DE2647295A1

DE2647295A1 - Papiermaschine

Info

Publication number: DE2647295A1
Application number: DE19762647295
Authority: DE
Inventors: Albrecht Dr Ing Meinecke; Heinrich Dipl Ing Zag
Original assignee: JM Voith GmbH
Current assignee: JM Voith GmbH
Priority date: 1976-10-20
Filing date: 1976-10-20
Publication date: 1978-04-27
Also published as: FR2368575B1; FI773091A; CS201508B2; GB1583968A; CH599395A5; FR2368575A1; DE2647295C3; DE2647295B2; JPS5352708A; SE7711401L; IT1091178B

Description

P 3^69 J.M. Voith GmbH

"Kennwort: "Duoformer K" M Heidenheim

Papiermaschine

Die Erfindung betrifft eine Papiermaschine mit einem Innensieb und einem Außensieb, die gemeinsam über einen Teil des ümfanges einer Entwässerungswalze geführt sind und im Bereich von deren oberem Scheitelpunkt auf diese auflaufen, mit einer außerhalb der Walze angeordneten Auffangvorrichtung für abgeschleudertes Siebwasser, und mit einer der Entwässerungswalze vorgeschalteten Vorentwässerungsζone, die aus einem im wesentlichen horizontalen Abschnitt des Innensiebes -gebildet ist.

Bei Papiermaschinen der hier in Frage stehenden Art erzielt man auf dem horizontalen Siebabschnitt des Innensiebes vor der Walze eine Entwässerung nach innen und am Umfang der Walze in entgegengesetzter Richtung eine Entwässerung nach außen. Dadurch erhält man Papiere, die auf beiden Seiten annähernd gleiche Papiereigenschaften haben. Der durch den Stoffauflauf auf das Innensieb aufgebrachten Fasersuspension wird bereits auf dem horizontalen Siebabschnitt des Innensiebes der größte Anteil an Wasser entzogen, normalerweise verstärkt durch unter dem horizontalen Si-'babschnitt angeordnete Saugkasten. Für die nachfolgende Entwässerung in entgegengesetzter Richtung durch Fliehkraft am Umfang einer Walze wurde es bisher als ausreichend angesehen, wenn die Papierbahn lediglich eine Richtungsänderung erfährt. Eine stärkere Entwässerung glaubte man nur durch Überdruck- und Unterdruckmittel erreichen zu können,· beispielsweise durch Saugkästen unter dem horizontalen Siebabschnitt entsprechend der DT-OS 24 11 739, oder durch Wasserabstreifer nach der Walze entsprechend der DT-OS 22 2.6 029. Diese Ansicht galt sowohl für schnell-

809817/0103

laufende als auch für langsamlaufende Papiermaschinen: Bei sehne!laufenden Maschinen wird infolge der hohen Fliehkräfte bereits bei geringer Bahnumlenkung viel Wasser abgeschleudert, während bei langsamlaufenden Maschinen nur wenig abgeschleudertes Wasser zu erwarten war, so daß nach Ansicht des Fachmannes in beiden Fällen für eine Verstärkung der Entwässerung nur längere Saugkasten oder stärkeres Vakuum im horizontalen Siebabschnitt des Innensiebes in Frage kamen.

Bei der bekannten Papiermaschine nach der DT-OS 24-11 739 hat die Walze einen mit Durchtrittsöffnungen versehenen Walzenmantel, von dem beide Siebe gemeinsam noch innerhalb des umschlungenen oberen Walzenquadranten ablaufen. Nach dem Ablaufen v.n der Walze •befindet sich sowohl auf dem Innen- als auch auf dem Außensieb Wasser, das durch mehrere Abstreifer entfernt werden muß. Besonders viel Wasser weist das Außensieb auf, da das Wasser an der Walze durch die Siebspannung und Fliehkraft nach außen getrieben wird. Davon wird zwar ein Teil abgeschleudert, der Rest des Wassers sammelt sich jedoch auf dem Außensieb an. Auch wird von dm öffnungen des Walzenmantels Wasser auf das Innensieb zurückgeschleudert. Die verhältnismäßig große Menge an Restwasser auf den Sieben nach der Walze hat eine unerwünschte Rückbefeuchtung der Papierbahn zur Folge. Ferner bewirken die Abstreifer eine Abnutzung und, bei "kleinsten Ungleichmäßigkeiten in ihrer Form oder in den Sieben, eine Beschädigung dieser empfindlichen Siebe.

Bei der Papiermaschine nach der DT-OS 22 26 029 ist der Walzenmantel ebenfalls perforiert. Dabei wird das aus der papierbahn ausgepresste Wasser zu"einem großen Anteil im Innensieb gehalten und von diesem durch Abstreifer abgestreift, die nach der Walze angeordnet sind.

Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, ohne teuere Einbauten und ohne eine räumliche Vergrößerung der Maschine eirc stärkere Entwässerung zu erzielen", -und zwar auch dann, wenn die

809817/0103

Maschine mit verhältnismäßig langsamer. Bahngeschwindigkeit betrieben wird. Ferner soll die Walze billig herstellbar sein und sollen die mit den erwähnten Abstreifern verknüpften Probleme vermieden werden.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Walze einen geschlossenen Walzenmantel hat. Durch eine derartige Ausbildung der Papiermaschine lassen sich gegenüber den bekannten Ausführungsformen außerordentlich große Wassermengen aus der Faserstoffbahn abführen-und somit hohe Trockengehalte erzielen. Dies könnte man wie folgt erklären: Durch die Geschlossenheit des Walzenmantels vermag im Uraschlingungsbereich kein Wasser aus der Faserstoffbahn durch das Innensieb in Richtung zum Walzenmantel hin hindurchzutreten. In diesem Bereich fließt Wasser infolge der Siebspannung in der anderen Richtung, d.h. nach außen, und wird vom Außensieb durch Fliehkraft abgeschleudert. Die Walze ist billig herstellbar, da sie nicht perforiert ist. Auch kann man auf die erwähnten Schaber mit allen ihren Nachteilen völlig verzichten.

Ein wichtiger Vorteil ist der folgende: Während seither bei Papiermaschinen mit Vorentwässerung die Entwässerung an der Zntwässerungswalze zu gering war, gelingt es nunmehr, ein ausgeglichenes Verhältnis zwischen der in der Vorentwässerungszone und der an der Entwässerungswalze abgeführten Wassermenge zu erzielen.

Zwar ist es aus der US-PS 3 876 498 bereits bekannt, einen Formierzylinder mit geschlossenem Mantel zu verwenden, jedoch bei einer Maschine, bei der ganz andere Verhältnisse herrschen: Die Suspension wird in den Spalt eingeschossen, den zwei auf den Formierzylinder auflaufende Siebe miteinander bilden. Dabei läuft das Innensieb auf den Formierzylinder auf, bevor es mit Fasersuspension belegt ist, und der umschlungene Teil des Formierzylinders stellt die einzige Entwässerüngsstrecke der sich bildenden

809817/0103

Papierbahn dar. 'Auch findet diese Art von Papiermaschinen nur für verhältnismäßig hohe Bahngeschwindigkeiten Anwendung. Die Verwendung eines geschlossenen Zylindermantels soll bei der US-PS lediglich die Trennung der beiden Siebe verbessern. Die mit der vorliegenden Erfindung erreichten Vorteile werden mit der Vorrichtung nach der US-PS weder angestrebt noch erreicht.

Kritisch kann es bei der Erfindung am Ablaufpunkt der Walze werden: Hier hört die Fliehkraft auf zu wirken. Stattdessen baut sich in dem hinter dem Ablaufpunkt entstehenden Keilspalt zwischen Walzenmantel und Innensieb ein Vakuum auf, welches das V/asser in die unerwünschte Richtung, nämlich zum Walzenmantel hin, zu saugen versucht. Deshalb befindet sich nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung der Ablaufpunkt der beiden.Siebe in der unteren Walzenhälfte, so daß das restliche Wasser (das sich am Ablaufpunkt unter der Fliehkrafteinwirkung im wesentlichen im Bereich des äußeren Siebes befindet) nach unten abgeschleudert wird. Eine Rückbefeuchtung wird somit vermieden.

In besonderer Ausbildung der Erfindung läuft von der unteren Walzenhälfte zuerst das Außensieb und dann das Innensieb ab. Dadurch wird ein besonders einfacher Maschinenaufbau erreicht. Wenn beide Siebe gemeinsam von der Walze ablaufen und an einer der Walze nachgeordneten, konvex gekrümmten Siebtrennungsfläche (eines GIeX';-schuhes oder einer weiteren Walze) voneinander getrennt werden, dann ergibt sich auf einfache Weise eine längere Strecke, auf der eventuell vorhandenes Restwasser vom Außensieb abtropfen kann.

Auch kann bei der Papiermaschine nach der Erfindung vor der Walze ein Gleitschuh mit konvex gekrümmter Gleitfläche angeordnet sein, über die das Innensieb auf die Walze geführt ist, wobei der Krümmungsradius der Gleitfläche größer ist als der Radius des Walzenmantels. Der Gleitschuh ergibt hinsichtlich des an dies3r Stelle von innen nach außen wechselnden Entwässerungsdruckes einen schonenderen Druckübergang, durch den die Feinstoffverarmung an der

809817/0103

Papieraußenseite beeinflusst wird.'Der Feinstoffgehalt an der Fapieraußenseite beeinflusst dessen Aussehen und Haftvermögen. Letz teres ist beispielsweise bei der Herstellung von Karton von Bedeutung, bei der mehrere Lagen zusammengegautscht werden.

Die einfachste Ausführungsform besteht darin, daß die Gleitfläche des vor der Walze angeordneten Gleitschuhes eine wasserundurchlässige Fläche ist.

Eine Beeinflussung der Entwässerung wird in besonderer Ausbildung der Erfindung dadurch erreicht, daß das Außensieb nicht erst an der Walze, sondern bereits über der Gleitfläche des Gleitschuhes an das Innensieb bzw. auf die daraufliegende Papierbahn herangeführt ist. Bei gegebenem Radius der Gleitfläche und der Walze bestimmt die Siebspannung des Außensiebes im wesentlichen die Stärke der Entwässerung.

y.

Die Siebwasserabführvorrichtung unter dem im wesentlichen horizontalen Siebabschnitt des Innensiebes vor der Walze enthält vorzugsweise an sich bekannte Saugkästen und/oder Wasserabstreifleisten (Foils).

Eine besondere Anwendung der Erfindung ergibt sich bei Maschinen zur Herstellung von mehrlagigem Papier oder Karton, bei denen über einem gemeinsamen, die einzelnen Bahnen aufeinanderfolgend aufnehmenden Band (Sieb oder Filz) mehrere Papiermaschinen-Einheiten angeordnet sind, von denen mindestens eine in der erfindungsgemäßen Weise ausgebildet ist.

Einige Ausführungsformen der Erfindung werden im folgenden mit Bezug auf die Zeichnung als Beispiele beschrieben. Darin zeigen:

Fig.1 eine schematische Seitenansicht einer Papiermaschine nach der Erfindung, die

Fig.2 und 3 schematische Seitenansichten von zwei weiteren Ausführungsformen und

$09817/0103

Pig.4 eine schematische Seitenansicht einer Maschine zur Herstellung von mehrlagigem Papier oder Karton mit zwei Papiermaschinen-Einheiten nach der Erfindung.

In Fig.1 ist ein Stoffauflauf 1 nahe einer oberen Leitwalze 2 auf den im wesentlichen horizontalen Siebabschnitt Z> eines Innensiebes 4 gerichtet. Unter dem horizontalen Siebabschnitt 3 befinden sich beispielsweise zwei Abstreifer 5 und ein zur Entwässerung dienender Saugkasten 6. Nach diesem läuft das Innensieb 4 über die gekrümmte Gleitfläche eines Gleitschuhes J und anschließend über eine Walze 8 (im folgenden zur Unterscheidung "Formierwalze" genannt) mit geschlossenem Walzenmantel. Danach 'gelangt das Innensieb 4-über einen Saugkasten 9, einen Egoutteur und eine weitere Leitwalze 11 wieder zur oberen Leitwalze 2 zurück. Die auf dem Innensieb 4 liegende Bahn wird zwischen dem Egoutteur IG und einer gegenüber angeordneten Gautschwalze 12 an ein aufnehmendes Band IJ> (Sieb oder Filz) abgegeben. Ein Außensieb 14, das über Leitwalzen 15 geführt ist, gelangt auf den Gleitschuh 7 auf die vom Innensieb 4 getragene Papierbahn und verlässt diese wieder nach der Formierwalze 8 auf dem Saugkasten Am Umfang der Formierwalze 8 wird umso mehr V/asser durch das Außensieb l4 hindurchgeschleudert, je kleiner der V/alzendurchmesser ist. Er sollte deshalb verhältnismäßig klein und in jedem Falle kleiner sein als der Krümmungsradius der Gleitfläche des Gleitschuhes 7. In dem Bereich, in dem die Formierwalze 8 Wasser abschleudert, ist eine Wasser-Auffangvorrichtung l6 angeordnet, deren Wanne 17 bis zum Siebtrennungs-Saugkasten 9 reicht, damit sie auch vom Sieb abtropfendes V/asser auffangen kann.

Anstelle des zur Siebtrennung dienenden Saugkastens 9 kann auch ein Gleitschuh mit gekrümmter Gleitfläche vorgesehen sein, an der die beiden Siebe 4 und 14 voneinander getrennt werden. Die Bewegungsrichtung der beiden Siebe_w 4 und 14 und des Bandes Ij5 sind durch zugeordnete Pfeile angedeutet.

809817/0103

In Fig.2 sind gleiche Teile wie in Fig.l mit gleichen Bezugszahlen versehen. Der Unterschied zu Fig.l besteht darin, daß anstelle der Sgoutteurwalze eine weitere Leitwalze Il^f vorgesehen ist. Die Übergabe der Papierbahn erfolgt hier vom Außensieb 14 auf das Band 13 mittels einer Walze l8, die vorzugsweise einen geschlossenen Walzenmantel hat. Zur Bahntrennung vom Innensieb 4 dient ein Sauger oder eine Walze 19 (Saugwalze oder mit geschlossenem Walzenmantel).

In Fig.3 der Zeichnung sind die Teile, die mit Teilen von Fig.l übereinstimmen, wiederum mit gleichen Bezugszahlen versehen. Bezüglich deren Wirkungsweise wird auf den vorstehenden Beschreibungsteil verwiesen. In Fig.3 werden die beiden Siebe 4 und 14 bereits an der Formierwalze 8 voneinander getrennt. Wie bereits erwähnt, kann an der Ablaufstelle des Außensiebes l4 vom Walzenmantel ein Unterdruck entstehen, durch den Wasser aus dem Außensieb l4 nach innen zurückgesaugt werden kann. Um dieses Wasser von der Eahn des Innensiebes 4 wieder vollständig abzuschleudern, ist hier vorgesehen, das Innensieb 4 um eine bestimmte Mindeststrecke weiter um die Walze 8 herumzuführen als das Außensieb 14. Vorteilhafterweise liegen der Ablaufpunkt des Außensiebes l4 und jener des Innensiebes 4 am Walzenmantel so weit auseinander, daß die beiden ablaufenden Siebabschnitte einen Winkel von mindestens 5° miteinander einschließen. Die Übergabe der Papierbahn,vom Innensieb 4 auf das Band 13 erfolgt mittels dreier Walzen 10' und 12' mit geschlossenem Walzenmantel.

Wie Fig.4 anhand von Ausschnitten von zwei Maschineneinheiten nach Fig.l zeigt, können'eine oder mehrere Papiermaschinen-Einheiten über einem gemeinsamen Band 13 (Sieb oder Filz) angeordnet sein, auf welches die einzelnen Bahnen abgegeben und zu mehrlagigem Papier oder Karton miteinander verbunden werden.

Heidenheim, 19.Oktober 1976

EVe/Rä 8

809817/0103

Leerseite

Claims

P ^469 ■ - J-M. Voi-h Gr.bH

Kennwort: "Duoformer K" * Heidenheim ■

Patentansprüche

1. Papiermaschine mit einem Innensieb und einem Außensieb, die gemeinsam über einen Teil des Utr.fanges einer Entwässerungswalze geführt sind und im Bereich von deren oberem Scheinelpunkt auf diese auflaufen, mit einer außerhalb der Walze angeordneten Auffangvorrichtung für abgeschleudertes Siebwasser, und mit einer der Entwässerungswalze vorgeschalteten Vorentwässerungszone,- die aus einem im wesentlichen horizontalen Abschnitt des Innensiebes gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Entwässerungswalze (8) einen geschlossenen Walzenmantel hat.

2. Papiermaschine nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Siebe (4, i4) in der unteren Walzenhälfte von der Walze (8) ablaufen.

3. Papiermaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Siebe (4, l4) - in Sieblaufrichtung gesehen im ersten unteren Quadranten von der Walze (3) ablaufen.

4. Papiermaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß von der Walze (8) zuerst das Außensieb (14) und dann das Innensieb (4) abläuft.

5. Papiermaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ablaufpunkt des Außensiebes (l4) und jener des Innensiebes (4) am Walzenmantel so weit auseinanderliegen, daß die beiden ablaufenden Siebabschnitte einen Winkel von mindestens 5° miteinander einschließen.

809817/0103

_ζ 2847295

β. Papiermaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß beide Siebe (4, l4) gemeinsam von der Walze (8) ablaufen und an einer der Walze nachgeordneten, konvex gekrümmten Siebtrennungsfläche (z.B. eines Gleitschuhes oder einer weiteren Walze l8') voneinander getrennt werden.

7. Papiermaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch - gekennzeichnet, daß vor der Walze (8) ein Gleitschuh (7) mit konvex gekrümmter Gleitfläche angeordnet ist, über die das Innensieb (Ψ) auf die Walze geführt ist, wobei der Krümmungsradius der Gleitfläche größer ist als der Radius des Walzenmantels.

8. Papiermaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitfläche des vor der Walze (8) angeordneten Gleitschuhes (7) eine wasserundurchlässige Fläche ist.

9. Papiermaschine nach Anspruch J oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Außensieb (l4) über die Gleitfläche des Gleitschuhes (7) an das Innensieb (4) herangeführt ist. .

10. Papiermaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch ge- ■ kennzeichnet, daß die Siebwasserabführvorrichtung unter dem im wesentlichen horizontalen Siebabschnitt (3) des Innensiebes (4) vor der Walze (8) Saugkästen (6) und/oder Wasserabstreifleisten (Foils) (5) enthält.

11. Papiermaschine nach einem der Ansprüche 1 bis IQ, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Entwässerungswalze (8) bei der Trennung der beiden Siebe (4, 14) die Papierbahn auf dem Außensieb (lr4) verbleibt und nach dieser Trennungsstelle eine Übergabe der Papierbahn vom'Außensieb (14) auf ein Band . (Sieb oder Filz 13) erfolgt. ■

809817/0103

26A7295

\2. Papiermaschine zur Herstellung von mehrlagigem Papier
oder Karton, dadurch gekennzeichnet, daß über einem gemeinsamen, die einzelnen Papierbahnen aufeinanderfolgend aufnehmenden Band (Sieb oder Filz IJ) mehrere Fapiermaschinen-Einheiten angeordnet sind, von denen mindestens eine nach einem der Ansprüche 1 bis Il ausgebildet ist.

Heide, ho im, den 19.Cktob
EVe/Rä

809817/0103