WO2008077856A1 - Vorrichtung zur herstellung einer faserstoffbahn - Google Patents

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WO2008077856A1
WO2008077856A1 PCT/EP2007/064201 EP2007064201W WO2008077856A1 WO 2008077856 A1 WO2008077856 A1 WO 2008077856A1 EP 2007064201 W EP2007064201 W EP 2007064201W WO 2008077856 A1 WO2008077856 A1 WO 2008077856A1
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WO
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structured
band
belt
fibrous web
permeable
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PCT/EP2007/064201
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English (en)
French (fr)
Inventor
Luiz Carlos Da Silva
Original Assignee
Voith Patent Gmbh
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Publication date
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Priority to EP07857823A priority patent/EP2106482A1/de
Priority to BRPI0717666-0A priority patent/BRPI0717666A2/pt
Publication of WO2008077856A1 publication Critical patent/WO2008077856A1/de
Priority to US12/487,974 priority patent/US7976681B2/en

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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F9/00—Complete machines for making continuous webs of paper
    • D21F9/003—Complete machines for making continuous webs of paper of the twin-wire type
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F11/00—Processes for making continuous lengths of paper, or of cardboard, or of wet web for fibre board production, on paper-making machines
    • D21F11/006—Making patterned paper
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F11/00—Processes for making continuous lengths of paper, or of cardboard, or of wet web for fibre board production, on paper-making machines
    • D21F11/14—Making cellulose wadding, filter or blotting paper
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F5/00—Dryer section of machines for making continuous webs of paper
    • D21F5/18—Drying webs by hot air
    • D21F5/182—Drying webs by hot air through perforated cylinders

Definitions

  • the invention relates to a device for producing a provided with a three-dimensional surface structure fibrous web, in particular paper, board or tissue web, with a headbox, a forming element such as in particular a forming roller, a structured band and a dewatering belt, wherein the structured band and the dewatering belt BiI- Phyg a Stoffeinvierspaltes run together and are performed with the structured band as the inner band and the dewatering belt as an outer band on the forming element, and wherein by means of the headbox pulp suspension is introduced into the stock inlet gap.
  • a device is described for example in WO 2005/075737 A1.
  • the structured tape which may for example be a woven wire instead of a felt on which the fibrous web is formed, carries a large amount of water and is open, ie has a very high permeability, and due to the fact that the basis weight of the fibrous web is very low, a very large amount of water is drawn through the fibrous web into the area of the exit nip between the forming roll and the drained structured strip.
  • the structured tape which may for example be a woven wire instead of a felt on which the fibrous web is formed, carries a large amount of water and is open, ie has a very high permeability, and due to the fact that the basis weight of the fibrous web is very low, a very large amount of water is drawn through the fibrous web into the area of the exit nip between the forming roll and the drained structured strip.
  • Forming roll 12 may have an open surface and is preferably formed by a solid wall roll.
  • the dewatering in the region of the forming roller is preferably carried out to the outside, as shown by the arrows M.
  • the thrown off water is collected in a collecting container 26.
  • the dewatering belt 16 is guided over guide rollers 28 and is then separated again from the structured belt 14 and the fiber web 24 continued thereon.
  • the water drawn out of the fibrous web 24 in the described manner also contains fibers and fines which accumulate on the top or inside of the structured band 14. If a suction box, in particular for wet embossing, is provided within the loop of the permeable structured band 14, then fibers and fines can collect on the front side of such a suction box.
  • a further disadvantage of the devices of the type mentioned so far is that the guide rollers arranged within the loop of the structured strip become entangled with fibers and fines in the shortest possible time, with the result that the production machine can be moved at short intervals Cleaning needs to be turned off, which inevitably brings corresponding production losses.
  • the invention has for its object to provide an improved device of the type mentioned above, in which the aforementioned disadvantages are eliminated. In particular, the runnability and the efficiency of the device should be increased.
  • This object is achieved according to the invention by providing at least one collecting device for water, fibers, fines and / or the like arising in the area of this outlet gap in the region of the exit gap formed between the forming element and the structured strip running away from it.
  • the invention can be used in particular in the production of tissue, as described in WO 2005/075737 A1.
  • the collecting device comprises a discharge channel and a wall section in order to collect accumulating water in the region of the outlet gap and to supply it to the discharge channel.
  • the discharge channel is expediently connected to a vacuum source.
  • the collecting device comprises a base section with a the structured band facing side, wherein on this the structured band facing side of the base portion is provided at least one evacuated opening.
  • a plurality of evacuated openings are provided on the side of the base portion facing the structured band.
  • the at least one opening is advantageously connected to a vacuum chamber provided in the base section.
  • this vacuum chamber is connected to a vacuum source.
  • the at least one opening may be provided in particular in the form of a bore, a slot or the like.
  • the structured band can have a course with a horizontal component in the region adjoining the forming element. In this case too, it is ensured by the collecting device arranged in the region of the outlet gap that no drops of water reach the upper side of the structured strip.
  • the structured band is preferably designed as an open or permeable band.
  • At least one evacuated embossing device is advantageously provided which is arranged on the side of the permeable structured strip facing away from the fibrous web. is net and through which the fibrous web is sucked into the structure of the structured band.
  • the evacuated embossing device comprises a base section with a side facing the permeable structured band and a front band-side edge viewed in the web running direction and the embossing device having at least one in the region of the front edge of the band
  • Base section opening suction channel is provided to suck with the permeable structured band entrained impurities, water droplets, fines, fibers and / or the like.
  • At least one evacuated opening is expediently provided, which can communicate with a vacuum chamber provided in the base section of the embossing device.
  • this vacuum chamber of the embossing device is advantageously connected to a vacuum source.
  • the suction channel and the opening are preferably in communication with the same vacuum chamber of the embossing device.
  • At least one embossing device is arranged in an area in which the dry content of the fibrous web is ⁇ 35%.
  • the device comprises a drying device with a suction roll and a hood associated therewith.
  • the fibrous web is guided together with the permeable structured band on the suction roll, wherein the fibrous web between the permeable structured tape and the suction roll is located.
  • the permeable structured band and the fibrous web are pressed against the suction roll by a permeable press belt.
  • the specific pressing pressure produced by the permeable pressing belt is preferably ⁇ 1.5 bar and in particular ⁇ 1 bar.
  • a dewatering belt is guided around the suction roll, which is located between the suction roll and the permeable structured band.
  • the fibrous web is guided after the drying device by a press nip formed between a drying cylinder, in particular Yankee cylinder, and a pressing element.
  • At least one evacuated embossing device is provided between the forming element and the drying device.
  • At least one evacuated embossing device can be provided between the drying device and the press nip formed between the drying cylinder and the pressing element.
  • At least one guide roller arranged within the loop of the structured belt is assigned a cleaning device.
  • the cleaning device may in particular comprise a scraper, a collecting container and / or the like.
  • the machine speed is preferably> 900 m / min and preferably> 1200 m / min.
  • the structured band is advantageously formed by a woven screen.
  • the basis weight of the fibrous web is preferably ⁇ 40 g / cm 2 , preferably ⁇ 25 g / cm 2 .
  • the invention is particularly applicable in the manufacture of tissue, as described in WO 2005/075737 A1.
  • FIG. 2 shows a schematic illustration of an exemplary embodiment of a device according to the invention for producing a fibrous web provided with a three-dimensional surface structure, in particular a tissue web,
  • Fig. 3 is an enlarged schematic representation of the Formier Schemes the apparatus of FIG. 2 and
  • FIG. 4 is an enlarged schematic representation of a stamping device of the device according to FIG. 2
  • Fig. 2 shows a schematic representation of an exemplary embodiment of an inventive device 30 for producing a provided with a three-dimensional surface structure fibrous web 32, in particular paper, cardboard or tissue web. Preferably, it serves to produce a tissue web.
  • the device 30 comprises a headbox 34, a forming element such as, in particular, a forming roller 36, a preferably permeable, structured band 38 and a drainage band 40.
  • the structured strip 38 and the dewatering belt 40 converge to form a material inlet gap 42, wherein they are guided with the structured belt 38 as an inner band and the dewatering belt 40 as an outer belt over the forming roller 36.
  • pulp suspension is introduced into the stock inlet gap 42.
  • FIG. 3 shows this forming region of the device 30 according to FIG. 2 in an enlarged schematic representation. Corresponding parts are assigned the same reference numerals.
  • At least one collecting device 46 for water, fibers, fines and / or accumulating in the region of this discharge gap 44 is provided in the region of the discharge gap 44 formed between the forming roll 36 and the structured strip 38 running from it the like provided.
  • the outer dewatering belt 40 which does not come into contact with the forming roller 36, is again separated from the fibrous web 32 and the permeable structured belt 38 carrying it immediately after the forming roller 36.
  • the collecting device 46 comprises a discharge channel 48 and a wall section 50 in order to collect accumulating water in the region of the outlet gap 44 and to supply it to the discharge channel 48.
  • the discharge channel 48 is connected, for example via a discharge pipe 52 or the like to a vacuum source.
  • the collecting device 46 advantageously comprises a base section 54 with a side 56 facing the structured band 38, on which preferably a plurality of evacuated openings 58 are provided.
  • the openings 58 adjacent to the structured band 38 communicate with a vacuum chamber 60 provided in the base portion 54, which may be connected to a source of vacuum.
  • the openings 58 may be provided, for example in the form of holes, slots or the like.
  • the structured band 38 extends obliquely downwards in the region adjoining the forming roller 36. Its course thus has a horizontal component.
  • the structured band 38 is, as already mentioned, preferably designed as an open or permeable band.
  • At least one evacuated embossing device 62 can be provided, which is arranged on the side of the permeable structured belt 38 facing away from the fiber web 32 and through which the fibrous web 32 is sucked into the structure of the structured belt 38 (see Fig. 1).
  • such an embossing device 62 is shown in an enlarged schematic representation.
  • such an evacuated embossing device 62 comprises a base section 64 with a side facing the permeable structured band 38 and a front band-side edge 68 viewed in the web running direction L.
  • the embossing device 62 is provided with at least one in the region provided with the leading edge 68 of the base portion 64 opening suction channel 70 to suck with the permeable structured band 38 entrained impurities, water droplets, fines, fibers and / or the like.
  • At least one evacuated opening 72 is provided on the structured band 38 facing side 66 of the base portion 64 of the evacuated embossing means 62.
  • This opening 72 communicates with a vacuum chamber 74 provided in the base section 64 of the embossing device 62.
  • the vacuum chamber 74 is expediently connected to a vacuum source.
  • the suction channel 70 and the opening 72 communicate with the same vacuum chamber 74 of the embossing device 62.
  • At least one embossing device 62 is arranged in a region in which the dry content of the fibrous web 32 is ⁇ 35%.
  • Such an evacuated embossing device 62 is required for the production of a fibrous web or a tissue web provided with a three-dimensional surface structure. It supports the production of the three-dimensional, voluminous shape of the fibrous web, in particular a tissue web, in that the fibrous web is preferably sucked into the structure of the structured band at a dry content of less than 35%.
  • one or more such suctioned embossing means 62 may be provided.
  • the suction channel 70 is provided, are sucked through the impurities such as dust or the like, water droplets, fines and fibers, as they are carried by the structured band.
  • the device 30 may additionally comprise a drying device 82 with a suction roll 84 and a hood 86 associated therewith.
  • the fibrous web 32 together with the permeable structured band 38, is guided over the suction roll 84, the fibrous web 32 lying between the permeable structured band 38 and the suction roll 84.
  • the permeable structured band 38 and the fibrous web 32 may be pressed against the suction roll 84 by a permeable pressing belt 88.
  • the specific pressing pressure generated by the permeable pressing belt 88 ⁇ 1, 5 bar and in particular ⁇ 1 bar.
  • a dewatering belt 90 may be passed around the suction roll 84 located between the suction roll 84 and the permeable structured ribbon 38.
  • hot air from the hood 86 can successively flow through the permeable press belt 88, the permeable structured belt 38, the fibrous web 32 and the dewatering belt 90 into the suction zone 92 of the suction roller 84.
  • the hood 86 is arranged at least substantially in the region of the suction zone 92 of the suction roller 84.
  • the fibrous web 32 is guided through a press nip 98 formed between a drying cylinder 94, in particular a Yankee cylinder and a pressing element 96.
  • the pressing member 96 may be formed by, for example, a press roller.
  • At least one evacuated embossing device 62 is provided both between the forming roller 36 and the drying device 82 and between the drying device 82 and the press nip 98.
  • At least one guide roller 100 arranged inside the loop of the structured belt 38, including the press roller 96, is assigned a cleaning device 102.
  • a cleaning device 102 may comprise, for example, a scraper 104, a collecting container 106 and / or the like.
  • the structured band 38 may in particular be formed by a woven screen. LIST OF REFERENCE NUMBERS

Landscapes

  • Paper (AREA)
  • Nonwoven Fabrics (AREA)

Abstract

Eine Vorrichtung zur Herstellung einer mit einer dreidimensionalen Oberflächenstruktur versehenen Faserstoffbahn, insbesondere Papier-, Karton-oder Tissue- bahn, umfasst einen Stoffauflauf, ein Formierelement wie insbesondere eine Formierwalze, ein strukturiertes Band und ein Entwässerungsband, wobei das strukturierte Band und das Entwässerungsband unter Bildung eines Stoffeinlaufspalts zusammenlaufen und mitdem strukturierten Band als Innenband und dem Entwässerungsband als Außenband über das Formierelement geführt sind, und wobei mittels des Stoffauflaufs Faserstoffsuspension in den Stoffeinlaufspalt eingebracht wird. Im Bereich des zwischen dem Formierelement und dem von diesem ablaufenden strukturierten Band gebildeten Austrittsspalts ist wenigstens eine Auffangeinrichtung für im Bereich dieses Austrittsspalts anfallendes Wasser, Fasern, Feinstoffe und/oder dergleichen vorgesehen.

Description

Vorrichtung zur Herstellung einer Faserstoffbahn
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung einer mit einer dreidimensionalen Oberflächenstruktur versehenen Faserstoffbahn, insbesondere Papier-, Karton- oder Tissuebahn, mit einem Stoffauflauf, einem Formierelement wie insbesondere einer Formierwalze, einem strukturierten Band und einem Entwässerungsband, wobei das strukturierte Band und das Entwässerungsband unter BiI- düng eines Stoffeinlaufspaltes zusammen laufen und mit dem strukturierten Band als Innenband und dem Entwässerungsband als Außenband über das Formierelement geführt sind, und wobei mittels des Stoffauflaufs Faserstoffsuspension in den Stoffeinlaufspalt eingebracht wird. Eine solche Vorrichtung ist beispielsweise in der WO 2005/075737 A1 beschrieben.
Bei einer solchen Vorrichtung kann es insbesondere bei höheren Maschinenlauf- geschwindigkeiten zu Problemen hinsichtlich der Laufeigenschaften bzw. Runna- bility kommen. Angesichts des Umstandes, dass das strukturierte Band, bei dem es sich beispielsweise um ein gewobenes Sieb anstelle eines Filzes handeln kann, auf dem die Faserstoffbahn gebildet wird, eine große Menge an Wasser mit sich führt und offen ist, d.h. eine sehr hohe Permeabilität besitzt, und aufgrund der Tatsache, dass das Flächengewicht der Faserstoffbahn sehr gering ist, wird eine sehr große Menge an Wasser durch die Faserstoffbahn in den Bereich des Austrittsspalts zwischen dem Formierelement bzw. Formierwalze und dem ablaufen- den strukturierten Band gezogen. Wie sich aus der Darstellung gemäß Fig. 1 ergibt, führt dies bei dem Prozess der Tissueherstellung dazu, dass in dem Bereich des Austrittsspalts 10 zwischen der Formierwalze 12, über die das strukturierte Band 14 und das Entwässerungsband 16 geführt werden, und dem von der Formierwalze 12 ablaufenden strukturierten Band 14 eine große Menge an Sprüh- wasser 18 auftritt. Wie anhand der Fig. 1 zu erkennen ist, ist das strukturierte Band 14 als Innenband und das Entwässerungsband 16 als Außenband über die Formierwalze 12 geführt. Die beiden Bänder 14, 16 laufen unter Bildung eines Stoffeinlaufspalts 20 zusammen. Mittels eines Stoffauflaufs 22 wird die Faserstoff- Suspension in den Stoffeinlaufspalt 22 eingebracht, aus der letztlich die Faserstoffbahn 24 gebildet wird. Die Formierwalze 12 kann eine offene Oberfläche besitzen und ist bevorzugt durch eine vollwandige Walze gebildet. Entsprechend erfolgt die Entwässerung im Bereich der Formierwalze vorzugsweise nach außen, wie dies durch die Pfeile M dargestellt ist. Das abgeschleuderte Wasser wird in einem Auffangbehälter 26 aufgefangen. Das Entwässerungsband 16 ist über Leitwalzen 28 geführt und wird anschließend wieder von dem strukturierten Band 14 und der an dieser weitergeführten Faserstoffbahn 24 getrennt.
Wie anhand der Fig. 1 zu erkennen ist, besteht hier nun aufgrund der speziellen Anordnung in der Art eines Crescent-Formers die Gefahr, dass Wassertropfen auf die Oberseite des strukturierten Bandes 14 zurückfallen, das auf seiner Unterseite die Faserstoffbahn 24 mit sich führt, so dass in der erzeugten Faserstoffbahn Löcher und Flecken entstehen können.
Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass das auf die beschriebene Art aus der Faserstoffbahn 24 herausgezogene Wasser auch Fasern und Feinstoffe enthält, die sich auf der Ober- oder Innenseite des strukturierten Bandes 14 ansammeln. Ist nun innerhalb der Schleife des permeablen strukturierten Bandes 14 ein Saugkasten insbesondere für eine Nassprägung vorgesehen, so können sich Fasern und Feinstoffe an der Vorderseite eines solchen Saugkastens ansammeln.
Ein weiterer Nachteil bei den bisher genannten Vorrichtungen der genannten Art besteht darin, dass die innerhalb der Schlaufe des strukturierten Bandes angeordneten Leitwalzen sich innerhalb kürzester Zeit mit Fasern und Feinstoffen zuset- zen, was zur Folge hat, dass die Herstellungsmaschine in kurzen Abständen zu Reinigungszwecken abgeschaltet werden muss, was zwangsläufig entsprechende Produktionseinbußen mit sich bringt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Vorrichtung der ein- gangs genannten Art zu schaffen, bei der die zuvor erwähnten Nachteile beseitigt sind. Dabei sollen insbesondere die Runnability und die Effizienz der Vorrichtung erhöht werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass im Bereich des zwi- sehen dem Formierelement und dem von diesem ablaufenden strukturierten Band gebildeten Austrittspaltes wenigstens eine Auffangeinrichtung für im Bereich dieses Austrittspaltes anfallendes Wasser, Fasern, Feinstoffe und/oder dergleichen vorgesehen ist.
Aufgrund dieser Ausbildung ergeben sich eine wesentlich erhöhte Runnability und höhere Effizienz der Vorrichtung. Mit der im Bereich des Austrittsspalts angeordneten Auffangeinrichtungen ist vor allem sichergestellt, dass keine Wassertropfen mehr auf das strukturierte Band gelangen. Die Erfindung ist insbesondere bei der Tissueherstellung, wie sie in der WO 2005/075737 A1 beschrieben ist, anwend- bar.
Bevorzugt umfasst die Auffangeinrichtung einen Abführkanal und einen Wandabschnitt, um im Bereich des Austrittsspalts anfallendes Wasser aufzufangen und dem Abführkanal zuzuführen.
Dabei ist der Abführkanal zweckmäßigerweise an eine Vakuumquelle angeschlossen.
Gemäß einer praktischen zweckmäßigen Ausführungsform der erfindungsgemä- ßen Vorrichtung umfasst die Auffangeinrichtung einen Basisabschnitt mit einer dem strukturierten Band zugewandten Seite, wobei auf dieser dem strukturierten Band zugewandten Seite des Basisabschnitts wenigstens eine besaugte Öffnung vorgesehen ist.
Bevorzugt sind auf der dem strukturierten Band zugewandten Seite des Basisabschnitts mehrere besaugte Öffnungen vorgesehen.
Dabei steht die wenigstens eine Öffnung vorteilhafterweise mit einer im Basisabschnitt vorgesehenen Vakuumkammer in Verbindung. Zweckmäßigerweise ist diese Vakuumkammer mit einer Vakuumquelle verbunden.
Die wenigstens eine Öffnung kann insbesondere in Form einer Bohrung, eines Schlitzes oder dergleichen vorgesehen sein.
Das strukturierte Band kann in dem sich an das Formierelement anschließenden Bereich einen Verlauf mit einer horizontalen Komponente besitzen. Auch diesem Fall ist durch die im Bereich des Austrittsspalts angeordnete Auffangeinrichtung sichergestellt, dass keine Wassertropfen auf die Oberseite des strukturierten Bandes gelangen.
Das strukturierte Band ist bevorzugt als offenes oder permeables Band ausgeführt.
Dabei besitzt dieses strukturierte Band vorteilhafterweise eine Permeabilität > 200 cfm, insbesondere > 400 cfm und vorzugsweise > 600 cfm (cfm = cubic feet per minute).
Vorteilhafterweise ist in Bahnlaufrichtung betrachtet nach dem Formierelement zumindest eine besaugte Prägeeinrichtung vorgesehen, die auf der von der Fa- serstoffbahn abgewandten Seite des permeablen strukturieren Bandes angeord- net ist und durch die die Faserstoffbahn in die Struktur des strukturierten Bandes gesaugt wird.
Von Vorteil ist hierbei insbesondere, wenn die besaugte Prägeeinrichtung einen Basisabschnitt mit einer dem permeablen strukturierten Band zugewandten Seite und einer in Bahnlaufrichtung betrachtet vorderen bandseitigen Kante umfasst und die Prägeeinrichtung mit wenigstens einem im Bereich der vorderen Kante des
Basisabschnitts mündenden Saugkanal versehen ist, um mit dem permeablen strukturierten Band mitgeführte Verunreinigungen, Wassertropfen, Feinstoffe, Fasern und/oder dergleichen abzusaugen.
Auf der dem strukturierten Band zugewandten Seite des Basisabschnitts der besaugten Prägeeinrichtung ist zweckmäßigerweise wenigstens eine besaugte Öffnung vorgesehen, die mit einer im Basisabschnitt der Prägeeinrichtung vorgese- henen Vakuumkammer in Verbindung stehen kann. Dabei ist diese Vakuumkammer der Prägeeinrichtung zweckmäßigerweise mit einer Vakuumquelle verbunden.
Bevorzugt stehen der Saugkanal und die Öffnung mit derselben Vakuumkammer der Prägeeinrichtung in Verbindung.
Von Vorteil ist insbesondere auch, wenn zumindest eine Prägeeinrichtung in einem Bereich angeordnet ist, in dem der Trockengehalt der Faserstoffbahn < 35 % ist.
Bevorzugt umfasst die Vorrichtung eine Trocknungseinrichtung mit einer Saugwalze und einer dieser zugeordneten Haube. Bevorzugt ist hierbei die Faserstoffbahn zusammen mit dem permeablen strukturierten Band über die Saugwalze geführt, wobei die Faserstoffbahn zwischen dem permeablen strukturierten Band und der Saugwalze liegt. Zweckmäßigerweise werden das permeable strukturierte Band und die Faserstoffbahn durch ein permeables Pressband gegen die Saugwalze gepresst.
Bevorzugt ist hierbei der durch das permeable Pressband erzeugte spezifische Pressdruck < 1 ,5 bar und insbesondere < 1 bar.
Von Vorteil ist insbesondere auch, wenn zusätzlich ein Entwässerungsband um die Saugwalze geführt ist, das zwischen der Saugwalze und dem permeablen strukturierten Band liegt.
Von Vorteil ist insbesondere auch, wenn die Faserstoffbahn im Anschluss an die Trocknungsvorrichtung durch einen zwischen einem Trockenzylinder, insbesondere Yankee-Zylinder, und einem Presselement gebildeten Pressspalt geführt ist.
Bevorzugt ist wenigstens eine besaugte Prägeeinrichtung zwischen dem Formierelement und der Trocknungsvorrichtung vorgesehen.
Alternativ oder zusätzlich kann auch wenigstens eine besaugte Prägeeinrichtung zwischen der Trocknungseinrichtung und dem zwischen dem Trockenzylinder und dem Presselement gebildeten Pressspalt vorgesehen sein.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist wenigstens einer innerhalb der Schlaufe des strukturierten Bandes angeordneten Leitwalze eine Reinigungseinrichtung zugeordnet.
Die Reinigungseinrichtung kann insbesondere einen Schaber, einen Auffangbehälter und/oder dergleichen umfassen.
Die Maschinenlaufgeschwindigkeit ist vorzugsweise > 900 m/min und vorzugswei- se > 1200 m/min. Das strukturierte Band ist vorteilhafterweise durch ein gewebtes Sieb gebildet.
Das Flächengewicht der Faserstoffbahn ist vorzugsweise < 40 g/cm2, vorzugswei- se < 25 g/cm2.
Die Erfindung ist insbesondere bei der Herstellung von Tissue anwendbar, wie sie in der WO 2005/075737 A1 beschrieben ist.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert; in dieser zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines herkömmlichen Formers,
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer beispielhaften Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung einer mit einer dreidimensionalen Oberflächenstruktur versehenen Faserstoffbahn, insbesondere Tissuebahn,
Fig. 3 eine vergrößerte schematische Darstellung des Formierbereichs der Vorrichtung gemäß Fig. 2 und
Fig. 4 eine vergrößerte schematische Darstellung einer Prägeein- richtung der Vorrichtung gemäß Fig. 2
Fig. 2 zeigt in schematischer Darstellung eine beispielhafte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 30 zur Herstellung einer mit einer dreidimensionalen Oberflächenstruktur versehenen Faserstoffbahn 32, insbesondere Papier-, Karton- oder Tissuebahn. Bevorzugt dient sie der Herstellung einer Tissuebahn. Die Vorrichtung 30 umfasst einen Stoffauflauf 34, ein Formierelement wie insbesondere eine Formierwalze 36, ein vorzugsweise permeables, strukturiertes Band 38 und ein Entwässerungsband 40.
Dabei laufen das strukturierte Band 38 und das Entwässerungsband 40 unter Bildung eines Stoffeinlaufspalts 42 zusammen, wobei sie mit dem strukturierten Band 38 als Innenband und dem Entwässerungsband 40 als Außenband über die Formierwalze 36 geführt sind. Mittels des Stoffauflaufs 34 wird Faserstoffsuspen- sion in den Stoffeinlaufspalt 42 eingebracht.
Fig. 3 zeigt diesen Formierbereich der Vorrichtung 30 gemäß Fig. 2 in einer vergrößerten schematischen Darstellung. Einander entsprechenden Teilen sind gleiche Bezugszeichen zugeordnet.
Wie insbesondere auch anhand der Fig. 3 zu erkennen ist, ist im Bereich des zwischen der Formierwalze 36 und dem von diesem ablaufenden strukturierten Band 38 gebildeten Austrittsspalts 44 wenigstens eine Auffangeinrichtung 46 für im Bereich dieses Austrittsspalts 44 anfallendes Wasser, Fasern, Feinstoffe und/oder dergleichen vorgesehen.
Das nicht mit der Formierwalze 36 in Kontakt tretende äußere Entwässerungsband 40 wird unmittelbar im Anschluss an die Formierwalze 36 wieder von der Faserstoffbahn 32 und dem diese tragenden permeablen strukturierten Band 38 getrennt.
Die Auffangeinrichtung 46 umfasst einen Abführkanal 48 und einen Wandabschnitt 50, um im Bereich des Austrittsspalts 44 anfallendes Wasser aufzufangen und dem Abführkanal 48 zuzuführen. Der Abführkanal 48 ist beispielsweise über ein Abführrohr 52 oder dergleichen an eine Vakuumquelle angeschlossen.
Wie insbesondere wieder anhand der Fig. 3 zu erkennen ist, umfasst die Auffang- einrichtung 46 vorteilhafterweise einen Basisabschnitt 54 mit einer dem strukturierten Band 38 zugewandten Seite 56, auf der vorzugsweise mehrere besaugte Öffnungen 58 vorgesehen sind.
Die an das strukturierte Band 38 angrenzenden Öffnungen 58 stehen mit einer im Basisabschnitt 54 vorgesehenen Vakuumkammer 60 in Verbindung, die mit einer Vakuumquelle verbunden sein kann.
Die Öffnungen 58 können beispielsweise in Form von Bohrungen, Schlitzen oder dergleichen vorgesehen sein.
Beim dargestellten Ausführungsbeispiel verläuft das strukturierte Band 38 in dem sich an die Formierwalze 36 anschließenden Bereich schräg nach unten. Dessen Verlauf besitzt also eine horizontale Komponente.
Das strukturierte Band 38 ist, wie bereits erwähnt, bevorzugt als offenes oder permeables Band ausgeführt.
In Bahnlaufrichtung L betrachtet nach der Formierwalze 36 kann zumindest eine besaugte Prägeeinrichtung 62 vorgesehen sein, die auf der von der Faserstoff- bahn 32 abgewandten Seite des permeablen strukturierten Bandes 38 angeordnet ist und durch die die Faserstoffbahn 32 in die Struktur des strukturierten Bandes 38 gesaugt wird (vgl. Fig. 1 ).
In Fig. 4 ist eine solche Prägeeinrichtung 62 in vergrößerter schematischer Dar- Stellung wiedergegeben. Wie insbesondere anhand der Fig. 4 zu erkennen ist, umfasst eine solche besaugte Prägeeinrichtung 62 einen Basisabschnitt 64 mit einer dem permeablen strukturierten Band 38 zugewandten Seite 66 und einer in Bahnlaufrichtung L betrachtet vorderen bandseitigen Kante 68. Die Prägeeinrichtung 62 ist mit wenigstens einem im Bereich der vorderen Kante 68 des Basisabschnitt 64 mündenden Saugkanal 70 versehen, um mit dem permeablen strukturierten Band 38 mitgeführte Verunreinigungen, Wassertropfen, Feinstoffe, Fasern und/oder dergleichen abzusaugen.
Zudem ist auf der dem strukturierten Band 38 zugewandten Seite 66 des Basisabschnitts 64 der besaugten Prägeeinrichtung 62 wenigstens eine besaugte Öffnung 72 vorgesehen. Diese Öffnung 72 steht mit einer im Basisabschnitt 64 der Prägeeinrichtung 62 vorgesehenen Vakuumkammer 74 in Verbindung. Die Vakuum- kammer 74 ist zweckmäßigerweise mit einer Vakuumquelle verbunden.
Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel stehen der Saugkanal 70 und die Öffnung 72 mit derselben Vakuumkammer 74 der Prägeeinrichtung 62 in Verbindung.
Bevorzugt ist zumindest eine Prägeeinrichtung 62 in einem Bereich angeordnet, in dem der Trockengehalt der Faserstoffbahn 32 < 35 % ist.
In der Darstellung gemäß Fig. 4 ist die Innenseite des strukturierten Bandes 38 mit "76" und dessen der Faserstoffbahn 32 zugewandte Außenseite mit "78" bezeich- net.
Wie anhand dieser Fig. 4 zu erkennen ist, werden mit dem strukturierten band 38 insbesondere Fasern und Feinstoffe 80 mitgeführt, die dann über den Saugkanal 70 der besaugten Prägeeinrichtung 62 entfernt werden. Eine solche besaugte Prägeeinrichtung 62 ist erforderlich für die Herstellung einer mit einer dreidimensionalen Oberflächenstruktur versehenen Faserstoffbahn bzw. einer Tissuebahn. Sie unterstützt die Erzeugung der dreidimensionalen, voluminösen Form der Faserstoffbahn, insbesondere einer Tissuebahn, indem die Faser- Stoffbahn vorzugsweise bei einem Trockengehalt von weniger als 35 % in die Struktur des strukturierten Bandes gesaugt wird. Für die Herstellung der betreffenden Faserstoffbahn können eine oder auch mehrere solche besaugte Prägeeinrichtungen 62 vorgesehen sein. Zur Vermeidung der Ansammlung von Fasern und Feinstoffen am vorderen Rand der Prägeeinrichtung ist der Saugkanal 70 vorgesehen, über den Verunreinigungen wie insbesondere Staub oder dergleichen, Wassertropfen, Feinstoffe und Fasern, wie sie von dem strukturierten Band mitgeführt werden, abgesaugt werden.
Wie anhand der Fig. 1 zu erkennen ist, kann die Vorrichtung 30 zudem eine Trocknungseinrichtung 82 mit einer Saugwalze 84 und einer dieser zugeordneten Haube 86 umfassen.
Dabei ist die Faserstoffbahn 32 zusammen mit dem permeablen strukturierten Band 38 über die Saugwalze 84 geführt, wobei die Faserstoffbahn 32 zwischen dem permeablen strukturierten Band 38 und der Saugwalze 84 liegt.
Das permeable strukturierte Band 38 und die Faserstoffbahn 32 können durch ein permeables Pressband 88 gegen die Saugwalze 84 gepresst sein. Bevorzugt ist der durch das permeable Pressband 88 erzeugte spezifische Pressdruck < 1 ,5 bar und insbesondere < 1 bar.
Zusätzlich kann ein Entwässerungsband 90 um die Saugwalze 84 geführt sein, das zwischen der Saugwalze 84 und dem permeablen strukturierten Band 38 liegt. In diesem Fall kann also insbesondere heiße Luft aus der Haube 86 nacheinander durch das permeable Pressband 88, das permeable strukturierte Band 38, die Faserstoffbahn 32 und das Entwässerungsband 90 in die Saugzone 92 der Saugwalze 84 strömen. Dazu ist die Haube 86 zumindest im Wesentlichen im Bereich der Saugzone 92 der Saugwalze 84 angeordnet.
Im Anschluss an die Trocknungsvorrichtung 82 ist die Faserstoffbahn 32 durch einen zwischen einem Trockenzylinder 94, insbesondere Yankee-Zylinder und einem Presselement 96 gebildeten Pressspalt 98 geführt. Das Presselement 96 kann, wie dargestellt, beispielsweise durch eine Presswalze gebildet sein.
Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist sowohl zwischen der Formierwalze 36 und der Trocknungsvorrichtung 82 als auch zwischen der Trocknungsvorrichtung 82 und dem Pressspalt 98 jeweils wenigstens eine besaugte Prägeeinrichtung 62 vorgesehen.
Von Vorteil ist insbesondere auch, wenn wenigstens einer innerhalb der Schlaufe des strukturierten Bandes 38 angeordneten Leitwalze 100 einschließlich der Presswalze 96 eine Reinigungseinrichtung 102 zugeordnet ist. Eine solche Reini- gungseinrichtung 102 kann beispielsweise einen Schaber 104, einen Auffangbehälter 106 und/oder dergleichen umfassen.
Das strukturierte Band 38 kann insbesondere durch ein gewebtes Sieb gebildet sein. Bezugszeichenliste
10 Austrittsspalt
12 Formierwalze 14 permeables strukturiertes Band
16 Entwässerungsband
18 Sprühwasser
20 Stoffeinlaufspalt
22 Stoffauflauf 24 Faserstoffbahn
26 Auffangbehälter
28 Leitwalze
30 Vorrichtung
32 Faserstoffbahn 34 Stoffauflauf
36 Formierelement, Formierwalze
38 strukturiertes Band
40 Entwässerungsband
42 Stoffeinlaufspalt 44 Austrittsspalt
46 Auffangeinrichtung
48 Abführkanal
50 Wandabschnitt
52 Abführrohr 54 Basisabschnitt
56 Seite
58 Öffnung
60 Vakuumkammer
62 Prägeeinrichtung 64 Basisabschnitt 66 Seite
68 Kante
70 Saugkanal
72 Öffnung
74 Vakuumkammer
76 Innenseite
78 Außenseite
80 Fasern, Feinstoffe
82 Trocknungseinhchtung
84 Saugwalze
86 Haube
88 permeables Pressband
90 Entwässerungsband
92 Saugzone
94 Trockenzylinder, Yankee-Zylinder
96 Presselement
98 Pressspalt
100 Leitwalze
102 Reinigungseinrichtung
104 Schaber
106 Auffangbehälter
L Bahnlaufrichtung
M Pfeile

Claims

Voith Patent GmbH Akte HPT13252 WOD-89510 Heidenheim „Atmos-process optimization"Patentansprüche
1. Vorrichtung (30) zur Herstellung einer mit einer dreidimensionalen Oberflächenstruktur versehenen Faserstoffbahn (32), insbesondere Papier-, Karton- oder Tissuebahn, mit einem Stoffauflauf (34), einem Formierelement (36) wie insbesondere einer Formierwalze, einem strukturierten Band (38) und einem Entwässerungsband (40), wobei das strukturierte Band (38) und das Entwässerungsband (40) unter Bildung eines Stoffeinlaufspaltes (42) zusammen laufen und mit dem strukturierten Band (38) als Innenband und dem Entwässerungsband (40) als Außenband über das Formierelement (36) geführt sind, und wobei mittels des Stoffauflaufs (34) Faserstoffsus- pension in den Stoffeinlaufspalt (42) eingebracht wird, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass im Bereich des zwischen dem Formierelement (36) und dem von diesem ablaufenden strukturierten Band (38) gebildeten Austrittspaltes (44) wenigstens eine Auffangeinrichtung (46) für im Bereich dieses Austrittspal- tes (44) anfallendes Wasser, Fasern, Feinstoffe und/oder dergleichen vorgesehen ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass die Auffangeinrichtung (46) einen Abführkanal (48) und einen Wandabschnitt (50) umfasst, um im Bereich des Austrittspaltes (44) anfallendes Wasser aufzufangen und dem Abführkanal (48) zuzuführen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass der Abführkanal (48) an eine Vakuumquelle angeschlossen ist.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass die Auffangeinrichtung (46) einen Basisabschnitt (54) mit einer dem strukturierten Band (38) zugewandten Seite (56) umfasst und dass auf dieser dem strukturierten Band (38) zugewandten Seite (56) des Basisab- Schnitts (54) wenigstens eine besaugte Öffnung (58) vorgesehen ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass auf der dem strukturierten Band (38) zugewandten Seite (56) des Ba- sisabschnitts (54) mehrere besaugte Öffnungen (58) vorgesehen sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass die wenigstens eine Öffnung (58) mit einer im Basisabschnitt (54) vor- gesehenen Vakuumkammer (60) in Verbindung steht.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass die Vakuumkammer (60) mit einer Vakuumquelle verbunden ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass die wenigstens eine Öffnung (58) in Form einer Bohrung, eines Schlitzes oder dergleichen vorgesehen ist.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass das strukturierte Band (38) in dem sich an das Formierelement (36) anschließenden Bereich einen Verlauf mit einer horizontalen Komponente besitzt.
10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass das strukturierte Band (38) als offenes oder permeables Band ausge- führt ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass das strukturierte Band (38) eine Permeabilität > 200 cfm, insbesonde- re > 400 cfm und vorzugsweise > 600 cfm besitzt.
12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass in Bahnlaufrichtung (L) betrachtet nach dem Formierelement (36)zumindest eine besaugte Prägeeinrichtung (62) vorgesehen ist, die auf der von der Faserstoffbahn (32) abgewandten Seite des permeablen strukturierten Bandes (38) angeordnet ist und durch die die Faserstoffbahn (32) in die Struktur des strukturierten Bandes (38) gesaugt wird.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass die besaugte Prägeeinrichtung (62) einen Basisabschnitt (64) mit einer dem permeablen strukturierten Band (38) zugewandten Seite (66) und einer in Bahnlaufrichtung (L) betrachtet vorderen bandseitigen Kante (68) um- fasst und dass die Prägeeinrichtung (62) mit wenigstens einem im Bereich der vorderen Kante (68) des Basisabschnitts (64) mündenden Saugkanal (70) versehen ist, um mit dem permeablen strukturierten Band (38) mitgeführte Verunreinigungen, Wassertropfen, Feinstoffe, Fasern und/oder dergleichen abzusaugen.
14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass auf der dem strukturierten Band (38) zugewandten Seite (66) des Basisabschnitts (64) der besaugten Prägeeinrichtung (62) wenigstens eine besaugte Öffnung (72) vorgesehen ist.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass die Öffnung (72) mit einer im Basisabschnitt (64) der Prägeeinrichtung (62) vorgesehenen Vakuumkammer (74) in Verbindung steht.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass die Vakuumkammer (74) der Prägeeinrichtung (62) mit einer Vakuum- quelle verbunden ist.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass der Saugkanal (70) und die Öffnung (72) mit derselben Vakuumkam- mer (74) der Prägeeinrichtung (62) in Verbindung stehen.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass zumindest eine Prägeeinrichtung (62) in einem Bereich angeordnet ist, in dem der Trockengehalt der Faserstoffbahn (32) < 35 % ist.
19. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass sie eine Trocknungseinrichtung (82) mit einer Saugwalze (84) und ei- ner dieser zugeordneten Haube (86) umfasst.
20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass die Faserstoffbahn (32) zusammen mit dem permeablen strukturierten Band (38) über die Saugwalze (84) geführt ist, wobei die Faserstoffbahn
(32) zwischen dem permeablen strukturierten Band (38) und der Saugwalze (84) liegt.
21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass das permeable strukturierte Band (38) und die Faserstoffbahn (32) durch ein permeables Pressband (88) gegen die Saugwalze (84) gepresst werden.
22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass der durch das permeable Pressband (88) erzeugte spezifische Pressdruck < 1 ,5 bar, vorzugsweise < 1 bar ist.
23. Vorrichtung nach Anspruch 21 oder 22, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass zusätzlich ein Entwässerungsband (90) um die Saugwalze (84) geführt ist, das zwischen der Saugwalze (84) und dem permeablen strukturierten Band (38) liegt.
24. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass die Faserstoffbahn (32) im Anschluss an die Trocknungsvorrichtung (82) durch einen zwischen einem Trockenzylinder (94), insbesondere Yan- kee-Zylinder, und einem Presselement (96) gebildeten Pressspalt (98) geführt ist.
25. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass wenigstens eine besaugte Prägeeinrichtung (62) zwischen dem Formierelement (36) und der Trocknungsvorrichtung (64) vorgesehen ist.
26. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass wenigstens eine besaugte Prägeeinrichtung (62) zwischen der Trocknungseinrichtung (82) und dem zwischen dem Trockenzylinder (94) und dem Presselement (96) gebildeten Pressspalt (98) vorgesehen ist.
27. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass sowohl zwischen dem Formierelement (36) und der Trocknungsvorrichtung (82) als auch zwischen dem Trockenzylinder (82) und dem Pressspalt (96) jeweils wenigstens eine besaugte Prägeeinrichtung (62) vorgesehen ist.
28. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass wenigstens einer innerhalb der Schlaufe des strukturierten Bandes (38) angeordneten Leitwalze (100, 96) eine Reinigungseinrichtung (102) zugeordnet ist.
29. Vorrichtung nach Anspruch 28, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass die Reinigungseinrichtung (102) einen Schaber (104), einen Auffang- behälter (106) und/oder dergleichen umfasst.
30. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass die Maschinenlaufgeschwindigkeit > 900 m/min und vorzugsweise > 1200 m/min ist.
31. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass das strukturierte Band (38) durch ein gewebtes Sieb gebildet ist.
32. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass das Flächengewicht der Faserstoffbahn (32) < 40 g/cm2, vorzugsweise < 25 g/cm2 ist.
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