DE4002305A1 - Entwaesserungsvorrichtung an einem doppelsiebformer - Google Patents
Entwaesserungsvorrichtung an einem doppelsiebformerInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf die Entwässerungsvorrichtung an einem
Doppelsiebformer gemäß Oberbegriff des Anspruches 1 sowie ihre vorteilhafte
Verwendung.
Doppelsiebformer dieser Art können sowohl in unmittelbarer Nähe eines Stoffauflaufes
betrieben werden, wobei die Suspension in einem Flachstrahl in den durch das
Zusammenlaufen der Siebe gebildeten Zwischenraum eingespritzt und anschließend
zwischen den Sieben entwässert wird, sie können aber auch mit einer
Vorentwässerungsstrecke versehen sein, in der dafür Sorge getragen wird, daß die aus
dem Stoffauflauf kommende Suspension auf einem Sieb über eine bestimmte Strecke
geführt wird, wobei bereits vor Eintritt in den Doppelsiebformer ein Teil des
enthaltenen Wassers aus der Suspension - insbesondere nach unten - herausgeführt
werden kann. Der Vorentwässerungsstrecke folgt dann die Vorrichtung der hier
beschriebenen Art, wobei in der Regel die vorentwässerte Suspension auf dem Sieb
verbleibt und unter Hinzuführen eines weiteren Siebes der Doppelsiebformer gebildet
wird.
Eine Entwässerungsvorrichtung an einem Doppelsiebformer mit einem anfangs im
Obersieb befindlichen, offenen, drehbaren Formierzylinder, anschließend einem nicht
mitlaufenden Entwässerungsabschnitt und einem diesem folgenden weiteren offenen,
drehbaren Formierzylinder ist beispielsweise aus der europäischen Patentschrift
EP 01 01 709 bekannt. Bei dieser Vorrichtung sind alle Maßnahmen so getroffen, daß
im Bereich des Doppelsiebes die Entwässerung überwiegend nach oben erfolgt. Bei
anderen Ausführungsformen, die z. B. durch die Patentschrift US 44 14 061
beschrieben werden, wird durch den im Obersieb befindlichen Entwässerungsabschnitt
nur ein Teil des Wassers abgeführt, während durch vor und hinter diesem
Entwässerungselement im Untersieb angeordnete, Unterdruck erzeugende
Entwässerungselemente, die wahlweise umlaufend oder stillstehend sein können, ein Teil
des Wassers nach unten abgezogen wird. Eine wiederum andere Ausführungsform ist aus
der deutschen Patentschrift der Anmelderin mit der Nummer 31 38 133 bekannt. Dort
wird vorgeschlagen, für die gesamte im Doppelsiebbereich stattfindende Entwässerung
Umlenkelemente im Ober- und Untersiebbereich anzuordnen, so daß sich die zwischen
diesen hindurchgeführten Siebe in einer zweckdienlichen Form ausbilden können.
Trotz der Vielzahl der bekannten Vorrichtungen von der Art des Erfindungsgegenstandes
ist es bisher nicht gelungen, alle Probleme zu lösen, welche dadurch entstehen, daß im
Bereich dieser Vorrichtung verschiedene Anforderungen erfüllt werden müssen, die sich
zumindest teilweise widersprechen können: Erstens soll ein möglichst homogenes Gefüge
der sich verfestigenden Faserstoffbahn gebildet werden (die Formation soll optimal
sein), zum zweiten soll der neben dem Faserstoff in der Faserbahn vorhandene Feinstoff
zu einem möglichst großen Anteil in der Faserbahn verbleiben (möglichst hohe
Retention), obwohl er aufgrund seiner Größe und Beschaffenheit mit dem Wasser
auswaschbar ist, drittens soll der Konzentrationsverlust des Feinstoffes, über die Dicke
der Bahn gesehen, eine gewünschte Form haben, und viertens soll ein beträchtlicher
Anteil des in der Suspension enthaltenen Wassers entfernt werden.
Aufgabe der Erfindung ist es, die vorgenannten Ziele in möglichst günstiger Weise
aufeinander abgestimmt zu erreichen und dabei den baulich apparativen und
betriebsmäßigen Aufwand für die Vorrichtung möglichst gering zu halten.
Diese Ziele werden durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 genannten Maßnahmen
vollständig erreicht.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist insbesondere geeignet, eine gewünschte und
teilweise intensive Druckbehandlung zur Formationsverbesserung und generell eine
höhere Entwässerungsleistung sicherzustellen. Dies wird u. a. durch eine zuerst
pulsationsfreie gleichmäßige Entwässerung auf kurzer Strecke, z. B. 200 mm, und dann
durch nachfolgende Entwässerung mit häufiger Richtungsumkehr ermöglicht. Im
Bereich des im Obersieb liegenden nicht mitlaufenden Entwässerungsabschnittes wird
dabei mit Vorteil der Abstand der aufeinanderfolgenden Leisten relativ gering, z. B.
zwischen 10 bis 60 mm, gehalten, um so eine häufige Richtungsumkehr der
Entwässerungsströmung zu bewirken.
Dadurch, daß der im Obersieb befindliche Entwässerungsabschnitt mit Unterdruck
beaufschlagbar ist, kann bei gleicher Entwässerungsleistung der mechanische Druck der
Leisten auf die Siebe relativ gering bleiben, wodurch sich die Formation vorteilhaft
beeinflussen läßt. Der Druck der Leisten auf die Siebe führt nämlich zu einer
Faserorientierung in Maschinenlaufrichtung. Dadurch wird das Reißlängenverhältnis
längs/quer vergrößert, was je nach Papiersorte unerwünscht sein kann.
Werden beidseitig gleich intensive Pulsationen erzeugt und setzen sie etwa gleichzeitig
ein, so wird der Füllstoff relativ stark aus den Randschichten der Suspension entfernt.
Dadurch kann in vorteilhafter Weise ein gewünschter Verlauf des über die Blattdicke
gesehenen Füllstoffgehaltes eingestellt werden, z. B. derart, daß in Blattmitte der
Füllstoffgehalt größer ist als an der Ober- und Unterseite. Ein so erzeugtes Blatt ist z. B.
für das Bedrucken im Offset-Druckverfahren gut geeignet. Papier oder Karton solcher
Art haben eine besonders hohe Oberflächen-Festigkeit. Bei entsprechender Abstimmung
der Pulsationen ist auch die Herstellung eines symmetrischen Blattes möglich.
Weitere Vorteile ergeben sich dann, wenn das im Obersieb befindliche
Entwässerungselement in verschiedene Zonen mit verschiedenen Drücken aufgeteilt
wird.
Zu Beginn kann ein sogenannter Auto-slice von Vorteil sein, welcher das im und über
dem Obersieb befindliche Wasser absaugt und besonders dann, wenn er dicht bei dem
Formationszylinder angebracht ist, auch bei relativ geringer Siebgeschwindigkeit eine
effektive Entwässerung erzielt.
Durch die im Untersieb befindlichen, beispielsweise federnd angebrachten oder mit
besonderem Vorteil verstellbaren Leisten wird die Erzielung einer optimalen Formation
wirksam unterstützt. Im Zusammenwirken mit den Leisten des im Obersieb vorhandenen
Entwässerungsabschnittes ergibt sich in der Faserstoffsuspension eine häufige Umkehr
der Entwässerungsrichtung.
Ein weiterer Vorteil des Erfindungsgegenstandes ist die in Sieblaufrichtung gesehen
relativ kurze Länge der Entwässerungsabschnitte. Wegen des sehr intensiv
entwässerungswirksamen Bereiches, der sich an den ersten Formationszylinder
anschließt, kann die Umschlingung am ersten Formationszylinder sehr gering gehalten
werden, was wiederum einer guten Formation dient.
Auch ist an den Leisten des im Obersieb befindlichen Entwässerungsabschnittes wegen
der Kürze dieses Bereiches ein stetiger und über die Bahnbreite konstanter
Siebwasserfluß vorhanden, wodurch Verschmutzungen durch Ablagerungen aus dem
Siebwasser nahezu ausgeschlossen sind. Dadurch ist ein gewünschtes streifenfreies
Papier erzeugbar. Durch mindestens ein nachfolgendes weiteres Entwässerungselement
wird die Blattbildung abgeschlossen.
Grundsätzlich ermöglicht der Erfindungsgegenstand eine Vielzahl von
Regelmöglichkeiten, z. B. durch gute Zugänglichkeit und Einstellbarkeit der
Unterleisten, was der flexiblen Anpassung der Entwässerungsvorrichtung an viele
denkbaren Betriebszustände möglich macht.
Fig. 1 schematische Darstellung der erfindungsgemäßen
Entwässerungsvorrichtung, eingesetzt nach einer
Langsieb-Vorentwässerung;
Fig. 2-4 schematische Darstellungen des Zusammenwirkens der Leisten des unteren
Entwässerungsabschnittes mit den Leisten des oberen
Entwässerungsabschnittes;
Fig. 5 schematisch den Erfindungsgegenstand an einem sog. GAP-Former;
Fig. 6 eine andere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen GAP-Formers.
In Fig. 1 sind ein Obersieb 1 mit Umlenkwalze 3 und ein Untersieb 2 sichtbar, welche
im Wirkungsbereich einer - insbesondere - offenen Formierwalze 4 zusammengeführt
werden und dadurch eine Doppelsiebzone bilden. In Laufrichtung gesehen hinter der
Stelle der Siebzusammenführung befinden sich ein Entwässerungsabschnitt 5 mit
Leisten 7 im Obersieb und ein Entwässerungsabschnitt 6 mit Leisten 10 im Untersieb.
Der Entwässerungsabschnitt 5 weist anfänglich einen Auto-slice 13 auf, dem hier zwei
weitere mit Unterdruck beaufschlagbare Saugzonen folgen, wobei das abgesaugte Wasser
im Wasserkasten 8 gesammelt und über die Leitung 9 abgeführt wird. Die Lage des
Entwässerungsabschnittes 5, relativ zu den Sieben, ist durch Verstellvorrichtungen 14
variierbar. Der im Untersieb 2 befindliche Entwässerungsabschnitt 6 ist mit
Entwässerungsleisten 10 ausgerüstet, welche im Wirkungsbereich des
Entwässerungsabschnittes 5 in das Doppelsieb 1, 2 eintauchen können. Zusätzlich ist
eine weitere Leiste dargestellt, welche bereits vor dem Wirkungsbereich des ersten
Entwässerungsabschnittes 5 gegen das Sieb 2 drückt. Die vom unteren
Entwässerungsabschnitt kommende Wassermenge wird über einen Wasserkasten 12
gesammelt und abgeleitet.
Hinter - in Sieblaufrichtung gesehen - den beiden Entwässerungsabschnitten 5 und 6
folgt ein weiteres Entwässerungselement 11 - hier als mit zum Sieb hin offenen, in
Umfangsrichtung angeordneten Rillen versehene, umlaufende Walze im Untersieg 2, von
welcher das aus der Suspension stammende Wasser in den Wasserkasten 15
abgeschleudert wird und abgeführt werden kann. Es ist auch denkbar, hier eine
Saugwalze zu verwenden. Hinter einer weiteren Umlenkwalze 16 und einem folgenden
Saugkasten 17 werden die Siebe getrennt, das Obersieb 1 zur Walze 3 zurückgeleitet
und das Untersieb 2 mit dem darauf befindlichen Stoffmaterial der Weiterbehandlung
des Stoffes zugeführt.
Fig. 2 zeigt die Ausführungsform, bei der die Leisten 10 des im Untersieb 2 befindlichen
Entwässerungsabschnittes 6 gegen die Leisten 7 des im oberen Sieb befindlichen
Entwässerungsabschnitts 5 drücken, während in Fig. 1 die Variante dargestellt ist, bei
der die unteren Leisten 10 in die Zwischenräume zwischen den oberen Leisten 7 drücken
und sich eine wellenförmige Form des Doppelsiebes 1, 2 einstellen kann. Die Leisten 7
sind gegen das Untersieb hier jeweils individuell verstellbar, z. B. durch hydraulische
Druckelemente 18.
Fig. 4 zeigt eine abgewandelte Form der Leistenanordnung des im Obersieb 1
befindlichen Entwässerungsabschnitts 5 derart, daß das Doppelsieb bogenförmig um
diesen Abschnitt herumgeführt sind. Die Leisten des im Untersieb befindlichen
Entwässerungsabschnittes sind hier nicht dargestellt.
Fig. 5 zeigt den Erfindungsgegenstand, an einer Papiermaschine ohne
Vorentwässerungsstrecke eingesetzt. Ein Stoffauflauf 20 bildet einen Flachstrahl 21,
der direkt in den Zwischenraum zwischen die beiden zusammenlaufenden Siebe
eingegeben wird. Ein so gestalteter Doppelsiebformer wird in Fachkreisen auch
GAP-Former genannt. Die dargestellte Ausführung hat im Untersieb 2 den
Formationszylinder 4, den die Siebe in vorteilhafter Weise auf einem
Umschlingungswinkel alpha von weniger als 25° berühren, was einer Länge von unter
200 mm entspricht. Bei dieser sehr kompakten, für bestimmte Papiersorten günstigen
Anordnung können die Vorteile des Erfindungsgegenstandes ebenfalls voll ausgenutzt
werden. Wie dargestellt, werden die beiden Siebe in Laufrichtung hinter den
Entwässerungsabschnitten 5 und 6 über einen gewölbten Schuh 19 einer im Untersieb
liegenden Saugwalze 11′ und sodann einer im Obersieb liegenden Saugwalze 11′′
zugeführt. Danach erfolgt die Siebtrennung.
Während durch Fig. 5 die Ausführung mit geraden Flächen an den Entwässerungs-
Abschnitten dargestellt ist, zeigt Fig. 6 eine Vorrichtung mit gebogenen
Entwässerungsabschnitten, in denen die Entwässerungswirkung durch Siebspannung und
Zentrifugalwirkung weiter erhöht werden kann.
Claims (24)
1. Vorrichtung zur Entwässerung an einem Doppelsiebformer mit einem über
Führungswalzen (3) geführten oberen Sieb (1) und einem über Führungswalzen
geführten unteren Sieb (2), wobei sich zwischen den Sieben ein Aufnahmeraum
für die zu entwässernde Suspension bildet und in Laufrichtung betrachtet zu
Anfang ein innerhalb eines Siebes (1, 2) befindlicher - insbesondere offener -
Formierzylinder (4) vorhanden ist, welchem weitere das bzw. die Siebe
berührende, stationäre Entwässerungsabschnitte (5, 6) folgen, dadurch
gekennzeichnet, daß ein stationärer, im Obersieb vorgesehener
Entwässerungsabschnitt (5) quer zur Laufrichtung angeordnete, das Sieb
berührende Leisten (7) enthält, von denen das Wasser vom Obersieb (1) aus dem
Siebbereich in einen Wasseraufnahmekasten (8) abgeleitet wird, der mit
Unterdruck beaufschlagbar ist und eine Ableitung des dort gesammelten Wassers
ermöglicht, ferner daß in der Nähe des genannten Entwässerungsabschnittes (5)
ein weiterer Entwässerungsabschnitt (6) im Untersieb (2) vorgesehen ist mit
quer angeordneten Leisten (10), welche das Untersieb von unten berühren und
dazu geeignet sind, Druckstöße durch den Vorbeilauf des Siebes auf das zwischen
den beiden Sieben befindliche Stoffmaterial auszuüben sowie daß ein weiteres in
Sieblaufrichtung später liegendes Entwässerungselement (11) vorhanden ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leisten (7)
des im Obersieb (1) befindlichen, stationären Entwässerungsabschnittes (5) mit
ihren dem Sieb zugewandten Berührungsflächen in einer Ebene liegen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leisten (7)
des im Obersieb (1) befindlichen, stationären Entwässerungsabschnittes (5) mit
ihren dem Sieb zugewandten Berührungsflächen eine konvexe Fläche aufspannen.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leisten (7)
des im Obersieb (1) befindlichen, stationären Entwässerungsabschnittes (5) in ihrer
Position zum Sieb einstellbar ausgeführt sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leisten (7)
des im Obersieb (1) befindlichen, stationären Entwässerungsabschnittes (5) in
Anpreßrichtung federnd befestigt sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leisten (7)
des im Obersieb (1) befindlichen, stationären Entwässerungsabschnittes (5) mit
ihren dem Sieb zugewandten Berührungsflächen eine konkave Fläche aufspannen.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leisten (7)
des im Obersieb (1) befindlichen, stationären Entwässerungsabschnittes (5) mit
ihren dem Sieb zugewandten Berührungsflächen eine in Sieblaufrichtung
gewellte, bzw. zick-zack-förmige Kontur bilden.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilung der
Leisten eines und/oder beider Entwässerungsabschnitte (5, 5) einen Betrag
zwischen 30 und 130 mm hat.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Leisten (10) des Entwässerungsabschnittes (6) im
unteren Sieb (2) so angeordnet sind, daß sie jeweils im Bereich des
Zwischenraumes zwischen den im Obersieb befindlichen Leisten (7) wirksam
sind.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß
die Leisten (10) des Entwässerungsabschnittes (6) im unteren Sieb (2) so
angeordnet sind, daß sie jeweils im Bereich einer im Obersieb (1) befindlichen
Leiste (7) wirksam sind.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß
die das Untersieb (2) berührenden Leisten (10) einzeln oder in Gruppen relativ
zum Untersieb verstellbar sind.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet,
daß an den Leistenzwischenräumen des im Untersieb befindlichen
Entwässerungsabschnittes (6) Unterdruck angelegt werden kann.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet,
daß an den Leistenzwischenräumen des im Untersieb befindlichen
Entwässerungsabschnittes (6) Überdruck angelegt werden kann.
14. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß das weitere in Sieblaufrichtung nach dem stationären Entwässerungsabschnitt
(5, 6) liegende Entwässerungselement (11) eine Entwässerung überwiegend
durch das Untersieb (2) bewirkt.
15. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß das weitere in Sieblaufrichtung nach dem stationären Entwässerungsabschnitt
(5, 6) liegende Entwässerungselement (11) eine Entwässerung überwiegend
durch das Obersieb (1) bewirkt.
16. Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß das
Entwässerungselement (11) eine drehbare geschlossene Walze ist, die innerhalb
des Siebes angeordnet ist, welches dem gegenüberliegt, durch das hier entwässert
wird.
17. Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß das
Entwässerungselement (11) eine drehbare offene Formierwalze ist, die innerhalb
des Siebes angeordnet ist, durch das hier entwässert wird.
18. Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß das
Entwässerungselement (11) ein feststehender Saugkasten oder eine drehbare
Saugwalze ist, der bzw. die innerhalb des Siebes angeordnet ist, durch das hier
entwässert wird.
19. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Siebe (1, 2) den Formierzylinder (4) mit einem
Winkel von nicht größer als 25° umschlingen.
20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der
Formierzylinder (4) im Bereich der Umschlingung mit Unterdruck
beaufschlagbar ist.
21. Verwendung der Entwässerungsvorrichtung nach einem der vorangehenden
Ansprüche in einer Kombination von Langsieb- und Doppelsiebpapiermaschine
dadurch gekennzeichnet, daß die zu entwässernde Suspension vor Erreichen
der Entwässerungsvorrichtung auf einem Langsieb vorentwässert wird, daß im
Bereich der Entwässerungsvorrichtung das Obersieb (1) so zugeführt wird, daß
sich zwischen diesen Sieben der Aufnahmeraum für die weiter zu entwässernde
Suspension bildet und daß das Langsieb innerhalb der erfindungsgemäßen
Entwässerungsvorrichtung die Wirkungen des Untersiebes (2) erzielt.
22. Verwendung der Entwässerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17 in
einer Doppelsiebpapiermaschine, dadurch gekennzeichnet, daß die zu
entwässernde Suspension durch einen Stoffauflauf (20) als Flachstrahl (21) in
den durch das Zusammenführen der Siebe (1, 2) entstehenden Stoffaufnahmeraum
eingeführt wird.
23. Verwendung der Entwässerungsvorrichtung nach Anspruch 21 oder 22, dadurch
gekennzeichnet, daß der Formierzylinder (4) vom Obersieb (1) umschlossen
wird.
24. Verwendung der Entwässerungsvorrichtung nach Anspruch 21 oder 22, dadurch
gekennnzeichnet, daß der Formierzylinder (4) vom Untersieb (2) umschlossen
wird.
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