DE2100964B2 - Bahnbildungszone einer Papiermaschine - Google Patents

Description

a) die rotierende Walze (19) eine Saugwalze mit einer Mehrzahl von umfangsverteilten Unterdruckkammern (19a, 19b 19c);

b) die Unterdruckkammern kammerweise in Stromrichtung einem progressiv geringeren Unterdruck unterworfen sind;

c) die der ersten Unterdruckkammer (19a^ zugeordnete Entwässerungszone (Ax) im Bereich der ersten Ablenkung der Siebbänder (Fl, F2) auf den Krümmungsradius der Saugwalze angeordnet ist und sich über einen Bogenwinke! von ca. 20° erstreckt;

d) die der zweiten Unterdruckkammer {19b) zugeordnete Entwässerungszone (Ay) sich über einen größeren Bogenwinkel von ca. 60° erstreckt.

2. Bahnbildungszone nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß die Siebbänder (Fl, F2) unmittelbar hinter der letzten Unterdruckkammer (19c^divergierend geführt sind.

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Gegenstand des Hauptpatentes 20 00 661 ist eine Bahnbildungszone einer Papiermaschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Diese besteht aus zwei endlosen umlaufenden Siebbändern, die hinter der Stoffaufgabe nach einer anfänglichen Konvergenz in parallele Lage zueinander überführt sind, wobei die zwischen den Siebbändern aufgenommene Papierbahn einer zweistufigen Entwässerung unterworfen ist, indem die zueinander parallelen Siebbänder unter Ablenkung von der vorherigen Bewegungsbahn über eine rotierende Walze geführt sind, wodurch eine zweite Entwässerung durch Fliehkraft erfolgt und in Laufrichtung vor der Walze eine gekrümmte stationäre Fläche angeordnet ist, die auf der gleichen Seite des Siebbandpaares liegt und im gleichen Sinne, jedoch weniger gekrümmt ist als die rotierende Walze, wobei im Bereich der stationären Fläche eine erste schonende Entwässerung durch das äußere, wasserduchlässige Siebband erfolgt.

Im Bereich der gekrümmten stationären Fläche bildei sich zwischen dieser und dem inneren Siebband ein hydrostatischer Wasserfilm aus. der zwar erwünschterweise einen Schmierfilm bildet, jedoch wird diese Wassermenge in der Fliehkraft-Entwässerungsstufe im Bereich der rotierenden Walze wieder in die Faserbahn zurückgeleitet, wobei diese in Richtung der Fliehkraft regelrecht durchflutet wird. Hierdurch wird die Faserorientierung in der Faserbahn beeinträchtigt, besonders wenn mit hoher Bahngeschwindigkeit gearbeitet wird. Daher konnte man die Bahngeschwindigkeit einer Bahnbildungszone gemäß dem Hauptpatent nicht in dem Maße steigern, wie es möglich erschien, ohne die Papierqualität zu beeinträchtigen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Bahnbildungszone gemäß dem Hauptpatent 20 00 661 dahingehend weiterzuentwickeln, die Bahngeschwindigkeit steigern zu können, ohne im Bereich der rotierenden Walze die Faserorientierung durch eine Querströmung, hervorgerufen durch das vom inneren Siebband mitgeführte Schmierfilm-Wasser, zu stören. Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Patentanspruches 1 angegebenen Mittel gelöst. Die erfindungsgemäße spezielle Ausbildung der rotierenden Walze im Bereich der Fliehkraft-Entwässerungsstufe als Saugwalze ermöglicht es in fortschrittlicher Weise, die Entwässerung der Faserbahn hier gleichzeitig nach außen und nach innen zur Saugwalze hin vorzunehmen, so daß die Faserbahn selbst keiner Querströmung von innen nach außen mehr ausgesetzt wird. Das am inneren Siebband anhaftende Schmierfilmwasscr wird nicht nur entgegen der Fliehkraft zurückgehalten, sondern nach innen abgesaugt, und zwar mit Hilfe verschiedener Unterdruckkammern mit einstellbarem Unterdruck in der Weise, daß kammerweise in Laufrichtung der Unterdruck progressiv geringer wird, ebenso wie die Fliehkraft-Entwässerung während des Umlaufes der Faserbahn um die Saugwalze beim ersten scharfen Richtungswechsel am stärksten ist und dann in dem Maße geringer wird, wie die noch in der Faserbahn befindliche Wassermenge kleiner wird. Es ist durch die einstellbaren Unterdrücke erreichbar, daß die Faserbahn an jeder Stelle ihres Umlaufes paarweise gleichen, diametral gerichteten Wasser-Entzugskräften unterliegt, wodurch Querströmungen von innen nach außen oder von außen nach innen vermieden werden und die Füllstoffe über die ganze Faserbahn gleichmäßig verteilt bleiben. Dies führt zu einer deutlichen Verbesserung der Papierqualität.

Die Erfindung führt dazu, daß Saugkästen hinter der rotierenden Walze, wie sie bei der Bnhnbildungszone gemäß dem Hauptpatent vorgesehen waren, entfallen können. Hierdurch wiederum kann die Bahngeschwindigkeit erhöht werden, da Saugkästen wegen des mit ihnen im Zusammenhang stehenden Verschleißes an Siebbändern der Bahngeschwindigkeit eine Grenze setzen. Der Wegfall der Saugkästen stromabwärts von der rotierenden Walze bzw. Saugwalze ermöglicht es auch, die Siebbänder unmittelbar hinter der Saugwalze divergieren zu lassen, so daß eine etwaige Rückbefeuchtung durch noch an einem Siebband anhaftendes Wasser entfällt.

Saugwalzen in Bahnbildungszonen für Papiermaschinen sind zwar bekannt, auch mit umfangsverteilten Unterdruckkammern zur Einstellung unterschiedlicher Unterdrücke, wie die BE-PS 7 33 227 für eine Bahnbildungszone zeigt. Die bekannte Bahnbildungszone weist jedoch keine gegenüberliegenden Brustwalzen auf, deren Entfernung voneinander etwas größer ist als die Dicke des aus dem Stoffauflauf austretenden Papierstromes, wodurch ein Zwischenraum zwischen den

Brustwalzen bestimmt wird. Dieser anfangliche Zwischenraum entlang der Konvergenz beider Siebbänder ist im Sinne des Hauptpatentes jedoch für eine erste kräftige Entwässerung unerläßlich. Im Qtrigen soll der Unterdruck in der Saugwalze nach der BE-PS 7 33 227 in Stromrichtung so gewählt werden, daß eine möglichst gute Entwässerung stattfindet Dieses Ziel wird im allgemeinen durch einen ansteigenden Unterdruck erreicht

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Bahnbildungszone gemäß der Erfindung dargestellt Die einen Teil einer Papiermaschine bildende Bahnbiidungszone 10 umfaßt einen Stoffauflaufkasten 11 mit Auslaß lic, in den die Papier-Suspension eingeleitet wird. Dem Stoffauflaufkasten 11 nachgeordnet ist ein Paar Brustwalzen 15,16, die in unterschiedlichen waagerechten Ebenen in einem Abstand voneinander gelagert sind. Die obere Brustwalze 15 ist vorzugsweise eine offene Brustwalze, deren Umfangsfläche mit einem feinen Sieb versehen ist das Wasser in das Innere einläßt, aber keine Papierfasern. Solche offenen Brustwalzen sind bekannt und bedürfen keiner weiteren Beschreibung.

Die Brustwalze 15 nimmt die Siebbahn Fl auf, die somit in den Spalt G einläuft während eine weitere Siebbahn F2 die Brustwalze 16 umschlingt und sich ebenfalls durch den Spalt G bewegt. Die Siebbahnen werden über eine Sieb-Leitfläche 17, eine Saugwalze 19 sowie Siebleitwalzen 15a bzw. 16a geführt.

Die Sieb-Leitfläche 17 hat eine längliche, glatte, ortsfeste und konvex gekrümmte wasserundurchlässige Arbeitsfläche, welche die eine der beiden Siebbahnen, z. B. F2, in eine zu der anderen Siebbahn F1 parallele Bahn bringt. Die Siebbahn Fl ist über ihren Weg in der Bahnbildungszone frei von Führungsflächen.

Die Saugwalze 19 hat einen großen Durchmesser; sie ist unmittelbar stromabwärts anschließend an die ortsfeste Siebführung 17 eingebaut, wodurch eine Laufbahn mit zwei unterschiedlichen Radien gebildet wird, von denen der erste Krümmungsradius der Führung 17 wesentlich größer ist als derjenige der Saugwalze 19.

Die Saugwalze 19 besitzt eine Anzahl von Unterdruckkammern 19a, 196 und 19c, in denen unterschiedliche Druckverhältnisse herrschen. Die Unterdruckkammern sind kammerweise einem progressiv geringerem Unterdruck unterworfen, d. h. jede folgende Kammer hat weniger Unterdruck als die vorhergehende Kammer, bezogen auf die Richtung der Siebbahn-Bewegung. So ist beispielsweise die Kammer 19a wirkungsvoller als die Kammer 196, die ihrerseits kräftiger ist als die Kammer 19c. Die Saugwalze 19 nimmt das wandernde, sandwichartige Gebilde von Siebbahn-Faserbahn-Siebbahn auf und lenkt es über eine Kurve von der Stoffstromrichtung an dem Auslaß lic des Stoffauflaufkastens ab. Indem die Oberfläche der Walze 19 rotiert, entsteht nur eine geringe Reibungskraft zwischen der Walzenoberfläche und den umlaufenden Siebbahnen, so daß durch die erhöhte Belastung der Siebbahnen keine schädlichen Einwirkungen aufkommen. Die Ablenkung, zu der die umlaufenden Siebbahnen durch die Oberfläche der Walze 19 gezwungen werden, ist ausreichend, um eine Entwässerung durch Fliehkraft hervorzurufen, indem Wasser durch und von der exponierten Seite der Siebbahn Fl weggetrieben wird.

Die Saugwalze 19 wird mit einer der Geschwindigkeit des Rohstoffes und der Siebbahnen entsprechenden Drehzahl von einer Antriebsvorrichtung A/2 angetrieben. Wie aus der Zeichnung ersichtlich, sind den Unterdruckkammern 19a, 196,19c aufeinanderfolgende Entwässerungszonen Ax, Ay und Az zugeordnet In der Entwässerungszone Ax ist wegen der scharfen Richtungsänderung der Faserbahn aufgrund des Radien-Sprunges und wegen des verstärkten Siebbandruckes am größten, weshalb der Unterdruck In der Kammer 19a am höchsten ist, um in der Entwässerungszone Ax

ίο auf die Faserbahn paarweise gleichgroße, diametral gerichtete Wasser-Entzugskräfte einwirken zu lassen. Da die Fliehkraft-Entwässerung in der ersten Zone Ax nur kurzzeitig relativ stark ist erstreckt sich die der ersten Unterdruckkammer 19a zugeordnete erste Entwässerungszone Ax über einen vergleichsweise kleinen Bogen winkel von etwa 20°. Über die zweite Entwässerungszone Ay ist die Entwässerung durch Fliehkraft notwendigerweise geringer und über einen größeren Bogenwinkel konstant, so daß die zweite Unterdruckkammer 196 zur Einsteilung des Gleichgewichtes der diametralen Wasser-Entzugskräfte einen weniger ausgeprägten Unterdruck hat als die Kammer 19a und sich über einen Bogenwinkel von etwa 60° erstreckt, was einer Länge von etwa 160 cm bei einem Durchmesser der Saugwalze 19 von etwa 3 m entspricht. In der letzten Unterdruckkammer 19cist der niedrigste Unterdruck eingestellt, weswegen diese Unterdruckkammer nach ihrer Unterdruckdauer und Entwässerungsmcglichkeit mit einer konventionellen Saug-Gautschwalze verglichen werden kann. Sie hat vorrangig die Aufgabe, daß die Papierbahn IV beim Abheben der Siebbänder Fl und FI voneinander an dem Siebband F2 haften bleibt wozu auch ein im Bereich der Unterdruckkammer 19c angeordneter Abstreifer 20 förderlich ist. Ein weiterer Abstreifer 20a streift Wasser von der Innenseite des Siebbandes F2 ab. Alles aus der Papierbahn entfernte Wasser wird in Sammelkästen Sa gesammelt.

Die Siebbahnen Fl und F2 laufen wie gesagt hinter der letzten Unterdruckkammer 19c diviergierend auseinander, wobei die Papierbahn W aufgrund der Saugwirkung der Unterdruckkammer 19c an der Siebbahn F2 haften bleibt. Nach Ablösung der Papierbahn bewegt sich die Siebbahn Fl um die Siebleitwalzen 15a, denen übliche Abstreifer 156 zugeordnet sind. Eine der Siebleitwalzen 15a ist mit einer Spannvorrichtung Ti und mit einem Antrieb M1 versehen.

Die andere Siebbahn F2 wandert mit der entlang

so ihrer äußeren Oberfläche gelegenen Papierbahn W weiter nach abwärts bis zum Kontakt mit dem Aufnahmefilz PF, der in der Nähe einer Leitwalze 22 erfolgt, die mit einem Saugkasten 226 versehen ist, durch dessen Unterdruck die Papierbahn W von der Siebbahn F2 abgehoben wird. Der Aufnahmefilz PF trägt die Papierbahn zu einer Naßpresse oder dergleichen.

Die Siebbahn F2 bewegt sich weiter abwärts und läuft über eine Umkehrwalze 21 und eine Mehrzahl von Siebleitwalzen 16a zurück zum Arbeitsspalt G. Die Siebleitwalzen 16a sind mit üblichen Abstreifern 16Λ versehen, die deren Umfangsflächen reinigen. Eine der Siebleitwalzen 16 ist mit einer Spannvorrichtung 72 versehen, um innerhalb der Siebbahn F2 die gewünsch-

f>5 te Spannung aufrechtzuerhalten.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Bahnbildungszone einer Papiermaschine, die von zwei endlosen umlaufenden Siebbändern gebildet wird, die hinter der Stoffaufgabe nach einer anfänglichen Konvergenz in parallele Lage zueinander überführt sind, mit einer zweistufigen Entwässerung der zwischen den Siebbändern aufgenommenen Papierbahn, indem die zueinander parallelen Siebbänder unter Ablenkung von der vorherigen Bewegungsbahn über eine rotierende Walze geführt sind, wodurch eine zweite Entwässerung durch Fliehkraft erfolgt und in Laufrichtung vor der Walze eine gekrümmte stationäre Fläche angeordnet ist, die auf der gleichen Seite des Siebbandpaares liegt und im gleichen Sinne, jedoch weniger gekrümmt ist als die rotierende Walze, wobei im Bereich der stationären Fläche eine erste schonende Entwässerung durch das äußere, wasserdurchlässige Siebband erfolgt, nach Patent 20 00 661, dadurch gekennzeichnet, daß