EP1586702A1 - Doppelsiebformer für eine Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn - Google Patents

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EP1586702A1
EP1586702A1 EP05102625A EP05102625A EP1586702A1 EP 1586702 A1 EP1586702 A1 EP 1586702A1 EP 05102625 A EP05102625 A EP 05102625A EP 05102625 A EP05102625 A EP 05102625A EP 1586702 A1 EP1586702 A1 EP 1586702A1
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EP
European Patent Office
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twin
wire
wire former
strips
former
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EP05102625A
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English (en)
French (fr)
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EP1586702B1 (de
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Volker Schmidt-Rohr
Wilfried Weiss
Stefan Löhr
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Voith Patent GmbH
Original Assignee
Voith Paper Patent GmbH
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Publication date
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F9/00—Complete machines for making continuous webs of paper
    • D21F9/003—Complete machines for making continuous webs of paper of the twin-wire type

Definitions

  • the invention relates to a twin-wire former of a machine for producing a Fiber web, in particular a paper or board web, with two circumferential endless screens, both over a peripheral area of a respective deflecting element, especially a breast roll, run, then at least until to achieve an impingement device to form a wedge-shaped Stoffeinlaufspalts, directly the at least one of a headbox than Pulp suspension jet applied pulp suspension in training each Strahlauf Economicspp receives on the two sieves, converge and which then form a twin-wire section, in which the two sieves and the at least one intermediate pulp suspension over several Forming and drainage elements are guided.
  • twin-wire former has been known in the art for some time and it is commonly referred to as a so-called last-gap former "(Blade-Gapformer).
  • the drainage of the introduced begins Fibrous suspension on a box equipped with ceramic strips, above which curved surface the two sieves converge and the first drainage takes place.
  • the box can, depending on the embodiment, to the environment open or closed executed. In a closed box is the application of vacuum possible. It can also be about individual ceramic strips act, which are preferably mounted on support ribs.
  • a disadvantage of this design is that the applied vacuum is not adjustable is and thus not independent of the sieve speed is adjustable. Of Further, even under normal operating conditions, the grooves may be more or less less quickly and heavily pollute.
  • the weir and the open water sump also have the disadvantage that they are the Obstruct air removal from the sieve. Furthermore sits in free flow of the box in Usually so high up that the entrained air already from the manufactured Fiber web (fiber mat) is included.
  • the impingement device is designed as an impingement shoe, which has a covering with several in succession direction arranged strips with intervening has free drainage holes, each with a fixed and open surface touching the rotating sieve, and the one comprehensive Box has, the box bottom so close to the upstream in the direction Sieblaufraum Breast roller is arranged that the box bottom at least partially is guided around the breast roll.
  • This solution enables the operation of the twin-wire former even at high levels Screening speeds ⁇ 1,500 m / min, preferably ⁇ 1,700 m / min, and at low Basis weights, without water streaks and / or bright spots in the produced fibrous web occur.
  • twin-wire former according to the invention can also be used in conversions of existing systems find their use, such as in conversions BelBaie shapers.
  • the box bottom preferably has a highest - seen in the vertical direction Point up to a vertical height in the range of 10 to 700 mm, preferably from 100 to 40 mm, above the beginning of the first in the direction of the direction of sieve free drainage hole is located.
  • the white water can in the box freely over the breast roll crest expire.
  • the strips preferably on run-side scraping edges, wherein in Sieblaufraum second and subsequent bar a respective Guiding surface, whose geometrically linear extension of the box bottom not touched on the inside. This will ensure that of the scraping edges discharged white water freely over the highest point of the box bottom is thrown and again the emergence of an open sump completely is avoided.
  • the strips have a width ⁇ 150 mm, preferably ⁇ 100 mm, in particular ⁇ 60 mm, on.
  • the open surface of the impingement shoe can also be interrupted, Machine-wide and transverse to Sieblaufraum aligned slots in the wire direction aligned herringbone slots, drilling and / or other having shaped openings, these embodiments merely by way of example Character. Other design options are obvious possible.
  • the Impingement shoe preferably at least one, preferably two or more curved regions with preferably different lengths, their radii in Sieblaufraum each have a greater value.
  • the radius of the first range preferably has a value in the range of 0.6 to 4 m, preferably from 1 to 2 m, and the radius of the second region preferably has a value in the range of 2 to 5 m, preferably 3 m, whereas the length of the The first range preferably has a value in the range of 15 to 150 mm, preferably from 70 to 120 mm, and the length of the second region preferably one Value in the range of 90 to 250 mm. These dimensions are special advantageous at high speeds.
  • the forming fibrous web continuously in the course of their drainage is drained more gently, the free drainage holes have different On sizes that decrease in amount preferably in Sieblaufraum.
  • the air contained in the pulp suspension is effectively removed, is the impingement shoe by means of at least one vacuum source with a vacuum ⁇ 0.5 kPa, preferably ⁇ 2 kPa, in particular ⁇ 5 kPa, controllable / controllable suctioned.
  • the removal of the air-white water mixture is effectively supported.
  • Impingementschuh side of the twin-wire section are advantageously arranged several strips that are flexible to the fitting Sieve are pressed and the at least partially opposite the free drainage holes can be arranged. This favors one increased removal of accumulating white water in the impingement shoe.
  • the twin-wire former according to the invention is suitable for all possible embodiments, so that the twin-wire section at an angle of 0 ° to 90 ° can be arranged to the horizontal.
  • the twin-wire former can therefore be used as a horizontal, be designed as a vertical or inclined form.
  • FIG. 1 shows a schematic partial side view of a twin-wire former 1 according to the known prior art.
  • the drainage of the introduced pulp suspension 13 begins on a box 17 equipped with ceramic strips 17.1 to 17.4 box 18, on the curved surface 19, the two wires 3, 4 converge and the first dewatering takes place.
  • the box 18 has at the outset a Auflautang 20 for the protection of the beam after the Strahlauf Economicsticiantician 11 3 , 14 4 .
  • the box 18 may, depending on the embodiment, open to the environment or closed, as shown in Figure 1, executed. In a closed box 18, the use of vacuum is possible. It may also be in unillustrated embodiment also to individual ceramic strips, which are preferably mounted on support ribs.
  • FIG. 2 shows a further schematic partial side view of a twin-wire former 1 according to the known prior art.
  • the impingement device 9 in this case comprises several in the direction S of the machine direction (arrow) arranged after the breast roll 7.1 wide ceramic strips 23 with so-called Foilrillen 24, as for example from the already mentioned German Offenlegungsschrift DE 100 84 722 T1 are known.
  • the means of the ceramic strips 23rd from the pulp suspension 13 discharged white water is by means of a guide 25, in particular a baffle 25.1, discharged via the breast roller 7.1.
  • In Sieblaufraum S (arrow) after the wide ceramic strips 23 is a with arranged a vacuum applied box 26, which in turn several ceramic strips 27.1 to 27.3 in the manner already described.
  • FIG. 3 now shows a schematic partial side view of an embodiment of the twin-wire former 1 according to the invention.
  • twin-wire former 1 With regard to the basic structure of this twin wire former 1 will turn refer to the description of the twin-wire former 1 of Figure 1.
  • the impingement device 9 is designed as an impingement shoe 9.1 which has a covering 28 with a plurality of strips 29.1 to 29.6 disposed successively and preferably parallel to one another in the direction of wire flow S (arrow) with free drainage openings 30.1 to 30.5 interposed therebetween, each having a stationary and open surface 31.1 to 31.6 touch the rotating sieve 3, and has a comprehensive box 32, the box bottom 33 is arranged so close to the direction in the wire direction S (arrow) upstream breast roller 7.1, that the box bottom 33 is at least partially guided around the breast roller 7.1.
  • the number of strips shown in Figure 1 has only exemplary character; Of course, more or fewer strips can find their use.
  • the first strip 29.1 in the direction of the direction of movement S (arrow) is also shown as a known casserole for supporting the screen 3 after the beam impingement point 14 3 .
  • the box bottom 33 has a - seen in the vertical direction - highest point B, by a vertical height H v in the range of 10 to 700 mm, preferably 100 to 400 mm, above the beginning of the S in the direction of wire direction S (arrow) first free Drainage opening 30.1 is located.
  • the strips 29.1 to 29.6 have run-off side scraping edges 34.1 to 34.6, wherein in the direction of wire direction S (arrow) second strip 29.2 and their subsequent strip 29.3 to 29.6 a respective guide surface 35.2 to 35.6, the geometrically linear extension V 29.2 to V 29.6 the box bottom 33 not touched on the inside.
  • the respective guide surface 35.2 to 35.6 is preferably arranged at an angle ⁇ ⁇ 80 °, preferably ⁇ 60 °, to the respective wire direction S (arrow) and the strips 29.1 to 29.6 have a width B 29.1 to B 29.6 (only giving the width B 29.4 ) ⁇ 150 mm, preferably ⁇ 100 mm, in particular ⁇ 60 mm.
  • the open surface 31 of the impingement shoe 9.1 also interrupted, machine width and transverse to Sieblaufraum S (arrow) aligned slots, aligned in the wire direction S (arrow) Herringbone slots, holes and / or differently shaped openings, in particular breakthroughs.
  • the impingement shoe 9.1 has two curved regions B 1 , B 2 , preferably with different lengths L 1 , L 2 , whose radii R 1 , R 2 each have a greater value in the direction of wire run S (arrow).
  • the radius R 1 of the first region B 1 has a value in the range of 0.6 to 4 m, preferably 1 to 2 m
  • the radius R 2 of the second region B 2 has a value in the range of 2 to 5 m, 3 m
  • the length L 1 of the first region B 1 has a value in the range of 15 to 150 mm, preferably 70 to 120 mm
  • the length L 2 of the second region B 2 has a value in the region of 90 up to 250 mm.
  • several areas with these properties may be present.
  • the free drainage holes 30.1 to 30.5 also have different Sizes, which decrease in terms of amount preferably in Sieblaufraum S (arrow).
  • the impingement shoe 9.1 by means of at least one not shown,
  • the vacuum source known to the person skilled in the art with a vacuum V ⁇ 0.5 kPa, preferably ⁇ 2 kPa, in particular ⁇ 5 kPa, regularly / controllably evacuated and on the Impingementschuh 9.1 opposite side of the Doppelsiebumble 15, a plurality of strips 36 are arranged, which are flexible in a known manner can be pressed against the adjacent sieve 4.
  • the flexible contact strips 36 are at least partially opposite the free drainage holes 30.1 to 30.5 arranged.
  • the two screens 3, 4 have a respective screen speed v ⁇ 1,500 m / min, preferably ⁇ 1,700 m / min, and the twin-wire section 15 is under one Angle ⁇ of 0 ° to 90 ° to the horizontal H arranged.
  • the inventive Twin-wire former 1 can thus be used as a horizontal, vertical or skew former be educated.
  • a sheet forming system a machine for producing a stain-free fibrous web with a very good formation even at high speeds is created.

Landscapes

  • Paper (AREA)
  • Nonwoven Fabrics (AREA)
  • Preliminary Treatment Of Fibers (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Doppelsiebformer (1) einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn (2), insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn, mit zwei umlaufenden endlosen Sieben (3, 4), die beide über einen Umfangsbereich (5, 6) eines jeweiligen Umlenkelements (7, 8), insbesondere einer Brustwalze (7.1, 8.1), laufen, die danach zumindest bis zum Erreichen einer Impingementeinrichtung (9, 9.1) unter Bildung eines keilförmigen Stoffeinlaufspalts (10), der unmittelbar die mindestens eine von einem Stoffauflauf (11) als Faserstoffsuspensionsstrahl (12) ausgebrachte Faserstoffsuspension (13) bei Ausbildung jeweiliger Strahlauftreffpunkte (143, 144) auf den beiden Sieben (3, 4) aufnimmt, zusammenlaufen und die anschließend eine Doppelsiebstrecke (15) bilden, in welcher die beiden Siebe (3, 4) und die mindestens eine dazwischen liegende Faserstoffsuspension (13) über mehrere Formier- und Entwässerungselemente (16) geführt sind. Die Impingementeinrichtung (9) ist als ein Impingementschuh (9.1) ausgebildet, der einen Belag (28) mit mehreren in Sieblaufrichtung (S) nacheinander angeordneten Leisten (29.1 bis 29.6) mit dazwischen liegenden freien Entwässerungsöffnungen (30.1 bis 30.5) aufweist, die mit einer jeweils ortsfesten und offenen Oberfläche (31.1 bis 31.6) das umlaufende Sieb (3) berühren, und der einen umfassenden Kasten (32) aufweist, dessen Kastenboden (33) derart dicht an der in Sieblaufrichtung (S) vorgeordneten Brustwalze (7.1) angeordnet ist, dass der Kastenboden (33) zumindest bereichsweise um die Brustwalze (7.1) herumgeführt ist. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einen Doppelsiebformer einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn, mit zwei umlaufenden endlosen Sieben, die beide über einen Umfangsbereich eines jeweiligen Umlenkelements, insbesondere einer Brustwalze, laufen, die danach zumindest bis zum Erreichen einer Impingementeinrichtung unter Bildung eines keilförmigen Stoffeinlaufspalts, der unmittelbar die mindestens eine von einem Stoffauflauf als Faserstoffsuspensionsstrahl ausgebrachte Faserstoffsuspension bei Ausbildung jeweiliger Strahlauftreffpunkte auf den beiden Sieben aufnimmt, zusammenlaufen und die anschließend eine Doppelsiebstrecke bilden, in welcher die beiden Siebe und die mindestens eine dazwischen liegende Faserstoffsuspension über mehrere Formier- und Entwässerungselemente geführt sind.
Ein derartiger Doppelsiebformer ist in Fachkreisen seit geraumer Zeit bekannt und er wird gemeinhin als so genannter Leisten-Spaltformer "(Blade-Gapformer" bezeichnet.
An bekannten Leisten-Spaltformern beginnt die Entwässerung der eingebrachten Faserstoffsuspension auf einem mit Keramikleisten bestückten Kasten, über dessen gekrümmter Oberfläche die beiden Siebe zusammenlaufen und die erste Entwässerung stattfindet. Der Kasten kann, je nach Ausführungsform, zur Umgebung hin offen oder geschlossen ausgeführt sein. Bei einem geschlossenen Kasten ist die Anwendung von Vakuum möglich. Es kann sich auch um einzelne Keramikleisten handeln, die vorzugsweise auf Tragrippen befestigt sind.
Bei hohen Geschwindigkeiten treten an diesem Formertyp oft helle Flecken in der hergestellten Faserstoffbahn auf, da die beim Strahleinschuss der Faserstoffsuspension in den Stoffeinlaufspalt eingeschleppte Luft, sowohl im Faserstoffsuspensionsstrahl als auch in den Sieben, nicht ausreichend durch die beiden Siebe entfernt werden kann.
Damit die eingeschleppte Luft verbessert entfernt wird, hat man in der Vergangenheit an offenen und einzelne Keramikleisten aufweisenden Kästen so genannte Foilrillen in einzelne Keramikleisten eingearbeitet, die durch das dabei im Betrieb entstehende Foilvakuum die eingeschleppte Luft absaugen sollen. Eine derartige Ausführung ist beispielsweise aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 100 84 722 T1 bekannt. Die Ausführung weist eine Vielzahl an Rillen auf, die im Mittelteil ausgebildet sind, wobei die Rillen entlang der vorderen Breite zu einer Entleerungsöffnung im hinteren Teil laufen.
Nachteilig an dieser Ausführung ist, dass das angelegte Vakuum nicht einstellbar ist und somit nicht unabhängig von der Siebgeschwindigkeit einstellbar ist. Des Weiteren können die Rillen selbst unter normalen Betriebsbedingungen mehr oder weniger schnell und stark verschmutzen. An geschlossenen Kästen hat man bereits ein Vakuum angelegt, jedoch muss dabei entweder hinter den Keramikleisten ein Stauwehr oder ein offener Wassersumpf installiert sein. Ansonsten beginnt die Vakuumzone derart spät, dass das aus der Faserstoffsuspension entnommene Siebwasser im Kasten frei über dem Brustwalzenscheitel ablaufen kann. Das Stauwehr und der offene Wassersumpf haben zudem den Nachteil, dass sie die Luftabfuhr vom Sieb behindern. Weiterhin sitzt bei freiem Ablauf der Kasten im Regelfall so weit oben, dass die eingeschleppte Luft schon von der herzustellenden Faserstoffbahn (Fasermatte) eingeschlossen ist.
Es ist also Aufgabe der Erfindung, einen Doppelsiebformer einer Maschine zur Herstellung einer fleckenfreien Faserstoffbahn infolge einer störungsfreien Abfuhr sowohl von eingeschleppter Luft als auch von aus der Faserstoffsuspension entnommenem Siebwasser im initialen Entwässerungsbereich anzugeben.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß, dadurch gelöst, dass die Impingementeinrichtung als ein Impingementschuh ausgebildet ist, der einen Belag mit mehreren in Sieblaufrichtung nacheinander angeordneten Leisten mit dazwischen liegenden freien Entwässerungsöffnungen aufweist, die mit einer jeweils ortsfesten und offenen Oberfläche das umlaufende Sieb berühren, und der einen umfassenden Kasten aufweist, dessen Kastenboden derart dicht an der in Sieblaufrichtung vorgeordneten Brustwalze angeordnet ist, dass der Kastenboden zumindest bereichsweise um die Brustwalze herumgeführt ist.
Diese Lösung ermöglicht den Betrieb des Doppelsiebformers selbst bei hohen Siebgeschwindigkeiten ≥ 1.500 m/min, vorzugsweise ≥ 1.700 m/min, und bei niedrigen Flächengewichten, ohne dass Wasserstreifen und/oder helle Flecken in der hergestellten Faserstoffbahn auftreten.
Weiterhin ergeben sich eine sehr gute Formation und sehr gute Querprofile, insbesondere Flächengewichts- und Aschequerprofil, in der hergestellten Faserstoffbahn.
Ferner kann der erfindungsgemäße Doppelsiebformer auch bei Umbauten von vorhandenen Systemen seinen Einsatz finden, wie beispielsweise bei Umbauten von BelBaie-Formern.
Der Kastenboden weist bevorzugt einen - in vertikaler Richtung gesehen - höchsten Punkt auf, der um eine vertikale Höhe im Bereich von 10 bis 700 mm, vorzugsweise von 100 bis 40 mm, über dem Beginn der in Sieblaufrichtung ersten freien Entwässerungsöffnung liegt. Dies beeinflusst die störungsfreie Abfuhr von aus der Faserstoffsuspension entnommenem Siebwasser im initialen Entwässerungsbereich in besonders günstigem Maße, ohne dass dabei ein offener Wassersumpf entsteht. Das Siebwasser kann im Kasten frei über dem Brustwalzenscheitel ablaufen.
Weiterhin weisen die Leisten vorzugsweise auflaufseitige Abstreifkanten auf, wobei die in Sieblaufrichtung zweite und derer nachfolgende Leiste eine jeweilige Leitfläche aufweist, deren geometrisch lineare Verlängerung den Kastenboden innenseitig nicht berührt. Dadurch wird gewährleistet, dass das von den Abstreifkanten abgeführte Siebwasser frei über den höchsten Punkt des Kastenbodens geworfen wird und wiederum das Entstehen eines offenen Wassersumpfs gänzlich vermieden wird.
Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn die jeweilige Leitfläche unter einem Winkel ≤ 80°, vorzugsweise ≤ 60°, zur jeweiligen Sieblaufrichtung angeordnet ist.
Damit eine ausreichende Führung und Stabilisierung der Doppelsiebstrecke im Bereich des Impingementschuhs gegeben ist, weisen die Leisten eine Breite ≤ 150 mm, vorzugsweise ≤ 100 mm, insbesondere ≤ 60 mm, auf.
Dabei kann die offene Oberfläche des Impingementschuhs zudem unterbrochene, maschinenbreite und quer zur Sieblaufrichtung ausgerichtete Schlitze, in Sieblaufrichtung ausgerichtete Fischgrätchenschlitze, Bohrungen und/oder andersartig geformte Öffnungen aufweisen, wobei diese Ausgestaltungen lediglich beispielhaften Charakter aufweisen. Weitere Ausgestaltungsmöglichkeiten sind selbstverständlich möglich.
Der Impingementschuh solite beziehungsweise muss eine starke Krümmung aufweisen, das heißt einen hohen Pressdruck auf die Faserstoffsuspension ausüben, um auf der gegenüberliegenden Seite die eingeschleppte Luft mittels der Siebspannung aus der Faserstoffsuspension auspressen zu können. Hierzu weist der Impingementschuh bevorzugt mindestens einen, vorzugsweise zwei oder mehrere gekrümmte Bereiche mit vorzugsweise unterschiedlichen Längen auf, deren Radien in Sieblaufrichtung jeweils einen größeren Wert aufweisen. Der Radius des ersten Bereichs weist bevorzugt einen Wert im Bereich von 0,6 bis 4 m, vorzugsweise von 1 bis 2 m, und der Radius des zweiten Bereichs bevorzugt einen Wert im Bereich von 2 bis 5 m, vorzugsweise von 3 m, auf, wohingegen die Länge des ersten Bereichs bevorzugt einen Wert im Bereich von 15 bis 150 mm, vorzugsweise von 70 bis 120 mm, und die Länge des zweiten Bereichs bevorzugt einen Wert im Bereich von 90 bis 250 mm aufweist. Diese Dimensionen sind besonders bei hohen Geschwindigkeiten vorteilhaft.
Damit die sich bildende Faserstoffbahn im Laufe ihrer Entwässerung fortwährend sanfter entwässert wird, weisen die freien Entwässerungsöffnungen unterschiedliche Größen auf, die vorzugsweise in Sieblaufrichtung betragsmäßig abnehmen.
Damit die in der Faserstoffsuspension enthaltene Luft wirksam entnommen wird, ist der Impingementschuh mittels mindestens einer Vakuumquelle mit einem Vakuum ≥ 0,5 kPa, vorzugsweise ≥ 2 kPa, insbesondere ≥ 5 kPa, regel-/Steuerbar besaugt. Zudem wird die Abfuhr des Luft-Siebwasser-Gemisches wirksam unterstützt.
Auf der dem Impingementschuh gegenüberliegenden Seite der Doppelsiebstrecke sind in vorteilhafter Weise mehrere Leisten angeordnet, die flexibel an das anliegende Sieb anpressbar sind und die zumindest teilweise gegenüberliegend den freien Entwässerungsöffnungen angeordnet sein können. Dies begünstigt eine erhöhte Abfuhr von anfallendem Siebwasser in den Impingementschuh.
Der erfindungsgemäße Doppelsiebformer eignet sich für alle möglichen Ausführungsformen, so dass die Doppelsiebstrecke unter einem Winkel von 0° bis 90° zur Horizontalen angeordnet sein kann. Der Doppelsiebformer kann also als Horizontal-, als Vertikal oder als Schrägformer ausgebildet sein.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung.
Es zeigen
Figur 1:
eine schematische Seitenteilansicht eines Doppelsiebformers gemäß dem bekannten Stand der Technik;
Figur 2:
eine weitere schematische Seitenteilansicht eines Doppelsiebformers gemäß dem bekannten Stand der Technik; und
Figur 3:
eine schematische Seitenteilansicht einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Doppelsiebformers.
Die Figur 1 zeigt eine schematische Seitenteilansicht eines Doppelsiebformers 1 gemäß dem bekannten Stand der Technik.
Der bekannte Doppelsiebformer 1 einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn 2, insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn, mit zwei umlaufenden endlosen Sieben 3, 4, die beide über einen Umfangsbereich 5, 6 eines jeweiligen Umlenkelements 7, 8, insbesondere einer Brustwalze 7.1, 8.1, laufen, die danach zumindest bis zum Erreichen einer Impingementeinrichtung 9 unter Bildung eines keilförmigen Stoffeinlaufspalts 10, der unmittelbar die mindestens eine von einem Stoffauflauf 11 als Faserstoffsuspensionsstrahl 12 ausgebrachte Faserstoffsuspension 13 bei Ausbildung jeweiliger Strahlauftreffpunkte 143, 144 auf den beiden Sieben 3, 4 aufnimmt, zusammenlaufen und die anschließend eine Doppelsiebstrecke 15 bilden, in welcher die beiden Siebe 3, 4 und die mindestens eine dazwischen liegende Faserstoffsuspension 13 über mehrere Formier- und Entwässerungselemente 16 geführt sind.
Die Entwässerung der eingebrachten Faserstoffsuspension 13 beginnt auf einem mit Keramikleisten 17.1 bis 17.4 bestückten Kasten 18, über dessen gekrümmter Oberfläche 19 die beiden Siebe 3, 4 zusammenlaufen und die erste Entwässerung stattfindet. Der Kasten 18 weist eingangs eine Auflautleiste 20 zur Siebstützung nach den Strahlauftreffpunkten 143, 144 auf. Der Kasten 18 kann, je nach Ausführungsform, zur Umgebung hin offen oder geschlossen, wie in Figur 1 dargestellt, ausgeführt sein. Bei einem geschlossenen Kasten 18 ist die Anwendung von Vakuum möglich. Es kann sich weiters in nicht dargestellter Ausführung auch um einzelne Keramikleisten handeln, die vorzugsweise auf Tragrippen befestigt sind.
Bei hohen Siebgeschwindigkeiten v (Pfeil) im Bereich von ≥ 900 m/min, vorzugsweise ≥ 1.204 m/min, insbesondere ≥ 1.744 m/min, treten bei dieser Ausführung zunehmend helle Flecken in der hergestellten Faserstoffbahn 2 auf, da die beim Strahleinschuss der Faserstoffsuspension 13 in den Stoffeinlaufspalt 10 eingeschleppte Luft 21, sowohl im Faserstoffsuspensionsstrahl 12 als auch in den Sieben 3, 4, nicht ausreichend durch die beiden Siebe 3, 4 entfernt werden kann. Ursächlich hierfür ist, dass die Luft 21 durch den sich im Kasten 18 angesammelten Wassersumpf 22 abgeführt werden muss. Die Erzeugung dieser hellen Flecken in der hergestellten Materialbahn 2 passiert hauptsächlich im initialen Entwässerungsbereich mit einer mittleren Feststoffkonzentration c der Faserstoffsuspension 13 von ≤ 4 %, vorzugsweise von ≤ 2,5 %.
Die Figur 2 zeigt eine weitere schematische Seitenteilansicht eines Doppelsiebformers 1 gemäß dem bekannten Stand der Technik.
Hinsichtlich des prinzipiellen Aufbaus dieses Doppelsiebformers 1 wird auf die Beschreibung des Doppelsiebformers 1 der Figur 1 verwiesen.
Die Impingementeinrichtung 9 umfasst dabei mehrere in Sieblaufrichtung S (Pfeil) nach der Brustwalze 7.1 angeordnete breite Keramikleisten 23 mit so genannten Foilrillen 24, wie sie beispielsweise aus der bereits genannten deutschen Offenlegungsschrift DE 100 84 722 T1 bekannt sind. Das mittels der Keramikleisten 23 aus der Faserstoffsuspension 13 ausgebrachte Siebwasser wird mittels einer Leiteinrichtung 25, insbesondere eines Leitblechs 25.1, über die Brustwalze 7.1 abgeführt. In Sieblaufrichtung S (Pfeil) nach den breiten Keramikleisten 23 ist ein mit einem Vakuum beaufschlagter Kasten 26 angeordnet, der wiederum mehrere Keramikleisten 27.1 bis 27.3 in bereits beschriebener Weise enthält.
Diese in Figur 2 dargestellte Ausführung arbeitet zwar ohne Wassersumpf, jedoch wird das Luft-Siebwasser-Gemisch im initialen Entwässerungsbereich nur unzureichend abgeführt. Zum Einen blockieren die breiten Keramikleisten auf einer erheblichen Teilstrecke im initialen Entwässerungsbereich das Auftreten von Luft und Siebwasser aus der Faserstoffsuspension, zum Anderen ist in den nicht blockierten, das heißt offenen Teilstrecken die Luftabfuhr nicht effizient. Des Weiteren können die Foilrillen 24 der Keramikleisten 23 selbst unter normalen Betriebsbedingungen mehr oder weniger schnell und stark verschmutzen. Die Erzeugung heller Flecken in der hergestellten Materialbahn 2 wird durch diese Ausführung im Regelfall begünstigt.
Die Figur 3 zeigt nunmehr eine schematische Seitenteilansicht einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Doppelsiebformers 1.
Hinsichtlich des prinzipiellen Aufbaus dieses Doppelsiebformers 1 wird wiederum auf die Beschreibung des Doppelsiebformers 1 der Figur 1 verwiesen.
Die Impingementeinrichfung 9 ist als ein Impingementschuh 9.1 ausgebildet, der einen Belag 28 mit mehreren in Sieblaufrichtung S (Pfeil) nacheinander und vorzugsweise parallel zueinander angeordneten Leisten 29.1 bis 29.6 mit dazwischen liegenden freien Entwässerungsöffnungen 30.1 bis 30.5 aufweist, die mit einer jeweils ortsfesten und offenen Oberfläche 31.1 bis 31.6 das umlaufende Sieb 3 berühren, und der einen umfassenden Kasten 32 aufweist, dessen Kastenboden 33 derart dicht an der in Sieblaufrichtung S (Pfeil) vorgeordneten Brustwalze 7.1 angeordnet ist, dass der Kastenboden 33 zumindest bereichsweise um die Brustwalze 7.1 herumgeführt ist. Die in der Figur 1 dargestellte Anzahl von Leisten weist lediglich exemplarischen Charakter auf; es können selbstverständlich mehr oder auch weniger Leisten ihre Verwendung finden. Die in Sieblaufrichtung S (Pfeil) erste Leiste 29.1 ist zudem als eine bekannte Auflaufleiste zur Stützung des Siebs 3 nach dem Strahlauftreffpunkt 143 abgebildet.
Der Kastenboden 33 weist einen - in vertikaler Richtung gesehen - höchsten Punkt B auf, der um eine vertikale Höhe Hv im Bereich von 10 bis 700 mm, vorzugsweise von 100 bis 400 mm, über dem Beginn der in Sieblaufrichtung S (Pfeil) ersten freien Entwässerungsöffnung 30.1 liegt.
Die Leisten 29.1 bis 29.6 weisen auflaufseitige Abstreifkanten 34.1 bis 34.6 auf, wobei die in Sieblaufrichtung S (Pfeil) zweite Leiste 29.2 und deren nachfolgende Leiste 29.3 bis 29.6 eine jeweilige Leitfläche 35.2 bis 35.6 aufweist, deren geometrisch lineare Verlängerung V29.2 bis V29.6 den Kastenboden 33 innenseitig nicht berührt.
Die jeweilige Leitfläche 35.2 bis 35.6 ist bevorzugt unter einem Winkel α ≤ 80°, vorzugsweise ≤ 60°, zur jeweiligen Sieblaufrichtung S (Pfeil) angeordnet und die Leisten 29.1 bis 29.6 weisen eine Breite B29.1 bis B29.6 (lediglich Angabe der Breite B29.4) ≤ 150 mm, vorzugsweise ≤ 100 mm, insbesondere ≤ 60 mm, auf.
In Ergänzung und/oder als Alternative kann die offene Oberfläche 31 des Impingementschuhs 9.1 zudem unterbrochene, maschinenbreite und quer zur Sieblaufrichtung S (Pfeil) ausgerichtete Schlitze, in Sieblaufrichtung S (Pfeil) ausgerichtete Fischgrätchenschlitze, Bohrungen und/oder andersartig geformte Öffnungen, insbesondere Durchbrüche, aufweisen.
Weiterhin weist der Impingementschuh 9.1 zwei gekrümmte Bereiche B1, B2 mit vorzugsweise unterschiedlichen Längen L1, L2 auf, deren Radien R1, R2 in Sieblaufrichtung S (Pfeil) jeweils einen größeren Wert aufweisen. Der Radius R1 des ersten Bereichs B1 weist einen Wert im Bereich von 0,6 bis 4 m, vorzugsweise von 1 bis 2 m, und der Radius R2 des zweiten Bereichs B2 weist einen Wert im Bereich von 2 bis 5 m, vorzugsweise von 3 m, auf, wohingegen die Länge L1 des ersten Bereichs B1 einen Wert im Bereich von 15 bis 150 mm, vorzugsweise von 70 bis 120 mm, und die Länge L2 des zweiten Bereichs B2 einen Wert im Bereich von 90 bis 250 mm aufweist. Selbstverständlich können auch mehrere Bereiche mit genannten Eigenschaften vorhanden sein.
Die freien Entwässerungsöffnungen 30.1 bis 30.5 weisen zudem unterschiedliche Größen auf, die vorzugsweise in Sieblaufrichtung S (Pfeil) betragsmäßig abnehmen.
Überdies ist der Impingementschuh 9.1 mittels mindestens einer nicht näher dargestellten, dem Fachmann jedoch bekannten Vakuumquelle mit einem Vakuum V ≥ 0,5 kPa, vorzugsweise ≥ 2 kPa, insbesondere ≥ 5 kPa, regel-/steuerbar besaugt und auf der dem Impingementschuh 9.1 gegenüberliegenden Seite der Doppelsiebstrecke 15 sind mehrere Leisten 36 angeordnet, die in bekannter Weise flexibel an das anliegende Sieb 4 anpressbar sind. Die flexibel anpressbaren Leisten 36 sind zumindest teilweise gegenüberliegend den freien Entwässerungsöffnungen 30.1 bis 30.5 angeordnet.
Die beiden Siebe 3, 4 weisen eine jeweilige Siebgeschwindigkeit v ≥ 1.500 m/min, vorzugsweise ≥ 1.700 m/min, auf und die Doppelsiebstrecke 15 ist unter einem Winkel β von 0° bis 90° zur Horizontalen H angeordnet. Der erfindungsgemäße Doppelsiebformer 1 kann also als Horizontal-, als Vertikal- oder als Schrägformer ausgebildet sein.
Zusammenfassend ist festzuhalten, dass durch die Erfindung ein Blattbildungssystem einer Maschine zur Herstellung einer fleckenfreien Faserstoffbahn mit einer sehr guten Formation auch bei hohen Geschwindigkeiten geschaffen wird.
Bezugszeichenliste
1
Doppelsiebformer
2
Faserstoffbahn
3, 4
Sieb
5, 6
Umfangsbereich
7, 8
Umlenkelement
7.1, 8.1
Brustwalze
9
Impingementeinrichtung
10
Stoffeinlaufspalt
11
Stoffauflauf
12
Faserstoffsuspensionsstrahl
13
Faserstoffsuspension
143, 144
Strahlauftreffpunkt
15
Doppelsiebstrecke
16
Formier- und Entwässerungselemente
17.1 bis 17.4
Keramikleiste
18
Kasten
19
Oberfläche
20
Auflaufleiste
21
Luft
22
Wassersumpf
23
Keramikleiste
24
Foilrille
25
Leiteinrichtung
25.1
Leitblech
26
Kasten
27.1 bis 27.3
Keramikleiste
28
Belag
29.1 bis 29.6
Leiste
29.1
Erste Leiste
30.1 bis 30.5
Entwässerungsöffnung
30.1
Erste Entwässerungsöffnung
31, 31.1 bis 31.6
Oberfläche
32
Kasten
33
Kastenboden
34.1 bis 34.6
Abstreifkante
35.2 bis 35.6
Leitfläche
36
Leiste
B
Punkt
B1, B2
Bereich
B29.1 bis B29.6
Breite
c
Mittlere Feststoffkonzentration
HV
Vertikale Höhe
L1, L2
Länge
R1, R2
Radius
S
Sieblaufrichtung (Pfeil)
V
Vakuum
v
Siebgeschwindigkeit (Pfeil)
V29.2 bis V29.6
Verlängerung
α
Winkel (Leitfläche)
β
Winkel (Doppelsiebstrecke)

Claims (15)

  1. Doppelsiebformer (1) einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn (2), insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn, mit zwei umlaufenden endlosen Sieben (3, 4), die beide über einen Umfangsbereich (5, 6) eines jeweiligen Umlenkelements (7, 8), insbesondere einer Brustwalze (7.1, 8.1), laufen, die danach zumindest bis zum Erreichen einer Impingementeinrichtung (9, 9.1) unter Bildung eines keilförmigen Stoffeinlaufspalts (10), der unmittelbar die mindestens eine von einem Stoffauflauf (11) als Faserstoffsuspensionsstrahl (12) ausgebrachte Faserstoffsuspension (13) bei Ausbildung jeweiliger Strahlauftreffpunkte (143, 144) auf den beiden Sieben (3, 4) aufnimmt, zusammenlaufen und die anschließend eine Doppelsiebstrecke (15) bilden, in welcher die beiden Siebe (3, 4) und die mindestens eine dazwischen liegende Faserstoffsuspension (13) über mehrere Formier- und Entwässerungselemente (16) geführt sind,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Impingementeinrichtung (9) als ein Impingementschuh (9.1) ausgebildet ist, der einen Belag (28) mit mehreren in Sieblaufrichtung (S) nacheinander angeordneten Leisten (29.1 bis 29.6) mit dazwischen liegenden freien Entwässerungsöffnungen (30.1 bis 30.5) aufweist, die mit einer jeweils ortsfesten und offenen Oberfläche (31.1 bis 31.6) das umlaufende Sieb (3) berühren, und der einen umfassenden Kasten (32) aufweist, dessen Kastenboden (33) derart dicht an der in Sieblaufrichtung (S) vorgeordneten Brustwalze (7.1) angeordnet ist, dass der Kastenboden (33) zumindest bereichsweise um die Brustwalze (7.1) herumgeführt ist.
  2. Doppelsiebformer (1) nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Kastenboden (33) einen - in vertikaler Richtung gesehen - höchsten Punkt (B) aufweist, der um eine vertikale Höhe (Hv) im Bereich von 10 bis 700 mm, vorzugsweise von 100 bis 400 mm, über dem Beginn der in Sieblaufrichtung (S) ersten freien Entwässerungsöffnung (30.1) liegt.
  3. Doppelsiebformer (1) nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Leisten (29.1 bis 29.6) auflaufseitige Abstreifkanten (34.1 bis 34.6) aufweisen, wobei die in Sieblaufrichtung (S) zweite und derer nachfolgende Leiste eine jeweilige Leitfläche (35.2 bis 35.6) aufweist, deren geometrisch lineare Verlängerung (V29.2 bis V29.6) den Kastenboden (33) innenseitig nicht berührt.
  4. Doppelsiebformer (1) nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Leitfläche (35.2 bis 35.6) unter einem Winkel (α) ≤ 80°, vorzugsweise ≤ 60°, zur jeweiligen Sieblaufrichtung (S) angeordnet ist.
  5. Doppelsiebformer (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Leisten (29.1 bis 29.6) eine Breite (B29.1 bis B29.6) ≤ 150 mm, vorzugsweise ≤ 100 mm, insbesondere kleiner ≤ 60 mm, aufweisen.
  6. Doppelsiebformer (1) nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass die offene Oberfläche (31) des Impingementschuhs (9.1) zudem unterbrochene, maschinenbreite und quer zur Sieblaufrichtung (S) ausgerichtete Schlitze, in Sieblaufrichtung (S) ausgerichtete Fischgrätchenschlitze, Bohrungen und/oder durch andersartig geformte Öffnungen aufweist.
  7. Doppelsiebformer (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Impingementschuh (9.1) mindestens eine, vorzugsweise zwei oder mehrere gekrümmte Bereiche (B1, B2) mit vorzugsweise unterschiedlichen Längen (L1, L2) aufweist, deren Radien (R1, R2) in Sieblaufrichtung (S) jeweils einen größeren Wert aufweisen.
  8. Doppelsiebformer (1) nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Radius (R1) des ersten Bereichs (B1) einen Wert im Bereich von 0,6 bis 4 m, vorzugsweise von 1 bis 2 m, und der Radius (R2) des zweiten Bereichs (B2) einen Wert im Bereich von 2 bis 5 m, vorzugsweise von 3 m, aufweist.
  9. Doppelsiebformer (1) nach Anspruch 7 oder 8,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Länge (L1) des ersten Bereichs (B1) einen Wert im Bereich von 15 bis 150 mm, vorzugsweise von 70 bis 120 mm, und die Länge (L2) des zweiten Bereichs (B2) einen Wert im Bereich von 90 bis 250 mm aufweist.
  10. Doppelsiebformer (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die freien Entwässerungsöffnungen (30.1 bis 30.5) unterschiedliche Größen aufweisen, die vorzugsweise in Sieblaufrichtung (S) betragsmäßig abnehmen.
  11. Doppelsiebformer (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Impingementschuh (9.1) mittels mindestens einer Vakuumquelle mit einem Vakuum (V) ≥ 0,5 kPa, vorzugsweise ≥ 2 kPa, insbesondere ≥ 5 kPa, regel-/steuerbar besaugt ist.
  12. Doppelsiebformer (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass auf der dem Impingementschuh (9.1) gegenüber liegenden Seite der Doppelsiebstrecke (15) mehrere Leisten (36) angeordnet sind, die flexibel an das anliegende Sieb (4) anpressbar sind.
  13. Doppelsiebformer (1) nach Anspruch 12,
    dadurch gekennzeichnet, dass die flexibel anpressbaren (36) Leisten zumindest teilweise gegenüberliegend den freien Entwässerungsöffnungen (30.1 bis 30.5) angeordnet sind.
  14. Doppelsiebformer (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Siebe (3, 4) eine jeweilige Siebgeschwindigkeit (v) ≥ 1.500 m/min, vorzugsweise ≥ 1.700 m/min, aufweisen.
  15. Doppelsiebformer (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Doppelsiebstrecke (15) unter einem Winkel (β) von 0° bis 90° zur Horizontalen (H) angeordnet ist.
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