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Die Erfindung betrifft eine Maschine für die Entwässerung von Zellstoff, umfassend einen Former mit einem unteren Sieb und einem oberen Sieb, die zumindest streckenweise eine Doppelsiebzone bilden und dabei mit dem zwischen ihnen liegenden, von einem Stoffauflauf auf das untere Sieb aufgebrachten Zellstoff über eine Umlenkwalze geführt sind, wobei der Doppelsiebzone in Sieblaufrichtung des unteren Siebs eine aus einem Abschnitt des unteren Siebs gebildete Vorentwässerungszone vorgeordnet ist, die eine Ebene aufspannt, wobei die Umlenkwalze einen vorzugsweise geschlossenen, gerillten oder gebohrten Walzenmantel aufweist und außenseitig mit einer Auffangeinrichtung für abgeschleudertes Siebwasser versehen ist und wobei der Umlenkwalze in Sieblaufrichtung des unteren Siebs eine weitere, beide Siebe führende Umlenkwalze, die einen vorzugsweise geschlossenen, gerillten oder gebohrten Walzenmantel aufweist und außenseitig mit einer Auffangeinrichtung für abgeschleudertes Siebwasser versehen ist, nachgeordnet ist.
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Eine derartige Maschine ist aus einer Vielzahl von Druckschriften bekannt, so beispielsweise aus der Druckschrift
WO 2008/090052 A1 .
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Diese offenbarte Maschine beseitigt zwar viele Nachteile des bisherigen Stands der Technik, wie beispielsweise eine begrenzte Entwässerungskapazität und somit einen geringen Trockengehalt des Zellstoffs am Ende des Formers. Die dargelegte Ausführung des Formers benötigt jedoch einen übermäßig großen Bauraum, insbesondere in Maschinenrichtung und somit eignet er sich insbesondere zur Verwendung bei neuen Maschinen, die gewöhnlich nicht den Vorgaben eines begrenzten, im Regelfall vorgegebenen Bauraums unterliegen.
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Ferner kann die Rillung oder die Bohrung des Walzenmantels der jeweiligen Umlenkwalze in bekannter Weise gemäß dem Stand der Technik ausgeführt sein.
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Es ist also die Aufgabe der Erfindung, eine Maschine der eingangs genannten Arten derart weiterzubilden, dass die Nachteile des Stands der Technik überwunden werden. Insbesondere soll sich die erfindungsgemäße Maschine für Umbauten mit begrenzten, im Regelfall vorgegebenen Bauräumen eignen, hierbei keine wesentlichen Mehrkosten (Umbaukosten, Instandhaltungskosten, Betriebskosten) verursachen und keine technologischen Nachteile mit sich bringen.
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Die erfindungsgemäße Aufgabe wird bei einer Maschine der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass sowohl die Umlenkwalze als auch die weitere Umlenkwalze räumlich oberhalb der von der Vorentwässerungszone aufgespannten Ebene angeordnet sind.
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Die erfindungsgemäße Aufgabe wird auf diese Weise vollkommen gelöst.
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Die Vorentwässerungszone definiert hierbei aufgrund ihrer zwei Ausrichtungen, sowohl in x- als auch in y-Richtung, eine Ebene. Sie spannt also eine Ebene auf.
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Die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Maschine erbringt den Vorteil, dass die beiden Umlenkwalzen oberhalb der Vorentwässerungsstrecke anordenbar sind. Ihre Dimensionen haben also keinen wesentlichen, vorzugsweise gar keinen Einfluss auf die Maschinenlänge mehr. Somit eignet sich der Former der erfindungsgemäßen Maschine insbesondere als Nachrüstlösung bei Umbauten.
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Zudem kann ohne teure Einbauten und ohne eine räumliche Vergrößerung der erfindungsgemäßen Maschine eine stärkere Entwässerung des Zellstoffs erzielt werden. Und überdies können die beiden Umlenkwalzen relativ günstig hergestellt und etwaige Probleme mit an ihnen wirkenden Abstreifeinrichtungen vermieden werden.
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Auch kann bei der erfindungsgemäßen Maschine auf „Energie fressende” Entwässerungselemente weitestgehend, vorzugsweise sogar vollständig verzichtet werden. So reduzieren sich im Vergleich mit den bekannten Maschinen die erforderliche Antriebsleistung um etwa 25% sowie der zu installierende Vakuumbedarf um etwa 40%.
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Durch eine derartige Ausbildung der erfindungsgemäßen Maschine lassen sich gegenüber den bekannten Ausführungsformen des Stands der Technik auch außerordentlich große Mengen an Siebwasser aus dem Zellstoff abführen und somit höhere Trockengehalte erzielen. Denn durch die größtmögliche Geschlossenheit der Walzenmäntel vermag im jeweiligen Umschlingungsbereich kein Siebwasser aus dem Zellstoff durch das jeweils anliegende Sieb in Richtung zum Walzenmantel hin hindurch zu treten. In diesem Bereich fließt das Siebwasser infolge der Siebspannung in die andere Richtung, das heißt nach außen und wird von dem jeweils außen liegenden Sieb durch Fliehkraft in die jeweilige Auffangeinrichtung abgeschleudert. Die Trockengehalte des Zellstoffs werden folglich merklich erhöht. Die Rillung oder die Bohrung des Walzenmantels der jeweiligen Umlenkwalze kann in bekannter Weise gemäß dem Stand der Technik ausgeführt sein.
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Damit eine ausreichende Entwässerungslänge zwecks Erreichung höherer Trockengehalte des Zellstoffs gegeben ist, weisen die beiden Umlenkwalzen bevorzugt jeweils einen Walzendurchmesser im Bereich von 800 bis 1.750 mm, vorzugsweise von 900 bis 1.600 mm, insbesondere von 950 bis 1.500 mm, auf.
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Weiterhin ist es von Vorteil, wenn die beiden Siebe die erste Umlenkwalze bevorzugt mit einem ersten Umschlingungswinkel in einem Bereich von 90 bis 180°, vorzugsweise von 100 bis 160°, insbesondere von 110 bis 150°, umschlingen. Dies erhöht wiederum bei einer extrem sanften Entwässerung die Entwässerungslänge und somit die Trockengehalte des Zellstoffs.
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Hinsichtlich der Erreichung einer möglichst kurzen Entwässerungsmaschine und der Vermeidung einer Rückbefeuchtung des Zellstoffs ist es vorteilhaft, wenn die beiden Siebe bevorzugt in der oberen Walzenhälfte von der ersten Umlenkwalze ablaufen. Dabei laufen sie in günstiger Weise – in Sieblaufrichtung des unteren Siebs gesehen – in dem ersten oberen Quadranten von der ersten Umlenkwalze ab und in der unteren Walzenhälfte auf die zweite Umlenkwalze auf.
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Wiederum ist es von Vorteil, wenn die beiden Siebe die zweite Umlenkwalze bevorzugt mit einem zweiten Umschlingungswinkel in einem Bereich von 125 bis 210°, vorzugsweise von 130 bis 200°, insbesondere von 135 bis 195°, umschlingen. Dies erhöht bei einer extrem sanften Entwässerung erneut die Entwässerungslänge und somit die Trockengehalte des Zellstoffs.
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Ferner laufen die beiden Siebe bevorzugt in der oberen Walzenhälfte von der zweiten Umlenkwalze ab. Dabei laufen sie in günstiger Weise – in Sieblaufrichtung des unteren Siebs gesehen – in dem zweiten oberen Quadranten von der zweiten Umlenkwalze vorzugsweise gemeinsam ab. Dies begünstigt erneut die Erreichung einer möglichst kurzen Entwässerungsmaschine und die Vermeidung einer Rückbefeuchtung des Zellstoffs.
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Damit die geforderte Entwässerungsleistung infolge aufgebrachter Siebspannungen erfüllt werden kann, weist das untere Sieb bevorzugt eine untere Siebspannung von mindestens 6 kN/m, vorzugsweise von mindestens 8 kN/m, insbesondere von mindestens 10 kN/m, auf. Das obere Sieb weist hierbei bevorzugt eine obere Siebspannung von mindestens 15 kN/m, vorzugsweise von mindestens 20 kN/m, insbesondere von mindestens 25 kN/m, auf.
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Und damit technologisch günstige Entwässerungsbedingungen bereits von Anfang an gegeben sind, verläuft die aus einem Abschnitt des unteren Siebs gebildete Vorentwässerungszone bevorzugt horizontal oder annähernd horizontal und/oder weist bevorzugt eine Zonenlänge von mindestens 5.000 mm, vorzugsweise von mindestens 7.500 mm, insbesondere von mindestens 9.000 mm, auf. Zudem kann das Entwässerungsverhalten des Zellstoffs bei einer derartigen Ausgestaltung relativ einfach beeinflusst und gesteuert/geregelt werden.
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Überdies weisen die Mittellinien der beiden Umlenkwalzen bevorzugt einen horizontalen Abstand im Bereich von 100 bis 600 mm, vorzugsweise von 200 bis 500 mm, insbesondere von 250 bis 400 mm, auf. Die so angeordneten Umlenkwalzen haben also keinen wesentlichen, vorzugsweise gar keinen Einfluss auf die Maschinenlänge mehr. Somit eignet sich der Former der erfindungsgemäßen Maschine insbesondere als Nachrüstlösung bei Umbauten.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung.
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Es zeigen
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1 eine schematische Seitenansicht einer bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Maschine für die Entwässerung von Zellstoff, die einen Former umfasst; und
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2 eine Detailansicht der in der 1 dargestellten bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Maschine für die Entwässerung von Zellstoff, die einen Former umfasst.
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Die 1 zeigt eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Maschine 100 für die Entwässerung von Zellstoff 1, die einen Former 2 umfasst.
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Der Former 2 weist ein unteres Sieb 3 und ein oberes Sieb 4 auf, die zumindest streckenweise eine Doppelsiebzone 5 bilden. Dabei sind die mit dem zwischen ihnen liegenden, von einem lediglich angedeuteten Stoffauflauf 6 auf das untere Sieb 3 aufgebrachten Zellstoff 1 über eine Umlenkwalze 7 geführt.
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Der Doppelsiebzone 5 ist in Sieblaufrichtung S (Pfeil) des unteren Siebs 3 eine aus einem Abschnitt des unteren Siebs 3 gebildete Vorentwässerungszone 8 vorgeordnet, die eine Ebene 8.E aufspannt. Diese horizontal oder annähernd horizontal verlaufende Vorentwässerungszone 8 weist eine Zonenlänge 8.L von mindestens 5.000 mm, vorzugsweise von mindestens 7.500 mm, insbesondere von mindestens 9.000 mm, auf und ist unterseitig, also das untere Sieb 3 und den darauf liegenden Zellstoff 1 führend mit mehreren bekannten Entwässerungselementen versehen. Diese Entwässerungselemente sind mit dem Bezugszeichen 9 versehen und erzeugen jeweils ein Vakuum 9.V kleiner oder gleich 0,1 bar, vorzugsweise kleiner oder gleich 0,8 bar. Das untere Sieb 3 ist vor seinem Einlauf in die Vorentwässerungszone 8 um eine Brustwalze 10 geführt, in deren Bereich der Stoffauflauf 6 den Zellstoff 1 auf dasselbige aufbringt.
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Die Umlenkwalze 7 weist einen geschlossenen, gerillten oder gebohrten Walzenmantel 7.M auf und ist außenseitig mit einer Auffangeinrichtung 11 für abgeschleudertes Siebwasser (Pfeile) versehen. Die Auffangeinrichtung 11 erstreckt sich in einem Maße, dass alles aufgrund des Wirkens von Fliehkraft abgeschleuderte Siebwasser (Pfeile) vollumfänglich aufgefangen wird und prozesssicher aus dem Former 2 entfernt werden kann, beispielsweise mittels einer nicht dargestellten, dem Fachmann jedoch bekannten Siebwasserrinne (vgl. auch 2). Die Rillung oder die Bohrung des Walzenmantels 7.M der Umlenkwalze 7 kann in bekannter Weise gemäß dem Stand der Technik ausgeführt sein.
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Ferner weist die Umlenkwalze 7 einen Walzendurchmesser 7.D im Bereich von 800 bis 1.750 mm, vorzugsweise von 900 bis 1.600 mm, insbesondere von 950 bis 1.500 mm, auf und ist von den beiden Sieben 3, 4 mit einem ersten Umschlingungswinkel 7.W in einem Bereich von 90 bis 180°, vorzugsweise von 100 bis 160°, insbesondere von 110 bis 150°, umschlungen. Somit laufen die beiden Siebe 3, 4 in der oberen Walzenhälfte, vorzugsweise in dem ersten oberen Quadranten 7.Q, von der ersten Umlenkwalze 7 ab (vgl. auch 2).
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Der Umlenkwalze 7 ist in Sieblaufrichtung S (Pfeil) des unteren Siebs 3 eine weitere, beide Siebe 3, 4 führende Umlenkwalze 12, die wiederum einen geschlossenen, gerillten oder gebohrten Walzenmantel 12.M aufweist und außenseitig mit einer Auffangeinrichtung 13 für abgeschleudertes Siebwasser (Pfeile) versehen ist, nachgeordnet. Auch diese Auffangeinrichtung 13 erstreckt sich in einem Maße, dass alles aufgrund des Wirkens von Fliehkraft abgeschleuderte Siebwasser (Pfeile) vollumfänglich aufgefangen wird und prozesssicher aus dem Former 2 entfernt werden kann, beispielsweise mittels einer nicht dargestellten, dem Fachmann jedoch bekannten Siebwasserrinne (vgl. auch 2). Die Rillung oder die Bohrung des Walzenmantels 12.M der Umlenkwalze 12 kann in bekannter Weise gemäß dem Stand der Technik ausgeführt sein.
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Die Umlenkwalze 12 weist einen Walzendurchmesser 12.D im Bereich von 800 bis 1.750 mm, vorzugsweise von 900 bis 1.600 mm, insbesondere von 950 bis 1.500 mm, auf. Die beiden Siebe 3, 4 laufen in der unteren Walzenhälfte auf die zweite Umlenkwalze 12 auf und umschlingen sie mit einem zweiten Umschlingungswinkel 12.W in einem Bereich von 125 bis 210°, vorzugsweise von 130 bis 200°, insbesondere von 135 bis 195°. Anschließend laufen die beiden Siebe 3, 4 in der oberen Walzenhälfte, vorzugsweise in dem zweiten oberen Quadranten 12.Q, von der zweiten Umlenkwalze 12 vorzugsweise gemeinsam ab. Anschließend werden die beiden Siebe 3, 4 mittels einer bekannten Trenneinrichtung, wie beispielsweise einem Trennsauger 14 oder einer Trennwalze getrennt und die Doppelsiebzone 5 wird somit beendet. Der Zellstoff 1 wird nach der Trennung der beiden Siebe 3, 4 auf dem unteren Sieb 3 mitgeführt und zu einem späteren Zeitpunkt in bekannter Weise in eine nicht dargestellte Pressenpartie 15 der erfindungsgemäßen Maschine 1 überführt (vgl. auch 2).
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Somit sind sowohl die Umlenkwalze 7 als auch die weitere Umlenkwalze 12 räumlich oberhalb der von der Vorentwässerungszone 8 aufgespannten Ebene 8.E angeordnet. Zudem weisen die Mittellinien 7.C, 12.C der beiden Umlenkwalzen 7, 12 einen horizontalen Abstand A im Bereich von 100 bis 600 mm, vorzugsweise von 200 bis 500 mm, insbesondere von 250 bis 400 mm, auf (vgl. auch 2).
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Das untere Sieb 3 weist eine untere Siebspannung 3.T von mindestens 6 kN/m, vorzugsweise von mindestens 8 kN/m, insbesondere von mindestens 10 kN/m, auf, wohingegen das obere Sieb 4 eine obere Siebspannung 4.T von mindestens 15 kN/m, vorzugsweise von mindestens 20 kN/m, insbesondere von mindestens 25 kN/m, aufweist.
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Der Zellstoff 1, der vorzugsweise ein Flächengewicht F von 600 bis 1.350 g/m2, vorzugsweise von 950 bis 1.200 g/m2, und/oder eine Konsistenz K von 1,0 bis 2,5%, vorzugsweise von 1,2 bis 2,2%, aufweist, lässt sich somit bei einer Siebgeschwindigkeit v (Pfeil) von mindestens 200 m/min, vorzugsweise von mindestens 250 m/min, insbesondere von mindestens 300 m/min, entwässern. Die spezifische Produktion einer derartigen Maschine 100 zur Entwässerung von Zellstoff 1 kann bei bis zu 500 t/d pro Meter an Bahnbreite liegen.
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Die 2 zeigt eine Detailansicht der in der 1 dargestellten erfindungsgemäßen Maschine 100 für die Entwässerung von Zellstoff 1, die einen Former 2 umfasst.
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Die Umlenkwalze 7 weist, wie bereits ausgeführt, einen geschlossenen, gerillten oder gebohrten Walzenmantel 7.M auf und ist außenseifig mit einer Auffangeinrichtung 11 für abgeschleudertes Siebwasser (Pfeile) versehen. Die Auffangeinrichtung 11 erstreckt sich in einem Maße, dass alles aufgrund des Wirkens von Fliehkraft abgeschleuderte Siebwasser (Pfeile) vollumfänglich aufgefangen wird und prozesssicher aus dem Former 2 entfernt werden kann, beispielsweise mittels einer nicht dargestellten, dem Fachmann jedoch bekannten Siebwasserrinne.
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Ferner weist die Umlenkwalze 7 einen Walzendurchmesser 7.D im Bereich von 800 bis 1.750 mm, vorzugsweise von 900 bis 1.600 mm, insbesondere von 950 bis 1.500 mm, auf und ist von den beiden Sieben 3, 4 mit einem ersten Umschlingungswinkel 7.W in einem Bereich von 90 bis 180°, vorzugsweise von 100 bis 160°, insbesondere von 11.0 bis 150°, umschlungen. Somit laufen die beiden Siebe 3, 4 in der oberen Walzenhälfte, vorzugsweise in dem ersten oberen Quadranten 7.Q, von der ersten Umlenkwalze 7 ab.
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Der Umlenkwalze 7 ist, wie bereits ausgeführt, in Sieblaufrichtung S (Pfeil) des unteren Siebs 3 eine weitere, beide Siebe 3, 4 führende Umlenkwalze 12, die wiederum einen geschlossenen, gerillten oder gebohrten Walzenmantel 12.M aufweist und außenseitig mit einer Auffangeinrichtung 13 für abgeschleudertes Siebwasser (Pfeile) versehen ist, nachgeordnet. Auch diese Auffangeinrichtung 13 erstreckt sich in einem Maße, dass alles aufgrund des Wirkens von Fliehkraft abgeschleuderte Siebwasser (Pfeile) vollumfänglich aufgefangen wird und prozesssicher aus dem Former 2 entfernt werden kann, beispielsweise mittels einer nicht dargestellten, dem Fachmann jedoch bekannten Siebwasserrinne.
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Die Umlenkwalze 12 weist einen Walzendurchmesser 12.D im Bereich von 800 bis 1.750 mm, vorzugsweise von 900 bis 1.600 mm, insbesondere von 950 bis 1.500 mm, auf. Die beiden Siebe 3, 4 laufen in der unteren Walzenhälfte auf die zweite Umlenkwalze 12 auf und umschlingen sie mit einem zweiten Umschlingungswinkel 12.W in einem Bereich von 125 bis 210°, vorzugsweise von 130 bis 200°, insbesondere von 135 bis 195°. Anschließend laufen die beiden Siebe 3, 4 in der oberen Walzenhälfte, vorzugsweise in dem zweiten oberen Quadranten 12.Q, von der zweiten Umlenkwalze 12 vorzugsweise gemeinsam ab. Anschließend werden die beiden Siebe 3, 4 mittels einer bekannten Trenneinrichtung, wie beispielsweise einem Trennsauger 14 oder einer Trennwalze getrennt und die Doppelsiebzone 5 wird somit beendet (vgl. auch 1).
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Somit sind sowohl die Umlenkwalze 7 als auch die weitere Umlenkwalze 12 räumlich oberhalb der von der Vorentwässerungszone 8 aufgespannten Ebene 8.E angeordnet. Zudem weisen die Mittellinien 7.C, 12.C der beiden Umlenkwalzen 7, 12 einen horizontalen Abstand A im Bereich von 100 bis 600 mm, vorzugsweise von 200 bis 500 mm, insbesondere von 250 bis 400 mm, auf.
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Zusammenfassend ist festzuhalten, dass durch die Erfindung eine Maschine der eingangs genannten Art derart verbessert wird, dass die Nachteile des Stands der Technik überwunden werden. Insbesondere eignet sich die erfindungsgemäße Maschine für Umbauten mit begrenzten, im Regelfall vorgegebenen Bauräumen, verursacht hierbei keine wesentlichen Mehrkosten (Umbaukosten, Instandhaltungskosten, Betriebskosten) und bringt keine technologischen Nachteile mit sich.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Zellstoff
- 2
- Former
- 3
- Unteres Sieb
- 3.T
- Untere Siebspannung
- 4
- Oberes Sieb
- 4.T
- Obere Siebspannung
- 5
- Doppelsiebzone
- 6
- Stoffauflauf
- 7
- (Erste) Umlenkwalze
- 7.W
- Umschlingungswinkel
- 7.C
- Mittellinie
- 7.D
- Walzendurchmesser
- 7.M
- Walzenmantel
- 7.Q
- Erster oberer Quadrant
- 8
- Vorentwässerungszone
- 8.E
- Ebene
- 8.L
- Zonenlänge
- 9
- Entwässerungselement
- 9.V
- Vakuum
- 10
- Brustwalze
- 11
- Auffangeinrichtung
- 12
- (Zweite) Umlenkwalze
- 12.W
- Umschlingungswinkel
- 12.C
- Mittellinie
- 12.D
- Walzendurchmesser
- 12.M
- Walzenmantel
- 12.Q
- Zweiter oberer Quadrant
- 13
- Auffangeinrichtung
- 14
- Trennsauger; Trenneinrichtung
- 15
- Pressenpartie
- 100
- Maschine für die Entwässerung von Zellstoff
- A
- Horizontaler Abstand
- F
- Flächengewicht
- K
- Konsistenz
- S
- Sieblaufrichtung (Pfeil)
- v
- Siebgeschwindigkeit (Pfeil)
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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