EP0894894A2 - Verfahren und Vorrichtung zum Bilden einer Faserstoffbahn - Google Patents
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- EP0894894A2 EP0894894A2 EP98111854A EP98111854A EP0894894A2 EP 0894894 A2 EP0894894 A2 EP 0894894A2 EP 98111854 A EP98111854 A EP 98111854A EP 98111854 A EP98111854 A EP 98111854A EP 0894894 A2 EP0894894 A2 EP 0894894A2
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- D21F11/00—Processes for making continuous lengths of paper, or of cardboard, or of wet web for fibre board production, on paper-making machines
- D21F11/02—Processes for making continuous lengths of paper, or of cardboard, or of wet web for fibre board production, on paper-making machines of the Fourdrinier type
- D21F11/04—Processes for making continuous lengths of paper, or of cardboard, or of wet web for fibre board production, on paper-making machines of the Fourdrinier type paper or board consisting on two or more layers
Definitions
- the invention relates to a method for forming a fibrous web, in particular a thick paper or cardboard web, made of a fiber suspension.
- the invention also relates to an apparatus for performing this method.
- the invention is based on a method with those specified in the preamble of claim 1 Procedural steps.
- an additional requirement may be that the finished The fibrous web should have the lowest possible two-sidedness.
- An essential idea of the invention is that two different drainage zones connected in series as follows: In the the first drainage zone, the drainage is controlled in a known manner in such a way that the finished fibrous web has the best possible formation. Preferably pressure pulsations are generated in the suspension that is still present.
- This drainage pressure can be substantially constant in the direction of web travel, but preferably in The web running direction increases at least approximately continuously.
- This constant pressure drainage preferably takes place on both sides, i.e. through both porous bands.
- the advantage of the good formation of many known twin wire formers with the advantage of a high drainage capacity of constant pressure drainage connected add to that the energy-intensive and only one-sided known suction devices can at least partially be omitted, so that the operating and investment costs are significantly reduced. In many cases can also achieve a reduced space requirement for the device according to the invention thanks to the intensive bilateral drainage in the constant pressure drainage zone.
- a fibrous web in particular one with a relatively high specific basis weight, can be produced more cost-effectively than before without the risk of the web structure being destroyed (microcrushing). It is possible, as is known per se, to locally vary the contact pressures acting on the constant pressure drainage elements transversely to the web running direction in order to thereby optimize the moisture cross profile. In many cases, this can be an important measure to ensure high product quality.
- the best possible Formation "of the finished product is preferably achieved (as is known) with the aid of resiliently adjustable forming strips, to be arranged in the initial region of the double belt zone.
- Figure 1 shows a twin wire former (similar to document D1) in a schematic Side view. It is suitable for the production of particularly thick webs.
- FIG. 2 schematically explains the formation of the fibrous web.
- Figures 3 to 5 show further different twin wire formers in a schematic Side view.
- Figures 6 and 7 show different types of multi-layer screen sections.
- FIG. 8 shows a further twin wire former.
- a headbox 1 which feeds a pulp suspension stream (with the thickness d) to an endless rotating lower sieve belt S1.
- This below “Sieve belt S1 called” sieve belt S1 runs on the headbox 1 in a known manner over a lower breast roll 10 and over a sieve table 2 and then over a plurality of forming strips 3, which also Drainage strips ".
- An upper endless screen belt S2, hereinafter “Upper sieve” runs in the area of the headbox 1 over an upper breast roller 9 and then over upper forming bars 6. The arrangement is such that the upper sieve converges to the lower sieve S1 after leaving the upper breast roller 9. It occurs in the area between the upper Breast roller 9 and the first upper forming bar 6 in contact with the suspension, see contact point K.
- the upper forming strips 6 are designed as stationary strips, the lower forming strips 3, however, as flexible strips, of which each rests on a pneumatic hose 4.
- the internal pressure in each of the pneumatic hoses 4 is individually adjustable, so that each of the strips 3 with a freely selectable Force is resiliently pressed against the inside of the lower sieve S1.
- Each of the lower strips 3 is relative to a stationary machine frame 5 slidable in the vertical direction. That through the mesh of the bottom wire S1 penetrating water is removed from the bottom sieve by the strips 3 and flows down under gravity.
- each of the upper strips 6 in FIG. 1 is on a so-called skimmer 7 attached.
- This is a vacuum chamber equipped with a suction channel, which is connected to a vacuum source 12 via a line system 11.
- the lower and upper strips 3 and 6 are preferred in the running direction of the sieves arranged along an imaginary zigzag line.
- a so-called constant pressure drainage zone GE In the rear area of the twin wire zone is a so-called constant pressure drainage zone GE provided, formed essentially from an upper and a lower fluid-permeable (e.g. perforated) or with recesses (e.g. longitudinal grooves) provided plate 15 or 16.
- the upper plate 15 touching the upper sieve S2 is (preferably) attached to the bottom of a vacuum drain box 71. This can be omitted on narrow machines.
- the lower plate 16 to which a vibration generator 19 can be connected, rests on several pneumatic hoses 4a, the internal pressure of which is in turn individually adjustable. So that is Plate 16 can be flexibly pressed onto the lower sieve S1.
- the plates 15, 16 can be made of a flexible material.
- a stationary support structure 8 is provided for the top wire S2. At this are attached: bearings for the upper breast roller 9, the skimmer 7 with the upper drainage strips 6 and the vacuum box 7a with the plate 15. Likewise, attached to it are the bearings for wire guide rolls, e.g. 9a, the endless top sieve Return S2 to breast roller 9. As indicated by double arrows at 14, each of the ends of the support structure 8 can be individually adjusted in height, thereby the distance between the two screens and their convergence angle and thus to be able to adjust the position of the contact point K as desired.
- FIG. 1 shows schematically how from the suspension stream (with the thickness d)
- a gradually thicker fiber mat 17 or 18 forms on each of the two sieve belts S1 and S2 .
- a tapering and fluid part of the suspension flow There remains between these two fiber mats a tapering and fluid part of the suspension flow.
- immobility line I Somewhere in the area of the equilibrium pressure drainage zone GE or in front of it is the so-called immobility line I (which runs across the entire width of the railway).
- immobility line I which runs across the entire width of the railway.
- FIG. 3 shows a so-called gap former (similar to document D3, FIG. 6); Figure 4 shows some alternatives.
- the two screen belts S1 and S2 form a gusset on the circumference of a forming suction roll 10A, into which the suspension flow in the form of a free jet is created by means of the headbox 1A
- a multi-layer headbox is provided here as an example.
- the top wire S2 runs from a wire guide roller 9A onto the forming roller, which (for example only) is designed as a suction roller 10A. It wraps around this in the area of the forming zone FZ.
- Forming bars 3A can be provided, each of which can be pressed against the top wire S2 in a flexible manner in the direction of the roller 10A by means of a pneumatic hose 4.
- the water is drained upwards in FIG. 3 - due to the kinetic energy of the water - by means of a collecting container 27, or according to FIG. 4 by means of a suction chamber 7A.
- a headbox 1B a forming suction roll 10B and a wire guide roller 9B are provided.
- One from two sieve belts S1 and S2 formed twin-wire zone wraps around half of the circumference the forming suction roll 10B and then extends to a wire suction roll 21.
- resiliently pressable forming strips 3B are provided be (these can also be omitted).
- a constant pressure drainage zone according to the invention GE provided, formed from several perforated and articulated plate segments 16B chained together. Each of these plate segments is by means of freely selectable forces in the direction of the roller 10B to the one belt S1 can be pressed. Both the forming strips 3B and the plate segments 16B are resiliently supported on a pivotable support device 22.
- the compliance is symbolically represented here by compression springs. In practice you will however, again use pneumatic hoses. In many cases you will, thanks of the invention, instead of the screen suction roller 21, a normal solid jacket roller 21A can use (cost saving!); see dash-dotted variant.
- FIG. 6 shows an example of a twin gap former (similar to DE 44 02 273) from a first twin wire former UF for the lower layer and a second one Twin wire former OF for the upper paper layer.
- the two twin wire formers are with regard to the arrangement of their drainage elements in relation to the direction of paper travel, constructed the same way, with the direction of rotation directed towards each other. It is one upper and lower screen U1 and U2 or 01 and 02 are provided for each twin wire former, which revolves over a corresponding number of deflection rollers, so that it is the from the headbox U3 or 03 released stock suspension sandwiched between includes the top and bottom sieve.
- the bottom wire U2 or 02 is placed over a forming suction roll U4 and 04 directed through which the first part of the drainage takes place.
- section II of the twin wire former consists of a large number of resiliently pressable Last on a suction box U5 or 05, which is located within the bottom wire U2 or 02 is located. Opposite the strips (which can also be omitted) is located each a further suction box U6 or 06, on which a variety of fixed Drainage strips are arranged and located in the sieve loop of the respective Upper sieve is located. Section III is followed by section III with a fixed one Drainage element U7 or 07 in the sieve loop of the lower sieve. Thereon A vacuum cleaner U8 or 08 is provided below, which separates the Upper sieve 01 or U1 supported by the paper layer on the lower sieve.
- the lower wire 02 of the upper twin wire former OF is deflected downwards via a deflecting roller, while the lower wire U2 of the lower twin wire former UF continues straight, so that the two paper layers formed are combined with one another ( Then both bottom sieves U2 and 02 with the web in between run through a constant pressure dewatering zone GE according to the invention.
- This serves for the particularly intensive connection of the two layers of paper; it can be identical or similar to that according to FIG. 1 or 3, for example in the form of two perforated plates 15C and 16C, the lower plate 16C has a separation suction zone 13C at its outlet end.
- FIG. 7 shows the complete, similar patent application as a further alternative 19704443.3 (PA 10482) designed wet part of a paper machine, the total is designated by the number 80.
- a twin wire former 86 becomes one Headbox 88 supplies and comprises a top sieve 98 and in a manner known per se a bottom wire 100, which are passed over a forming roller 90.
- On the forming roller 90 follows e.g. formation box 92 bulged downward. This can (but must not) cooperate with flexible forming strips 93. Connect to that further strips or support foils 94.
- the twin wire former 86 in which a first paper layer is produced, follows a second former (a so-called crescent former) 97, which consists of a headbox 99 is supplied. Between a felt belt 102 guided over a forming roller 91 and a screen 101, a second paper layer is produced, which is the same as that in the twin-wire former 86 generated first layer is merged.
- the intimate curling up the two layers take place between top sieve 98 and felt belt 102, again in a constant pressure drainage zone GE, by means of a fluid permeable and (Exemplary) plate 15E removed downwards and some resilient against it adjustable plate segments 16E.
- the felt belt 102 of the crescent former then runs 97 by train to the press section.
- the web runs between the felt belt 102 and an upper felt 104.
- Such an embodiment with a combination of a first former, which acts as a twin wire former is formed and a second former, which is designed as a crescent former is advantageous, paper webs can be produced in which a first thick layer that is created in the twin wire former, a second thinner layer is applied, which is generated in the crescent former.
- Figure 8 shows an embodiment of the invention in which the career of Sieves S1, S2 through the constant pressure drainage zone GE steeply from above runs below.
- the constant pressure drainage zone can be from below upwards, e.g. extend vertically or inclined against an imaginary vertical.
- An advantage of these arrangements is that water can drain from the perforations the upper plate or plates 15F is facilitated because they are predominant done in the horizontal direction; As a rule, no negative pressure is required for this. 8 shows the following in detail:
- the two screen belts S1 and S2 form between a forming roller 130 and one Breast roll 132 has a wedge-shaped inlet gap, which is directly from a Headbox 126 receives a pulp suspension, approximately horizontally Direction.
- the two sieves essentially loop around the upper descending one Quadrants of the forming roller 130.
- the two screens S1 and S2 run down from the forming roller from. They then run over an arranged in the loop of the top wire S2, convex curved formation shoe 114.
- constant pressure drainage elements 15F and 16F provided; these are perforated plates or plate segments.
- the stationary plate 15F arranged in the loop of the top wire S2 is Part of a stationary water collection box.
- the opposite and in the Loop of the lower sieve S1 arranged plate 16F rests with the help of pneumatic hoses on another stationary box; this means that it can be selected Forces can be flexibly adjusted to the lower sieve S1.
- the jacket of the forming roller 130 has recesses for temporary use in a known manner Storing water, e.g. in the form of a honeycomb cover and one sieve stockings attached to it.
- the forming roller 130 be designed as a suction roller.
- Deflection roller 142 At the end of the steeply descending section of the twin-wire zone is one Deflection roller 142 is provided, which the two screen belts S1 and S2 in one redirects substantially horizontal or slightly upward running direction.
- a separating suction device 115 is provided in the loop of the lower wire S1, where the top wire S2 is separated from the bottom wire and from the paper web on it separates. If necessary, can be between the deflection roller 142 and the Separating suction 115 arranged an additional constant pressure drainage zone become.
- the top wire S2 runs back from the separating suction device 115 via guide rollers 146 Breast roll 132.
- the lower screen S1 runs after the separating suction 115 - if necessary via at least one further suction box 137 - to a screen suction roll 133, then via guide rollers 141 back to the forming roller 130.
- the paper web formed in a known manner by means of a Felt and a take-off roller removed from the lower wire S1 (not shown).
Landscapes
- Paper (AREA)
Abstract
Description
Claims (29)
- Verfahren zum Bilden einer Faserstoffbahn, insbesondere einer dicken Papier- oder Kartonbahn, aus einer Faserstoffsuspension, mit den folgenden Verfahrensschritten:a) man führt mittels eines Stoffauflaufes einen Suspensionsstrom zwischen zwei endlose, kontinuierlich umlaufende poröse Bänder, z. B. Siebbänder, die miteinander eine Doppelbandzone, z.B. Doppelsiebzone bilden;b) in der Doppelbandzone entfernt man durch die porösen Bänder hindurch einen Teil der Suspensionsflüssigkeit, so daß sich zwischen den Bändern die Faserstoffbahn bildet, welche nach dem Verlassen der Doppelbandzone mittels eines des beiden Bänder in Richtung zu einer nachfolgenden Behandlungsstation geführt wird;c) man bewirkt das Entfernen der Suspensionsflüssigkeit anfangs dadurch, daß man die Bänder an sogenannten Formierelementen (z. B. Formierwalze, Formierleisten oder dgl. ) entlangführt;d) dadurch gekennzeichnet, daß man die sich bildende Faserstoffbahn, eingehüllt zwischen zwei porösen Bändern, stromabwärts" von den Formierelementen zwischen sogenannten Gleichdruck - Entwässerungselementen hinduchführt, zwecks weiterer Entfernung von Suspensionsflüssigkeit, unter Anwendung von im wesentlichen pulsationsfreiem Entwässerungsdruck.
- Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß das weitere Entfernen von Suspensionsflüssigkeit, unter Anwendung des im wesentlichen pulsationsfreien Entwässerungsdruckes, innerhalb der gleichen Doppelbandzone stattfindet wie das Entfernen von Suspensionsflüssigkeit mittels der Formierelemente. - Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß das weitere Entfernen von Suspensionsflüssigkeit, unter Anwendung des im wesentlichen pulsationsfreien Entwässerungsdruckes, in einer zweiten, nachfolgenden Doppelbandzone, z.B. zwischen einem Siebband und einem Filzband stattfindet. - Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß das weitere Entfernen von Suspensionsflüssigkeit unter einem in Bahnlaufrichtung wenigstens annähernd kontinuierlichen Entwässerungsdruck stattfindet. - Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man, wie an sich bekannt, beim anfänglichen Entfernen von Suspensionsflüssigkeit mehrmals nacheinander in der zwischen den Bändern noch vorhandenen Supension Druckpulsationen erzeugt.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß man die beiden porösen Bänder (mit der sich dazwischen bildenden Faserstoffbahn) an einem feststehenden Gleichdruck - Entwässerungselement entlangführt, das mit dem einen porösen Band in Kontakt kommt, und daß man ein zweites Gleichdruck - Entwässerungselement in Richtung zu dem ersten nachgiebig an das andere poröse Band andrückt. - Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß man durch die beiden Gleichdruck - Entwässerungselemente im wesentlichen gleich viel Suspensionflüssigkeit entfernt, so daß eine im wesentlichen symmetrische Entwässerung der sich bildenden Faserstoffbahn nach beiden Seiten hin erfolgt. - Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das Entfernen von Suspensionsflüssigkeit im Bereich wenigstens eines der Gleichdruck - Entwässerungselemente durch Anwenden von Unterdruck forciert wird. - Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß man der Fasersuspension im Bereich der Gleichdruck - Entwässerunselemente Wärmeenergie zuführt,
z. B. durch Beheizen der Gleichdruck - Entwässerungselemente, (elektrisch oder mittels Dampf) und / oder durch konduktive elektrische Erwärmung der sich bildenden Faserstoffbahn. - Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man wenigstens eines der Gleichdruck - Entwässerungselemente in eine hochfrequente Schwingung versetzt` um hierdurch das Entfernen von Suspensionsflüssigkeit zu forcieren.
- Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man durch wenigstens eines der Gleichdruck - Entwässerungelemente hindurch ein chemisches Additiv der sich bildenden Fasserstoffbahn zuführt.
- Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, das man den Anpressdruck, mit dem das eine Gleichdruck - Entwässerungselement gegen das andere gedrückt wird, sektionsweise quer zur Maschinenrichtung auf unterschiedliche Werte einstellt, zwecks Optimierung des Feuchtigkeits - Querprofiles der gebildeten Faserstoffbahn.
- Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das weitere Entfernen von Suspensionswasser zwischen den genannten Gleichdruck - Entwäserungselementen unmittelbar nach dem Zusammenführen zweier Teilbahnen stattfindet, zwecks inniger Verbindung der beiden Teilbahnen zu einer mehrlagigen Faserstoffbahn.
- Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das weitere Entfernen von Suspensionsflüssigkeit zwischen einem Siebband und einem Filzband stattfindet.
- Vorrichtung zum Bilden einer Faserstoffbahn, insbesondere einer dicken Papier- oder Kartonbahn, aus einer Faserstoff-Suspension, mit den folgenden Merkmalen:a) zwei kontinuierlich umlaufende endlose poröse Bänder, z.B. Siebbänder (S1, S2), bilden miteinander eine Doppelbandzone zur Aufnahme eines Suspensionsstromes und zum Bilden der Faserstoffbahn durch Entfernen von Suspensionsflüssigkeit durch die beiden Bänder hindurch;b) im Anfangsbereich der Doppelbandzone sind an der Innenseite jedes der beiden endlosen Bänder Formierelemente (z.B. Formierwalze und/oder Formierleisten 3, 6) vorgesehen, die sich quer zur Bahnlaufrichtung erstrecken;
gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:c) stromabwärts von den Formierelementen (3,6) sind sogenannte Gleichdruck-Entwässerungs-elemente (15, 16) vorgesehen, zwischen denen die sich bildende Faserstoffbahn, eingehüllt zwischen zwei porösen Bändern, hindurchläuft;d) an dem einen porösen Band (S2) ist wenigstens ein stationäres oder ein drehbares Gleichdruck-Entwässerungselement (15 bzw. 10B) vorgesehen;e) an dem anderen porösen Band (S1) ist wenigstens ein Gleichdruck-Entwässerungselement (16) vorgesehen, das mittels einer wählbaren Kraft nachgiebig an das poröse Band anstellbar ist. - Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichdruck-Entwässerungselemente als Platten (15, 16) oder als Plattensegmente ausgebildet sind.
- Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichdruck-Entwässerungselemente (15, 16) fluiddurchlässig, vorzugsweise perforiert sind.
- Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eins der Gleichdruck-Entwässerungselemente an der Fläche, die das poröse Band berührt, Ausnehmungen zum Aufnehmen von Suspensionsflüssigkeit aufweist.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eines der Gleichdruck-Entwässerungselemente (16) als biege-elastische Platte ausgebildet ist.
- Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in Bahnlaufrichtung mehrere Gleichdruck-Entwässerungselemente (16B), die miteinander gelenkig verkettet sind, hintereinander angeordnet sind.
- Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eines der Gleichdruck-Entwässerungselemente mit wenigstens einer zum Abführen von Suspensionsflüssigkeit dienenden Unterdruckkammer (7a) versehen ist.
- Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eines der Gleichdruck-Entwässerungselemente eine Heizeinrichtung aufweist (20, Fig. 3).
- Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eines der Gleichdruck-Entwässerungselemente mit einem Schwingungserreger gekoppelt ist (19, Fig. 1).
- Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Stoffauflauf (1A) ein Mehrlagenstoffauflauf ist (Fig. 3).
- Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Anfangsbereich der Doppelbandzone an dem einen Band (S2) stationäre Formierelemente (6) und an dem anderen Siebband (S1) mit einer wählbaren Kraft nachgiebig anstellbare Formierelemente (3) vorgesehen sind.
- Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eines der Gleichdruck-Entwässerungselemente (15A, 16A) eine schräge Perforation aufweist derart, daß im Betrieb die abströmende Suspensionsflüssigkeit beim Eintritt in die Perforation um weniger als 90° umgelenkt wird (Fig. 4).
- Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eines der Gleichdruck-Entwässerungselemente eine gewölbte (zu den Bändern hin ausgebauchte) Platte (15E) ist, an die mehrere hintereinander angeordnete Plattensegmente (16E) anstellbar sind (Fig. 7).
- Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß eines der Gleichdruck-Entwässerungselemente eine drehbare Walze, z.B. Formierwalze (10B) ist, an die mehrere hintereinander angeordnete Plattensegmente (16B) nachgiebig anstellbar sind (Fig. 5).
- Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufbahn der porösen Bänder (S1, S2) zwischen den Gleichdruck-Entwässerungselementen (15 F, 16F) vertikal oder gegen eine gedachte Vertikale geneigt verläuft, entweder von oben nach unten oder von unten nach oben (Fig. 8).
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