4) in Sieblaufrichtung (S) geführt ist, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Siebfuhrungs- oder Entwässerungselement (4) quer zur Sieblaufrichtung (S) strukturiert und/oder gerichtet ist, um dadurch Querströmungen (Q) relativ zur Sieblaufrichtung (S) des Siebs (3.1 , 3.2) zwecks Erreichung besserer Bahneigenschaften und höherer Querfestigkeiten zu er- zeugen.
4. Vorrichtung (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Strukturierungen (5) in dem Siebfuhrungs- oder Entwässerungselement (4) als Vertiefungen (7.1) ausgebildet sind.
5. Vorrichtung (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Strukturierungen (5) in dem Siebfuhrungs- oder Entwässerungselement (4) als Erhebungen (7.2) ausgebildet sind.
6. Vorrichtung (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhebungen (6.2) in dem Siebfuhrungs- oder Entwässerungselement (4) als Noppen (8) und/oder ballige und/oder kalottenförmige und/oder längliche
Strukturierungen ausgebildet sind.
7. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Siebfuhrungs- oder Entwässerungselement (4) als eine Platte (6), insbesondere Trägerplatten, und/oder als eine Leiste (4.1), insbesondere Trägerleisten, ausgebildet ist.
8. Vorrichtung (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Siebfuhrungs- oder Entwässerungselement (4) als schräg stehendes Kurzfoil (4.2) in vorzugsweise gebogter Ausführung oder Kurzleiste (4.3) in vorzugsweise gerader Ausführung ausgebildet ist.
9. Vorrichtung (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Siebfuhrungs- oder Entwässerungselement (4) als ein rotierendes Element (9) wie eine gerillte oder spiralförmig gerillte Walze (10) ausgebildet ist.
10. Vorrichtung (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das rotierende Element (9) und das Sieb (3.1 , 3.2) mit gleicher oder ungleicher Geschwindigkeit (Gleichlauf, Vorlauf, Nachlauf) in gleicher Richtung oder in gegenläufiger Richtung drehbar beziehungsweise bewegbar sind.
11. Vorrichtung (1 ) nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das rotierende Element (9) in einem Kriechgang drehbar ist und vorzugsweise eine Reinigungsvorrichtung aufweist.
12. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass das strukturierte und/oder gerichtete Siebfuhrungs- oder Entwässerungselement (4) in Sieblaufrichtung (S) seitlich nicht versetzt oder seitlich versetzt gestaffelt oder seitlich versetzt alternierend angeordnet ist.
13. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das strukturierte und/oder gerichtete Siebfuhrungs- oder Entwässe- rungselement (4) im Wechsel oder in einem vorzugsweise anderen Muster mit einem nicht strukturierten und/oder nicht gerichteten Siebfuhrungs- oder Entwässerungselement angeordnet ist.
14. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das strukturierte und/oder gerichtete Siebfuhrungs- oder Entwässerungselement (4) nachgiebig abgestützt ist.
15. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das strukturierte und/oder gerichtete Siebfuhrungs- oder Entwässerungselement (4) fest abgestützt ist, wobei dessen Positionen relativ zum Sieb (3.1, 3.2) einstellbar ist, beispielsweise durch Verschieben oder Verschwenken.
16. Vorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 3 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das strukturierte und/oder gerichtete Siebfuhrungs- oder Entwässerungselement (4) mit Vakuum beaufschlagt ist, um dadurch eine Intensivierung der Querströmungen (Q) relativ zur Sieblaufrichtung (S) des Siebs (3.1 , 3.2) zu erreichen.
17. Vorrichtung (1) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Vakuumbeaufschlagung mittels mindestens eines vorzugsweise geregelten/gesteuerten Vakuumkastens erfolgt.
18. Vorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 3 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das strukturierte und/oder gerichtete Siebfuhrungs- oder Entwässerungselement (4) als eine Breitstreckwalze, als ein Breitstrecksauger (11) mit Fischgrätmuster oder als eine gebogene Breitstreckleiste (12) ausgebildet ist.
19. Vorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 3 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Blattbildungseinrichtung als Hybridformer ausgebildet ist und dass wenigstens ein strukturiertes und/oder gerichtetes Siebfuhrungs- oder Entwässerungselement (4) nur auf der Langsiebseite oder nur auf der Hy- bridformerseite oder auf beiden Seiten angebracht ist.
20. Vorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 3 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Blattbildungseinrichtung als Spaltformer ausgebildet ist und dass wenigstens ein strukturiertes und/oder gerichtetes Siebfuhrungs- oder
Entwässerungselement (4) nur auf einer Siebseite oder auf beiden Siebseiten angebracht ist.
21. Verfahren zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere Papier-, Karton- oder Tissuebahn, aus einer Faserstoffsuspension, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem während der Entwässerung in der Formierzone in der Faserstoffsuspension zumindest zonale Druckgradienten erzeugt werden, um die Faserhauptrichtung in der Faserstoffbahn entsprechend zu beeinflussen.
22. Verfahren nach Anspruch 21 , dadurch gekennzeichnet, dass die Faserstoffsuspension während der Entwässerung in der Formierzone mit Vakuum beaufschlagt wird.
23. Verfahren nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass eine in Maschinenquerrichtung betrachtet sektionale Druckgradientenerzeugung und/oder Vakuumbeaufschlagung erfolgt.
24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass eine in Querrichtung sektionierte Vakuumkammer verwendet wird.
25. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine gesteuerte und/oder geregelte Druckgradientenerzeugung und/oder Vakuumbeaufschlagung erfolgt.
26. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzeugung der Druckgradienten ein oder mehrere Entwässerungs-, Formations- und/oder Siebführungselemente verwendet werden.
27. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass die sich aus der Faserstoffsuspension bildende Faserstoffbahn mittels wenigstens eines Siebes über die Entwässerungs-, Formations- und/oder Siebführungselemente geführt wird.
28. Verfahren nach Anspruch 27 oder 28, dadurch gekennzeichnet, dass als Entwässerungs-, Formations- und/oder Siebführungselemente bezüglich der Bahnlaufrichtung schräg angeordnete Foilleisten verwendet werden.
29. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Entwässerung, Formation und/oder Siebführung wenigstens ein Entwässerungskasten mit wenigstens einem bezüglich der Bahnlaufrichtung schräg geschlitzten Plattenbelag mit Foilwirkung verwendet wird.
30. Verfahren nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass die schräg verlaufenden Stege der Plattenbeläge auf der Ablauf seite angeschrägt sind.
31. Verfahren nach Anspruch 29 oder 30, dadurch gekennzeichnet, dass der Entwässerungskasten mit Vakuum beaufschlagt wird.
32. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein vorzugsweise geregelter und/oder gesteuerter Vakuum beaufschlagter Entwässerungskasten verwendet wird.
33. Verfahren nach Anspruch 31 oder 32, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Entwässerungskasten in Kombination mit wenigstens einem Stufenfoil verwendet wird.
34. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Entwässerungskasten in Kombination mit so genannten Varioline-Leisten ( insbesondere IBS-Varioline-System) verwendet wird.
35. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Entwässerungs-, Formations- und/oder Siebführungs- element eine gekrümmte Fläche besitzt, über die die Faserstoffsuspension mittels wenigstens eines Siebs geführt wird.
36. Verfahren nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, dass der Krümmungsradius der Fläche größer als 2 m, insbesondere größer als
5 m und vorzugsweise größer als 10 m ist.
37. Verfahren nach Anspruch 35 oder 36, dadurch gekennzeichnet, dass der Umschlingungswinkel in einem Bereich von etwa 10° bis etwa 30° liegt.
38. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Entwässerungs-, Formations- und/oder Siebführungselemente in Querrichtung betrachtet sektional einstellbar sind.
39. Verfahren nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellparameter der in Querrichtung betrachtet sektionierten und/oder sektional einstellbaren Entwässerungs-, Formations- und/oder
Siebführungselemente zur Beeinflussung eines jeweiligen Eigenschaftsquerprofils der Faserstoffbahn entsprechend verändert werden.
40. Verfahren nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, dass eine jeweilige Änderung der Einstellparameter der in Querrichtung betrachtet sektionierten und/oder sektional einstellbaren Entwässerungs-, Formations- und/oder Siebführungselemente auf der Basis von Offline-Messungen insbesondere stationär erfolgt.
41. Verfahren nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, dass eine jeweilige Änderung der Einstellparameter der in Querrichtung betrachtet sektionierten und/oder sektional einstellbaren Entwässerungs-, Formations- und/oder Siebführungselemente manuell oder über eine Steuerung erfolgt.
42. Verfahren nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, dass eine jeweilige Änderung der Einstellparameter der in Querrichtung betrachtet sektionierten und/oder sektional einstellbaren Entwässerungs-, Formations- und/oder Siebführungselemente über wenigstens einen geschlossenen Regelkreis erfolgt.
43. Verfahren nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein geschlossener Regelkreis eingesetzt wird, der eine Inline- Erfassung der zu beeinflussenden Produkteigenschaft oder einer mit dieser korrelierenden Eigenschaft, einen Regelalgorithmus und das betreffende Stellglied, wie insbesondere das betreffende Entwässerungs-, Formations¬ und/oder Siebführungselement, umfasst.
44. Verfahren nach Ansprüche 43, dadurch gekennzeichnet, dass in den geschlossenen Regelkreis wenigstens ein Regelalgorithmus für ein Mapping einbezogen ist.
45. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Anstellwinkel der Entwässerungs-, Formations- und/oder Siebführungselemente zur Bahnlaufrichtung einstellbar ist.
46. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Entwässerungskasten mit mehreren in Querrichtung aufeinander folgenden Vakuumzonen und/oder Elementen verwendet wird, über die insbesondere die L/Q- Verhältnisse beeinflussbar sind.
47. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Entwässerungskasten mit einem bezüglich der Bahnlaufrichtung schräg geschlitzten Belag oder Platte verwendet wird.
48. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Entwässerungskasten mit schräg zur Bahnlaufrichtung angeordneten Foilleisten verwendet wird.
49. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vakua in den einzelnen Vakuumzonen getrennt einstellbar sind.
50. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Entwässerungs-, Formations- und/oder Siebführungselemente bzw. der Entwässerungskasten mit zumindest einem Schlitz mit veränderbarer Schlitzweite versehen sind.
51. Verfahren nach Anspruch 50, dadurch gekennzeichnet, dass eine in Querrichtung sektionierte Vakuumbeaufschlagung vorgesehen ist.
52. Verfahren nach Anspruch 50, dadurch gekennzeichnet, dass nur die Schlitzweite veränderbar ist, d.h. keine in Querrichtung sektionierte Vakuumbeaufschlagung erfolgt.
53. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die in Querrichtung aufeinander folgenden Zonen sich teilweise überlappen.
54. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige Foilwinkel in einem Bereich von 0° bis etwa 5° und vorzugsweise in einem Bereich von 0° bis etwa 3° liegt.
55. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Entwässerungskasten mit einem gelochten Belag oder Platte verwendet wird.
56. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Siebtisch, ein Entwässerungskasten mit wenigstens einem geschlitzten oder gelochten Belag oder Platte und mehrere Foilkasten verwendet werden.
57. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserstoffsuspension mit Vakuum in einem Bereich von 0 kPa bis etwa 50 kPa und vorzugsweise in einem Bereich von 0 kPa bis etwa 25 kPa beaufschlagt wird.
58. Anwendung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche bei einem Langsiebformer, einem Doppelsiebformer, insbesondere Gap-Former oder Hybrid-Former, oder einem graphischem Former.
59. Anwendung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche bei einer Maschine mit mehreren Blattbildungseinrichtungen für mehrlagige Produkte.
60. Anwendung nach Anspruch 59, bei der die Steuerung bzw. Regelung nur auf eine Lage wirkt.
61. Anwendung nach Anspruch 59, bei der die Steuerung bzw. Regelung auf zumindest zwei Lagen wirkt.
62. Anwendung nach Anspruch 61 , bei der die Steuerung bzw. Regelung auf alle Lagen wirkt.
63. Anwendung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche bei einer mittleren Stoff dichte in einem Bereich von etwa 0,1 % bis etwa 7 % und vorzugsweise in einem Bereich von etwa 0,5 % bis etwa 5 %.
64. Anwendung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche bei AP- haltigen Stoffsorten wie insbesondere Liner, Karton und/oder graphischen Papieren, insbesondere bei einer mittleren Stoffdichte in einem Bereich von etwa 0,3 % bis etwa 7 %.
65. Anwendung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche bei Sackkraftpapieren, insbesondere bei einer mittleren Stoffdichte in einem Bereich von etwa 0,1 % bis etwa 4 %.
66. Anwendung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Beeinflussung wenigstens einer der folgenden Eigenschaften der Faserstoffbahn:
- Formation
- Reißlängenverhältnis RL/RQ.
67. Vorrichtung zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere Papier-, Kartonoder Tissuebahn, aus einer Faserstoffsuspension, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche 3 bis 20, mit einer Formierzone und mit Mitteln, durch die während der Entwässerung in der Formierzone in der Faserstoffsuspension zumindest zonale Druckgradienten erzeugt werden, um die Faserhauptrichtung in der Faserstoffbahn entsprechend zu beeinflussen.
68. Vorrichtung nach Anspruch 67, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserstoffsuspension während der Entwässerung in der Formierzone mit Vakuum beaufschlagbar ist.
69. Vorrichtung nach Anspruch 68, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Druckgradientenerzeugung und/oder die Vakuumbeaufschlagungsmittel in Maschinenquerrichtung betrachtet sektioniert sind.
70. Vorrichtung nach Anspruch 69, dadurch gekennzeichnet, dass eine in Querrichtung sektionierte Vakuumkammer vorgesehen ist.
71. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckgradientenerzeugung und/oder Vakuumbeaufschlagung gesteuert und/oder geregelt ist.
72. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzeugung der Druckgradienten ein oder mehrere Entwässerungs-,
Formations- und/oder Siebführungselemente vorgesehen sind.
73. Vorrichtung nach Anspruch 72, dadurch gekennzeichnet, dass die sich aus der Faserstoffsuspension bildende Faserstoffbahn mittels wenigstens eines Siebes über die Entwässerungs-, Formations- und/oder Siebführungselemente geführt ist.
74. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Entwässerungs-, Formations- und/oder Siebführungselemente bezüglich der Bahnlaufrichtung schräg angeordnete Foilleisten vorgesehen sind.
75. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Entwässerung, Formation und/oder Siebführung wenigstens ein Entwässerungskasten mit wenigstens einem bezüglich der Bahnlaufrichtung schräg geschlitzten Plattenbelag mit Foilwirkung vorgesehen ist.
76. Vorrichtung nach Anspruch 75, dadurch gekennzeichnet, dass die schräg verlaufenden Stege der Plattenbeläge auf der Ablaufseite angeschrägt sind.
77. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Entwässerungskasten mit Vakuum beaufschlagbar ist.
78. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein vorzugsweise geregelter und/oder gesteuerter Vakuum beaufschlagter Entwässerungskasten vorgesehen ist.
79. Vorrichtung nach Anspruch 77 oder 78, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Entwässerungskasten in Kombination mit wenigstens einem Stufenfoil vorgesehen ist.
80. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Entwässerungskasten in Kombination mit so genannten Varioline-Leisten ( insbesondere IBS-Varioline-System) vorgesehen ist.
81. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Entwässerungs-, Formations- und/oder Siebführungselement eine gekrümmte Fläche besitzt, über die die Faserstoffsuspension mittels wenigstens eines Siebs geführt ist.
82. Vorrichtung nach Anspruch 81 , dadurch gekennzeichnet, dass der Krümmungsradius der Fläche größer als 2 m, insbesondere größer als 5 m und vorzugsweise größer als 10 m ist.
83. Vorrichtung nach Anspruch 81 oder 82, dadurch gekennzeichnet, dass der Umschlingungswinkel in einem Bereich von etwa 10° bis etwa 30° liegt.
84. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Entwässerungs-, Formations- und/oder Siebführungselemente in Querrichtung betrachtet sektioniert und/oder sektional einstellbar sind.
85. Vorrichtung nach Anspruch 84, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellparameter der in Querrichtung betrachtet sektionierten und/oder sektional einstellbaren Entwässerungs-, Formations- und/oder Siebführungselemente zur Beeinflussung eines jeweiligen Eigenschaftsquerprofils der Faserstoffbahn entsprechend veränderbar sind.
86. Vorrichtung nach Anspruch 85, dadurch gekennzeichnet, dass eine jeweilige Änderung der Einstellparameter der in Querrichtung betrachtet sektionierten und/oder sektional einstellbaren Entwässerungs-, Formations- und/oder Siebführungselemente auf der Basis von Offline-Messungen insbesondere stationär erfolgt.
87. Vorrichtung nach Anspruch 86, dadurch gekennzeichnet, dass eine jeweilige Änderung der Einstellparameter der in Querrichtung betrachtet sektionierten und/oder sektional einstellbaren Entwässerungs-, Formations- und/oder Siebführungselemente manuell oder über eine Steuerung erfolgt.
88. Vorrichtung nach Anspruch 86, dadurch gekennzeichnet, dass eine jeweilige Änderung der Einstellparameter der in Querrichtung betrachtet sektionierten und/oder sektional einstellbaren Entwässerungs-, Formations- und/oder Siebführungselemente über wenigstens einen geschlossenen Regelkreis erfolgt.
89. Vorrichtung nach Anspruch 87, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein geschlossener Regelkreis vorgesehen ist, der eine Inline-
Erfassung der zu beeinflussenden Produkteigenschaft oder einer mit dieser korrelierenden Eigenschaft, einen Regelalgorithmus und das betreffende Stellglied, wie insbesondere das betreffende Entwässerungs-, Formationsund/oder Siebführungselement, umfasst.
90. Vorrichtung nach Ansprüche 89, dadurch gekennzeichnet, dass in den geschlossenen Regelkreis wenigstens ein Regelalgorithmus für ein Mapping einbezogen ist.
91. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Anstellwinkel der Entwässerungs-, Formations- und/oder Siebführungselemente zur Bahnlaufrichtung einstellbar ist.
92. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Entwässerungskasten mit mehreren in Querrichtung aufeinander folgenden Vakuumzonen und/oder Elementen vorgesehen ist, über die ins- besondere die L/Q-Verhältnisse beeinflussbar sind.
93. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Entwässerungskasten mit einem bezüglich der Bahnlaufrichtung schräg geschlitzten Belag oder Platte vorgesehen ist.
94. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Entwässerungskasten mit schräg zur Bahnlaufrichtung angeordneten Foilleisten vorgesehen ist.
95. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vakua in den einzelnen Vakuumzonen getrennt einstellbar sind.
96. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Entwässerungs-, Formations- und/oder Siebführungselemente bzw. der Entwässerungskasten mit zumindest einem Schlitz mit veränderbarer Schlitzweite versehen sind.
97. Vorrichtung nach Anspruch 96, dadurch gekennzeichnet, dass eine in Querrichtung sektionierte Vakuumbeaufschlagung vorgesehen ist.
98. Vorrichtung nach Anspruch 96, dadurch gekennzeichnet, dass nur die Schlitzweite veränderbar ist, d.h. keine in Querrichtung sektionierte Vakuumbeaufschlagung erfolgt.
99. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die in Querrichtung aufeinander folgenden Zonen sich teilweise überlappen.
100. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige Foilwinkel in einem Bereich von 0° bis etwa 5° und vorzugsweise in einem Bereich von 0° bis etwa 3° liegt.
101. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Entwässerungskasten mit einem gelochten Belag oder Platte vorgesehen ist.
102. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Siebtisch, ein Entwässerungskasten mit wenigstens einem geschlitzten oder gelochten Belag oder Platte und mehrere Foilkasten vorgesehen sind.
103. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserstoffsuspension mit Vakuum in einem Bereich von 0 kPa bis etwa 50 kPa und vorzugsweise in einem Bereich von 0 kPa bis etwa 25 kPa beaufschlagbar ist.
104. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Langsiebformer, einen Doppelsiebformer, insbesondere Gap- Former oder Hybrid-Former, oder einen graphischem Former umfasst.
105. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie mehrere Blattbildungseinrichtungen für mehrlagige Produkte umfasst.
106. Vorrichtung nach Anspruch 105, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuerung bzw. Regelung nur bezüglich einer Lage vorgesehen ist.
107. Vorrichtung nach Anspruch 105, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuerung bzw. Regelung bezüglich zumindest zweier Lagen vorgesehen ist.
108. Vorrichtung nach Anspruch 107, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung bzw. Regelung bezüglich aller Lagen vorgesehen ist.
109. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckgradienten bei einer mittleren Stoffdichte der Faserstoffs us- pension in einem Bereich von etwa 0,1 % bis etwa 7 % und vorzugsweise in einem Bereich von etwa 0,5 % bis etwa 5 % erzeugt werden.
110. Verwendung der Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Herstellung von AP-haltigen Stoffsorten wie insbesondere Liner, Karton und/oder graphischen Papieren, insbesondere bei einer mittleren Stoffdichte in einem Bereich von etwa 0,3 % bis etwa 7 %.
111. Verwendung der Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Herstellung von Sackkraftpapieren, insbesondere bei einer mittleren Stoffdichte in einem Bereich von etwa 0,1 % bis etwa 4 %.
112. Verwendung der Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Beeinflussung wenigstens einer der folgenden Eigenschaften der Faserstoffbahn:
- Formation
- Reißlängenverhältnis RL/RQ.
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