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Die
Erfindung betrifft eine Anordnung nach dem Oberbegriff von Anspruch
1.
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In
Papier- oder Kartonmaschinen wird Papier von einem Stoffauflaufkasten
in einen Formungsbereich, das heißt in einen Siebbereich übergeben,
in dem Wasser von dem Papierstoff entfernt und eine Bahn ausgebildet
wird. In dem Formungsbereich oder dem Siebbereich werden unterschiedliche
Arten von Formern verwendet, in denen Wasser gewöhnlich zwischen zwei Sieben
von der Bahn abgezogen wird.
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Wie
beim Stand der Technik bekannt, wird bei der Herstellung von Papier-
und Kartonbahnen Papierstoff somit für den ersten Stoffauflaufkasten zubereitet
und Faserwerkstoff, Füllstoffe
und Feinstoffe werden mit dem Papierstoff gemischt. Das Papierstoffsystem
mischt die Fasern und Füllstoffe
sowie die Feinstoffe und Zusätze
bei Vorhandensein so, dass sie einen Papierstoff ausbilden, der
möglichst homogen
ist, um dem Stoffauflaufkasten einer Papier- oder Kartonmaschine
zugeführt
zu werden. Der Stoffauflaufkasten trägt die erzeugte Papierstofftragschicht
gleichmäßig auf
den Formungsbereich, das heißt
auf den Siebbereich auf, in dem die Entwässerung und das Gautschen der
Bahn beginnen.
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Es
sind mehrere Arten von Siebbereichen oder Formern, die an sich Fachleuten
auf diesem Gebiet bekannt sind, aus dem Stand der Technik bekannt:
Langsiebformer, Hybridformer und Spaltformer. Eine Kartonmaschine
kann mehrere Siebeinheiten aufweisen. In den Formungsbereichen wird
Wasser mittels Einlaufwalzen, Saugwalzen und mittels Schaberschuhen
oder Gleichwertigem entfernt, wobei die Schaberschuhe typischerweise
mehrere Unterdruckkammern aufweisen, so dass die Verwendung von
Unterdruck Druckimpulse wirksamer macht. Belastbare Schaber werden
im Allgemeinen auf der entgegengesetzten Seite der Bahn positioniert,
um die Entwässerung
durch die Erzeugung von Scherkräften
in der Suspension innerhalb der Bahn zu unterstützen, wobei die Scherkräfte Faserflocken aufbrechen
und so die Formung der Bahn verbessern. Danach wird die Faserbahn
in Formern im Allgemeinen auf eine Saugwalze übergeben, die weiter Wasser
von der Bahn entfernt, wobei die Bahn danach im Allgemeinen in einen
Pressbereich übergeben
wird. In Verbindung mit der Saugwalze wurden im Allgemeinen Wasserführungsplatten
zur Rückgewinnung
des austretenden Wassers verwendet. Dies führte in gewissem Umfang zu
einer asymmetrischen Entwässerung,
wobei es nicht möglich
war, die Verteilung der Entwässerung
bei dieser Anordnung so zu regulieren, dass die Asymmetrie verbessert
wird.
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In
dem EP-Patent
912798 (entspricht
der FI-Patentanmeldung
965277 ) ist ein Saugkasten
in einer Papiermaschine und ein Verfahren in einem Saugkasten einer
Papiermaschine offenbart. In diesem Dokument ist ein Saugkasten
beschrieben, bei dem ein Unterdruckkammerdeck oder ein Satz von Schabern
in einer gleichwertigen Position eine gekrümmte Trägerfläche für ein Sieb in mindestens einer
Laufsituation ausbildet. Bei dieser Art von Saugkasten ist die Reibung
zwischen dem Sieb und den Schabern oder zwischen dem Sieb und dem
Deck sehr klein. In diesem Dokument ist die Verwendung eines Saugkastens
beschrieben, der auf einem zwischen zwei Walzen betriebenen Sieb
positioniert ist, wobei der Saugkasten in diesem Zusammenhang einen
gekrümmten
Lauf des Siebes und die Verwendung des Kastens an einer Siebführungsrolle
ermöglicht,
wobei über
die Siebführungsrolle
zwei Siebe laufen, so dass der Lauf des Siebes auf der Seite der Box
mittels des Saugkastens gekrümmt
gestaltet werden kann.
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In
dem FI-Patent
106730 ist
eine Anordnung in der Nasspartie einer Papiermaschine zur Übertragung
einer Bahn von einem Formungsbereich in einen Pressbereich offenbart.
Der Formungsbereich umfasst eine Doppelsiebzone, die gegenseitig
durch eine obere Siebschleife und eine untere Siebschleife festgelegt
ist, wobei die Bahn danach so angeordnet ist, dass sie dem oberen
Sieb an dem Punkt folgt, an dem die Bahn von der Unterseite des
oberen Siebes auf die Oberseite eines in dem Pressbereich positionierten
Gewebes übertragen
wird. An dem Ende der Doppelsiebzone befindet sich ein Saugkasten
innerhalb der oberen Siebschleife und in einem gegenüberliegenden
Verhältnis
zu dem Saugkasten eine offene Walze innerhalb der unteren Siebschleife,
wobei der Saugkasten ein Deck aufweist, welches mindestens in einer
Laufsituation so gekrümmt
ist, dass die Spannung des oberen Siebes die von dem Unterdruck
des Saugkastens zwischen dem Sieb und dem Deck verursachte normale
Kraft verringert, wobei der Saugkasten mit einem Unterdruck versehen
sein kann, der die Bahn an dem Saugkasten hauptsächlich abseits von der Rolle
und von dem unteren Sieb hält,
während
er an der Unterseite des oberen Siebes anhaftet und mit der gekrümmten Form
des Decks des Saugkastens übereinstimmt.
Es sind Bauteile in Verbindung mit dem Saugkasten und/oder der Rolle angeordnet,
um die Bahn dazu zu veranlassen, dem unteren Sieb in einer Risssituation
zu folgen, um sie dem Ausschusshandhabungssystem zuzuführen. Bei
der in diesem Dokument offenbarten Anordnung bewegt sich die Bahn
weiterhin auf der Oberfläche des
Siebes auf der Seite des Saugkastens.
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Eine
Aufgabe der Erfindung besteht in der Beseitigung oder mindestens
in der Minimierung der oben beschriebenen Probleme, die bei den
Anwendungen nach dem Stand der Technik auftreten.
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Eine
Aufgabe der Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Siebbereiches
einer Papier- oder Kartonmaschine, der eine gleichmäßigere Verteilung
der Entwässerung
als bei den Siebbereichen nach dem Stand der Technik bietet.
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Eine
Aufgabe der Erfindung besteht auch in der Schaffung eines Siebbereiches,
mit dem ein Feststofftrockengehalt vor einem Pressbereich erzielt
wird, wodurch eine Verkürzung
des Siebbereiches ermöglicht
wird. Alternativ ermöglicht
die Anordnung in Übereinstimmung
mit der Erfindung eine Erhöhung
der Laufgeschwindigkeit der Papiermaschine in Siebbereichsumbauten.
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Die
Anordnung in Übereinstimmung
mit der Erfindung ermöglicht
den Ersatz der traditionell verwendeten, großen und teuren Saugwalze des
Siebbereiches durch eine kleinere und weniger teure Saugwalze, da
die dann auf die Saugwalze einwirkende Kraft kleiner als bei herkömmlichen
Anordnungen ist.
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Mit
der Absicht, die oben beschriebenen Ziele sowie die später herauskommenden
zu erreichen, ist die Anordnung gemäß der Erfindung hauptsächlich durch
das gekennzeichnet, was in dem kennzeichnenden Teil von Anspruch
1 ausgesagt ist.
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In Übereinstimmung
mit der Erfindung wird ein Saugkasten, bei dem das Deck oder die
Schaber des Saugkastens so angepasst werden können, dass sie mindestens in
einer Laufsituation gekrümmt sind,
oder dass der Sieblauf in dem Bereich des Saugkastens gekrümmt ist,
in Verbindung mit einer Saugwalze positioniert, wodurch es möglich ist,
die Asymmetrie der Entwässerung
zu steuern, wobei der Bahn vor dem Pressbereich zusätzlich ein
höherer Feststofftrockengehalt
verliehen wird, so dass wenn gewünscht
eine Verkürzung
des Siebbereiches möglich
ist, da zum Beispiel ein auf dem Lauf des Siebes angeordneter Saugkasten
weggelassen werden kann, da sich die Entwässerungskapazität bei Verwendung
der Anordnung in Übereinstimmung
mit der Erfindung erhöht.
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Die
Erfindung ist in Verbindung mit unterschiedlichen Formern, sowohl
mit vertikalen als auch mit horizonta len Formern, und vorteilhafterweise
mit Hybrid- und Spaltformern verwendbar.
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Die
Erfindung wird in der Doppelsiebzone der Siebpartie angewandt, so
dass ein Saugkasten, der mindestens während des Betriebes eine gekrümmte Oberfläche aufweist,
innerhalb einer oberen Siebschleife an einer innerhalb einer unteren
Siebschleife angeordneten Saugwalze positioniert ist. Danach wird
die Bahn in Übereinstimmung
mit der Erfindung dazu veranlasst, ihren Weg auf der Oberfläche des
unteren Siebes fortzusetzen. Vorteilhafterweise weist die Rolle
nach dem von dem Saugkasten bedeckten Abschnitt eine Saugzone auf,
in der die Bahn mittels Unterdruck so getrennt wird, dass die Bahn beginnt,
dem unteren Sieb zu folgen. Alternativ kann ein Saugkasten mit einer
gekrümmten
Oberfläche auf
der Seite der unteren Siebschleife angeordnet sein und die Rolle
kann auf der Seite der oberen Siebschleife angeordnet sein.
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Bei
einer vorteilhaften Anordnung der Erfindung ist ein Saugkasten mit
einer gekrümmten
Oberfläche
an einer Saugwalze positioniert, wobei die Saugwalze mit zwei Saugzonen
versehen ist, wobei die erste derselben Wasser entfernt und die
zweite derselben in der Saugwalze nach dem von dem Saugkasten bedeckten
Abschnitt angeordnet ist, wobei die Bahn von dem oberen Sieb durch
einen in der letzteren Saugzone erzeugten Unterdruck so getrennt
wird, dass die Bahn ihren Weg auf der Oberfläche der unteren Siebschleife
fortsetzt und nicht beginnt, dem oberen Sieb zu folgen.
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Die
Saugwalze kann auch nur eine Saugzone aufweisen, wobei die Saugzone
in diesem Zusammenhang mindestens teilweise nach dem Saugkasten
mit der gekrümmten
Oberfläche
in Laufrichtung der Bahn angeordnet ist. In diesem Fall wird die
Bahn von dem oberen Sieb durch den Unterdruck der Saugzone der Saugwalze
so getrennt, dass die Bahn ihren Weg auf der Oberfläche der
unteren Siebschleife fortsetzt.
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Bei
der Anordnung in Übereinstimmung
mit der Erfindung wird deshalb ein Saugkasten, der eine gekrümmte Oberfläche aufweist,
auf der Seite der oberen Siebschleife angeordnet, wodurch eine bessere
Entwässerung
erreicht wird, da bei den Anwendungen nach dem Stand der Technik
die Entwässerung
einer Bahn im Allgemeinen asymmetrisch war und die Anordnung in Übereinstimmung
mit der Erfindung die Verbesserung der Verteilung der Entwässerung
ermöglicht,
da ein Saugkasten mit gekrümmter Oberfläche auf
der gegenüberliegenden
Seite der Bahn im Verhältnis
zu der Saugwalze positioniert wird, wodurch eine Regulierung der
Entwässerung
in beiden Richtungen ermöglicht
wird. Die Anordnung in Übereinstimmung
mit der Erfindung stellt somit eine gleichförmigere Verteilung der Entwässerung
bereit, so dass die Bahn nicht asymmetrisch ausgebildet wird.
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Weiterhin
ist durch die Regulierung des Entwässerungsverhältnisses
zwischen zwei Saugkästen mit
gekrümmten
Oberflächen
die Feinabstimmung der Zweiseitigkeit von in der Formung befindlichem Papier
möglich
(Aufnahmefähigkeit,
Füllstoffverteilung).
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In Übereinstimmung
mit der Erfindung ist entsprechend einem vorteilhaften zusätzlichen
Merkmal ein Saugkasten mit einer gekrümmten Oberfläche auch
in Verbindung mit einer Übertragungssaugwalze
positioniert, welche an dem Ende eines Siebbereiches positioniert
ist und durch welche die Bahn auf einen Pressbereich übertragen
wird, so dass durch die Positionierung der gekrümmten Oberfläche des
Saugkastens gegen die Walze die Wiederbefeuchtung der Bahn verhindert
werden kann, und der Feststofftrockengehalt der Bahn erhöht wird.
Durch die Regulierung der Unterdruckniveaus zwischen den Saugkästen mit
gekrümmten
Oberflächen
ist es möglich,
die Zweiseitigkeit von Papier zu steuern.
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In
Verbindung mit der Erfindung kann in der Übertragungssaugwalze ein niedriger
Unterdruck verwendet werden, wobei eine große Saugwalze mit hohem Unterdruck
nicht benötigt
wird, da der Saugkasten bei der Übertragung
der Bahn Hilfestellung leistet.
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Nachfolgend
wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren in der beigefügten Zeichnung detaillierter
beschrieben, wobei die Erfindung unter keinen Umstän den als
auf die Details der Figuren begrenzt zu verstehen ist.
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1 ist
eine schematische Ansicht einer Anwendung der Erfindung in einem
horizontalen Former.
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2 ist
eine schematische Ansicht einer weiteren Anwendung der Erfindung
in einem horizontalen Former.
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3 ist
eine schematische Ansicht einer Anwendung der Erfindung in einem
Former mit vertikaler Konstruktion.
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4 ist
eine schematische Ansicht einer Anwendung der Erfindung in einem
Hybridformer.
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Nachfolgend
werden in 1–4 für einander
entsprechende Teile dieselben Bezugszeichen verwendet. In 1–4 sind
verschiedene Anwendungen für
Former, ein Horizontalspaltformer in 1 und 2,
ein Vertikalspaltformer in 3 und ein
Horizontal-Hybridformer in 4 veranschaulicht.
Die Hauptlaufrichtung der Bahn ist mit dem Bezugspfeil S bezeichnet.
Eine Papierstofftragschicht wird von einer Stoffauflauföffnung eines
Stoffauflaufkastens 11 einem Former 10 zugeführt, wobei diese
bei den in 1–3 dargestellten
Anwendungen zuerst auf eine Einlaufwalze 12 auftrifft,
die einen Spalt mit einer Leitwalze 22 ausbildet. Bei der in 4 dargestellten
Anwendung wird der Papier stoff von dem Stoffauflaufkasten 11 einem
Langsiebrahmenbereich 29 des Formers 10 auf der
Oberfläche
einer unteren Siebschleife 14 zugeführt.
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Bei
den jeweils in 1-4 dargestellten Anwendungen
weist der Former 10 zwei Siebschleifen 13, 14 auf.
Die obere Siebschleife 13 läuft, während sie durch die Ausrichtungs-
und Führungsrollen 24 geführt ist.
Die untere Siebschleife 14 läuft, während sie durch die Ausrichtungs-
und Führungsrollen 22, 23 geführt ist.
Bei den in 1-3 dargestellten
Spaltformeranwendungen sind die Einlaufwalze 12 und die
Schaber-Entwässerungselemente 17,
die Unterdruckkammern zum Entfernen von Wasser aufweisen, innerhalb
der oberen Siebschleife positioniert. In 3 und 4 sind
Schaber-Entwässerungselemente 17,
die Unterdruckkammern aufweisen, innerhalb der oberen Siebschleife 13 positioniert,
und Belastungsschaber 28 sind innerhalb der unteren Siebschleife 14 zum
Belasten des Schabers positioniert, um transversale Scherkräfte zu erzeugen
und Wasser von der Papierstofftragschicht zu entfernen.
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In 1–4 ist
eine Saugwalze 15 innerhalb der unteren Siebschleife 14 zum
Entfernen von Wasser von der Bahn positioniert. Ein Unterdruckkasten 16,
der eine gekrümmte
Oberfläche
aufweist, ist innerhalb der oberen Siebschleife 13 an der
Saugwalze 15 positioniert, wodurch eine Verbesserung der
Zweiseitigkeit der Bahn ermöglicht
wird, da der Unterdruckkasten 16 auf der Seite der oberen
Siebschleife positioniert ist. Bei den in 1–4 dargestellten
Anwendungen ist die Saugwalze 15 mit einer Übertragungssaugzone 26 versehen,
die sicherstellt, dass die Bahn auf der Oberfläche der unteren Siebschleife
bleibt, wenn das obere Sieb von der Oberfläche der Bahn getrennt wird.
Bei der in 1 dargestellten Anwendung wird
die Bahn nach der Saugwalze 15 auf der Oberfläche der
unteren Siebschleife in Richtung eines Pressbereiches übergeben.
Die Bahn wird von dem Former 10 zu dem Pressbereich mittels
einer Übertragungssaugwalze 18 übergeben,
die mit einer Saugzone 27 zum Trennen der Bahn auf der
Oberfläche
des unteren Siebes 14 versehen ist. Bei den in 1, 2 und 4 dargestellten
Anwendungen ist die Saugwalze 15 mit einer Saugzone 25 zum
Absaugen von Wasser von der Bahn versehen. In 1-4 ist
ein Pressfilz oder Gleichwertiges mit dem Bezugszeichen 21 versehen,
wobei dessen Lauf durch Ausrichtungs- und Führungsrollen 31 geführt ist
(1).
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Bei
der in 1 dargestellten Anwendung wird eine Papierstofftragschicht
von einem Stoffauflaufkasten 11 einem Spaltformer 10 zugeführt, wobei diese
zuerst auf eine Einlaufwalze 12 auftrifft, die eine Entwässerungszone 32 aufweist,
in der Wasser von der Papiertragschicht entfernt wird. Danach sind Schaber-Entwässerungselemente 17 vorhanden, durch
die Wasser weiter von der oberen Fläche der Bahn entfernt wird.
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Danach
wird die Bahn über
eine Saugwalze 15 geführt,
wobei ein Saugkasten 16 mit gekrümmter Oberfläche an der
Saugwalze 15 auf der anderen Seite der Siebes 13, 14 innerhalb
der oberen Siebschleife 13 positioniert ist, so dass Wasser
sowohl mittels der Saugwalze 15 als auch mittels des Saugkastens 16 von
der Bahn entfernt wird. Die Saugzone 25 der Saugwalze 15 erstreckt
sich in Laufrichtung der Bahn über
den Wirkungsbereich des Saugkastens 16 hinaus, wodurch
sichergestellt wird, dass die Bahn an der Oberfläche des unteren Siebes 14 anhaftet.
Der Lauf der Bahn auf der Oberfläche
der unteren Siebschleife 14 wird mittels eines Saugkastens 30 sichergestellt.
Die Bahn wird auf der Oberfläche der
unteren Siebschleife 14 weiter in Richtung eines Pressbereiches
und zur weiteren Bearbeitung von dem Bereich zwischen einer Saugwalze 18,
die innerhalb der nachfolgenden Band-, Filz- oder Siebschleife 21 positioniert
ist, und einem auf der gegenüberliegenden
Seite der Saugwalze 18 positionierten Saugkasten 16 mit
gekrümmter
Oberfläche übergeben.
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Bei
der in 2 dargestellten Anwendung beginnt die obere Siebschleife 13,
sich unmittelbar nach einer Saugwalze 15 nach oben zu drehen,
wobei in diesem Fall durch eine Saugzone 26 der Saugwalze 15 verhindert
wird, dass die Bahn beginnt, dem oberen Sieb 13 zu folgen,
wobei die Bahn auf der Seite der unteren Siebschleife 14 gehalten
wird. Von dieser Stelle aus wird die Bahn nach unten auf die Oberfläche der unteren
Siebschleife 14 in Richtung einer Übertragung auf den nachfolgenden
Pressfilz oder Gleichwertiges 21 übergeben, wobei die Übertragung
mittels einer Übertragungssaugwalze 18 und eines
Saugkastens 19 mit gekrümmter
Oberfläche durchgeführt wird,
sich der Feststofftrockengehalt der Bahn durch diesen Saugkasten 19 erhöht, und gleichzeitig
die Wiederbefeuchtung der Bahn verhindert wird.
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In 3 ist
ein Vertikalformer 10 mit einen vertikal positionierten
Formungsbereich dargestellt, wobei bei dieser Anwendung eine Papiertragschicht von
einem Stoffauflaufkasten 11 zwischen Siebschleifen 13, 14 zugeführt, und
Wasser auf einer Einlaufwalze 12 in einer Entwässerungszone 32 entfernt wird,
wobei danach Entwässerungselemente 17, 28 vorhanden
sind, wobei Wasser in Form einer Schaber-Entwässerung in Unterdruckkästen hinein
entfernt wird. Danach wird die Bahn auf einen Saugkasten 16 mit
gekrümmter
Oberfläche übergeben,
der an einer Saugwalze 15 zwischen den Siebschleifen 13, 14 positioniert
ist, worin Wasser mittels des Saugkastens 16 entfernt wird,
wobei die Bahn danach auf die Oberfläche des unteren Siebes 14 nach
vorne übergeben,
und die Bahn von dem oberen Sieb in einer Übertragungssaugzone 26 der
Saugwalze 15 getrennt wird. Danach wird auf entsprechende
Art und Weise eine Saugwalze 18, ein Saugkasten 19 mit
gekrümmter
Oberfläche
positioniert, welcher der Saugwalze 18 zwecks Erhöhung des Feststofftrockengehaltes
der Bahn und zur Verhinderung von Wiederbefeuchtung gegenüberliegend
positioniert ist, wobei die Bahn in den nachfolgenden Verarbeitungsschritt übergeben
wird.
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In 4 ist
ein Former dargestellt, bei dem zuerst ein Langsiebbereich 29 angeordnet
ist, in dem Wasser in Form von Schaber-Entwässerung 22, 17 entfernt
wird, wobei die Bahn nach dem Schaber-Entwässerungsabschnitt,
in dem die Bahn auf der im Wesentlichen horizontalen Oberfläche der
unteren Siebschleife 14 läuft, einer Saugwalze 15 übergeben wird,
der ein Saugkasten 16 mit gekrümmter Oberfläche gegenüberliegt,
mittels welcher die Asymmetrie der Entwässerung gemeinsam mit der Saugwalze 15 gesteuert
wird, und die Bahn auf die Oberfläche der unteren Siebschleife übergeben
wird. Die Übertragung
der Bahn auf der Oberfläche
der unteren Siebschleife nach vorne wird mittels einer Übertragungssaugzone 20 der
Saugwalze 15 sichergestellt, wobei die Übertragungssaugzone nach dem
Saugkasten 16 mit gekrümmter
Oberfläche
angeordnet ist. Die Bahn wird mittels einer Saugwalze 18 und
eines Saugkastens 19 mit gekrümmter Oberfläche zur
Weiterverarbeitung übertragen,
wobei der Saugkasten 19 gleichzeitig dazu dient, die Wiederbefeuchtung des
Siebes zu verhindern.
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Die
Erfindung wurde oben ausschließlich
unter Bezugnahme auf einige ihrer beispielhaften Ausführungsfor men
beschrieben, wobei in keinem Fall eine enge Begrenzung der Erfindung
auf die Details der Ausführungsformen
beabsichtigt ist.
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Zusammenfassung
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Die
Erfindung betrifft eine Anordnung für eine Siebpartie einer Papier-
oder Kartonmaschine, bei der eine Bahn zwischen zwei Siebschleifen
(13, 14) ausgebildet wird, mit denen Entwässerungselemente (12, 17, 15, 28)
in Verbindung stehend angeordnet sind, und bei der Wasser von einer
Papierstofftragschicht zwischen den zwei Sieben (13, 14)
abgezogen wird. In dem Bereich einer Doppelsiebzone ist eine Saugwalze
(15) innerhalb einer Siebschleife positioniert, und ein
Saugkasten (16), der eine gekrümmte Oberfläche aufweist, ist in einem
der Saugwalze (15) gegenüberliegenden Verhältnis auf
der Seite der anderen Siebschleife angeordnet. Nach dem Saugkasten
(16) wird die Bahn auf Grund der Wirkung eines Unterdruckes
der Saugwalze (15) auf der Oberfläche der Siebschleife auf der
Seite der Saugwalze (15) nach vorne geführt.
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