DE69426169T2 - Blattbildungspartie in einer Papiermaschine - Google Patents

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf einen Bahnformer in einer Papiermaschine mit einer Doppelsiebzone, die gebildet ist, indem ein schleifenförmiges oberes Sieb über ein schleifenförmiges unteres Sieb geführt wird, wobei der Bahnformer einen bevorzugt im wesentlichen horizontalen Initialeinzelsiebabschnitt aufweist, der der Doppelsiebzone vorangeht und in Verbindung mit dem schleifenförmigen unteren Sieb gebildet ist, auf welchen Initialeinzelsiebabschnitt ein Stoffstrahl gespeist wird, wobei der Stoffstrahl alternativ direkt in einen zwischen den oberen und unteren Siebschleifen gebildeten Spalt gespeist wird, und zwar ohne einen Initialeinzelsiebabschnitt, in welchem Falle die Doppelsiebzone einen Initialabschnitt aufweist, der in Verbindung mit einer Formungswalze gebildet ist, über der die Doppelsiebzone derart gekrümmt wird, dass Wasser hauptsächlich durch die untere Siebschleife drainiert wird.
• In dem FI-Patent Nr. 75 375 (äquivalent zu den US-Patenten Nrn. 4 614 566 und 4 744 866) der Anmelderin, das einen der Ausgangspunkte der vorliegenden Erfindung bildet, wird ein Bahnformer einer Papiermaschine beschrieben, insbesondere für Modernisierungen von Langsiebbauteilen. Dieser Former hat eine untere Siebschleife, die in Verbindung mit dem Stoffauflaufkasten der Papiermaschine platziert ist und ein Einzelsieb bildet, gewöhnlich einen horizontalen Initialabschnitt der Entwässerungszone, in welcher Zone Wasser mit Hilfe von Entwässerungselementen aus der Bahn, die gebildet wird, durch das untere Sieb drainiert wird. Der Bahnformer hat eine obere Siebeinheit, in der ein oberes Sieb vorhanden ist, das mittels Führungs- und Bahnformungswalzen geführt wird, welches obere Sieb zusammen mit dem Verlauf des unteren Siebes eine Doppelsiebentwässerungszone bildet, welche an der ersten Formungswalze beginnt, die innerhalb der Schleife des oberen Siebes platziert ist und mit einer offenen Hohlfläche versehen ist. Anschließend ist in der Doppelsiebentwässerungszone innerhalb der Schleife des unteren Siebes ein Formungsschuh vorhanden, der ein gekrümmtes Auflager hat, das die untere Siebschleife führt und dessen Krümmungszentren oder -zentrum an der Seite der unteren Siebschleife platziert sind/ist. Nach diesem Formungsschuh ist innerhalb der Schleife des unteren Siebes eine Formungswalze vorhanden, die die Doppelsiebformungszone führt und an deren Führungssektor der Verlauf der Doppelsiebformungszone nach unten gekrümmt ist.
• Im wesentlichen die gesamte Doppelsiebformungszone gemäß diesem FI-Patent Nr. 75 375 ist oberhalb des Niveaus platziert, das mittels des Einzelsiebinitialabschnitts bestimmt wird, wobei die Doppelsiebformungszone ausgehend von dieser Ebene an einem Sektor der ersten Formungswalze nach oben gekrümmt ist. Nachdem Wie Initialentwässerung bis zu einem geeigneten Ausmaß durch das untere Sieb in dem Einzelsiebinitialabschnitt stattgefunden hat, findet die Entwässerung in der Doppelsiebentwässerungszone anfänglich an diesem Sektor der ersten offenen Formungswalze in zwei Richtungen durch beide Siebe statt. Daraufhin findet in dem Bereich des nächsten Formungsschuhs die Entwässerung hauptsächlich nach oben durch das obere Sieb statt, nach welchem der Entwässerungsdruck in dem Bereich der zweiten Formungswalze weitet erhöht wird, während die Entwässerung immer noch hauptsächlich durch das obere Sieb stattfindet.
• Die in diesem FI-Patent 75 375 beschriebenen Former und einige weitere, entsprechende Former sind etwa 10 Jahre lang von der Anmelderin unter dem Handelsnamen "Sym-Former" und "Sym-Former R" vertrieben worden. Von diesen Formern ist in mehreren verschiedenen Anwendungen eine beträchtliche Menge an Betriebserfahrung erhalten worden, welche Erfahrung den Hintergrund und den Ausgangspunkt für die vorliegende Erfindung verschafft hat.
• Mit steigenden Laufgeschwindigkeiten von Papiermaschinen haben sich mehrere Probleme in der Bahnformung mit zunehmendem Nachdruck manifestiert. In der Formerpartie einer Papiermaschine sind die Erscheinungen, die auf die Faservernetzung und auf das Wasser einwirken, welches immer noch relativ frei in Verbindung mit der Faservernetzung ist, wie etwa Zentrifugalkräfte, in der Regel proportional im Quadrat der Bahngeschwindigkeit erhöht. Die größten Bahngeschwindigkeiten einiger vorhandener Papiermaschinen sind bereits von einer Größenordnung von 1500 Meter pro Minute. Allerdings sind Maschinen geplant, in denen eine Bahngeschwindigkeit von etwa 2000 m/min oder noch größere Bahngeschwindigkeiten erzielt werden.
• Mit Bezug auf den mit der vorliegenden Erfindung in Beziehung stehenden Stand der Technik sei auf das US-Patent Nr. 4 769 111, welches der Mssrs. A. Ahlstrom Corporation erteilt wurde, und auf das FI-Patent Nr. 84 638 der Anmelderin verwiesen, in denen Former, die unter dem Handelsnamen "MB-Former" vertrieben werden, beschrieben sind. Ferner sei auf das FI-Patent Nr. 91 788, 93 032 und 90 673 der Anmelderin verwiesen, in denen verschiedenartige Kombinationskonzepte dieser MB-Former und von Hybrid- und Spaltformern beschrieben sind.
• Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in einer Weiterentwicklung der Anwendungen der aus dem Stand der Technik bekannten MB-Einheiten sowie darin, neuartige vorteilhafte Kombinationen dieser MB-Einheiten und von Hybrid-Formern zu verschaffen.
• Eine Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Kombination eines Hybrid-Formers und eines MB-Formers zu verschaffen, mit deren Hilfe es möglich ist, eine gute Basisformierung und Formierung der Bahn zu erreichen, während ein zufriedenstellendes Retentionsniveau auch bei erhöhten Bahngeschwindigkeiten aufrechterhalten wird.
• Eine besondere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in einer Weiterentwicklung der in dem FI-Patent 75 375 beschriebenen Former und entsprechender "Sym-Former"- und "Sym- Former R"-Formern derart, dass deren Betriebsgeschwindigkeiten erhöht werden können, beispielsweise in Verbindung mit Modernisierungen, und zwar auf ein beträchtlich höheres Niveau, typischer Weise auf einen Geschwindigkeitsbereich von 1200 bis 1500 m/min. so dass weder die Entwässerungskapazität noch die Formierung der Bahn, die in dem Former bewerkstelligt wird, ein Hindernis für eine erhöhte Geschwindigkeit bildet.
• Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Former zu verschaffen, in welchem, falls notwendig, die erhöhte Entwässerungskapazität angewendet werden kann, und zwar neben einer größeren Bahngeschwindigkeit, auch wenn eine dickere Güte erzeugt wird und/oder bei einer geringeren Konsistenz in dem Stoffauflaufkasten, welches spätere Merkmal bereits an sich viele Eigenschaften des Papiers verbessert.
• Mit Hinblick auf ein Erreichen der oben erwähnten Zielsetzungen und jener, die später ersichtlich werden, ist der erfindungsgemäße Bahnformer hauptsächlich durch die im Patentanspruch 1 der beiden beigefügten Anspruchssätze gekennzeichnet. Weitere Merkmale des Bahnformers sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
• Aus der EP-A-0 552 139, die unter den Artikel 54(3)EPÜ bezüglich der benannten Vertragsstaaten AT, DE, FR, GB, IT und SE fällt, offenbart einen Hybridformer gemäß dem Anspruch 1 des Anspruchssatzes für die benannten Vertragsstaaten CH und LI.
• Wenn erfindungsgemäß eine druckbelastete MB-Doppelsiebzone und ein vorangegangener Formungsschuh, der innerhalb des unteren Siebes angebracht ist und mit einem gekrümmten gerippten Auflager in dem Initialabschnitt der Doppelsiebzone des Formers versehen ist, angewendet werden, kann die Entwässerungskapazität erhöht werden und, was ebenso wichtig ist, die Formierung der Bahn verbessert werden, während die Retention bei einem zufriedenstellenden Niveau verbleibt.
• In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung geht der MB-Zone eine oberhalb des ersten Formungsschuhs angebrachte Entwässerungskammer voran, wobei diese Kammer unmittelbar von einer zweiten oberhalb der MB-Zone angebrachten zweiten Entwässerungskammer gefolgt wird. Aus diesen Kammern wird Wasser durch Drainagekanäle abgezogen, die bevorzugt nur an der Antriebsseite der Maschine platziert sind. Derartige Entwässerungskammern sind in dem Raum zwischen der ersten Führungswalze, die innerhalb der Schleife des oberen Siebes platziert ist, und der ersten Formungswalze platziert. An der ersten Formungswalze ist die Doppelsiebzone nach der MB-Zone nach oben gekrümmt, woraufhin bevorzugt Entwässerungselemente gemäß dem "Sym-Former"-Konzept vorhanden sind, wie etwa ein zweiter Formungsschuh und eine zweite Formungswalze, die innerhalb der Schleife des unteren Siebes platziert sind.
• Wenn die erfindungsgemäße MB-Zone erreicht wird, ist der Trockenfeststoff der Bahn bevorzugt in dem Bereich von k&sub1; 1,0 -3%, bevorzugt in dem Bereich von k1 1,2-1,8%, in welchem Falle die Belastungsrippen in der MB-Zone ein effizientes Entwässern erzeugen, das die Formierung verbessert und das sowohl durch das obere Sieb als auch durch das untere Sieb stattfindet. In der Erfindung wird ein symmetrisches Entwässern auch dadurch bewerkstelligt, dass die Struktur der Bahn in der z-Richtung ebenso hinreichend symmetrisch bezüglich der Verteilung von Füllstoffen und Feinstoffen hergestellt werden kann.
• Nachfolgend wird die Erfindung ausführlich mit Bezug auf einige beispielhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben, die in den Figuren in der beigefügten Zeichnung veranschaulicht sind, wobei die Erfindung keinesfalls strikt auf die Einzelheiten dieser Ausführungsbeispiele beschränkt ist. Es zeigen:
• Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Hybrid-MB-Formerkombination.
• Fig. 2 eine schematische Vertikalschnittansicht in der Maschinenrichtung des Initialteils der Doppelsiebzone in einem erfindungsgemäßen Hybridformer.
• Fig. 3 eine detaillierte Vertikalschnittansicht in der Maschinenrichtung einer Doppelsieb-MB-Zone gemäß den Fig. 1 und 2.
• Fig. 4 eine Vertikalschnittansicht in der Maschinenrichtung und im vergrößerten Maßstab der Einzelheit DET., das in Fig. 3 durch die strichpunktierte Linie eingekreist ist.
• Der in den Fig. 1 und 2 gezeigte Hybridformer hat ein unteres Sieb 20, das mittels der Führungswalzen 21 geführt wird. Der Stoffsuspensionsstrahl J wird aus der Ausflussöffnung 53 des Stoffauflaufkastens auf den Einzelsiebinitialabschnitt 20a des unteren Siebes 20 gespeist. Die Papierbahn W&sub0;, die auf diesem Initialabschnitt 20a gebildet wird, hat Zeit, ein bestimmtes Gautsch-Ausmaß an ihrer Fläche zu erreichen, die gegen das untere Sieb 20 platziert ist, bevor die Doppelsiebzone beginnt. Der Verlauf des unteren Siebes 20 wird außerhalb der Doppelsiebzone mittels der Brustwalze 21a und mittels der Führungswalzen 21 geführt. Ferner zeigt Fig. 1 den Rahmenteil 65, der innerhalb der Schleife des unteren Siebes 20 platziert ist, welcher Rahmen beispielsweise ein Teil des Rahmens eines vorhandenen Langsiebbauteils ist, welches modernisiert worden ist, um einen erfindungsgemäßen Doppelsiebhybridformer anzufertigen. Der Former hat eine obere Siebeinheit 60, die das Rahmenteil 61 enthält. Die Doppelsiebformungszone beginnt an dem ersten Formungsschuh 22 und endet an der Führungswalze 11c des oberen Siebes 10, nach welcher die Bahn W dem unteren Sieb 20 folgt. Der Verlauf des oberen Siebes wird außerhalb der Doppelsiebzone mit Hilfe der ersten Führungswalze 11a und mit Hilfe der letzteren Führungswalze 11c sowie mit Hilfe der oberen Führungswalzen 11d geführt.
• Der in Fig. 1 gezeigte Former ist typischerweise ein "Sym- Former R", der aus einem vorhandenen Langsiebformer modernisiert worden ist, welcher mit einer MB-Einheit 100 versehen ist, die erfindungsgemäß am Beginn der Doppelsiebzone platziert und angebracht ist, um die Entwässerungskapazität zu erhöhen und/oder die Formung der Bahn W zu verbessern.
• Gemäß den Fig. 1 bis 3 führt die Führungswalze 11a des Doppelsiebs 10 das obere Sieb auf der Bahn W in dem Bereich des gerippten Auflagers 22a des ersten Formungsschuhs 22, bevorzugt etwa an ihrer vierten Rippe, wenn das gerippte Auflager 22a etwa sieben Rippen aufweist. Das gerippte Auflager 22a des Formungsschuhs 22, das innerhalb der Schleife des unteren Siebes 20 platziert ist, hat einen relativ großen Krümmungsradius R&sub1;, der in der Regel in dem Bereich von R&sub1; 3 -12 m, bevorzugt in dem Bereich von R&sub1; 5-8 m dimensioniert worden ist. Die offenen Spalträume in dem gerippten Auflager 22, die gegen die Innenfläche des unteren Siebes 20 platziert sind, können über den Rahmenkasten des Formungsschuhs 22 mit einer Unterdruckquelle verbunden werden, was durch den Pfeil p&sub0; veranschaulicht ist. In dem Bereich des Formungsschuhs 22 findet die Entwässerung hauptsächlich durch das obere Sieb 10 durch Wirkung des Spanndruckes p = T/R&sub1; (T = Spannung des Siebes 10) des oberen Siebes 10 statt welche Entwässerung mittels des Zentrifugalkraftfelds verstärkt wird. Der Trockenfeststoffanteil k&sub1; der Bahn W ist am Beginn der Doppelsiebzone von einer Größenordnung von k&sub1; 1,0-3%, bevorzugt in dem Bereich von k&sub1; 1,2-1,8%.
• Gemäß den Fig. 1 bis 3 wird der erste Formungsschuh 22 von einer erfindungsgemäß angebrachten MB-Einheit 100 gefolgt. Die MB-Einheit 100 hat eine erste Entwässerungskammer 12, die innerhalb der Schleife des oberen Siebes 10 angebracht ist, und unmittelbar nach dieser eine zweite Entwässerungskammer 13. Diese Kammern 12 und 13 stehen mit einer Unterdruckquelle 50 in Verbindung, so dass die Unterdrücke p&sub1; und p&sub2;, die innerhalb der Kammern 12 und 13 vorhanden sind, individuell festlegbar oder einstellbar ist. Die erste Kammer 12 ist mit einem Wasserdrainagekanal 12f versehen, der bevorzugt nur an der Antriebsseite der Maschine platziert ist. In einer entsprechenden Weise ist die zweite Entwässerungskammer 13 mit einem entsprechenden Wasserdrainagekanal 13b versehen. Die erste Kammer 12 ist an den Rahmenteilen 61 der oberen Siebeinheit 60 angebracht, und zwar mit Hilfe von Stützelementen 12a, wobei die zweite Kammer 13 gleichermaßen an den Rahmenteilen 61 der oberen Siebeinheit 60 mittels ihrer Stützelemente 13a angebracht ist, falls notwendig derart, dass deren Position festlegbar oder einstellbar ist. Ein detaillierteres beispielhaftes Ausführungsbeispiel der Doppelsiebzone der MB-Einheit 100, die aus den Fig. 3 und 4 ersichtlich wird, ist später ausführlicher beschrieben.
• Gemäß Fig. 1 wird die erfindungsgemäß angebrachte MB-Einheit 100 von einer "Sym-Former"-Doppelsiebzone gefolgt, die der aus dem Stand der Technik bekannten gleicht. Nach der MB-Einheit 100 wird die Doppelsiebzone mittels der mit einer glatten Fläche 14' versehenen Formungswalze 14 geführt, an deren Sektor a die Doppelsiebzone nach oben gekrümmt wird. Die Größenordnung des Sektors a wird in der Regel auf a 20º bis 45º gewählt. Anschließend folgt ein zweiter Formungsschuh 24, der ein geripptes Auflager 24a hat, das, falls notwendig, mit Unterdruck in Verbindung stehen kann. Der Krümmungsradius R2 des gerippten Auflagers 24a des Formungsschuhs 24 ist in der Regel in dem Bereich von R&sub2; 2-6 m gewählt. Der zweite Formungsschuh 24 wird von einer Formungswalze 25 gefolgt, die innerhalb der Schleife des inneren Siebes 20 platziert ist, wobei die Doppelsiebzonen an dem Sektor b 30º bis 50º der Formungswalze 25 nach unten gekrümmt ist. Die Formungswalze 25 ist bevorzugt glattflächig 25' und hat keine Saugzone. In der Umgebung der Formungswalze 24 ist innerhalb der unteren Siebschleife 10 ein Wasserdrainagekasten 15 und ein Wasserdrainageschaber 15a vorhanden, der in diesen Kasten geht. Anschließend verläuft gemäß Fig. 1 die Doppelsiebzone nach unten geneigt auf die Führungs- oder Formungswalze 11b, die innerhalb der Schleife des oberen Siebes 10 platziert ist, welche Walze die Doppelsiebzone zu der Ebene T-T rückführt, die mittels des Einzelsiebinitialabschnitts 21 bestimmt wird, oder in die Nähe dieser Ebene. Anschließend folgt eine an sich bekannte Abnahmevorrichtung, die einen Abnahmefilz 52 und eine Abnahmewalze 51 hat, die mit einer Saugzone 51a versehen ist, auf welcher Walze die Bahn W von dem unteren Sieb 20 separiert wird und in die (nicht gezeigte) Pressenpartie der Papiermaschine transferiert wird.
• Nachfolgend wird hauptsächlich mit Bezug auf Fig. 3 ein bevorzugtes beispielhaftes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Konstruktion einer Doppelsieb-MB-Zone beschrieben. Genauer gesagt beginnt die Doppelsieb-MB-Zone nach der letzten Formungsrippe 22a&sub0; des ersten Formungsschuhs 22 und wird mittels des ersten Paars von Rippen 31a der Belastungseinheit 23 geführt. Nach der letzteren Rippe in diesem Paar von Rippen 31a folgt in der Doppelsiebzone die erste ortsfeste Entwässerungs- und Führungsrippe 41a, die gegen die Innenfläche der oberen Siebschleife 10 arbeitet. Die erste Rippe 41a wird von äquivalenten Entwässerungs- und Führungsrippen 41, die gleichmäßig beabstandet sind, gefolgt. Die letzte dieser Rippen ist mit 41b bezeichnet.
• Gemäß Fig. 3 arbeiten gegenüber der ortsfesten Entwässerungs- und Führungsrippen 41a, 41, 41b Paare von Belastungsrippen 31b und 31c, die den Spalträumen 41R zwischen den Entwässerungs- und Belastungsrippen zugewandt platziert sind und die innerhalb der unteren Siebschleife 20 platziert sind. Die Breite a&sub1; der vorderen Fläche der Entwässerungs- und Führungsrippen 41 in der Maschinenrichtung wird bevorzugt in dem Bereich von a&sub1; 50- 60 mm gemessen, wobei die Breite b&sub1; des Spaltraumes zwischen den Rippen 31 und 41 in der Maschinenrichtung, welcher Raum keine reibende Fläche hat, bevorzugt in dem Bereich von b&sub1; 10 -15 mm dimensioniert ist. Diese Paare von Rippen 31b, 31c sowie das erste Paar von Belastungsrippen 31a, das diesen vorangeht, sind paarweise verbunden, und zwar mittels Verbindungsteilen 35 mit W-Abschnittsbelastungselementen 34, in deren Innenseiten Paare von Belastungsschläuchen 33 arbeiten. Mit Hilfe der Drücke pk des Druckmediums, das in diese Paare von Schläuchen geleitet wird, wird der Druck reguliert, mit dem die Paare von Belastungsrippen 31a, 31b, 31c gegen die Innenfläche der unteren Siebschleife 20 gepresst werden. Die Gegenstützen für diese Belastung bestehen aus den Entwässerungs- und Führungsrippen 41a, 41, 41b, die ortsfest sind. Mit Hilfe der Belastung der Rippen 31a, 31b, 31c wird der Kompressionsdruck zwischen den Sieben 10, 20 reguliert, der Wasser aus dem Sieb W abzieht und der in der MB-Zone auf die Bahn W ausgeübt wird, die zwischen den Sieben 10, 20 platziert ist. Die Belastungsdrücke pk zwischen den verschiedenen Paaren von Rippen 31a, 31b, 31c können separat reguliert werden, um die Belastung in der Betriebsrichtung der Siebe 10, 20 zu "profilieren". Der Entwässerungsdruck kann auch in der Querrichtung durch ein Anordnen der Belastungsschläuche 33 derart profiliert werden, dass sie mit Hilfe von Blöcken mit verschiedenen Drücken in der Querrichtung belastet werden können. Der Kasten der Belastungseinheit 23 kann mit Unterdruck in Verbindung stehen, was durch Pfeil p3 veranschaulicht ist, wobei der Unterdruck eine Entwässerungswirkung durch das untere Sieb 20 durch die Spalträume 31R zwischen den Belastungsrippen 31 hat.
• Nachfolgend ist anhand der Fig. 2, 3 und 4 die Konstruktion und der Betrieb der Entwässerungskammern 12 und 13 ausführlicher beschrieben.
• Die untere Wand 12c der ersten Entwässerungskammer 12 definiert einen Spaltraum 12b oberhalb des gerippten Auflagers 22a des ersten Formungsschuhs 22 und oberhalb des ersten Paars von Belastungsrippen 31a. Durch diesen Spaltraum 12b wird Wasser drainiert, das hauptsächlich von dem Bereich des gerippten Auflagers 22a des ersten Formungsschuhs 22 herstammt, sowie Wasser, das mittels der ersten ortsfesten Entwässerungs- und Führungsrippe 41a von der Innenfläche des oberen Siebes 10 "abgeschabt" worden ist. Dieses Wasser wird in der Richtung des Pfeils F&sub1; durch den Drainagekanal 16 in den ersten Entwässerungskasten 12 geleitet. Dieser Kanal 16 ist in dem Raum zwischen der hinteren Wand 12c der ersten Kammer 12 und der Vertikalwand 13c der zweiten Kammer 13 platziert. Der Kanal 16 bildet einen vertikalen Saugablenkkanal, durch den das Wasser in der Richtung des Pfeils F&sub1; in die erste Kammer 12 abgezogen wird, und zwar unterstützt durch den Unterdruck p&sub1;, der in dieser Kammer vorhanden ist. Aus der ersten Kammer 12 wird das Wasser durch ihren Drainagekanal 12f drainiert, der bevorzugt lediglich an der Antriebsseite der Maschine platziert ist.
• In Verbindung mit der unteren Wand der zweiten Entwässerungskammer 13 sind ortsfeste Entwässerungs- und Führungsrippen 41 platziert, von welchen Rippen die erste Rippe 41a an der Querrippe 13d befestigt ist, die die unteren Ränder der Wandabschnitte 13c und 18a mit Hilfe einer Schwalbenschwanzverbindung 13e, 14c (Fig. 4) oder dergleichen miteinander verbinden. Oberhalb der Rippen 41 ist eine gekrümmte Wand 18a vorhanden, die den Drainagekanal 19 der zweiten Kammer 13 zusammen mit der gekrümmten Außenwand 18b definiert, wobei die letzte Rippe 41b in Verbindung mit dem unteren Rand der letzteren Wand 18b platziert ist. Wasser wird in der Richtung des Pfeiles F&sub2; durch die Spalträume 41R zwischen den Rippen 41 entlang des Kanals 19 in die zweite Kammer 13 drainiert, und zwar unterstützt von dem Unterdruck p&sub2;, der in dieser Kammer vorhanden ist. Das Wasser wird ferner aus der Kammer 13 durch ihren Drainagekanal 13b drainiert, der bevorzugt lediglich an der Antriebsseite der Maschine platziert ist.
• In der Belastungseinheit 23 ist nach diesen Belastungsrippen 31c ein ortsfestes Paar von Belastungsrippen 31d platziert. Dieses Paar von Rippen 31d definiert zusammen mit der letzten Rippe 22a&sub0; des ersten Formungsschuhs 22 die Einlass- und Auslassrichtungen der Doppelsiebzone. In dem Bereich zwischen den Rippen 22a&sub0; und 31d verläuft die Doppelsiebzone entlang eines leicht mäanderförmigen Wegs, wenn dieser durch die Belastungsrippen 31 gegen die ortsfesten Rippen 41 belastet ist. In einem solchen Fall üben die Rippen 31 und 41, die alternierend gegeneinander arbeiten, Entwässerungsimpulse auf die Bahn W aus, welche Impulse die Formierung verbessern und eine Entwässerung erzeugen, und zwar bis zu einem bestimmten Ausmaß durch das untere Sieb 20 und insbesondere durch das obere Sieb 10 falls notwendig unterstützt durch Unterdrücke p&sub1;, p&sub2;, p&sub3;.
• Die Rippen 31a, 31b, 31c, 31d, 41, 41a, 41b sind als auswechselbare Rippen angefertigt worden, die sich über die gesamte Breite der Siebe 10, 20 erstrecken, welche Rippen entweder aus verschleißfestem Material, beispielsweise aus Keramik sind, und zwar vollständig, oder welche Rippen mit einer verschleißfesten Vorderfläche versehen sind, die gegen die inneren Flächen der Siebe 10, 20 arbeitet, während das Wasser, das aus der Bahn W drainiert wird, als ein Schmiermittel wirkt, das den Verschleiß und die Reibung reduziert. Dasselbe gilt auch bezüglich der Rippen 22a und 24a in den Auflagern der Formungsschuhe 22 und 24.
• Nach der MB-Zone ist der Trockenfeststoffanteil k&sub2; der Bahn W in der Regel in einer Größenordnung von k&sub2; 3-6%, bevorzugt in dem Bereich von k&sub2; 4-5%. Nach der zweiten Formungswalze 25 ist der Trockenfeststoffanteil k&sub3; der Bahn typischerweise von einer Größenordnung von k&sub3; 6-12%, bevorzugt in dem Bereich von k&sub3; 8-10%. Nach der Doppelsiebzone ist an der Führungswalze 11c des oberen Siebes 10 der Trockenfeststoffanteil k&sub4; typischerweise von einer Größenordnung von k&sub4; 8-14%, bevorzugt in dem Bereich von k&sub4; 10-12%.
• Nachfolgend wird mit Bezug auf Fig. 4 ein bevorzugtes beispielhaftes Ausführungsbeispiel des unteren Teiles des Drainagekanals 16 der ersten Entwässerungskammer 12 beschrieben. Die Dimensionen und die Gestalt des Halses K des Drainagekanals 16 der Kammer 12, die an oder oberhalb der ersten Rippe 41a platziert ist, sind in hohem Maße kritisch in Abhängigkeit von den zu drainierenden Wassermengen, der Geschwindigkeit der Maschine und der erzeugten Papiergüte. Wie aus dem Stand der Technik bekannt ist, ist versucht worden, die Breite dieses Halses K durch ein Einstellen der Position der ersten Entwässerungskammer 12 mit Hilfe verschiedenartiger Hubmechanismen zu regulieren, wobei diese Vorrichtungen teuer und kompliziert sind, und diese nicht in der Lage gewesen sind, eine in allen Umständen zufriedenstellende Lösung zu verschaffen, insbesondere nicht mit Bezug auf die Gestalt des Halses K. Gemäß Fig. 1 sind diese Probleme derart gelöst worden, dass die ortsfeste gekrümmte Wand 17 in Fig. 3 durch eine auswechselbare Formrippe 17a ausgewechselt worden ist, die bevorzugt aus Kunststoff angefertigt ist. Diese Rippe 17a ist an einer Feststellbasis 12e befestigt, die in Verbindung mit der ebenen unteren Wand 12d des ersten Kastens 12 mittels einer Schwalbenschwanznut 17b in der Rippe 17a vorgesehen ist. Diese Rippen 17a sind umgekehrt angefertigt und gehalten, und zwar bezüglich den anderen Ausmaßen und dem anderen Profil 17c der Außenfläche, so dass durch ein Auswechseln der Rippen 17a es möglich ist, die Breite und das Profil des Halses K in der Drainagerichtung F&sub1; und, falls notwendig, auch in der Querrichtung optimal festzulegen. Mit Hilfe von auswechselbaren Rippen 17a kann die Konstruktion mit verschiedenen Maschinengeschwindigkeiten betriebsfähig gemacht werden, und zwar sowohl in langsameren Maschinen, in denen das Wasser der Fläche des oberen Siebes 10 folgt, als auch in Maschinen von größerer Geschwindigkeit, bei denen das sich in dem Raum 12b bewegende Wasser von der Innenfläche des oberen Siebes 10 abhebt.
• Nachfolgend sind die Patentansprüche angegeben, wobei die verschiedenartigen Details der Erfindung die Variation innerhalb des Bereiches der in den Ansprüchen definierten erfinderischen Idee zeigen können und sich lediglich beispielhaft von dem vorhergehend Erwähnten unterscheiden können.

Claims (9)

1. Bahnformer in einer Papiermaschine, wobei der Former eine Doppelsiebzone aufweist, die gebildet wird, indem ein schleifenförmiges oberes Sieb (10) über ein schleifenförmiges unteres Sieb (20) geführt wird, welche Doppelsiebzone in dem Bereich oder in der Nähe des gekrümmten gerippten Auflagers (22a) eines innerhalb der unteren Siebschleife (20) platzierten Formungsschuhs (22) beginnt, wobei

der Former einen bevorzugt im Wesentlichen horizontalen Einzelsiebinitialabschnitt (20a) aufweist, der der Doppelsiebzone vorangeht und in Verbindung mit dem schleifenförmigen unteren Sieb (20) gebildet ist, auf welchem Einzelsiebinitialabschnitt (20a) ein Stoffstrahl (J) gespeist wird, wobei der Stoffstrahl alternativ direkt in einen, zwischen den oberen und unteren Sieben gebildeten Spalt gespeist wird, und zwar ohne Einzelsiebinitialabschnitt, in welchem Falle die Doppelsiebzone einen Initialabschnitt aufweist, der in Verbindung mit einer Formungswalze gebildet ist, über die die Doppelsiebzone derart gekrümmt wird, dass Wasser hauptsächlich durch die untere Siebschleife drainiert wird, wobei

der Former ferner eine mit Druck beaufschlagte Entwässerungseinheit (100) in dem Bereich der Doppelsiebzone hat, und die mit Druck beaufschlagte Entwässerungseinheit (100) aufweist:

eine erste Entwässerungskammer (12), die oberhalb des Formungsschuhs (22) innerhalb der oberen Siebschleife (10) platziert ist und mit einer unteren Wand (12c) versehen ist, die oberhalb des Auflagers (22a) einen Spaltraum (12b) definiert, durch welchen Spaltraum (12b) Wasser, das hauptsächlich von dem Bereich des Auflagers (22a) herstammt, drainiert wird und durch einen vertikalen Saugablenkkanal (16) in die erste Entwässerungskammer (12) geleitet wird,

eine, der ersten Entwässerungskammer (12) innerhalb der oberen Siebschleife (10) folgende zweite Entwässerungskammer (13),

einen Satz von Entwässerungs- und Führungsrippen (41a, 41, 41b), die mit dem unteren Teil der zweiten Entwässerungskammer (13) verbunden sind, wobei die erste Entwässerungs- und Führungsrippe (41a) an dem Hals (K) in dem unteren Ende des Saugablenkkanals (16) ortsfest ist und als eine Ablenkrippe arbeitet, wobei Wasser durch die Spalträume (41R) zwischen den Entwässerungs- und Führungsrippen (41a, 41, 41b) drainiert wird und durch einen Drainagekanal (19), der in die Spalträume (41R) mündet, in die zweite Entwässerungskammer (13) geleitet wird,

eine Belastungseinheit (23), die innerhalb der unteren Siebschleife (20) nach dem Formungsschuh (22) platziert ist und mit Belastungsrippen (31a, 31b, 31c) versehen ist, die gegen das untere Sieb (20) gepresst werden, bevorzugt mit Hilfe von Belastungsschläuchen (33), in die ein Druckmedium geleitet wird, wobei die erste Belastungsrippe oder das Paar von Belastungsrippen (31a) unterhalb der ersten Entwässerungskammer (12) vor der ersten Entwässerungs- und Führungsrippe (41a) angebracht ist, und wobei die erste Belastungsrippe oder das Paar von Belastungsrippen (31a) von einem Satz von Belastungsrippen (31b, 31c) gefolgt wird, der gegen den Satz von Entwässerungs- und Führungsrippen (41a, 41, 41b) arbeitet.

2. Bahnformer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Entwässerungs- und Führungsrippen (41a, 41, 41b) allesamt ortsfeste Rippen sind, dass bevorzugt vier bis sieben Entwässerungs- und Führungsrippen vorgesehen sind, und dass nach der letzten Rippe (41b) des Satzes von Entwässerungs- und Führungsrippen eine oder mehrere ortsfeste Führungsrippen (31b) vorgesehen sind, die innerhalb der unteren Siebschleife (20) platziert und an einem Rahmenteil der Belastungseinheit (23) befestigt sind.

3. Bahnformer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jede der ersten und zweiten Entwässerungskammern (12, 13) mit einer Unterdruckquelle (50) derart in Verbindung steht, dass der Unterdruck (p&sub1;, p&sub2;), der in den Entwässerungskammern (12, 13) vorhanden ist, unabhängig festgelegt und/oder reguliert werden kann, D und dass die Entwässerungskammern (12, 13) mit zweiten Drainagekanälen (12f, 13b) bevorzugt lediglich an der Antriebsseite der Maschine in Verbindung stehen.

4. Bahnformer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Formungsschuh (22) und/oder ein Rahmenkasten der Belastungseinheit (23) mit einer Unterdruckquelle (p&sub0;, p&sub3;) in Verbindung stehen/steht.

5. Bahnformer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Halsteil (K), das an dem unteren Ende des Saugablenkkanals (16) platziert ist, derart eingerichtet worden ist, dass dessen Dimensionierung und/oder Profil einstellbar ist, wobei das Halsteil mit einer auswechselbaren Formrippe (17a) versehen ist, die eine Wand ausbildet, die das Halsteil hauptsächlich von oben definiert, sodass die Ausmaße und die Gestalt des Halsteiles (K) durch Auswechseln der Formrippe (17a) mit einer anderen Formrippe festlegbar ist, um die Ausmaße und die Gestalt der gekrümmten äußeren Fläche (17c) der Formrippe zu ändern.

6. Bahnformer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die auswechselbare Formrippe (17a) an der äußeren Fläche der unteren Wand, bevorzugt eine ebene Wand (12d), der ersten Entwässerungskammer (12) mittels einer Aussparungs-/Vorsprungsverbindung (12e, 17b) oder einer äquivalenten Einschnappverbindung angebracht ist.

7. Bahnformer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Doppelsiebzone sich eine Einzelsiebformungszone (20a) befindet, die bevorzugt im Wesentlichen horizontal ist, dass die Doppelsiebzone von der Ebene (T-T) des Einzelsiebinitialabschnitts (20a) an dem gekrümmten gerippten Auflager (22a) des Formungsschuhs (22) nach unten gekrümmt wird und weiter nach unten geneigt verläuft, und zwar geführt mittels der druckbeaufschlagten gerippten Zone der Entwässerungseinheit (100), nach welcher in der Doppelsiebzone eine innerhalb der oberen Siebschleife (10) platzierte Formungswalze (14) folgt, die bevorzugt mit einer glatten festen Fläche (14') versehen ist, und an der die Doppelsiebzone in einen nach oben geneigten Verlauf gekrümmt wird, an welchem sich ein zweiter Formungsschuh (24) innerhalb der unteren Siebschleife (20) befindet, wobei die Doppelsiebzone in dem Bereich des gerippten Auflagers (24a) des zweiten Formungsschuhs (24) mit einem großen Krümmungsradius (R2) in der entgegengesetzten Richtung gekrümmt wird, und zwar im Vergleich mit der vorangegangenen Krümmungszone (a), und dass der zweite Formungsschuh (24) von einer zweiten Formungswalze (25) gefolgt wird, die innerhalb der unteren Siebschleife (20) platziert ist und auf der die Doppelsiebzone in einen nach unten geneigten Verlauf mit einem Krümmungsradius (R&sub3;) gekrümmt wird, der beträchtlich kleiner ist als der Krümmungsradius (R&sub2;) der vorangegangenen Zone.

8. Bahnformer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass nach der zweiten Formungswalze (25) eine Formungs- oder Führungswalze (11b), die innerhalb der oberen Siebschleife (10) platziert ist, die Doppelsiebzone in oder nahe der Ebene (T-T) führt, die mittels des Einzelsiebinitialabschnitts (20a) bestimmt wird, und dass danach die Bahn (W) geführt wird, um dem unteren Sieb (20) zu folgen, von welchem die Bahn (W) an der Saugzone (51a) einer Abnahmewalze (51) separiert und auf einem Abnahmefilz (52) in die Pressenpartie transferiert wird.

9. Bahnformer nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn die Bahn (W) im Falle, dass ein Einzelsiebinitialabschnitt (20a) vorgesehen ist, an dem Beginn der Doppelsiebzone ankommt, oder wenn die Bahn im Falle, dass kein Einzelsiebinitialabschnitt vorgesehen ist, die Formungswalze in dem Initialabschnitt der Doppelsiebzone verlässt, sich deren Trockenfeststoffanteil innerhalb des Bereichs von etwa 1% bis etwa 3% befindet, bevorzugt innerhalb des Bereichs von etwa 1,2% bis etwa 1,8%, und, wenn die Bahn (W) die Doppelsiebzone verlässt, sich deren Trockenfeststoffanteil innerhalb des Bereichs von etwa 8% bis etwa 14% befindet, bevorzugt innerhalb des Bereichs von etwa 10% bis etwa 12%.