DE102008040948A1

DE102008040948A1 - Doppelsiebformer für eine Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn

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Publication number: DE102008040948A1
Application number: DE200810040948
Authority: DE
Inventors: Volker Schmidt-Rohr; Thomas RÜHL; Karl Josef Böck
Original assignee: Voith Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2008-08-01
Filing date: 2008-08-01
Publication date: 2010-02-04
Also published as: CN202152434U; WO2010012676A3; WO2010012676A2

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Doppelsiebformer (1) für eine Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn (2), insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn, mit zwei umlaufenden endlosen Sieben (3, 4), die beide über einen Umfangsbereich (7, 8) einer jeweiligen Brustwalze (5, 6) laufen, die danach zumindest bis zum Erreichen eines gekrümmten Impingementschuhs (9) unter Bildung eines keilförmigen Stoffeinlaufspalts (10), der unmittelbar die mindestens eine von einem Stoffauflauf (11) als ein Faserstoffsuspensionsstrahl (13) ausgebrachte Faserstoffsuspension (12) bei Ausbildung jeweiliger Strahlauftreffpunkte (P.3, P.4) auf den beiden Sieben (3, 4) aufnimmt, zusammenlaufen und die anschließend zumindest streckenweise eine Doppelsiebstrecke (14) bilden, in welcher die beiden Siebe (3, 4) und die mindestens eine dazwischenliegende Faserstoffsuspension (12) über den Impingementschuh (9) und wenigstens einen dem Impingementschuh (9) in Sieblaufrichtung (S) mittel- oder unmittelbar nachgeordneten und auf der dem Impingementschuh (9) gegenüberliegenden Seite der Doppelsiebstrecke (14) angeordneten Formiersauger (15) geführt sind, wobei der Impingementschuh (9) einen gekrümmten Belag (16) mit mehreren in Sieblaufrichtung (S) nacheinander angeordneten Belagsleisten (17) mit dazwischenliegenden freien Entwässerungsöffnungen (18) aufweist und wobei in dem dem Formiersauger (15) gegenüberliegenden Bereich der Doppelsiebstrecke (14) mehrere Leisten (19.1 bis 19.3) angeordnet sind, die ...

Description

Die Erfindung betrifft einen Doppelsiebformer für eine Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn, mit zwei umlaufenden endlosen Sieben, die beide über einen Umfangsbereich einer jeweiligen Brustwalze laufen, die danach zumindest bis zum Erreichen eines gekrümmten Impingementschuhs unter Bildung eines keilförmigen Stoffeinlaufspalts, der unmittelbar die mindestens eine von einem Stoffauflauf als ein Faserstoffsuspensionsstrahl ausgebrachte Faserstoffsuspension bei Ausbildung jeweiliger Strahlauftreffpunkte auf den beiden Sieben aufnimmt, zusammenlaufen und die anschließend zumindest streckenweise eine Doppelsiebstrecke bilden, in welcher die beiden Siebe und die mindestens eine dazwischen liegende Faserstoffsuspension über den Impingementschuh und wenigstens einen dem Impingementschuh in Sieblaufrichtung mittel- oder unmittelbar nachgeordneten und auf der dem Impingementschuh gegenüberliegenden Seite der Doppelsiebstrecke angeordneten Formiersauger geführt sind, wobei der Impingementschuh einen gekrümmten Belag mit mehreren in Sieblaufrichtung nacheinander angeordneten Belagsleisten mit dazwischen liegenden freien Entwässerungsöffnungen aufweist und wobei in dem dem Formiersauger gegenüberliegenden Bereich der Doppelsiebstrecke mehrere Leisten angeordnet sind, die flexibel an das anliegende Sieb anpressbar sind.
Ein derartiger Doppelsiebformer ist beispielsweise aus der PCT-Anmeldung WO 2005/068714 A1 bekannt und er wird in Fachkreisen gemeinhin als so genannter Leisten-Spaltformer („Blade-Gapformer”) bezeichnet.
Diesem Doppelsiebformer haftet jedoch der in Fachkreisen bekannte Nachteil an, dass er nur über eine eingeschränkte Flexibilität hinsichtlich einer möglichen Variation von Flächengewicht und Siebgeschwindigkeit verfügt, sein Betriebsfenster aufgrund seiner konstruktiven und betrieblichen Auslegung also sehr eng ist.
Ferner ist bei diesem Doppelsiebformer auch die Stützung der beiden Siebe mit der mindestens einen dazwischen liegenden Faserstoffsuspension nicht optimal, so dass es oftmals zu möglicherweise größeren Schwankungen in dem Flächengewichtsquerprofil und in dem Formationsquerprofil kommen kann. Insbesondere bei größeren Lippenöffnungen an dem die wenigstens eine Faserstoffsuspension abgebenden Stoffauflauf zur Erreichung von höheren Flächengewichten ist das Gewicht der mindestens einen zwischen den Sieben mitgeführten Faserstoffsuspension so groß, dass durch Fliehkräfte und Leistendruckpulse der gekrümmten Schuhe Querwellen mit anschaulichen Amplituden in den Sieben auftreten. Diese Querwellen begünstigen dann im Regelfall das Entstehen der Querprofilschwankungen.
Aus der europäischen Patentanmeldung EP 1 586 702 A1 ist ein Doppelsiebformer einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn bekannt, dessen Siebe wiederum über Brustwalzen laufen und danach zumindest bis zum Erreichen einer Impingementeinrichtung in Ausgestaltung eines Impingementschuhs unter Bildung eines keilförmigen Stoffeinlaufspalts zusammenlaufen und anschließend eine nicht weiters beschriebene Doppelsiebstrecke bilden. Hierbei können auf dem dem Impingementschuh gegenüberliegenden Bereich der Doppelsiebstrecke mehrere Leisten angeordnet sein, die flexibel an das anliegende Sieb anpressbar sind.
Und aus der deutschen Patentschrift DE 40 14 403 C2 ist ein Vertikalformer einer Papiermaschine, insbesondere zum Herstellen von holzfreien Druckpapieren und Linerboard bzw. Testliner, mit einem im Wesentlichen vertikalen Formationsabschnitt bekannt. Der als Doppelsiebstrecke ausgeführte Formationsabschnitt besteht aus mindestens zwei Formationszonen, in denen gegenüberliegend angeordnete Formierelemente vorgesehen sind, die auf das eine bzw. das andere Sieb einwirken. In jeder Formierzone wirken auf das eine Sieb als Formierelement ein vorzugsweise besaugter Formationsschuh und auf das andere Sieb als Formierelement Anpressleisten ein. Dem Formationsabschnitt sind überdies zwei Brustwalzen vorgeschaltet, über die jeweils eines der beiden Siebe geführt ist.
Weiterhin ist auch aus der europäischen Patentanmeldung EP 1 489 229 A1 ein Doppelsiebformer einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn mit einer besaugten Brustwalze bekannt. Der Brustwalze sind im Bereich der Doppelsiebstrecke gleichseitig mehrere beabstandete Formierelemente und auf der gegenüberliegenden Seite der Doppelsiebstrecke weitere Elemente, wie beispielsweise Formierleisten oder dergleichen, nachgeordnet.
Den in den erwähnten Dokumenten offenbarten Doppelsiebformern haftet allesamt der bereits erwähnte Nachteil an, dass sie nur über eine eingeschränkte Flexibilität hinsichtlich einer möglichen Variation von Flächengewicht und Siebgeschwindigkeit verfügen, ihr jeweiliges Betriebsfenster aufgrund ihrer konstruktiven und betrieblichen Auslegung also sehr eng ist.
Es ist also Aufgabe der Erfindung, einen Doppelsiebformer der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass die genannten Nachteile des Stands der Technik weitestgehend, vorzugsweise sogar vollständig vermieden werden, er also mit einem größeren Betriebsfenster betrieben werden kann.
Insbesondere soll er aufgrund einer möglichst flexiblen Vorentwässerungsstrecke für die Erreichung eines optimalen Formationsniveaus über ein großes Flächengewichts-, Geschwindigkeits- und auch Mahlgradspektrum verfügen.
Diese Aufgabe wird bei einem Doppelsiebformer der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass in dem dem Impingementschuh gegenüberliegenden Bereich der Doppelsiebstrecke wenigstens eine Leiste angeordnet ist, die flexibel an das anliegende Sieb anpressbar ist, und dass die wenigstens eine flexibel anpressbare Leiste zumindest teilweise gegenüberliegend den freien Entwässerungsöffnungen des Impingementschuhs angeordnet ist.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird auf diese Weise vollkommen gelöst. Hierbei können auch mehrere, insbesondere zwei oder drei entsprechende Leisten vorgesehen sein.
In einer Vielzahl von durchgeführten Versuchen mit unterschiedlichen Versuchsparametern wurde erkannt, dass an einer flexibel anpressbaren Leiste eine mittlere Faserbahnstoffdichte zwischen 2 und 5% vorliegen muss. Denn nur in diesem Stoffdichtebereich ist zwischen den bereits abgelegten Fasermatten noch ein flüssiger Faserstoffsuspensionskern vorhanden, der durch eine flexibel anpressbare Leiste noch umformiert werden kann.
Wenn nun das Flächengewicht bei einer konstanten Lippenöffnung am Stoffauflauf erhöht wird, verschiebt sich die Zone mit mittlerer Faserbahnstoffdichte wegen der merklich langsameren Entwässerung durch die dickere Faserschicht hindurch in Maschinenrichtung. Dies bedeutet, dass die Formationsleisten später zum Einsatz kommen müssen. Bei Absenkung des Flächengewichts und konstant gehaltener Lippenöffnung am Stoffauflauf geschieht das Entgegengesetzte. Die Zone mit mittlerer Faserbahnstoffdichte verschiebt sich entgegen der Maschinenlaufrichtung, so dass die Formationsleisten früher zum Einsatz kommen müssen. Dieser „Wanderungseffekt” der Zone mit mittlerer Faserbahnstoffdichte wird noch verstärkt, wenn man vermeiden will, dass durch eine zu hohe Stoffauflaufstoffdichte eine Formationsverschlechterung auftritt. Dann muss nämlich bei höheren Flächengewichten die Lippe geöffnet werden, um die Stoffdichte bei dem höheren Flächengewicht konstant zu halten. Dies bedeutet, dass die Zone mit mittlerer Faserbahnstoffdichte nicht nur wie oben beschrieben wegen der langsameren Entwässerung des höheren Flächengewichts in Maschinenlaufrichtung verschoben wird, sondern zusätzlich noch durch die erhöhte Wassermenge. Bei einer Verringerung des Flächengewichts muss die Lippe geschlossen werden und der Effekt geht in die entgegen gesetzte Richtung.
Da die flexibel anpressbaren Leisten bei den bekannten Doppelsiebformern der eingangs genannten Art jedoch nicht in oder entgegen der Maschinenlaufrichtung verschiebbar sind, muss die Anpassung durch Ausstattung sowohl des ersten Entwässerungselements („Impingementschuh”) als auch des zweiten Entwässerungselements („Formiersauger”) mit flexibel anpressbaren Leisten erfolgen. Werden aufgrund der Betriebsparameter möglichst früh Leisten benötigt, so kommt die mindestens eine flexibel anpressbare Leiste am Impingementschuh zum Einsatz; werden sie jedoch spät benötigt, dann kommt die mindestens eine flexibel anpressbare Leiste am Formiersauger zum Einsatz. Damit kann selbst über einen breiteren Lippenöffnungsbereich hinweg eine gute und störungsfreie Formation in der herzustellenden Faserstoffbahn erzielt werden.
Ein weiterer Vorteil der beidseitigen Anordnung der flexibel anpressbaren Leisten besteht in der verbesserten Siebstützung, wodurch das Flächengewichts- und Formationsquerprofil verbessert wird. Insbesondere bei größeren Lippenöffnungen an dem die wenigstens eine Faserstoffsuspension abgebenden Stoffauflauf zur Erreichung von höheren Flächengewichten ist das Gewicht der mindestens einen zwischen den Sieben mitgeführten Faserstoffsuspension so groß, dass durch Fliehkräfte und Leistendruckpulse der gekrümmten Schuhe Querwellen mit anschaulichen Amplituden in den Sieben auftreten. Durch eine frühe und beidseitige Stützung der beiden Siebe mittels flexibel anpressbaren Leisten an dem Impingementschuh und an dem Formiersauger lassen sich derartige Wellen in ihrer Amplitude deutlich reduzieren bzw. ganz verhindern.
In einer ersten bevorzugten Ausführungsform ist die flexibel anpressbare Leiste mittels eines vorzugsweise steuer-/regelbaren Betätigungsmittels zumindest zwischen einer Ruheposition und einer Betriebsposition, in welcher sie mit einer wählbaren Anstellkraft an das anliegende Sieb andrückbar ist, bewegbar. Dieses Betätigungsmittel erlaubt eine schnelle und prozesssichere Systemanpassung an geänderte Betriebsparameter, beispielsweise durch ein vollständiges Abheben der flexibel anpressbaren Leiste von dem benachbarten Sieb.
Ferner ist die flexibel anpressbare Leiste in ihrer Betriebsposition – in Sieblaufrichtung gesehen – bevorzugt unter einem Winkel im Bereich von 30 bis 170°, vorzugsweise von 65 bis 155°, insbesondere von 80 bis 140°, zu dem anliegenden Sieb angeordnet. Diese Winkelbereiche erlauben ein wirkungsvolles und effizientes Anlegen der flexibel anpressbaren Leiste an das anliegende Sieb.
Auch weist die flexibel anpressbare Leiste in ihrer Betriebsposition bevorzugt einen Abstreifwinkel im Bereich von 25 bis 70°, vorzugsweise von 35 bis 60°, insbesondere von 45 bis 60°, zu dem anliegenden Sieb auf, um die großen Wassermengen im Bereich des Impingementschuhs störungsfrei abstreifen zu können.
Weiterhin kann der Formiersauger wenigstens zwei mit vorzugsweise unterschiedlichen Unterdrücken beaufschlagbare Formierzonen aufweisen. Hierdurch kann die sich bildende Faserstoffbahn im Laufe ihrer Entwässerung fortwährend sanfter entwässert werden.
Um nun noch einen flüssigen Faserstoffsuspensionskern für eine ausreichende Umformierung zur Verfügung zu haben, ist es von Vorteil, wenn die im Bereich des Formiersaugers angeordneten Leisten ausschließlich im Bereich der in Siebtaufrichtung ersten Formierzone des Formiersaugers angeordnet sind.
Damit eine ausreichende Führung und Stabilisierung der Doppelsiebstrecke in dem Bereich des Impingementschuhs gegeben ist, weisen die Leisten bevorzugt eine Breite ≤ 150 mm, vorzugsweise ≤ 100 mm, insbesondere ≤ 60 mm, auf.
Der Impingementschuh sollte beziehungsweise muss eine starke Krümmung aufweisen, das heißt einen hohen Pressdruck auf die Faserstoffsuspension ausüben, um auf der gegenüberliegenden Seite die eingeschleppte Luft mittels der Siebspannung aus der mindestens einen Faserstoffsuspension auspressen zu können. Hierzu weist der Impingementschuh bevorzugt mindestens zwei oder mehrere gekrümmte Bereiche mit vorzugsweise unterschiedlichen Längen auf, deren Radien in Sieblaufrichtung jeweils einen größeren Wert aufweisen. Die Länge des ersten gekrümmten Bereichs weist bevorzugt einen Wert im Bereich von 15 bis 150 mm, vorzugsweise von 70 bis 120 mm, auf und die Länge des zweiten gekrümmten Bereichs weist bevorzugt einen Wert im Bereich von 90 bis 350 mm auf. Überdies weist der Radius des ersten gekrümmten Bereichs bevorzugt einen Wert im Bereich von 0,3 bis 4 m, vorzugsweise von 1 bis 2 m, auf und der Radius des zweiten gekrümmten Bereichs weist bevorzugt einen Wert im Bereich von 1 bis 5 m, vorzugsweise von 3 m, auf. Diese Dimensionen sind besonders bei hohen Geschwindigkeiten vorteilhaft.
Um die sich bildende Faserstoffbahn im Laufe ihrer Entwässerung fortwährend sanfter entwässern zu können, weisen die freien Entwässerungsöffnungen bevorzugt unterschiedliche Größen auf, die vorzugsweise in Sieblaufrichtung betragsmäßig abnehmen.
Weiterhin ist der Impingementschuh bevorzugt mittels mindestens einer Unterdruckquelle mit einem Unterdruck ≥ 0,5 kPa, vorzugsweise ≥ 2 kPa, insbesondere ≥ 5 kPa, Tegel-/steuerbar besaugt, um so die in der mindestens einen Faserstoffsuspension enthaltene Luft wirksam entnehmen zu können. Zudem wird die Abfuhr des Luft-Siebwasser-Gemisches wirksam unterstützt.
Der erfindungsgemäße Doppelsiebformer eignet sich im Grunde für alle möglichen Ausführungsformen, so dass die Doppelsiebstrecke unter einem Winkel von 0° bis 90° zur Horizontalen angeordnet sein kann. Der Doppelsiebformer kann also als Horizontal-, als Vertikal- oder als Schrägformer ausgebildet sein.
Diese Lösung ermöglicht den Betrieb des Doppelsiebformers selbst bei hohen Siebgeschwindigkeiten ≥ 1.500 m/min, vorzugsweise ≥ 1.700 m/min, und bei niedrigen Flächengewichten, ohne dass zudem Wasserstreifen und/oder helle Flecken in der hergestellten Faserstoffbahn auftreten.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung.
Es zeigen
1 eine schematische Seitenteilansicht eines Doppelsiebformers für eine Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform;
2 eine Einzelheit des in der 1 in schematischer Seitenteilansicht dargestellten Doppelsiebformers für eine Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn; und
3 ein beispielhaftes Diagramm „Formation über Lippenöffnung”, welches die Formationsverbesserung über der Lippenöffnung bei Verwendung des erfindungsgemäßen Doppelsiebformers darstellt.
Die 1 zeigt eine schematische Seitenteilansicht eines Doppelsiebformers 1 für eine nicht weiters dargestellte Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn 2, insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn.
Der Doppelsiebformer 1 weist zwei umlaufende endlose Siebe 3, 4 auf, die über einen Umfangsbereich 7, 8 einer jeweiligen Brustwalze 5, 6 laufen und die danach zumindest bis zum Erreichen eines gekrümmten Impingementschuhs 9 unter Bildung eines keilförmigen Stoffeinlaufspalts 10, der unmittelbar die mindestens eine von einem lediglich angedeuteten Stoffauflauf 11 als ein Faserstoffsuspensionsstrahl 13 ausgebrachte Faserstoffsuspension 12 bei Ausbildung jeweiliger Strahlauftreffpunkte P.3, P.4 auf den beiden Sieben 3, 4 aufnimmt, zusammenlaufen.
Anschließend bilden die beiden Siebe 3, 4 des Doppelsiebformers 1 zumindest streckenweise eine Doppelsiebstrecke 14 aus, in welcher die beiden Siebe 3, 4 und die mindestens eine dazwischen liegende Faserstoffsuspension 12 über den Impingementschuh 9 und wenigstens einen dem Impingementschuh 9 in Sieblauf richtung S (Pfeil) mittel- oder unmittelbar nachgeordneten und auf der dem Impingementschuh 9 gegenüberliegenden Seite der Doppelsiebstrecke 14 angeordneten Formiersauger 15 geführt sind. Der Impingementschuh 9 weist hierbei einen gekrümmten Belag 16 mit mehreren in Sieblaufrichtung S (Pfeil) nacheinander angeordneten Belagsleisten 17 mit dazwischen liegenden freien Entwässerungsöffnungen 18 auf (vgl. 2) und in dem dem Formiersauger 15 gegenüberliegenden Bereich der Doppelsiebstrecke 14 sind vier Leisten 19.1 bis 19.4 angeordnet, die flexibel an das anliegende Sieb 4 anpressbar sind.
In dem dem Impingementschuh 9 gegenüberliegenden Bereich der Doppelsiebstrecke 14 sind nun zwei Leisten 20.1, 20.2 angeordnet, die flexibel an das anliegende Sieb 3 anpressbar sind und die gegenüberliegend den freien Entwässerungsöffnungen 18 des Impingementschuhs 9 angeordnet sind.
Die jeweilige flexibel anpressbare Leiste 19.1 bis 19.4, 20.1 und 20.2 ist in bekannter Weise mittels eines vorzugsweise steuer-/regelbaren und lediglich angedeuteten Betätigungsmittels 21 zumindest zwischen einer Ruheposition und einer Betriebsposition, in welcher sie mit einer wählbaren Anstellkraft F (Pfeil) an das anliegende Sieb 3, 4 andrückbar ist, bewegbar (Doppelbewegungspfeil 22).
Weiterhin sind die beiden flexibel anpressbaren Leisten 20.1, 20.2 in ihrer dargestellten Betriebsposition – in Sieblaufrichtung S (Pfeil) gesehen – unter einem Winkel α im Bereich von 30 bis 170°, vorzugsweise von 65 bis 155°, insbesondere von 80 bis 140°, zu dem anliegenden Sieb 3 angeordnet. Dabei weist die jeweilige flexibel anpressbare Leiste 20.1, 20.2 in ihrer dargestellten Betriebsposition einen Abstreifwinkel β im Bereich von 25 bis 70°, vorzugsweise von 35 bis 60°, insbesondere von 45 bis 60°, zu dem anliegenden Sieb 3 auf (vgl. 2).
Der Formiersauger 15 weist zwei mit vorzugsweise unterschiedlichen Unterdrücken pu23.1, pu23.2 beaufschlagbare Formierzonen 23.1, 23.2 auf, wobei die Unterdrücke pu23.1, pu23.2 mittels lediglich angedeuteten und vorzugsweise steuer-/regelbaren Unterdruckquellen 24.1, 24.2 erzeugbar sind. Überdies sind die im Bereich des Formiersaugers 15 angeordneten Leisten 19.1 bis 19.4 ausschließlich im Bereich der in Sieblaufrichtung S (Pfeil) ersten Formierzone 23.1 des Formiersaugers 15 angeordnet. Auf Grundlage prozesstechnologischer Erfordernisse könnte auch in der zweiten Formierzone 23.2 mindestens eine vorzugsweise flexible anpressbare Leiste angeordnet sein.
Die Leisten 19.1 bis 19.4, 20.1 und 20.2 weisen jeweils eine Breite B ≤ 150 mm, vorzugsweise ≤ 100 mm, insbesondere kleiner ≤ 60 mm, auf (vgl. 2).
Der Impingementschuh 9 weist in vorliegender Ausführungsform zwei gekrümmte Bereiche 25.1, 25.2 mit vorzugsweise unterschiedlichen Längen L25.1, L25.2 auf, deren Radien R25.1, R25.2 in Sieblaufrichtung S (Pfeil) jeweils einen größeren Wert aufweisen. Die Länge L25.1 des ersten gekrümmten Bereichs 25.1 weist einen Wert im Bereich von 15 bis 150 mm, vorzugsweise von 70 bis 120 mm, auf und die Länge L25.2 des zweiten gekrümmten Bereichs 25.2 weist einen Wert im Bereich von 90 bis 350 mm auf. So weist der Radius R25.1 des ersten gekrümmten Bereichs 25.1 einen Wert im Bereich von 0,3 bis 4 m, vorzugsweise von 1 bis 2 m, auf und der Radius R25.2 des zweiten gekrümmten Bereichs 25.2 weist einen Wert im Bereich von 1 bis 5 m, vorzugsweise von 3 m, auf. Zudem weisen die freien Entwässerungsöffnungen 18 unterschiedliche Größen auf, die vorzugsweise in Sieblaufrichtung S (Pfeil) betragsmäßig abnehmen (vgl. 2).
Und letztlich ist der Impingementschuh 9 mittels einer lediglich angedeuteten Unterdruckquelle 26 mit einem Unterdruck pu26 ≥ 0,5 kPa, vorzugsweise ≥ 2 kPa, insbesondere ≥ 5 kPa, regel-/steuerbar besaugt.
Die Doppelsiebstrecke 14 ist unter einem Winkel γ von 0° bis 90° zur Horizontalen H ausgerichtet und die beiden Siebe 3, 4 eine jeweilige Siebgeschwindigkeit v3, v4 (Pfeil) ≥ 1.500 m/min, vorzugsweise ≥ 1.700 m/min, auf. Der erfindungsgemäße Doppelsiebformer 1 kann also als Horizontal-, als Vertikal- oder als Schrägformer ausgebildet sein.
Die 2 zeigt die Einzelheit Z des in der 1 in schematischer Seitenteilansicht dargestellten Doppelsiebformers 1 für eine Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn 2, insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn.
Der Impingementschuh 9 weist zwei gekrümmte Bereiche 25.1, 25.2 mit vorzugsweise unterschiedlichen Längen L25.1, L25.2 auf, deren Radien R25.1, R25.2 in Sieblaufrichtung S (Pfeil) jeweils einen größeren Wert aufweisen. So weist der Radius R25.1 des ersten gekrümmten Bereichs 25.1 einen Wert im Bereich von 0,3 bis 4 m, vorzugsweise von 1 bis 2 m, auf und der Radius R25.2 des zweiten gekrümmten Bereichs 25.2 weist einen Wert im Bereich von 1 bis 5 m, vorzugsweise von 3 m, auf. Die Länge L25.1 des ersten gekrümmten Bereichs 25.1 weist einen Wert im Bereich von 15 bis 150 mm, vorzugsweise von 70 bis 120 mm, auf und die Länge L25.2 des zweiten gekrümmten Bereichs 25.2 weist einen Wert im Bereich von 90 bis 350 mm auf. Zudem weisen die freien Entwässerungsöffnungen 18 unterschiedliche Größen auf, die vorzugsweise in Sieblaufrichtung S (Pfeil) betragsmäßig abnehmen.
Weiterhin sind die beiden flexibel anpressbaren Leisten 20.1, 20.2 in ihrer dargestellten Betriebsposition – in Sieblaufrichtung S (Pfeil) gesehen – unter einem Winkel α im Bereich von 30 bis 170°, vorzugsweise von 65 bis 155°, insbesondere von 80 bis 140°, zu dem anliegenden Sieb 3 angeordnet. Dabei weist die jeweilige flexibel anpressbare Leiste 20.1, 20.2 in ihrer dargestellten Betriebsposition einen Abstreifwinkel β im Bereich von 25 bis 70°, vorzugsweise von 35 bis 60°, insbesondere von 45 bis 60°, zu dem anliegenden Sieb 3 auf.
Die 3 zeigt ein beispielhaftes Diagramm „Formation über Lippenöffnung”, welches die Formationsverbesserung über der Lippenöffnung bei Verwendung des erfindungsgemäßen Doppelsiebformers darstellt. Dieser Doppelsiebformer verbessert die Formation aufgrund der wenigstens einen Leiste am Impingementschuh bei einer Kombination von kleineren Lippenöffnungen und Flächengewichten deutlich („neu” versus „konventionell”). Da die Entwässerungskapazität des Impingementschuhs für hohe Geschwindigkeiten durch eine Verlängerung erhöht werden muss, kommt der wenigstens einen Leiste an dem Impingementschuh eine noch größere Bedeutung bei niedrigen Flächengewichten zu, da deren Blattbildung dann bei niedrigeren Geschwindigkeiten vollständig auf dem Impingementschuh abgeschlossen wird.
Zusammenfassend ist festzuhalten, dass durch die Erfindung ein Doppelsiebformer der eingangs genannten Art derart weitergebildet wird, dass die genannten Nachteile des Stands der Technik weitestgehend, vorzugsweise sogar vollständig vermieden werden, er also mit einem größeren Betriebsfenster betrieben werden kann. Insbesondere verfügt er aufgrund einer möglichst flexiblen Vorentwässerungsstrecke für die Erreichung eines optimalen Formationsniveaus über ein großes Flächengewichts-, Geschwindigkeits- und auch Mahlgradspektrum.

1: Doppelsiebformer
2: Faserstoffbahn
3: Sieb
4: Sieb
5: Brustwalze
6: Brustwalze
7: Umfangsbereich
8: Umfangsbereich
9: Gekrümmter Impingementschuh
10: Keilförmiger Stoffeinlaufspalt
11: Stoffauflauf
12: Faserstoffsuspension
13: Faserstoffsuspensionsstrahl
14: Doppelsiebstrecke
15: Formiersauger
16: Gekrümmter Belag
17: Belagsleiste
18: Freie Entwässerungsöffnung
19.1: Leiste
19.2: Leiste
19.3: Leiste
19.4: Leiste
20.1: Leiste
20.2: Leiste
21: Betätigungsmittel
22: Doppelbewegungspfeil
23.1: Formierzone
23.2: Formierzone
24.1: Unterdruckquelle
24.2: Unterdruckquelle
25.1: Gekrümmter Bereich
25.2: Gekrümmter Bereich
26: Unterdruckquelle
B: Breite
F: Wählbare Anstellkraft (Pfeil)
H: Horizontale
L_25.1: Länge
L_25.2: Länge
P.3: Strahlauftreffpunkt
P.4: Strahlauftreffpunkt
p_u23.1: Unterdruck
p_u23.2: Unterdruck
p_u26: Unterdruck
R_25.1: Radius
R_25.2: Radius
S: Sieblaufrichtung (Pfeil)
v₃: Siebgeschwindigkeit (Pfeil)
v₄: Siebgeschwindigkeit (Pfeil)
Z: Einzelheit
α: Winkel
β: Abstreifwinkel
γ: Winkel

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- WO 2005/068714 A1 [0002]
- EP 1586702 A1 [0005]
- DE 4014403 C2 [0006]
- EP 1489229 A1 [0007]

Claims

Doppelsiebformer (1) für eine Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn (2), insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn, mit zwei umlaufenden endlosen Sieben (3, 4), die beide über einen Umfangsbereich (7, 8) einer jeweiligen Brustwalze (5, 6) laufen, die danach zumindest bis zum Erreichen eines gekrümmten Impingementschuhs (9) unter Bildung eines keilförmigen Stoffeinlaufspalts (10), der unmittelbar die mindestens eine von einem Stoffauflauf (11) als ein Faserstoffsuspensionsstrahl (13) ausgebrachte Faserstoffsuspension (12) bei Ausbildung jeweiliger Strahlauftreffpunkte (P.3, P.4) auf den beiden Sieben (3, 4) aufnimmt, zusammenlaufen und die anschließend zumindest streckenweise eine Doppelsiebstrecke (14) bilden, in welcher die beiden Siebe (3, 4) und die mindestens eine dazwischen liegende Faserstoffsuspension (12) über den Impingementschuh (9) und wenigstens einen dem Impingementschuh (9) in Sieblaufrichtung (S) mittel- oder unmittelbar nachgeordneten und auf der dem Impingementschuh (9) gegenüberliegenden Seite der Doppelsiebstrecke (14) angeordneten Formiersauger (15) geführt sind, wobei der Impingementschuh (9) einen gekrümmten Belag (16) mit mehreren in Sieblaufrichtung (S) nacheinander angeordneten Belagsleisten (17) mit dazwischen liegenden freien Entwässerungsöffnungen (18) aufweist und wobei in dem dem Formiersauger (15) gegenüberliegenden Bereich der Doppelsiebstrecke (14) mehrere Leisten (19.1 bis 19.4) angeordnet sind, die flexibel an das anliegende Sieb (4) anpressbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass in dem dem Impingementschuh (9) gegenüberliegenden Bereich der Doppelsiebstrecke (14) wenigstens eine Leiste (20.1, 20.2) angeordnet ist, die flexibel an das anliegende Sieb (3) anpressbar ist, und dass die wenigstens eine flexibel anpressbare Leiste (20.1, 20.2) zumindest teilweise gegenüberliegend den freien Entwässerungsöffnungen (18) des Impingementschuhs (9) angeordnet ist.
Doppelsiebformer (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in dem dem Impingementschuh (9) gegenüberliegenden Bereich der Doppelsiebstrecke (14) mehrere, insbesondere zwei oder drei Leisten (20.1, 20.2) angeordnet sind, die flexibel an das anliegende Sieb (3) anpressbar sind und dass die mehreren, insbesondere zwei oder drei flexibel anpressbaren Leisten (20.1, 20.2) zumindest teilweise gegenüberliegend den freien Entwässerungsöffnungen (18) des Impingementschuhs (9) angeordnet sind.
Doppelsiebformer (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die flexibel anpressbare Leiste (20.1, 20.2) mittels eines vorzugsweise steuer-/regelbaren Betätigungsmittels (21) zumindest zwischen einer Ruheposition und einer Betriebsposition, in welcher sie mit einer wählbaren Anstellkraft (F) an das anliegende Sieb (3, 4) andrückbar ist, bewegbar ist.
Doppelsiebformer (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die flexibel anpressbare Leiste (20.1, 20.2) in ihrer Betriebsposition – in Sieblaufrichtung (S) gesehen – unter einem Winkel (α) im Bereich von 30 bis 170°, vorzugsweise von 65 bis 155°, insbesondere von 80 bis 140°, zu dem anliegenden Sieb (3) angeordnet ist.
Doppelsiebformer (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die flexibel anpressbare Leiste (20.1, 20.2) in ihrer Betriebsposition einen Abstreifwinkel (β) im Bereich von 25 bis 70°, vorzugsweise von 35 bis 60°, insbesondere von 45 bis 60°, zu dem anliegenden Sieb (3) aufweist.
Doppelsiebformer (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Formiersauger (15) wenigstens zwei mit vorzugsweise unterschiedlichen Unterdrücken (p_U23.1, p_U23.2) beaufschlagbare Formierzonen (23.1, 23.2) aufweist.
Doppelsiebformer (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die im Bereich des Formiersaugers (15) angeordneten Leisten (19.1 bis 19.4) ausschließlich im Bereich der in Sieblaufrichtung (S) ersten Formierzone (23.1) des Formiersaugers (15) angeordnet sind.
Doppelsiebformer (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiste (20.1, 20.2) eine Breite (B) ≤ 150 mm, vorzugsweise ≤ 100 mm, insbesondere kleiner ≤ 60 mm, aufweist.
Doppelsiebformer (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Impingementschuh (9) mindestens zwei oder mehrere gekrümmte Bereiche (25.1, 25.2) mit vorzugsweise unterschiedlichen Längen (L_25.1, L_25.2) aufweist, deren Radien (R_25.1, R_25.2) in Sieblaufrichtung (S) jeweils einen größeren Wert aufweisen.
Doppelsiebformer (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge (L_25.1) des ersten gekrümmten Bereichs (25.1) einen Wert im Bereich von 15 bis 150 mm, vorzugsweise von 70 bis 120 mm, und die Länge (L_25.2) des zweiten gekrümmten Bereichs (25.2) einen Wert im Bereich von 90 bis 350 mm aufweist.
Doppelsiebformer (1) nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Radius (R_25.1) des ersten gekrümmten Bereichs (25.1) einen Wert im Bereich von 0,3 bis 4 m, vorzugsweise von 1 bis 2 m, und der Radius (R_25.2) des zweiten gekrümmten Bereichs (25.2) einen Wert im Bereich von 1 bis 5 m, vorzugsweise von 3 m, aufweist.
Doppelsiebformer (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die freien Entwässerungsöffnungen (18) unterschiedliche Größen aufweisen, die vorzugsweise in Sieblaufrichtung (S) betragsmäßig abnehmen.
Doppelsiebformer (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Impingementschuh (9) mittels mindestens einer Unterdruckquelle (26) mit einem Unterdruck (p_U26) ≥ 0,5 kPa, vorzugsweise ≥ 2 kPa, insbesondere ≥ 5 kPa, regel-/steuerbar besaugt ist.
Doppelsiebformer (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Doppelsiebstrecke (14) unter einem Winkel (γ) von 0° bis 90° zur Horizontalen (H) ausgerichtet ist.
Doppelsiebformer (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Siebe (3) eine jeweilige Siebgeschwindigkeit (v₃, v₄) ≥ 1.500 m/min, vorzugsweise ≥ 1.700 m/min, aufweisen.