DE10332658A1 - Siebpartie in einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn - Google Patents

Abstract

Eine Siebpartie in einer Maschine zur Herstellung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn aus einer Faserstoffsuspension (11), die über einen Stoffauflauf (6) auf die Siebpartie mit einem ersten (2) und einem zweiten jeweils endlosen Siebband (3) aufgebracht wird, die miteinander auf einem Teil ihres Umfangs eine Doppelsiebzone bilden, und mit wenigstens einem im Bereich der Doppelsiebzone angeordneten Formierzylinder (1), dessen Mantelfläche als äußere Stützfläche wirkt, wobei wenigstens ein Teil der Stützfläche das erste Siebband (2) an dessen Innenfläche und das zweite Siebband (3) an dessen Außenfläche abstützt, ist dadurch gekennzeichnet, dass dem Formierzylinder (1) gegenüberliegend und das zweite Siebband (2) von dessen Innenfläche abstützend eine Walze (9) als Stützelement angeordnet ist.

Description

• Die Erfindung betrifft eine Siebpartie in einer Maschine zur Herstellung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn aus einer Faserstoffsuspension, die über einen Stoffauflauf auf die Siebpartie mit einem ersten und einem zweiten jeweils endlosen Siebband aufgebracht wird, die mit einander auf einem Teil ihres Umfangs eine Doppelsiebzone bilden, und mit wenigstens einem im Bereich der Doppelsiebzone angeordneten Formierzylinder, dessen Mantelfläche als äußere Stützfläche wirkt, wobei wenigstens ein Teil der Stützfläche das erste Siebband an dessen Innenfläche und das zweite Siebband an dessen Außenfläche abstützt.
• Aus der DE 43 01 103 C1 ist eine derartige Siebpartie bekannt. Druckelemente üben auf die Innenfläche des zweiten Siebbandes in dem Bereich, in dem dieses von der Stützfläche gestützt ist, Druck aus, wobei die Druckelemente den Druck nur an bestimmten Stellen, den Druckstellen, aufbringen, so dass auch druckfreie Bereiche verbleiben. Die Druckstellen sind über die gesamte Siebfläche verteilt. Die Druckstellen wirken auf einen Formierzylinder und das um diesen laufende als Stützkörper. Als Druckelemente lassen sich Leisten, Rollrakeln oder konkav ausgebildete Anpressschuhe einsetzen.
• Mit diesen Maßnahmen sollen Möglichkeiten zur Intensivierung der Entwässerung und zur Verbesserung der Faserstoffbahnqualität durch Verhinderung der Flockenbildung in der Faserstoffsuspension derart weiter entwickelt werden, dass die gesamte Baulänge der Siebpartie einer Papiermaschine reduziert wird. Da als Stützelemente in erster Linie die umlaufenden Flächen von Formierzylindern und Bändern in Betracht kommen, addieren sich die Wirkungen von Fliehkraft und eingeleiteten Druckimpulsen und forcieren die Entwässerung der Faserstoffsuspension. Dadurch, dass Reibung am Siebband vermieden wird, werden der Verschleiß und die zum Antrieb erforderliche Leistung verringert.
• Mit der Anpressung von Druckelementen wird erreicht, dass linien- oder punktförmige Belastungen und im Fall des konkav ausgebildeten Anpressschuhs flächenförmige Belastungen auf dem Siebband hervorgerufen werden, die zu Turbulenzen in der Faserstoffsuspension zwischen den Siebbändern führen, was zu einer Verhinderung von Flockenbildung beiträgt. Die Druckelemente erstrecken sich beispielsweise gemeinsam oder jeweils für sich allein über die gesamte Siebbreite.
• Neben der oben beschriebenen Siebpartie gibt es im Stand der Technik andere Siebpartien, die nach dem Prinzip des Roll-Blade-Prinzips arbeiten, wobei dem Formierzylinder anstelle des Druckelements oder der Druckelemente ein Entwässerungselement gegenüberliegend angeordnet ist. Die nach dem Roll-Blade-Prinzip funktionierenden Anordnungen haben den Nachteil, dass Formationsstörungen durch Siebtrennungseffekte am Ablauf des Formierzylinders auftreten.
• Derartige Nachteile werden bei Roll-Gap-Formern vermieden, in denen die Blattbildung aus der Faserstoffsuspension ausschließlich auf dem Formierzylinder erfolgt. Allerdings wird dadurch nur eine schlechte Formation erzeugt.
• Zur Vereinigung der Vorteile beider Prinzipien wurde bereits versucht, Formationsleisten unmittelbar an den Formierzylinder eines Roll-Formers einwirken zu lassen. Bei dieser Methode werden aber ebenfalls in Querrichtung starke lokale Formationsstörungen erzeugt, da die Suspension im Gegensatz zu statischen Leistenteilen zwischen zwei starre Strömungswände gezwungen wird und damit keine lokale Selbstregelung durch das Ausweichen eines frei beweglichen Siebes möglich ist.
• Es ist die Aufgabe der Erfindung, die Formation einer Faserstoffbahn zu verbessern und die Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden.
• Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Siebpartie der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass dem Formierzylinder gegenüberliegend und das zweite Siebband von dessen Innenfläche abstützend eine Walze als Stützelement angeordnet ist.
• Mit dieser Anordnung wird ein die Formation der aus der Faserstoffsuspension zu erzeugenden Faserstoffbahn verbesserndes Schergefälle in der Faserstoffsuspension erzeugt. Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die Blattbildung auf einem Formierelement, nämlich dem Formierzylinder, abgeschlossen wird. Es wird eine die Formation verbessernde Scherung, d. h. ein Geschwindigkeitsgefälle im Querschnitt der Faserstoffsuspension quer zur Laufrichtung der Faserstoffbahn, erzeugt, ohne dass die Fasern eine bevorzugte Orientierung in Laufrichtung erhalten.
• Wesentliches Kennzeichen der Erfindung ist eine Walze oder Rolle, die im Bereich der Blattbildung auf dem Formierzylinder gegen das äußere Sieb drückt. Die Oberfläche der Walze und das äußere Sieb bewegen sich im wesentlichen gleich schnell in Sieblaufrichtung; es ist jedoch auch möglich, einen Unterschied in der Drehgeschwindigkeit der Walze und dem Formierzylinder oder einen Unterschied in der Drehgeschwindigkeit des Siebbandes und der Walze vorzusehen.
• Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.
• Mit Vorteil hat die Walze eine strukturierte Mantelfläche. Durch die Erhebungen in der Oberfläche kommt die Walze mit dem äußeren, über dem Formierzylinder ablaufenden Sieb kurzzeitig in Kontakt und drückt dabei die Faserstoffsuspension ein. Das Eindrücken erzeugt eine kurzzeitige Quetschströmung. Die dadurch verursachte Scherung in der freien Suspension wirkt formationsverbessernd. Besonders vorteilhaft wirkt die Quetschströmung in allen Richtungen, damit keine bevorzugte Faserorientierungsrichtung in der Papierbahn entsteht.
• Mit Vorteil wird die Walze auf ihrer Mantelfläche mit Noppen versehen. Diese haben beispielsweise eine Höhe zwischen 2 und 30 mm, insbesondere zwischen 5 und 8 mm.
• In einer ebenfalls vorteilhaften alternativen Ausführung weist die Walze auf ihrer Mantelfläche ein Gitter, insbesondere ein rechteckförmiges oder quadratisches Gitter, auf. Es versteht sich, dass das Gitter auch eine andere Struktur haben kann.
• In einer weiteren Alternative ist mit Vorteil die Walze mit auf ihrer Mantelfläche in gleichem Abstand zu einander angeordneten Stegen ausgestaltet, die jeweils in zu einander benachbarten Reihen angeordnet sind. Es ist jedoch auch möglich, die Stege in verschiedenen Abständen bei verschiedenen Anordnungen, insbesondere zufällig, anzuordnen.
• Von Vorteil ist es, wenn hierbei die Stege in Laufrichtung der Faserstoffbahn oder quer zur Laufrichtung der Faserstoffbahn angeordnet sind.
• In einer anderen Ausführungsform der Erfindung sind auf dem Mantel der Walze Stege nach einem Fischgrätmuster angeordnet.
• Bevorzugt haben die Noppen, die Stege oder die Gitterlinien der Gitter Abstände von 3 bis 10 mm, insbesondere von 4 bis 7 mm, zu einander.
• Nachstehend wird die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnungen näher erläutert.
• Es zeigen:
• 1 einen Ausschnitt aus einer Siebpartie einer Doppelsieb-Papiermaschine mit einem Formierzylinder und einer ihm gegenüberliegenden Walze,
• 2 einen vergrößerten Ausschnitt der Faserstoffsuspension zwischen dem Formierzylinder und der gegenüberliegenden Walze und
• 3a–3c Darstellungen verschiedener Strukturen auf der Mantelfläche der Walze.
• Eine Doppelsiebpartie in einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Papierbahn, umfasst einen Formierzylinder 1 (1), der entweder eine geschlossene Oberfläche hat oder zur Unterstützung der Entwässerung mit einer Vielzahl von Bohrungen versehen ist. Der Formierzylinder 1 wird von zwei endlosen Siebbändern 2 und 3 auf einem Teil seines äußeren Umfangs in dem Umschlingungsbereich 4 umschlungen. Entlang dieses Bogenstücks am Umfang des Formierzylinders 1 werden die Siebbänder 2, 3 gemeinsam geführt und bilden mit einander eine Doppelsiebzone bis zu einer Saugwalze 5. Beide Siebbänder 2, 3 laufen in unmittelbarer Nähe eines Stoffauflaufs 6 über den Formierzylinder 1 bzw. über eine Umlenkwalze 7 zusammen, so dass die beiden Siebbänder 2, 3 einen keilförmigen Einlaufspalt 8 für die Faserstoffsuspension bilden.
• An den Formierzylinder 1 ist in dem Umschlingungsbereich innerhalb des Siebbandes 3 eine Walze 9 (1, 2) mit einer strukturierten Oberfläche angestellt, um in der Faserstoffsuspension ein Schergefälle zu erzeugen. Die Walze 9 weist auf ihrer Mantelfläche Erhebungen 10 auf, die den Spalt zwischen dem Formierzylinder 1 und der Walze 9 verkleinern, wenn sie sich durch den Umschlingungsbereich 4 hindurchbewegen und dadurch ein punktuelles Hinwegströmen der Faserstoffsuspension 11 im Bereich der dem Formierzylinder 1 am nächsten liegenden Erhebung 10 verursachen, um das Schergefälle quer zur Laufrichtung zu erzeugen. Die Walze 9 kann mit unterschiedlichen Anstelldrücken an den Formierzylinder 1 angestellt werden und unterschiedliche Abstände an den Formierzylinder 1 aufweisen.
• Im einzelnen besteht eine Vielzahl von Möglichkeiten zur Ausgestaltung der Erhebungen 10. Diese sind beispielsweise Noppen 12 (3a).
• Alternativ werden Stege 13 (3b) auf der Mantelfläche der Walze 9 eingesetzt, die entweder in Umfangsrichtung oder in Richtung der Längsachse der Walze 9 verlaufen. Ebenso können die Stege 13 auch schräg zur Drehrichtung der Walze 9 angeordnet sein, beispielsweise in einer Fischgrätanordnung.
• In einer anderen Ausgestaltung (3c) kommen Gitter 14 zum Einsatz, wobei die Gitter 14 entweder recheckförmig oder quadratisch sind oder andere Formen aufweisen. Diese Gitter weisen eine Höhe H im Bereich von 2 bis 30 mm, vorzugsweise von 5 bis 8 mm, und einen Abstand A im Bereich von 3 bis 10 mm, vorzugsweise von 4 bis 7 mm, auf.

1

Formierzylinder

2

Siebband

3

Siebband

4

Umschlingungsbereich

5

Saugwalze

6

Stoffauflauf

7

Untersieb

8

Einlaufspalt

9

Umlenkwalze

10

Erhebungen

11

Faserstoffsuspension

12

Noppen

13

Stege

14

Gitter

A

Abstand

H

Höhe

Claims (9)

1. Siebpartie in einer Maschine zur Herstellung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn aus einer Faserstoffsuspension (11), die über einen Stoffauflauf (6) auf die Siebpartie mit einem ersten (2) und einem zweiten jeweils endlosen Siebband (3) aufgebracht wird, die mit einander auf einem Teil ihres Umfangs eine Doppelsiebzone bilden, und mit wenigstens einem im Bereich der Doppelsiebzone angeordneten Formierzylinder (1), dessen Mantelfläche als äußere Stützfläche wirkt, wobei wenigstens ein Teil der Stützfläche das erste Siebband (2) an dessen Innenfläche und das zweite Siebband (3) an dessen Außenfläche abstützt, dadurch gekennzeichnet, dass dem Formierzylinder (1) gegenüberliegend und das zweite Siebband (2) von dessen Innenfläche abstützend eine Walze (9) als Stützelement angeordnet ist.
2. Siebpartie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Walze (9) eine strukturierte Mantelfläche aufweist.
3. Siebpartie nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Walze (9) auf ihrer Mantelfläche Noppen (12) aufweist.
4. Siebpartie nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Noppen (12) eine Höhe zwischen 2 und 30 mm, insbesondere zwischen 5 und 8 mm, haben.
5. Siebpartie nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Walze (9) auf ihrer Mantelfläche ein Gitter (14), insbesondere ein rechteckförmiges oder quadratisches Gitter (14), aufweist.
6. Siebpartie nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Walze (9) auf ihrer Mantelfläche in gleichem Abstand zu einander angeordnete Stege (13) aufweist, die jeweils in zu einander benachbarten Reihen angeordnet sind.
7. Siebpartie nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Stege (13) in Laufrichtung der Faserstoffbahn oder quer zur Laufrichtung der Faserstoffbahn angeordnet sind. aufweist.
8. Siebpartie nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Walze auf ihrem Mantel Stege (13) aufweist, die nach einem Fischgrätmuster angeordnet sind.
9. Siebpartie nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Noppen (12), die Stege (13) oder die Gitterlinien der Gitter (14) Abstände von 3 bis 10 mm, insbesondere von 4 bis 7 mm, zu einander haben.