WO1990015899A1

WO1990015899A1 - Verfahren zur entwässerung eines wasserhaltigen faservlieses auf langsieb-papiermaschinen und zugehörige entwässerungseinheit

Info

Publication number: WO1990015899A1
Application number: PCT/DE1990/000474
Authority: WO
Inventors: Heinz Braun; Wilfried Theermann
Original assignee: Gustav Reinhard & Co KG GmbH
Current assignee: Gustav Reinhard & Co KG GmbH
Priority date: 1989-06-21
Filing date: 1990-06-21
Publication date: 1990-12-27
Anticipated expiration: 1991-12-21
Also published as: CS310590A2; CS274937B2; EP0429621A1

Abstract

Zur Verbesserung der Entwässerung und zugleich zur Verbesserung der Qualität des fertigen Papieres is bei einem zugehörigen Verfahren zur Entwässerung eines wasserhaltigen Faservlieses auf Langsieb-Papiermaschinen, wobei das Faservlies auf einem ersten Langsiebabschnitt der Entwässerungseinheit zugeführt und auf einem Langsiebabschnitt von dort weitergeführt wird, während das Faservlies im Bereich zwischen diesen beiden Langsiebabschnitten mittels eines mittleren Langsiebabschnitts unter gleichzeitiger Abdeckung durch ein oberes Umlaufsieb gegen eine nach unten gerichtete Entwässerungsfläche eines innerhalb des Umlaufsiebs angeordneten Entwässerungskastens geführt und an dieser Entwässerungsfläche in Berührung vorbeigefürhrt wird, vorgesehen, daß das Faservlies im Bereich des mittleren Langsiebabschnitts an mindestens einer weiteren Entwässerungsfläche eines weiteren Entwässerungskastens vorbeigeführt wird, und zwar mit seiner von der ersten Entwässerungsfläche abgewandten Seite. Damit findet eine wechselseitige Entwässerung statt, die die Homogenität des Papieres begünstigt. Die Entwässerrungskästen sind dabei solche zur Vakuumentwässerung.

Description

Verfahren zur Entwässerung eines wasserhaltigen Faservlieses auf Langsieb-Papiermaschinen und zugehörige Entwässerungsein¬ heit

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entwässerung eines wasserhaltigen Faservlieses auf Langsieb-Papiermaschinen ge¬ mäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und eine Entwässerungs¬ einheit gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 6.

Das Verfahren bzw. die Entwässerungseinheit je der vorstehend bezeichneten Gattung ist bspw. aus der DE-OS 27 20 046 be¬ kannt. Bei der zur Durchführung dieses Verfahrens dienenden Entwässerungseinheit ist die Bodenplatte des Entwässerungska- stens als in sich starrer, nach unten ausgewölbter Schuh aus¬ gebildet. Der Abstand zwischen dem Langsieb und dem oberen Umlaufsieb im Bereich des mittleren Langsiebabschnitts ist also in Laufrichtung des Langsiebs gesehen nicht veränderlich oder anders ausgedrückt konstant. Da das auf dem Langsieb be- findliche wasserhaltige Faservlies während des Durchlaufs im Bereich des mittleren Langsiebabschnitts fortlaufend nach oben entwässert wird, nimmt die Schichtdicke des Faservlieses fortlaufend ab. Bei gleichbleibendem Abstand zwischen dem mittleren Langsiebabschnitt und dem oberen Umlaufsieb nimmt daher dann zugleich die Entwässerungswirkung ab. Für eine verfahrensökonomische Papierherstellung ist jedoch in allen Phasen der Entwässerung eine so weit wie nur möglich gehende Entwässerung anzustreben, um bei der nachfolgenden Trock¬ nungsphase mit einem möglichst geringen Energiebedarf ausko - men zu können.

Ein im Prinzip gleichartiger Sachverhalt hinsichtlich sowohl der Detailgestaltung als auch der Auswirkung ist bei dem Ver¬ fahren und der zugehörigen Entwässerungseinheit für Langsieb- Papiermaschinen gemäß DE-PS 29 51 183 festzustellen.

Zur Verbesserung der Entwässerung im Bereich des mittleren Langsiebabschnitts sind in Verbindung mit der Verwendung ei¬ nes innerhalb des oberen Umlaufsiebs abgeordneten Entwässe- rungskastens bereits als Widerlager dienende Elemente einge¬ setzt worden, die den mittleren Langsiebabschnitt von unten unterstützen, insbesondere um ein Ausweichen und Durchhängen des Langsiebs in diesem Bereich zu verhindern. So ist beispw. aus der DE-PS 31 53 305 eine Entwässerungseinheit bekannt, bei der quer zur Laufrichtung des Langsiebs verlaufende Stützelemente an der Unterseite des mittleren Langsiebab¬ schnitts vorgesehen sind, die sogar in Hδhenrichtung ver¬ stellbar sind. Mittels dieser Stützelemente werden der mitt- lere Langsiebabschnitt und das obere Umlaufsieb sowie ein zu¬ sätzlich vorgesehenes unteres Umlaufsieb nach oben ausge- wδlbt, so daß die beiden Umlaufsiebe im mittleren Langsiebab¬ schnitt eine Durchbiegung erfahren, die entgegengesetzt zu ihrer Durchbiegung auf den zugehörigen Umlenkwalzen gerichtet ist und damit beide Siebe in ihrer Lebensdauer beeinträch¬ tigt. Bei den von unten auf den mittleren Langsiebabschnitt einwirkenden Elementen handelt es sich um reine Stütz- bzw. Widerlagerelemente ohne jegliche eigene Entwässerungsfunk¬ tion.

Aus der DE-PS 34 06 217 ist ein Entwässerungsverfahren be¬ kannt, bei dem das Faservlies mittels einer Doppelsiebpartie an einem Entwässerungskasten vorbeigeführt wird, dem auf der anderen Seite der Siebe eine Führungsbahn gegenüberliegt, die aus dicht nebeneinander liegenden Leisten besteht. Diese Lei¬ sten sitzen mit ihrer siebabgewandten Seite auf einer elasti¬ schen Tragschicht und können einzeln und/oder in Gruppen Aus¬ lenkungen des Siebes folgen und bilden dabei ein Widerlager. In besonderer Ausführungsform ist zwar vorgesehen, daß die Leisten mit einem Hohlraum ausgestattet sind, der einen zur Siebseite hin offenen Saugschlitz aufweist. Durch den An¬ schluß des Hohlraums der einzelnen Leisten andererseits an eine Unterdruck erzeugende Einrichtung kann das von den Lei¬ sten gebildete Widerlager auch zum Entwässern eingesetzt wer- den. Die Entwässerung mittels der Leisten ist nur gleichzei¬ tig mit der Entwässerung des auf der anderen Siebseite gele¬ genen Entwässerungskastens möglich. Denn insbesondere bedingt durch die elastische Tragschicht unterhalb der Leisten eignet sich das von den Leisten gebildete Widerlager dann nicht zur Entwässerung des Faservlies, wenn auf der gegenüberliegenden Seite der Doppelsiebpartie kein Entwässerungskasten vorgese¬ hen ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Entwässerungs¬ verfahren der eingangs bezeichneten Gattung und die Entwässe¬ rungseinheit ebenfalls der eingangs bezeichneten Gattung je so auszubilden, daß neben einer Intensivierung der Entwässe¬ rung des Faservlies eine grundsätzlich verbesserte Qualität und eine insbesondere verbesserte Homogenität und Festigkeit des entwässerten Faservlies bzw. der später fertig getrockne¬ ten Papierbahn erreichbar sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß in verfahrentechnischer bzw. vorrichtungstechnischer Hinsicht durch die im kennzeich¬ nenden Teil des Patentanspruchs 1 bzw. 6 angegebenen Merkmale gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen in verfahrenstechnischer bzw. vorrichtungstechnischer Hinsicht sind aus den Unteransprüchen 2 bis 5 bzw. 7 bis 10 zu ersehen.

Durch die erfindungsgemäß vorgesehene Vorbeiführung des zu entwässernden Faservlieses an mindestens einer weiteren Ent- wässerungsfläche eines weiteren Entwässerungskastens, und zwar mit der von der ersten Entwässerungsfläche des ersten Entwässerungskastens abgewandten Seite des Faservlieses, ist jetzt die Möglichkeit geschaffen, das zu entwässernde Faser¬ vlies von beiden Seiten her zu entwässern. Damit wird in er- ster Linie der Weg der bei der Entwässerung abzuführenden Wasserpartikel innerhalb des Faservlieses verkürzt und die Entwässerung beschleunigt. Ein weiter wesentlicher Vorteil besteht aber darin, daß diese Beschleunigung der Entwässerung grundsätzlich eine konstruktive Verkürzung der Entwässerungs- partie einer Papiermaschine zuläßt. Im übrigen wird die Qua¬ lität des herzustellenden Papieres verbessert, weil durch die zweiseitige Entwässerung die "Zweiseitigkeit" des Papieres reduziert wird, d.h. Ober- und Unterseite des fertigen Pa¬ pieres in ihrer Struktur zueinander identischer ausfallen als bei einseitiger Entwässerung. Dies gilt auch für den Fein- und Füllstoffgehalt des Papieres gesehen von der Ober- und der Unterseite aus. Nicht zu übersehen ist im übrigen, daß eine bessere Verbindung (Vergautschung) bei mehrlagigen Pa- pieren erreichbar ist, so daß diese eine erheblich verbes¬ serte Spaltfestigkeit aufweisen.

Sofern das Faservlies an mehr als insgesamt zwei Entwässe¬ rungsflächen vorbeigeführt werden soll, sollte diese Vorbei- führung so ausgeführt werden, daß aufeinanderfolgend das Fa¬ servlies abwechselnd mit seiner oberen und seiner unteren Seite an einer Entwässerungsfläche vorbeigeführt wird. Hier¬ durch wird die Qualität der vorstehend erreichten Vorteile weiter verbessert.

Zu noch weiter gehender Qualitätssteigerung bzw. Steigerung der Wirksamkeit der Entwässerung empfiehlt es sich, die Vor¬ beiführung des Faservlieses an den Entwässerungsflächen gese¬ hen in Laufrichtung des Langsiebes unter zunehmender gegen- seitiger Annäherung von mittlerem Langsiebabschnitt und obe¬ ren Umlaufsieb auszuführen. Hierzu müssen die genannten Siebe lediglich so geführt werden, daß sie in Laufrichtung des Langsiebs gesehen unter Berücksichtigung der durch eine vor¬ ausgehende Entwässerungsphase erreichten "Verdünnung" des Fa- servlieses sich gegenseitig entsprechend annähern können, was vorrichtungstechnisch ohne weiteres dadurch erreichbar ist, daß die Entwässerungsflächen so hinsichtlich der Durchlauf¬ bahn des mittleren Langsiebabschnitts und des dort befindli¬ chen Abschnitts des oberen Umlaufsiebs angeordnet werden, daß die genannte gegenseitige Annäherung der Siebe eintritt, was ohne weiteres dadurch erreichbar ist, daß die aufeinander folgenden Entwässerungsflächen der aufeinander folgenden Ent¬ wässerungskästen jeweils näher zur Mittellinie der angespro¬ chenen Durchlaufbahn angeordnet werden.

Da während der horizontalen Führung des Faservlieses durch die Entwässerungspartie einer Papiermaschine grundsätzlich immer eine natürliche Tendenz zur Entwässerung nach unten be¬ steht, also die Entwässerung nach unten praktisch "leichter" ausführbar ist, empfiehlt es sich in Hinblick auf die oben angegebenen grundsätzlich erreichten Vorteile, das Faservlies mit seiner Oberseite an einer Entwässerungsfläche mehr vor¬ beizuführen als mit seiner Unterseite. Dies wiederum bedeutet in Hinblick auf die abwechselnd ober- und unterseitige Ent¬ wässerung des Faservlieses, daß das Faservlies am Anfang und am Ende der Entwässerungspartie oberseitig entwässert wird. Jedoch ist insbesondere eine noch weiter gehende Vergleich¬ mäßigung der fertigen Papierbahn erreichbar.

Andererseits besteht aber auch durchaus die Möglichkeit, das Faservlies ober- und unterseitig an gleich vielen Entwässe¬ rungsflächen vorbeizuführen, was insbesondere dann in Frage kommt, wenn es sich bei dem herzustellenden Papier um ein verhältnismäßig dünnes Papier handelt.

Beachtenswert ist schließlich, daß das erfindungsgemäße Ent¬ wässerungsverfahren, auch wenn vorstehend immer nur von Pa¬ pier gesprochen worden ist, selbstverständlich auch bei der Herstellung von Karton und Pappe anwendbar ist. Im übrigen spielt es keine Rolle, ob das zu entwässernde Faservlies ein solches mit oder ohne Kunststoffpartikel(n) bzw. -fasern ist.

Nachfolgend wird das erfindungsgemäße Verfahren anhand einer zugehörigen Entwässerungseinheit weiter verdeutlicht, die in der einzigen beigefügten Figur schematisch dargestellt ist.

Die einzige Figur zeigt schematisch in Seitenansicht die Ent¬ wässerungspartie einer Langsieb-Papiermaschine.

Das zu entwässernde Faservlies wird mittels eines mittleren Langsiebabschnitts 1 durch die Entwässerungspartie hindurch¬ geführt und ist dabei zugleich oberseitig durch ein oberes Umlaufsieb 2 abgedeckt. Die Transportrichtung des Faservlie- ses ist durch einen Pfeil 3 gekennzeichnet.

Die vor und hinter der dargestellten Entwässerungspartie lie¬ genden Teile der zugehörigen Papiermaschine sind herkömmli¬ cher Art, aus diesem Grunde nicht dargestellt und auch hier nicht weiter beschrieben.

Bei der dargestellten Ausführungsform sind innerhalb der Ent¬ wässerungspartie insgesamt sechs Entwässerungskästen, nämlich drei obere Entwässerungskästen 4a, 4b, 4c und drei untere Entwässerungskästen 5a, 5b, 5c, vorgesehen.

Wärend die unteren Entwässerungskästen 5a - 5c in gleichmäßi¬ ger Höhe innerhalb der Gestells 6 der Entwässerungspartie an- geordnet sind, sind die oberen Entwässerungskästen 4a - 4c in Hδhenrichtung verstellbar angeordnet. Durch diese verstell¬ bare Anordnung kann vorrichtungsseitig eine Annäherung von oberem Umlaufsieb 2 und mittlerem Langsiebabschnitt 1 gesehen in Laufrichtung 3 des Faservlieses erreicht werden.

Für die Entwässerungskästen 4 und 5 kommt eine Gestaltung wie bisher hinlänglich bekannt in Frage, weshalb hier keine De¬ taildarstellung aus der einzigen Figur ersichtlich ist. Es ist lediglich notwendig, daß eine Wasserabführung aus dem Fa- servlies durch die Bodenplatten 7 der Entwässerungskästen 4 und 5 möglich ist und die Entwässerungskästen solche zur Va¬ kuumentwässerung sind.

ERSATZBLATT

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Entwässerung eines wasserhaltigen Faservlie- ses auf Langsieb-Papiermaschinen, wobei das Faservlies auf einem im wesentlichen horizontalen ersten Langsiebabschnitt der Entwässerungseinheit zugeführt und auf einem im wesentli¬ chen horizontalen zweiten Langsiebabschnitt von dort weiter¬ geführt wird, während das Faservlies im Bereich zwischen dem ersten und dem zweiten Langsiebabschnitt mittels eines mitt¬ leren Langsiebabschnitts unter gleichzeitiger Abdeckung durch ein oberes Umlaufsieb gegen eine nach unten gerichtete Ent¬ wässerungsfläche eines innerhalb des Umlaufsiebs angeordneten Entwässerungskastens geführt und an dieser Entwasserungsflä- ehe in Berührung vorbeigeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Faservlies im Bereich des mittleren Langsiebab¬ schnitts und zugleich im Bereich des oberen Umlaufsiebes an mindestens einer weiteren Entwässerungsfläche eines weiteren Entwässerungskastens vorbeigeführt wird, und zwar mit seiner von der ersten Entwässerungsfläche abgewandten Seite, wobei alle Entwässerungskästen solche zur Vakuumentwässerung sind.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Vorbeiführung des Faservlieses an mehr als insgesamt zwei Entwässerungsflächen das Faservlies abwechselnd mit seiner oberen und seiner unteren Seite an jeweils einer Entwässe¬ rungsfläche berührend vorbeigeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Faservlies in Laufrichtung des Langsiebs gesehen fortschreitend unter zunehmender gegenseitiger Annäherung von mittlerem Langsiebabschnitt und oberem Umlaufsieb an den auf¬ einander folgenden Entwässerungsflächen der Entwässerungskä¬ sten berührend vorbeigeführt wird.

4. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, da¬ durch gekennzeichnet, daß das Faservlies oberseitig und un¬ terseitig an gleichviel Entwässerungsflächen berührend vorbeigeführt wird.

5. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, da¬ durch gekennzeichnet, daß das Faservlies oberseitig an einer Entwässerungsfläche mehr berührend vorbeigeführt wird als un- terseitig.

6. Entwässerungseinheit für Langsieb-Papiermaschinen zur Ent¬ wässerung eines wasserhaltigen Faservlieses, das auf einem im wesentlichen horizontalen ersten Langsiebabschnitt der Ent- wässerungseinheit zugeführt und auf einem im wesentlichen ho¬ rizontalen zweiten Langsiebabschnitt von dort weitergeführt wird, mit einem über Führungswalzen geführten oberen Umlauf- sieb, das zwischen den beiden Langsiebabschnitten zusammen mit einem mittleren Langsiebabschnitt auf eine nach unten ge- richtete Entwässerungsfläche eines innerhalb des oberen Um¬ laufsiebs angeordneten Entwässerungskastens zusammengeführt und an der in Laufrichtung des Langsiebs nach unten ausge- wδlbten Entwässerungsfläche diese berührend . vorbeiführbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb des mittleren Langsiebabschnitts (1) und zugleich im Bereich des oberen Um¬ laufsiebes mindestens ein weiterer Entwässerungskasten (5a, 5b, 5c) mit nach oben gerichteter Entwässerungsfläche (7) an¬ geordnet ist, wobei alle Entwässerungskästen solche zur Vaku- umentwässerungg sind.

7. Entwässerungseinheit nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich¬ net, daß bei Vorsehung von insgesamt mehr als zwei Entwässe¬ rungskästen diese so angeordnet sind, daß in Laufrichtung (3) des Langsiebs gesehen auf einen Entwässerungskasten (5a, 5b, 5c) mit nach unten gerichteter Entwässerungsfläche (7) ein Entwässerungskasten (4a, 4b, 4c) mit nach oben gerichteter Entwässerungsfläche (7) folgt und umgekehrt.

8. Entwässerungseinheit nach Anspruch 6 oder 7, dadurch ge- kennzeichnet, daß die in Laufrichtung (3) des Langsiebs gese¬ hen aufeinander folgenden Entwässerungskästen (4a, 5a, 4b, 5b, 4c, 5c) mit ihren Entwässerungsflächen (7) so hinsicht¬ lich der Durchlaufbahn des mittleren Langsiebabschnitts (1) und des dort befindlichen Abschnitts des oberen Umlaufsiebs (2) angeordnet sind, daß der mittlere Langsiebabschnitt (1) und der dort befindliche Abschnitt des oberen Umlaufsiebs (2) von Entwässerungskasten zu Entwässerungskasten fortschreitend einander zunehmend angenähert sind.

9. Entwässerungseinheit nach mindestens einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb und unterhalb des mittleren Langsiebabschnitts (1) gleichviele Entwasserungskä¬ sten (4a, 4b, 4c, 5a, 5b, 5c) angeordnet sind.

10. Entwässerungseinheit nach mindestens einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb des mittleren Langsiebabschnitts (1) ein Entwässerungskasten mehr angeord¬ net ist als unterhalb des mittleren Langsiebabschnitts (1) .

ER_SATZBLATT