DE3117463A1

DE3117463A1 - Doppelsieb-papiermaschine

Info

Publication number: DE3117463A1
Application number: DE19813117463
Authority: DE
Inventors: Frederick R. 02632 Centerville Mass. Armstrong; Heinz Braun; Alfred Dipl.-Ing. Dr. 7980 Ravensburg Bubik; Helmut 7981 Berg Störr; Karl 7996 Meckenbeuren Turobin-Ort
Original assignee: Escher Wyss GmbH
Current assignee: Sulzer Escher Wyss GmbH
Priority date: 1981-04-08
Filing date: 1981-05-02
Publication date: 1982-04-01
Also published as: AT375111B; SE8202137L; GB2096199A; GB2096199B; US4425187A; ATA177981A; FI821194A0; CA1168493A; FI821194L

Description

P. 5602/Tg/Ma Escher Wyss GmbH, Ravensburq / Württ., (Deutschland)

Doppelsieb-Papiermaschine

Die Erfindung betrifft eine Doppelsieb-Papiermaschine entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine Papiermaschine der genannten Art ist aus der

US-PS 4 176 005 bekannt. Um auf einer derartigen Papiermaschine ein aus mehreren Schichten bestehendes Papier herzustellen, ist es z. B. bekannt, einen Mehrfach-Stoffauflauf zu verwenden, welcher etwa einen durch Zwischenwände in Teilkanäle unterteilten Düsenkanal aufweist, durch welchen verschiedene, bis kurz vor den Ausgangsspalt voneinander getrennt geführte Stoffarten nahezu gleichzeitig auf das erste Sieb aufgebracht werden. Zürn gleichen Zweck ist es auch bekannt, einen dem ersten Stoffauflauf nachgeschalteten, vor der Vorentwässerungstrecke angeordneten zweiten Stoffauflauf vorzusehen, durch welchen eine oder mehrere zusätzliche Faserschichten auf das bereits auf dem ersten Sieb befindliche, durch den ersten Stoffauflauf gebildete, ein- oder mehrschichtige Faservlies aufgelegt wird bzw. werden.

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Bei den bekannten Ausführungen muss bei der Herstellung eines aus mehreren Faserschichten bestehenden mehrlagigen . Papiers jeweils z. B. die oberste Schicht durch die bereits gebildete, z. B. darunter liegende Schicht bzw. Schichten hindurch entwässert werden, deren Entwässerungswiderstand somit zu überwinden ist. Dies erfordert eine relativ lange Vorentwässerungsstrecke mit entsprechend langer Entwässerungszeit, zudem können Fasern wieder ausflocken, so dass die Formation der Fasern in der bereits gebildeten Schicht beeinträchtigt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine insbesondere für die Herstellung mehrschichtiger Papiere geeignete Papiermaschine der eingangs genannten Art mit verbesserter Entwässerung des Faservlieses zu schaffen.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebene Erfindung gelöst. Durch den dem ersten Stoffauflauf erfindungsgemäss nachgeordneten Stoffauflauf wird die aus diesem austretende Fasersuspension auf die vom ersten Stoffauflauf gebildete, auf der Vorentwässerungsstrecke bereits weitgehend nach unten entwässerte Stoifschicht aufgegeben. Im Bereich der an die Auflaust eile des zweiten Siebes anschliessen— den gemeinsamen Entwai.serungsstrecke der beiden Siebe wird die zuletzt aufgebrachte Schicht nach oben entwässert, wodurch einer Vermischung der beiden Schichten entgegengewirkt und eine Beeinträchtigung der Faserformation der ersten Schicht durch Entwässerung der zweiten Schicht verhindert wird.

In den Unteransprüchen sind weitere Ausgestaltungen der Erfindung hervorgehoben.

Die Ausführungsform neich Anspruch 2 gewährleistet auf besonders einfache Weise eine Trennung der Entwässerungs-

vorgänge und damit eine den Zustand der ersten Faserschicht praktisch nicht beeinflussende Entwässerung der zweiten Faserschicht.

Die Ausführung nach Anspruch 3 ermöglicht eine optimale Einstellung der die stromaufwärtige Begrenzung der gemeinsamen Entwässerungsstrecke bildenden Auflaufstelle des zweiten Siebes und gewährleistet dadurch eine für die Entwässerung der zweiten Faserscl· icht besonders zweckmässige Führung der beiden Siebe.

Die Ausführung nach Anspruch 4 gewährleistet die separate Entwässerung der zweiten Faserschicht bei besonders schonender Führung der ersten Faserschicht.

Bei der Ausführung nach Anspruch 5 verläuft die Vorentwässerungsstrecke über den vom ersten Sieb und vom dritten Sieb umschlungenen Bereich des Führungszylinders, so dass dieser - im Vergleich zu Ausführungen mit ebener Vorentwässerungsstrecke - in geringerem Abstand von der Auflaufstelle des zweiten Siebes angeordnet und dadurch eine Verkürzung der Baulänge der Maschine erzielt werden kann.

Die Ausführung nach Anspruch 6 ermöglicht die separate Entwässerung mindestens dreier Faserschichten jeweils vor ihrer Zusammenführung, ohne die Formation der anderen Schichten zu beeinträchtigen.

Die Ausführung nach Anspruch 7 gestattet eine besonders intensive Entwässerung der durch den zusätzlichen Stoffauflauf gebildeten Faserschicht.

Die Erfindung wird anhand von in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigen:

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Fig. 1 ein Schema 'ier erfindungsgemässen Papiermaschine, und

Fig. 2, 3 und 4 je ein Schema einer weiteren Papiermaschine, je in einer anderen Ausführungsform.

Die in der Fig. 1 dargestellte Doppelsieb-Papiermaschine enthält ein erstes, inneres Sieb 1, welches über eine wasserundurchlässige, glatte Mantelfläche eines Entwässerungszylinders 2 geführt ist, und ein zweites, äusseres Sieb 3, welches ebenfalls über den Entwässerungszylinder 2 geführt ist und welches mit dem inneren Sieb 1 über eine gemeinsame Strecke B zusammenwirkt. Das innere Sieb 1 ist übei eine Brustwalze 4 und Führungswalzen 5, von denen eine in bekannter Weise als Spann— walze ausgebildet ist, sowie über einen Saugzylinder geführt. Das äussere Sieb 3 verläuft im Bereich der gemeinsamen Strecke B entlang der dem Entwässerungszylinder 2 abgekehrten Aussenseite des Siebes 1 und ist über Führungswalzen 7, von denen ebenfalls eine als Spannwalze ausgebildet sein kann, sowie über eine verstellbare Führungswalze 8 gegen das innere Sieb 1 geführt, wobei die Siebe 1 und 3 einen keilförmigen Auflaufspalt 19 begrenzen. Die Führungswalze 8 ist an einem Schwenkarm 10 drehbar gelagert und durch diesen zwischen der in der Fig. 1 mit vollen Linien gezeichneten Stellung und einer strichpunktiert gezeichneten Stellung verstellbar.

Das innere Sieb 1 ist in einem in seiner Bewegungsrichtung gemäss Pfeil 9 an die Brustwalze 4 anschliessenden Abschnitt A seines Verlaufes über Siebtische 11 und Foils 12 sowie anschliessend über eine glatte Lauffläche eines dem Entwässerungszylinders 2 mit möglichst geringem Abstand vorgeschalteten, im wesentlichen wasser-

undurchlässigen Gleitschuhs 13 geführt, dessen dem Entwässerungszylinder 2 zugekehrtes Ende eine in der Bewegungsrichtung des Siebes 1 verlaufende, zu diesem konvexe Wölbung aufweist. Durch den Gleitschuh 13_:wird, wie aus den eingangs genannten Druckschriften bekannt, die der voll gezeichneten Betriebsstellung der Führungswalze 8 entsprechende Lage der Auflaufstelle des äusseren Siebes 3 auf dem inneren Sieb 1 bestimmt, während die der strichpunktierten Stellung der Führungswalze 8 entsprechende Auflaufstelle ausserhalb des Gleitschuhs 13, am Umfang des Entwässerungszylinders 2 liegt.

Am Anfang des Abschnitts A ist ein zur Bildung eines Faservlieses bestimmter Stoffauflauf 14 angeordnet, wobei der Abschnitt A eine im wesentlichen gerade verlaufende Vorentwässerungsstrecke bildet, in welcher das vom Stoffauflauf 14 gebildetes Faservlies im wesentlichen nach unten entwässert wird. Am Ende des Abschnitts A ist ein zur Bildung eines zweiten Faservlieses bestimmter, zweiter Stoffauflauf 15 angeordnet, welcher in den Auflaufspalt 19 gerichtet ist. Entsprechend wird die vom zweiten Stoffauflauf 15 gebildete Faserschicht auf die vom ersten Stoffauflauf 14 gebildete, weitgehend entwässerte Faserschicht aufgelegt und im Bereich der gemeinsamen Strecke B, durch das äussere Sieb 3 hindurch, im wesentlichen nach oben entwässert, wobei die glatten Laufflächen des Gleitschuhs 13 und des Entwässerungszylinders 2 eine Entwässerung des Faservlieses nach unten verhindern. Im Bereich der Stelle, an der die beiden Siebe 1 und 3 vom Entwässerungszylinder 2 ablaufen, ist ein Auffangbehälter 16 für aus dem Entwässerungsbereich weggeschleudertes Spritzwasser angeordnet. Die beiden Siebe 1 und 3 sind zudem über ein Stützelement 17 geführt, welches als Saugkasten ausgebildet sein kann und

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welches mit einem die Entwässerungswalze 2 umgreifenden Auffangbehälter 18 verbunden ist.

Die gemeinsame Strecke B der Siebe 1 und 3 endet an der auf das Stützelement 17 folgenden Führungswalze 5 des inneren Siebes 1, von welcher das äussere Sieb 3 abgehoben und über die Führungswalzen 7 und 8 zur Auflaufstelle zurückgeführt wird. Nahe der Ablaufstelle des äusseren Siebes 3 vom inneren Sieb 1 ist ein weiterer Auffangbehälter 20 angeordnet, durch welchen ein Bespritzen des auf dem inneren Sieb 1 aufliegenden, zweischichtigen Faservlieses durch vom äusseren Sieb 3 abgeschleudertes Spritzwasser verhindert wird. Das Sieb 1 mit dem Faservlies ist zwischen der Ablaufstelle und dem Saugzylinder 6 über einen Saugkasten 21 geführt, wobei eine weitere Entwässerung des Faservlieses erfolgt.

In dem auf den Saugzylinder 6 folgenden Abschnitt wird das Sieb 1 von einem Saug- und Presszylinder 22 berührt, über welchen ein zur Uebernahme des Faservlieses bestimmter Abnahmefilz 23 geführt ist. Von diesem wird in an sich bekannter Weise das Faservlies über weitere, nicht dargestellte Teile, z. B. eine Presswalze, einer ebenfalls nicht dargestellten Trocknungsvorrichtung der Papiermaschine zugeführt.

Im Betrieb wird (.iac durch den ersten Stoffauflauf 14 gebildete Faservlies im Bereich des geraden Abschnitts A mit in Bewegungsrichtung des Siebes 1 zunehmender Intensität - im Bereich der Siebtische 11 durch Schwerkraft und anschliessend durch die Foils 12 - nach unten entwässert. Das durch den zweiten Stoffauflauf 15 gebildete Faservlies wird auf das erste Faservlies aufgelegt und im Bereich der gemeinsamen Strecke B der beiden Siebe 1 und 3 mit in deren Bewegungsrichtung zunehmender

Intensität nach oben entwässert. Die Entwässerung erfolgt anfänglich mit geringerer Druckkraft, wie sie sich aus der Siebspannung und der am Gleitschuh 13 wirkenden Zentrifugalkraft ergibt, und anschliessend mit grösserer Druckkraft in dem von den beiden Sieben 1 und 3 umschlungenen Bereich des Entwässerungszylinders 2. Durch die verstellbare Führungswalze 8 wird in bekannter Weise jeweils ein passender Auflaufwinkel zwischen den Sieben ' 1 und 3 eingestellt, um einen allmählichen Druckanstieg bei der Entwässerung der durch den Stoffauflauf 15 gebildeten Faserschicht zu erzielen.

Bei dem auf diese Weise hergestellten, zweischichtigen Papier werden beide Schichten voneinander unabhängig entwässert, wobei insbesondere eine bei bisherigen Maschinen mögliche Beeinträchtigung der Faserformation in der durch den Stoffauflauf 14 gebildeten, ersten Schicht vermieden wird. Die aus dem Bereich des Umschlingungswinkels des Entwässerungszylinders 2 austretende, weitgehend entwässerte Papierbahn weist in der Regel bereits eine genügende Festigkeit und die gewünschte Struktur auf, welche somit durch die folgenden, zusätzlichen Entwässerungsvorgänge im Bereich des Führungselementes 17 und des Saugkastens 21 nicht mehr beeinträchtigt wird.

Bei der in der Fig. 2 dargestellten Papiermaschine ist das erste Sieb 1 mit einem grösseren Umschlingungswinkel als bei der Ausführung nach Fig. 1 um die Brustwalze 4 geführt. Das Sieb 1 wirkt in einem entlang der Brustwalze 4 verlaufenden Abschnitt A' auf einer gemeinsamen Strecke mit einem die Brustwalze 4 ebenfalls teilweise umschlingenden, dritten Sieb 31 zusammen. Das Sieb 31 ist über Führungswalzen 32, von denen ebenfalls eine als Spannwalze ausgebildet sein kann, und über eine beim

dargestellten Beispiel unterhalb der Brustwalze 4, gegenüber dieser gegebenenfalls verstellbar angeordneten Führungswalze 33 geführt, wobei die Siebe 1 und 31 einen keilförmigen Auflaufspalt 29 begrenzen.

Der Stoffauflauf 14 ist unterhalb der Brustwalze 4 angeordnet und schräg nach oben in den Auflaufspalt 29 gerichtet. Entsprechend bildet die im Abschnitt A' liegende gemeinsame Strecke der beiden Siebe 1 und 31 die Vorentwässerungsstrecke für das durch den Stoffauflauf 14 gebildete Faservlies, welches aufgrund der im Umschlingungsbereich der Brustwalze 4 wirkenden Siebspannung und der Zentrifugalkraft durch das Sieb 31 hindurch nach aussen und damit im wesentlichen nach unten entwässert wird. Der von den beiden Sieben 1 und 31 umschlungene Bereich der Brustwalze 4 ist von einem Auffangbehälter 34 für in diesem Bereich anfallendes Spritzwasser umgeben.

Bei der Ausführung nach Fig. 2 ist somit die Vorent— Wässerungsstrecke für die durch den ersten Stoffauflauf 14 gebildete Faserschicht in den Umschlingungsbereich der Brustwalze 4 verlegt, so dass diese, im Vergleich zur Ausführung nach Fig. 1, näher dem Gleitschuh 13 angeordnet sein kann, was eine gedrängte Bauart der Papiermaschine ermöglicht.

Wie aus der Fig. 2 hervorgeht, kann der Gleitschuh 13 auch etwa an einen die Vorentwässerung der ersten Faserschicht fortsetzenden Saugkasten 35 anschliessen, der sich - in der Bewegungsrichtung (Pfeil 9) des Siebes 1 gesehen - bis kurz vor die Auftreffstelle des aus dem Stoffauflauf 15 austretenden Flüssigkeitsstrahls erstreckt.

Die in der Fig 3 dargestellte Papiermaschine entspricht im wesentlichen derjenigen nach Fig. l,mit dem Unterschied, dass die beiden Siebe 1 und 3 im Bereich ihrer gemeinsamen Strecke B noch zusätzlich in einem relativ grossen Umschlingungswinkel um eine dem Entwässerungszylinder 2 nachgeschaltete Umlenkwalze 37 geführt sind. Zwischen der Umlenkwalze 37 und der Saugwalze 6 kann ein dem Saugkasten 21 in der Fig. 1 entsprechender Saugkasten 21' angeordnet sein, um das Ablösen des zweischichtigen Faservlieses vom Sieb 3 und eine Fortsetzung der Entwässerung des Faservlieses zu gewährleisten. Unterhalb der Umlenkwalze 37 ist ein Auffangbehälter 18' für im Bereich der Umlenkwalze 37 anfallendes Spritzwasser vorgesehen.

Die in der Fig. 4 dargestellte Papiermaschine enthält zusätzlich zu den beiden Stoffauflaufen 14 und 15 zwei weitere Stoffauflaufe 41 und 42 sowie ein zusätzliches Sieb 43, welches unterhalb des ersten Siebes 1 angeordnet ist und mit diesem über eine gemeinsame Strecke C verläuft. Das Sieb 1 ist über eine unterhalb des Entwässerungszylinders 2 angeordnete Umlenkwalze 44 und einen dieser in der Bewegungsrichtung (Pfeil 9) des Siebes 1 nachgeschalteten Gleitschuh 45 mit konvex gewölbter, wasserundurchlässiger Lauffläche gegen einen im wesentlichen horizontal verlaufenden, die gemeinsame Strecke C enthaltenden Abschnitt des Siebes 43 geführt. Das Sieb 43 ist über eine Brustwalze 4·, und in einem der gemeinsamen Strecke C vorgeschalteten Abschnitt A·¹ über eine durch die Siebtische 11 und Foils 12 gebildete Vorentwässerungsstrecke sowie über die Führungswalzen 5 und weitere, nicht dargestellte Führungselemente geführt, wobei die beiden Siebe 1 und 43 im Bereich des Gleitschuhs 45 einen keilförmigen Auflaufspalt 46 be-

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qrenzen.

Der dritte Stoffauflauf 41 ist am Ende des Abschnitts A¹· angeordnet und in den Auflaufspalt 46 gerichtet, während der vierte Stoffauflauf 42 am Anfang des Ab-Schnitts A'¹ angeordnet und gegen das Sieb 43 gerichtet ist. Unterhalb der Umlenkwalze 44 und des Gleitschuhs 45 ist ein Auffangbehälter 18'' für im Bereich der gemeinsamen Strecke C anfallendes Spritzwasser vorgesehen.

Im Betrieb werden die beiden durch die Stoffaufläufe und 15 gebildeten, am Sieb 1 haftenden Faserschichten mit einer durch den Stoffauflauf 41 gebildeten dritten Faserschicht und einer durch den Stoffauflauf 42 gebildeten vierten Faserschicht zusammengeführt, welch letztere im Bereich des Abschnitts A'.¹ für sich nach unten entwässert wird. Die dritte Faserschicht wird beim Durchgang durch den Auflaufspalt 46 und im Bereich der gemeinsamen Strecke C, durch die vierte Faserschicht hindurch, ebenfalls nach unten entwässert. Das aus den vier Faserschichten gebildete Faservlies wird hierauf gemäss Pfeil 47 über nicht dargestellte, an sich bekannte Führungsteile den weiteren Arbeitsbereichen der Papiermaschine zugeführt.

Bei dem auf der Papiermaschine nach der Fig. 4 hergestellten Papier kann die durch den Stoffauflauf 14 gebildete erste Schicht eine z. B. weisse Deckschicht, die durch den Stoffauflauf 15 gebildete zweite Schicht eine Schonschicht, die durch den Stoffauflauf 41 gebildete dritte Schicht eine Einlageschicht und die durch den Stoffauflauf 42 gebildete vierte Schicht eine die Rückseite des Papiers bildende Trägerschicht sein.

Es versteht sich, dass bei der Ausführung nach Fig. 4, etwa zur Herstellung eines aus drei Schichten bestehenden Papiers, einer der Stoffauflaufe, z. B. der Stoffauflauf 42 - samt der ihm zugeordneten Vorentwässerungsstrecke A¹¹ -, weggelassen werden kann. Entsprechend kann dann auch die durch den Stoffauflauf 41 gebildete Faserschicht ohne Beeinflussung einer anderen Schicht für sich nach unten entwässert werden.

Bei der Ausführung nach Fig. 4 kann der Gleitschuh 45 auch eine wasserdurchlässige Lauffläche aufweisen und mit einem Saugkasten zusammenwirken. Dadurch kann die Entwässerung der beiden durch die Stoffauflaufe 14 und 15 gebildeten Faserschichten auch noch während der Entwässerung der durch die Stoffaufläufe 41 und 42 gebildeten Faserschichten fortgesetzt werden.

Claims

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Patentansprüche

lJ Doppelsieb-Papiermaschine mit einem Stoffauflauf (14) zur Bildung eines Faservlieses und einer dem Stoffauflauf (14) nachgeschalteten, zur Entwässerung des Faservlieses Im wesentlichen nach ianten bestimmten Vorent-Wässerungsstrecke (Abschnitt Λ, A') auf einem ersten Sieb (1), welcher eine zur Entwässerung des Faservlieses im wesentlichen nach oben bestimmte, gemeinsame Strecke (B) beider Siebe(l und 3) nachgeschaltet ist, dadurch gekennzeichnet , dass am Ende der Vorent-Wässerungsstrecke (Abschnitt A, A¹) vor der Auflaufstelle des zweiten Siebes (3) ein weiterer Stoffauflauf (15) angeordnet ist.
2. Maschine nach Anspruch 1, mit einer im Bereich der gemeinsamen Strecke (B) beider Siebe (1 und 3) angeordneten, zum ersten Sieb (1) konvex gewölbten Führungsbahn, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsbahn eine im wesentlichen wasserundurchlässige Stützfläche für das erste Sieb (1) aufweist.
3. Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,

dass mindestens ein der Auf lauf r. toi Ie des zweiten Siebes (3) benachbarter Teil der Stützfläche an einer

Lauffläche eines Gleitschuhs (13) ausgebildet ist.
4. Maschine nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Teil der Stützfläche durch

einen Abschnitt einer Mantelfläche eines drehbaren Führungszylinders (2) gebildet ist.
5. Maschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorentwässerungsstrecke (Abschnitt A¹) einen Zylinder (Brustwalze 4) aufweist, welcher vom ersten Sieb (1) der Maschine und von einem dritten Sieb (31) umschlungen ist, wobei die Zufuhr von Stoffflüssigkeit durch den ersten Stoffauflauf (14) zwischen diese beiden Siebed und 31) erfolgt.
6. Maschine nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Sieb (1) über eine dem zweiten Sieb (3) nöchgeschaltete, zusätzliche konvex gewölbte Führungsbahn (Gleitschuh 45) gegen ein zusätzliches Sieb (43) geführt ist, welches mit dem ersten Sieb (1) im Bereich der Führungsbahn (Gleitschuh45) einen keilförmigen Spalt (46) begrenzt und eine an diesen anschliessende, zusätzliche gemeinsame Entwässerungs— strecke (C) bildet,und dass vor der Auflaufstelle des ersten Siebes (1) auf dem zusätzlichen Sieb (43) mindestens ein gegen das zusätzliche Sieb (43) gerichteter, zusätzlicher Stoffauflauf (41, 42) angeordnet ist.
7. Maschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzliche Führungsbahn (Gleitschuh 45) eine wasserundurchlässige Lauffläche aufweist und dass der zusätzliche Stoffauflauf (41) gegen den keilförmigen Spalt (46) gerichtet ist.