DE2550071A1 - Verfahren und vorrichtung zum abtrennen einer faserbahn von einem sie tragenden band - Google Patents

Description

7. November 1975

Unser Zeichen: A 21575 B/P

A 21675

Firma AKTIEBOLAGffiT KARLSTADS MEKAFISKA WERKSTAD, 20 Verkstadsgatan, S-652 21 Karlstad /Schweden

Verfahren und Vorrichtung zum Abtrennen einer Paserbahn von einem sie tragenden Band

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abtrennen einer zwischen zwei gas- und flüssigkeitsdurchlässigen Bändern bewegten Faserbahn von dem ersten Band durch Anwendung einer durch das zweite Band hindurchwirkenden Saugvorrichtung, Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit zwei zusammen auf den Wirkungsteil einer Saugvorrichtung zu und über diesen hinweglaufenden gas- und flüssigkeitsdurchlässigen Bändern, wobei die Saugvorrichtung an dem zweiten Band anliegt und wobei die beiden Bänder zwischen sich eine Faserbahn tragen.

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Bei üblichen Papiermaschinen wird die auf dem Langsieb gebildete Faserbahn normalerweise durch eine sogenannte Aufnahmevorrichtung von dem Sieb auf einen Filz übertragen. Wenn die Faserbahn und der Filz in Bezug aufeinander bestimmte Feuchtigkeitsgehalte haben, klebt die Bahn am Filz, so daß sie an der Unterseite des Filzes hängend weitergefördert werden kann, auch wenn der Filz in horizontaler Richtung läuft.

Für die Herstellung dünner Faeerbahnen mit niedrigen Flächengewichten und mit hoher Wasser- und Luftdurchlässigkeit werden sehr schnell laufende Papiermaschinen verwendet. Normalerweise wird die Faserbahn sehr schnell zwischen zwei Entwässerungsbändern gebildet, die einen konvergierenden Preßspalt bilden, und es wird das Wasser durch die Bänder abgezogen, wenn sie in dem konvergierenden Preßspalt zusammengepreßt werden. Die TJS-Ps 3 326 745 offenbart eine solche Papiermaschine, bei welcher ein Sieb und ein Filz verwendet werden. Da sowohl der Filz als auch die Bahn nach der Bildung hohe Feuchtigkeitsgehalte haben, folgt die Bahn dem Filz, wenn die Laufrichtung des Siebes von der Laufrichtung des Filzes abweicht.

Es hat sich gezeigt, daß es schwierig ist, eine dünne Faserbahn mit einem Flächengewicht von 25 g/m oder weniger von einem die Bahn bildenden Sieb abzutrennen und die Bahn auf einenverhältnismäßig trockenen Filz zu übertragen, wenn die

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Papiermaschine mit höherer Geschwindigkeit als 1300 m/min, läuft. Pasern, Faserteile oder kleine Teile der Bahn bleiben auf dem Sieb. Bei solchen geringen Flächengewichten ist die Anzahl langer Verstärkungsfasern pro Einheit der Bahnoberfläche gering, und es ist die Berührungsfläche zwischen den Fasern selbst nicht wesentlich größer als die Berührungsfläche zwischen den Fasern und dem Sieb. Bei verstärkter Entwässerung des Papierbreies durch das Sieb während des Bahnbildungs- und Verfestigungsvorganges werden einige Enden der Fasern zwischen die Drähte des Siebes eingezogen, und es treten in der letzten Phase des Prozesses Kapillarkräfte auf, und zwar a₁₃f einer Seite zwischen Fasern und Faserenden und auf der anderen Seite zwischen Fasern und Drähten des Siebes, was eine starke Haftung der Bahn am Sieb in Bezug auf die geringe Bahnfestigkeit bewirkt. Wenn Teile der Bahn auf dem Sieb verbleiben, treten unkontrollierbare Herstellungsbedingungen auf, aber wenn auch nur ein kleiner Teil der Fasern und Faserteile am Sieb kleben, wird hierdurch das Sieb trokkener, wodurch eine Abnutzung des Siebes und ein Bruch auftreten können.

Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens und einer Vorrichtung zur Herstellung von Faserbahnen, vorzugsweise von Faserbahnen mit einem Flächengewicht von 25 g/m oder weniger, bei hohen Papiermaschinen-Geschwindigkeiten, vorzugsweise 1300 m/min, oder mehr, bei welchem die Faser-

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bahn von einem EntwaBserungsband übertragen wird, ohne daß Teile der Bahn oder lästige Mengen an Fasern oder Faserteilen auf dem Band verbleiben. Nach der Trennung von dem Entwässerungsband soll es möglich seih, die Bahn weiter zu übertragen, indem diese vorzugsweise an einem verhältnismäßig trockenen Filz haftet.

Das Problem, das durch die Erfindung gelöst werden soll, besteht darin, wie die Kapillarkräfte ausgeschaltet oder zumindest wesentlichtverringert werden können, die zwischen den Drähten des die Bahn bildenden Siebes und den Fasern wirken, die diesen Drähten am nächsten liegen, und wie ein solcher Druckabfall über die Dicke der Faserbahn erzeugt werden kann, daß die Haftung zwischen Faserbahn und Sieb auf ein Minimum reduziert wird. Dieses der Erfindung zugrundeliegende Problem wird mit den in den Ansprüchen enthaltenen Merkmalen gelöst.

Die Erfindung_macht es möglich, Papierqualitäten mit Flächengewichten mit 25 g/m und sogar noch weniger bei Papiermaschinen-Geschwindigkeiten von 1300 m/min, oder sogar noch höheren Geschwindigkeiten zu erzeugen, wobei ein Sieb mit hoher Entwässerungskapazität im Bildungsprozess angewendet werden kann, und wobei auch ein verhältnismäßig trockener Filz für die Übertragung der Faserbahn vom Sieb zum folgenden Trocknungsabschnitt verwendet werden kann. Der verhältnismäßig trockene Filz bietet einen großen Vorteil für die folgende Trocknung

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der Bahn. Um es zu ermöglichen, die Paserbahn von dem Sieb zu lösen und sie dazu zu bringen, am Filz zu haften, ist eine Anfeuchtung der Bahn erforderlich, wodurch angenommen werden könnte, daß hierdurch der Vorteil der Verwendung eines verhältnismäßig trockenen Filzes eliminiert wird. Untersuchungen haben jedoch ergeben, daß dies nicht der Fall ist. Für diese Anfeuchtung ist nur eine geringe Wassermenge erforderlich, um die gewünschte lösewirkung zu erreichen. Der Vorteil des verhältnismäßig trockenen Filzes wird dadurch nur unbedeutend beeinflußt. Ein Ansteigen des Gesamtfeuchtigkeitsverhältnisses des Filzes und der Bahn um nur 0,2 kg Wasser pro kg Trockenmaterial ist ausreichend. Dieser Anstieg des Feuchtigkeitsverhältnisses wird dem Feuchtigkeitsverhältnis des Filzes vor seinem Anhaften an der Bahn zugesetzt, und er ist abhängig von der Filzstruktur und der FiIzanordnung, was in bekannter Weise bei einer Größe von 0,3 - 0,4 aufrechterhalten werden kann. Diese Werte sollen verglichen werden mit dem Feuchtigkeitsverhältnis, das bei üblichen Abtenahmeanordnungen auftritt, welcher Feuchtigkeitsgehalt sich im oberen Teil des Intervalls 1,5 - 3,5 befindet.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung wird im folgenden anhand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 schematisch einen Längsschnitt durch einen Teil einer Papiermaschine gemäß der Erfindung,

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Fig. 2-6 wahlweise Anordnungen eines Teils einer Papiermaschine, wie sie in Fig. 1 gezeigt ist.

Fig. 1 zeigt ein gas- und flüssigkeitsdurchlässiges erstes Band 1, das durch eine Papiermaschinensiebanordnung gebildet ist und in einer Schleife entlang eines Teils einer nicht gezeigten Bahnbildungswalze und einer Zahl Siebwalzen 3 verläuft, von denen nur eine dargestellt ist.

Ein zweites gas- und flüssigkeitsdurchlässiges Band 5, das von einem Filz gebildet ist, läuft in einer Schleife über eine Zahl Filzwalzen 7, von denen nur eine dargestellt ist, und eine Abnahmewalze 9 mit einem perforierten Mantel und einem Saugkasten 11. Beide Entwässerungsbänder 1 und 5, das Sieb bzw. der Filz, laufen zusammen über die dargestellte Filzwalze 7 und übertragen zusammen zwischen sich eine Bahn 13 zu einem in der Abnahmewalze 9 angeordneten Saugkasten 11, der eine Bahnübertragungsposition 15 bildet, an welcher das Sieb und der Filz sich voneinander trennen. In der Schleife des Siebes 1 ist ein Druckwasserkasten 17 angeordnet mit einem Schlitz 19» der sich quer zur Laufrichtung des Siebes 1 erstreckt und das Sieb 1 berührt, und zwar an einer Stelle, an welcher das Sieb zusammen mit dem Filz 5 über eine gemeinsame Strecke zur Bahnübertragungsposition 15 läuft. Innerhalb der Schleife des Filzes 5 ist eine Stützstange 21 vorgesehen, die sich quer zur Laufrichtung des Filzes 5

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erstreckt und den Filz 5 berührt, und zwar in einem Bereich, in welchem dieser zusammen mit dem Sieb 1 über eine gemeinsame Distanz bis zur Bahnübertragungsposition 15 läuft. Die Stützstange 21 ist in Bewegungsrichtung vor dem Druckwasserkasten 17 angeordnet. Die Stützstange 21 kann wahlweise durch eine Filzwalze ersetzt werden.

Die in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung arbeitet folgendermaßen: Das Sieb 1 wird in seiner Schleife angetrieben, wodurch in dem nicht dargestellten Bahnbildungsteil der Papiermaschine eine Papierbahn 13 gebildet wird, welche dem Sieb 1 folgt. Gleichzeitig wird der Filz 5 in seiner Schleife angetrieben, und zwar mit der gleichen Geschwindigkeit wie das Sieb 1. Der Filz wird durch die Filzwalze 7 auf das Sieb aufgelegt und berührt die auf dem Sieb 1 befindliche Bahn 13. Durch die Stützstange 21 wird bewirkt, daß der Filz 5, die Bahn 13 und das Sieb 1 zusammen als ein Band in Berührung mit dem Druckwasserkasten 17 laufen, und zwar über dessen Schlitz 19, wobei sich das Sieb 1 dem Schlitz 19 am nächsten befindet. Der Druckwasserkasten 17 wird veranlasst, Wasser durch seinen Schlitz 19 ausfHessen zu lassen und das Wasser dem Sieb und der Bahn 13 auf der Seite der Bahn 13 zuzuführen, die am Sieb 1 haftet, um. eine-Druckkraft auf die Bahn 13 auszuüben, wodurch die Haftung zwischen dem Sieb 1 und der Bahn 13 auf ein Minimum reduziert wird. An der Bahnübertragungsposition 15 werden die Schleife des Siebes 1 und die Schleife des

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Pilzes 5 voneinander getrennt, wodurch die Bahn 13 - beeinflusst durch das vom Saugkasten 11 erzeugte Vakuum - von dem Sieb getrennt wird und dem Pilz 5 folgt. Aufgrund der Tatsache, daß die Haftung zwischen Sieb 1 und Bahn 13 auf ein Minimum reduziert wird, bevor die Bahn die Bahnübertragungsposition 15 erreicht, verbleiben keine Pasern, Paserbruchteile oder Teile der Bahn 13 auf dem Sieb 1.

Pig. 2 zeigt eine wahlweise Anordnung der in Pig. 1 gezeigten Vorrichtung. Die in Pig. 1 gezeigte Abnahmewalze 9 ist in der in Pig. 2 gezeigten Vorrichtung ersetzt durch einen Saugkasten 23» der mit dem Pilz 5 unmittelbaren Kontakt hat. In Laufrichtung des Pilzes 5 ist eine Pilzwalze 7' hinter dem Saugkasten 23 in einer solchen Position angeordnet, daß der· Pilz 5 veranlasst wird, an der Bahnübertragungsposition 15 von dem Sieb 1 getrennt zu werden, und zwar an der in Bewegungsrichtung ,abwärts gelegenen Kante des Saugkastens 23. Die Stützstange 21 in Pig. 1 ist in Pig. 2 ersetzt durch eine Pilzwalze 7, die ebenfalls als Stützstange arbeitet. Die Vorrichtungen nach den Pig. 1 und 2 arbeiten im wesentlichen in gleicher Weise.

Pig. 3 zeigt eine Vorrichtung gemäß Pig. 2, die noch durch eine zusätzliche Pilzwalze 7" vervollständigt ist, die in Bewegungsrichtung abwärts liegend und in der Nähe des Saug-

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kastens 23 in einer solchen Position angeordnet ist, daß der Filz 5 an der Bahnübertragungsposition 15 durch diese Pilzrolle 7" getrennt wird.

Fig. 4 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung in Verbindung mit einer Trockenwalze 25. Das Sieb 1 läuft in einer Schleife über den Druckwasserkasten 17, die Abnahmewalze 19 und die Siebwalzen 3, von denen nur eine dargestellt ist. Der Filz läuft in einer Schleife über die Filzwalzen 7 und den Saugkasten 23 sowie die Abnahmewalze 9· Die Filzwalze 7, die in Laufrichtung des Filzes 5 vor dem Saugkasten 23 angeordnet ist, hat die Aufgabe, teilweise den Filz 5 zu führen und in Berührung mit der Bahn 13 auf dem Sieb 1 zu bringen, und teilweise ein durch den Filz 5, die Bahn 13 und das Sieb 1 gebildetes "Sandwich-Band" zu stützen und zu bewirken, daß dieses "Sandwich-Band" eine feste Berührung mit dem Schlitz 19 des Druckwasserkastens 17 hat, der von der Siebseite berührt wird. Die Abnahmewalze 9 ist so angeordnet, daß sie einen Druck auf die Trockenwalze 25 aufbringt, wodurch der Saugkasten 11 - gesehen in Laufrichtung des Filzes 5 - den Umfang der Abnahmewalze 9 bedeckt, und zwar von einem Punkt vor der Bahnübertragungsposition 15, an welcher das Sieb von dem Umfang der Abnahmewalze 9 abläuft, bis zu einem Punkt hinter der Position, wo der Filz 5 den Umfang der Abnahmewalze 9 verläßt.

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Die Vorrichtung nach Fig. 4 arbeitet im wesentlichen folgendermaßen: Das durch die Filzwalze 7 gebildete, aus dem Filz 5, dem Sieb 1 und der Bahn 13 bestehende "Sandwich-Band" läuft über den Schlitz 19 des Druckwasserkastens 17 und wird mit Druckwasser versorgt durch das Sieb 1, wodurch die Haftung zwischen der feuchten Bahn 13 und dem Sieb 1 vermindert wird. Beeinflusst durch eine Saugwirkung durch den Filz 5, herrührend von dem in Bewegungsrichtung hinter dem Druckwasserkasten 17 liegenden Saugkasten 23, wird diese Haftung weiter verringert, so daß das Sieb 1 an der Bahnübertragungsposition 15 von der Bahn 13 getrennt werden kann, ohne daß Fasern oder Faserteilchen auf dem Sieb verbleiben. Die Bahn 13 folgt dem Filz 5 entlang dem Umfang der Abnahmewalze 9, und sie wird hier teilweise durch die Wirkung des Saugkastens 11 entwässert und teilweise durch den Preßspalt an der Trockenwalze 25. Dieser Preßspalt drückt die Bahn 13 gegen den Mantel der Trockenwalze 25.

Fig. 5 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung, in welcher der Druckwasserkasten 17 ersetzt ist durch eine Wassersprühleitung 27 und einen Druckluftkasten 29 mit einem Schlitz 31. Die Wassersprühleitung 27 ist eine kurze Strecke vom Sieb 1 entfernt angeordnet und so gelegen, daß die von der Bahn 13 abgelegene Seite angefeuchtet wird. Der Druckluftkasten 29 befindet sich mit dem Schlitz 31 in Berührung mit dem Sieb 1.

Die Wassersprühleitung 27 und der Druckluftka-sten 29 sind in. Bezug aufeinander so angeordnet, daß - in Laufrichtung der Siebschleife gesehen - sie von dem Sieb in einer Folge passiert werden, wie es im folgenden beschrieben ist. Wenn die Wassersprühlextung 27 das Sieb 1 anfeuchtet, absorbiert die Bahn 13 den nächsten Teil des Wassers, und wenn der Druckluftkasten 29 einen Luftstrom durch den Schlitz 31 bewirkt, welcher durch das Sieb 1 geht, wird eine im wesentlichen gleiche Reduktionswirkung auf die Haftung zwischen Sieb 1 und Bahn 13 erzielt, wie es durch den in den Fig. 1 bis 4 gezeigten Druckwasserkasten 17 der Fall ist.

Fig. 6 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung, in welcher das Sieb 1 in einer Schleife über den Druckwasserkasten 17, den Saugkasten 23 und die Siebwalzen 3 verläuft, von denen nur eine dargestellt ist. Der Filz 5 läuft in einer Schleife über die Filzwalzen 7 und 7¹ und den Saugkasten 23. Die Vorrichtung arbeitet folgendermaßen: Das Sieb 1 trägt die Bahn 13 und läuft über den Druckwasserkasten 17, dessen Schlitz 19 Druckwasser zuführt, welches die Haftung zwischen Sieb 1 und Bahn auf ein Minimum verringert. Der Filz 5 läuft in seiner Schleife, die von der Filzwalze 7 zum Saugkasten 23 mit der Bahn 13 auf dem Sieb 1 zusammenläuft. Am Saugkasten 23 wird der Filz 5 mit der Bahn 13 und dem Sieb 1 zu einem "Sandwich-Band" zusammengebracht, das durch Wirkung des Saugkastens 23 die Bahn 13 mit dem Filz 15 in Berührung .

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bringt. Nach dem Vorüberlaufen an dem Saugkasten 23 läuft das „Sieb 1 getrennt von der Bahn über die Siebwalze 3, und es wird die Bahn -13, welche an dem Filz 5 haftet, weiter über die Pilzwalze 7¹ weggetragen.

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Claims (5)

PATENTANSPRÜCHE

1. j Verfahren zum Abrennen einer zwischen zwei gas- und Lüssigkeitsdurchlässigen Bändern bewegten Faserbahn von

dem ersten Band durch Anwendung einer durch das zweite Band hindurchwirkenden Saugvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Faserbahn teilweise durch das erste Band hindurch angefeuchtet und teilweise dem Druck eines gerade durch das erste Band hindurchwirkenden Mediums ausgesetzt wird und daß anschließend das Faserband der Wirkung einer Saugvorrichtung ausgesetzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als den Druck erzeugendes Medium ein Gas oder Luft verwendet wird.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2 mit zwei zusammen auf den Wirkungsteil einer Saugvorrichtung zu und über diesen hinweglaufenden gas- und flüssigkeitsdurchlässigen Bändern, wobei die Saugvorrichtung an dem zweiten Band anliegt und wobei die beiden Bänder zwischen sich eine Faserbahn tragen, dadurch gekennzeichnet,

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daß in Bewegungsrichtung der Bahn (13) vor der Saugvorrichtung (11) ein Druckwasserbehälter (17) angeordnet ist, dessen aktiver offener Teil (19) gegen das erste Band (1) gerichtet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der aktive offene Teil (19) des Druckwasserbehälters (17) einen sich quer zur Laufrichtung der Bahnen (1,5) erstreckenden Schlitz enthält.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in Bewegungsrichtung der Bahnen und im wesentlichen parallel zum Druckwasserbehälter (17) eine Andruckvorrichtung (21) vorgesehen ist, die an der zweiten Bahn (5) anliegt.

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