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EP 1 024 224 B1 |
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EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Hinweis auf die Patenterteilung: |
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02.08.2006 Patentblatt 2006/31 |
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Anmeldetag: 20.12.1999 |
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Internationale Patentklassifikation (IPC):
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Verfahren und Vorrichtung zum Bilden einer Faserstoffbahn
Process and apparatus for making a fibrous web
Procédé et dispositif pour la fabrication d' une bande fibreuse
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Benannte Vertragsstaaten: |
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AT DE FI SE |
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Priorität: |
28.01.1999 DE 19903943
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Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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02.08.2000 Patentblatt 2000/31 |
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Patentinhaber: Voith Paper Patent GmbH |
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89522 Heidenheim (DE) |
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Erfinder: |
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- Halmschlager, Günter, Dr.
3500 Krems (AT)
- Bachler, Josef
3363 Ulmerfeld-Hausmening (AT)
- Merckens, Christoph
4311 Schwertberg (AT)
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Entgegenhaltungen: :
EP-A- 0 894 894
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WO-A-98/48110
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| Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bilden einer Faserstoffbahn, insbesondere
einer Papier- oder Kartonbahn, aus einer Faserstoffsuspension. Die Erfindung betrifft
außerdem eine Vorrichtung zum Durchführen dieses Verfahrens.
[0002] Ausgangspunkt der Erfindung ist die nicht vorveröffentlichte europäische Patentanmeldung
EP 0 894 894 A2, die ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bilden einer Faserstoffbahn,
insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn, aus einer Faserstoffsuspension offenbart.
Das offenbarte Verfahren umfasst dabei die folgenden Verfahrensschritte:
- man führt die Faserstoffsuspension zwischen zwei endlose, kontinuierlich umlaufende
poröse Bänder, z.B. Siebbänder, die miteinander eine Doppelbandzone bilden, worin
ein Teil der Suspensionsflüssigkeit durch die porösen Bänder hindurch entfernt wird,
so daß sich zwischen den Bändern die Faserstoffbahn bildet;
- das Entfernen der Suspensionsflüssigkeit erfolgt wenigstens teilweise dadurch, daß
man die sich bildende Faserstoffbahn, eingehüllt zwischen den Bändern, zwischen sogenannten
Gleichdruck-Entwässerungselementen hindurchführt; und
- im Bereich der Gleichdruck-Entwässerung wird der entstehenden Faserstoffbahn durch
wenigstens eines der Bänder hindurch ein Zusatzstoff zugegeben.
[0003] Als Zusatzstoff ist beispielsweise ein Farbstoff, ein Füllstoff, Leim oder ein Entwässerungshilfsmittel
vorgesehen.
[0004] Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Bahnbildungsverfahren
und die dazugehörende Vorrichtung dahingehend weiter zu entwickeln, daß gewisse Eigenschaften
der fertigen Faserstoffbahn verbessert werden.
[0005] Dabei sollen möglichst viele der nachfolgenden Forderungen erfüllt werden können:
- 1) Die sogenannte Zweiseitigkeit der Faserstoffbahn soll gezielt beeinflußt werden
können; d.h. man will entweder eine möglichst geringe Zweiseitigkeit (möglichst gleiche
Eigenschaften auf beiden Bahnseiten) erreichen; oder man will eine "gewollte Zweiseitigkeit"
herbeiführen, so daß die beiden Seiten der Faserstoffbahn unterschiedliche Eigenschaften
aufweisen.
- 2) Ein der Faserstoffbahn zugegebener Zusatzstoff soll in bestmöglicher Weise ausgenutzt
werden, d.h., beim weiteren Entwässern der Faserstoffbahn soll ein Wieder- Auswaschen
des Zusatzstoffes möglichst weitgehend verhindert werden.
- 3) Wenn die gebildete Faserstoffbahn mit einer anderen Faserstoffbahn zusammengeführt
wird, zwecks Herstellung eines mehrlagigen Produkts, so soll die sogenannte Spaltfestigkeit
zwischen den beiden Bahnen möglichst hoch sein.
- 4) Das Querprofil bestimmter Bahn-Eigenschaften soll beeinflußt werden können.
- 5) Die Intensität der Entwässerung soll beeinflußbar sein, beispielsweise in gewissen
Teilbereichen der Bahnbildungszone.
[0006] Diese Aufgabe wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren dadurch gelöst, dass die Zugabe
des Zusatzstoffes derart steuert oder regelt wird, daß in der gebildeten Faserstoffbahn
ein bestimmtes Verhältnis zwischen einem Gütegrad, z.B. Feinstoffgehalt, der Bahnoberseite
und diesem Gütegrad der Bahnunterseite erzielt wird.
[0007] In einer besonderen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird während des
kontinuierlichen Herstellungsprozesses auf beiden Seiten der laufenden Faserstoffbahn
(z.B. Papierbahn) eine bestimmte Eigenschaft kontinuierlich gemessen. Dadurch wird
kontinuierlich ermittelt, ob der gewünschte Grad der Zweiseitigkeit erzielt wird.
[0008] Wenn der Grad der Zweiseitigkeit von dem gewünschten Wert der Zweiseitigkeit (Soll-Wert)
abweicht, dann wird - vorzugsweise mit Hilfe eines geschlossenen Regelkreises - beispielsweise
der Volumenstrom und/oder der Druck des zuzugebenden Zusatzstoffes derart variiert,
daß in der entstehenden Faserstoffbahn die Zweiseitigkeit sich dem Soll-Wert annähert.
Durch Variieren des Druckes ist u.a. auch die Penetrationstiefe des Zusatzstoffes
gezielt steuerbar. Das führt zu einer Optimierung der Verteilung des Zusatzstoffes
in der Z-Richtung.
Weitere Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den vom Anspruch
1 abhängigen Ansprüchen angegeben. Ein besonders wichtiger weiterführender Gedanke
der Erfindung besteht darin, daß man als Zusatzstoff eine Fein-Faserstoff-Suspension
verwendet. Diese kann vorzugsweise aus der im Anfangsbereich der Doppelbandzone entfernten
Suspensionflüssigkeit, dem sogenannten Siebwasser, gewonnen werden. In diesem Falle
kann man auf einer der beiden Bahnseiten oder auf beiden Bahnseiten der Faserstoffbahn
einen bestimmten, z.B. besonders hohen Feinstoffgehalt herbeiführen. Die Höhe des
Feinstoffgehaltes ist beispielsweise wichtig für die Bedruckbarkeit der fertigen Faserstoffbahn.
In ähnlicher Weise ist es beim Herstellen eines mehrlagigen Produktes wichtig, daß
vor dem Zusammenführen zweier Faserstoffbahnen der Feinstoffgehalt der miteinander
in Kontakt kommenden Bahnseiten möglichst weitgehend erhöht worden ist. Andere mögliche
Zusatzstoffe sind: Füllstoffsuspension, Polymerlösung, Leim- oder Stärkelösung oder
ein z.B. örtlich zugegebener Farbstoff.
[0009] Für alle Ausführungsformen oder Anwendungsfälle des erfindungsgemäßen Verfahrens
gilt folgendes:
Der Ort der Zugabe des Zusatzstoffes ist in allen Fällen der Bereich der sogenannten
Gleichdruck-Entwässerung. Dies ist derjenige Bereich der Bahnbildung, in dem die Entwässerung
unter Anwendung eines im wesentlichen pulsationsfreien Entwässerungsdrukkes stattfindet.
Das bedeutet, daß in dem betreffenden Teil der Bahnbildungszone der Entwässerungsdruck
entweder im wesentlichen gleich bleibt oder sich wenigstens annähernd kontinuierlich
verändert, z.B. ansteigt. Eine solche Art der Entwässerung unterscheidet sich somit
von der meistens im Anfangsbereich der Bahnbildung angewandten Entwässerungsmethode,
bei der mit Hilfe sogenannter Formierleisten in der zwischen den Bändern noch vorhandenen
Suspension Druckpulsationen erzeugt werden. Dadurch will man erreichen, daß das Fasermaterial
während des Bahnbildungsvorganges möglichst gleichmäßig verteilt bleibt.
Ein besonderer Vorteil des Zugabeortes (für den Zusatzstoff) im Bereich der Gleichdruck-Entwässerung
besteht nun darin, daß man nach dem Zugeben des Zusatzstoffes die weitere Entwässerung
derart steuern kann, daß von dem zugegebenen Zusatzstoff möglichst wenig verlorengeht.
Dies gelingt beispielsweise dadurch, daß man den Zusatzstoff im Anfangsbereich oder
im mittleren Bereich der Gleichdruck-Entwässerungszone zugibt, und daß man hinter
der Zugabestelle die Intensität der weiteren Entwässerung auf der betreffenden Bahnseite
reduziert. Beispielsweise kann man die Entwässerung auf einer bestimmten Strecke ganz
unterbinden. Gleichzeitig kann man die Intensität der Entwässerung auf der gegenüberliegenden
Bahnseite erhöhen, beispielsweise durch Anwenden von Unterdruck und/oder dadurch,
daß man in einem bestimmten Bereich erhöhte Perforations-Querschnitte vorsieht.
[0010] Das Behindern der Entwässerung auf derjenigen Bahnseite, welcher der Zusatzstoff
zugegeben wurde, ist beispielsweise dadurch möglich, daß man in einem bestimmten Teilbereich
der Gleichdruck-Entwässerungszone ein geschlossenes, also nicht perforiertes Plattenelement
vorsieht oder dadurch, daß man einen Teil der Perforation absperrt, beispielsweise
mit Hilfe eines Druckluftpolsters. In jedem Fall wird erreicht, daß man mit einer
sehr hohen Retention der zugegebenen Zusatzstoffe rechnen kann. Im übrigen wird dank
der Erfindung auch erreicht, daß die von Anfang an in der Faserstoffsuspension vorhandenen
Fein- und/oder Füllstoffe zu einem höheren Prozentsatz als bisher in der sich bildenen
Faserstoffbahn zurückgehalten werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen,
daß man mit Hilfe von Gleichdruck-Entwässerungselementen unterschiedlicher Permeabilität
dafür sorgt, daß die Entwässerung durch das eine Band intensiver ist als diejenige
durch das andere Band. Im Extremfall kann man in einem bestimmten Bereich der Gleichdruck-Entwässerungszone
das Entfernen von Suspensionsflüssigkeit durch eines der beiden Bänder zumindest weitgehend
unterbinden, nämlich mit Hilfe eines wasserundurchlässigen Gleichdruck-Entwässerungselementes.
Das letztere sorgt dafür, daß auf dieser Seite der sich bildenden Faserstoffbahn die
mit der Faserstoff-Suspension herangeführten Fein- und/oder Füllstoffe nicht entweichen
können. Im Ergebnis erhält man eine Faserstoffbahn, die auf einer Bahnseite einen
erheblich höheren Anteil von Fein- und/oder Füllstoffen aufweist.
[0011] Die gestellte Aufgabe wird, ausgehend von einer Vorrichtung gemäß der eingangs erwähnten
Patentanmeldung, auch durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 16 gelöst.
Weitere Ausgestaltungen der Vorrichtung sind in den vom Anspruch 16 abhängigen Unteransprüchen
angegeben. Die Ansprüche 23 bis 26 betreffen eventuell vorteilhafte Maßnahmen zum
zusätzlichen Steuern der Entwässerungsintensität und zum möglichst gleichmäßigen Verteilen
des Fasermaterials; diese Maßnahmen sind auch unabhängig von denen des Anspruchs 1
anwendbar.
[0012] Zahlreiche weitere Möglichkeiten zur Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens
und der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in der eingangs erwähnten Patentanmeldung
EP0894894 enthalten. Es wird deshalb ausdrücklich darauf hingewiesen, daß alle in
dieser noch nicht veröffentlichten Anmeldung beschriebenen Merkmale mit den Merkmalen
der hier vorliegenden Anmeldung kombinierbar sind.
[0013] Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung
erläutert.
[0014] Die Figur 1 zeigt einen Doppelsiebformer mit einer Zusatzstoff-Zuführung in einer
schematischen Seitenansicht. Die Figur 1 A zeigt ein Detail aus Figur 1.
Die Figur 2 zeigt eine mögliche Abwandlung der Zusatzstoff-Zuführeinrichtung der Figur
1 in einer Schrägansicht.
Die Figur 3 zeigt einen Former zur Herstellung einer zwei-lagigen Faserstoffbahn.
Die Figur 4 zeigt eine abgewandelte Einzelheit aus Figur 3.
[0015] In Figur 1 erkennt man einen Stoffauflauf 1 (nur beispielhaft dargestellt als ein
Mehrschichten-Stoffauflauf), der einen Faserstoff-Suspensionsstrom in einen Zwickel
einschießt", der am Anfang einer Doppelsiebzone von zwei Siebbändern S1 und S2 gebildet
ist. Die beiden Siebbänder S1 und S2 laufen an dieser Stelle über eine Formiersaugwalze
10, die in der Schlaufe des Untersiebes S1 liegt. Das Obersieb S2 läuft von einer
Seibleitwalze 9 auf die Formierwalze und umschlingt diese im Bereich einer Formierzone
FZ. Dort können in der Schlaufe des Obersiebes S2 Formierleisten vorgesehen sein,
die jedoch in der Zeichnung weggelassen sind. In der Formierzone FZ beginnt das Bilden
einer Faserstoffbahn durch Entfernen von Suspensionsflüssigkeit durch die Siebe hindurch.
[0016] Die entfernte Suspensionsflüssigkeit strömt in bekannter Weise teils durch die Formierwalze
10, teils durch einen in der Schlaufe des Obersiebes befindlichen Auffangbehälter
27.
[0017] In Bahnlaufrichtung hinter der Formierzone FZ ist eine Gleichdruck-Entwässerungszone
GE vorgesehen, in der mehrere Gleichdruck-Entwässerungselemente 15,16 angeordnet sind.
Dies sind beispielsweise in Bahnlaufrichtung hintereinander angeordnete und miteinander
gelenkig verbundene Plattensegmente. Diese sind perforiert, um hierdurch das Abführen
weiterer Suspensionsflüssigkeit zu ermöglichen. Gemäß Figur 1 ist die Perforation
in allen Plattensegmenten im wesentlichen gleich ausgebildet. Abweichend hiervon kann
man jedoch die Perforationsdurchmesser und/oder die Anzahl der Perforationen von Segment
zu Segment unterschiedlich wählen. Anstelle von zylindrischen Bohrungen können konisch
sich erweiternde Bohrungen vorgesehen sein. Anstelle von senkrecht zur Siebebene angeordneten
Bohrungen können auch schräge Bohrungen vorgesehen werden. Ein Teil der Suspensionsflüssigkeit
kann auch durch den zwischen zwei benachbarten Plattensegmenten vorhandenen Spalt
abgeführt werden; siehe z.B. den Spalt zwischen den Plattensegmenten 16A und 16B.
Zur Steuerung der Entwässerungsintensität kann man die lichte Weite des genannten
Spaltes verändern durch Verschieben des Plattensegmentes 16B in Richtung des dargestellten
Doppelpfeiles. Die oberen Plattensegmente 15 und 15A sind mittels ihrer Gelenke an
einer Tragkonstruktion 8 befestigt. Die unteren Plattensegemente 16, 16A und 16B ruhen
dagen auf Pneumatikschläuchen 4. Der Innendruck in jedem der Pneumatikschläuche 4
ist individuell einstellbar, so daß jedes der Plattensegmente mit einer frei wählbaren
Kraft nachgiebig an die Innenseite des Untersiebes S1 andrückbar ist. Falls erforderlich,
kann man die Plattensegmente 15, 16 beispielsweise elektrisch beheizen, wie bei 20
schematisch angedeutet ist. Außerdem kann man, falls erforderlich, an die Plattensegmente
einen Schwingungserzeuger oder Oszillator anschließen (in der Zeichnung nicht dargestellt).
Am Ende der Doppelsiebzone befindet sich in bekannter Weise ein Trennsauger 13. Dieser
sorgt dafür, daß die gebildete Faserstoffbahn sich vom Obersieb S2 trennt und mit
dem Untersieb S1 weiterläuft, von dem die Bahn in bekannter Weise abgenommen und weiteren
Behandlungsstationen zugeführt wird.
[0018] Gemäß der Erfindung ist einem der mittleren, oberen Plattensegmente 15 ein insgesamt
mit 21 bezeichnete Zuführeinrichtung für einen Zusatzstoff vorgesehen. Diese Zuführeinrichtung
umfaßt einen Vorratsbehälter 22, falls erforderlich eine Pumpe 23, ein Steuerventil
24 und eine auf dem Plattensegment 15A angeordnete Verteilkammer 25 sowie dazugehörende
Rohrleitungen.
[0019] Falls erforderlich kann man dem Zusatzstoff zwischen dem Steuerventil 24 und der
Verteilkammer 25 aus einem Speicher 26 ein Treibmittel, z.B. Preßluft (vorzugsweise
erhitzt) oder Dampf zugeben, u. a. zwecks Steuerung der Penetrationstiefe. Abweichend
von Figur 1 kann das Plattensegment 15A, das unmittelbar auf die Zuführeinrichtung
21 folgt, geschlossen (ohne Perforation) ausgeführt werden. Die Figur 1A zeigt eine
Reinigungsvorrichtung in Form eines Spritzrohres 19, das entlang der Tragvorrichtung
8 hin und her verschiebbar ist.
[0020] Die Figur 2 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform der Zuführeinrichtung, insgesamt
mit 21A bezeichnet. Die Verteilkammer 25A ist über die Bahnbreite in zahlreiche Sektionen
unterteilt. In jede Sektion mündet eine Zuführleitung mit einem individuell steuerbaren
Steuerventil 24A. Falls wiederum das Zugeben eines Treibmittels aus einem Speicher
26A vorgesehen ist, wird dieses ebenfalls jeder Sektion über eine individuell steuerbare
Leitung zugeführt, entweder direkt in die betreffende Sektion der Verteilkammer 25A
oder in die Sektionsleitung stromabwärts von dem Steuerventil 24A. Man kann hierdurch
das Querprofil der einen oder anderen Bahneigenschaft beeinflussen, z.B. das Flächengewichts-
oder das Trockengehalts- oder das Aschegehalts-Querprofil.
[0021] Der Grundaufbau des in Figur 3 dargestellten Mehrlagen-Formers entspricht demjenigen
der Figur 1 der europaischen Patentanmeldung EP0851058 A2. Man erkennt ein Fourdrinier-Langsieb-Aggregat
31 mit einem etwa horizontal geführten Siebband 32 mit Laufrichtung gemäß Pfeil 33.
Auf dem Siebband 32 wird mittels eines Stoffauflaufes 34 und mit Hilfe mehrerer Entwässerungselemente
35 eine erste Faserstofflage gebildet. Zum Formen einer zweiten Faserstofflage ist
oberhalb des Aggregates 31 ein insgesamt mit 40 bezeichneter Doppelsiebformer angeordnet,
mit zwei Siebbändern 41 und 42, die miteinander eine Doppeisiebzone bilden. Diese
beginnt wiederum an einer Formierwalze 43. Im oberen Bereich dieser Formierwalze wird
mittels eines Stoffauflaufes 44 ein Fasersuspensionsstrom zwischen die Siebe 41 und
42 eingeschossen". Die beiden Siebe laufen zusammen mit der sich dazwischen bildenden
Faserstoffbahn von oben nach unten von der Formierwalze 43 ab; sie umschlingen danach
einen Entwässerungskasten 45, dessen Krümmung der Krümmung des Formierwalzenmantels
entgegengesetzt ist. Ein Wasserauffangbehälter ist mit 46 bezeichnet.
[0022] Danach laufen die beiden Siebe zwischen zwei plattenförmigen Gleichdruck-Entwässerungselementen
47 und 48 hindurch, wonach sich die beiden Siebbänder trennen. Hinter dem in der Schlaufe
des einen Siebbandes 41 angeordneten Entwässerungselement 47 ist ein Trennsauger 49
vorgesehen, so daß die gebildete zweite Faserstofflage mit dem Siebband 41 zur Gautschwalze
50 läuft. Diese bringt die beiden Faserstofflagen miteinander in Kontakt, so daß sie
zu einer zweilagigen Faserstoffbahn zusammengefügt werden. Diese zweilagige Faserstoffbahn
wird mittels eines weiteren Trennsaugers 36 vom Siebband 41 getrennt und läuft zusammen
mit dem Siebband 32 weiter, z.B. über einen Saugkasten 37 und eine Siebsaugwalze 38.
[0023] Danach wird die Faserstoffbahn in bekannter Weise mittels eines Filzbandes und einer
Abnahmewalze 39 vom Siebband 32 entfernt und einem nachfolgenden Aggregat (z.B. Pressenpartie
zugeführt).
Das plattenförmige Entwässerungselement 47 ist beispielsweise an einem Wasserauffangbehälter
47a befestigt; es hat teils zylindrische teils konisch sich erweiternde Perforationen.
Das in der Schlaufe des anderen Siebbandes 42 unterhalb der Formierwalze 43 angeordnete
plattenförmige Entwässerungselement 48 ruht - unter Zwischenschalten von Pneumatikschläuchen
- auf einem Wasserauffangbehälter 48a und kann dadurch mit einer einstellbaren Kraft
nachgiebig an die Innenseite des Siebbandes 42 angedrückt werden.
[0024] Ähnlich wie in Figur 1 ist wiederum eine Zuführeinrichtung 51 für einen Zusatztstoff
vorgesehen, umfassend einen Vorratsbehälter 52, eine Pumpe 53, ein Steuerventil 54
und eine Verteilkammer 55. Die letztere ist im Anfangsbereich der Gleichdruck-Entwässerungszone,
also am oberen Ende des plattenförmigen Entwässerungselementes 48 angeordnet. Dieses
ist gemäß Figur 3 auf seiner ganzen Länge perforiert. Es ist jedoch auch möglich,
daß unterhalb der Verteilkammer 55 die Platte 48 zumindest bereichsweise geschlossen
ist. Dadurch kann sichergestellt werden, daß der zugegebene Zusatzstoff möglichst
weitgehend in die sich bildende Faserstoffbahn eindringt und in dieser verbleibt.
Vorzugsweise wird als Zusatzstoff ein Fein-Faserstoff zugegeben. Dadurch wird die
Unterseite der im Doppelsiebformer gebildeten zweiten Faserstofflage mit Feinstoff
angereichert. Bei der auf dem Langsieb-Aggregat 31 gebildeten ersten Faserstofflage
hat die Oberseite einen relativen hohen Feinstoffgehalt, weil die Entwässerung nur
nach unten stattfindet.
Somit kommen an der Gautschwalze 50 diejenigen Seiten der beiden Faserstofflagen miteinander
in Kontakt, welche einen erhöhten Feinstoff-Gehalt aufweist. Im Ergebnis wird hierdurch
eine erhöhte Spaltfestigkeit des fertigen Mehrlagen-Produktes erzielt.
[0025] Eine mögliche Abwandlung der Bauweise gemäß Figur 3 ist in Figur 4 dargestellet.
Abweichend von Figur 3 ist in Figur 4 das in der Schlaufe des Siebbandes 42 unterhalb
der Formierwalze 43 angeordnete plattenförmige Gleichdruck-Entwässerungselement 48'
als geschlosse Platte ausgebildet, wobei auf eine Zuführeinrichtung für einen Zusatzstoff
verzichtet worden ist. Hier findet in der Gleichdruck-Entwässerungszone wiederum auf
der Unterseite der sich bildenden zweiten Faserstofflage eine Anreicherung von Feinstoff
statt, weil hier die Entwässerung nur durch die Perforation des anderen plattenförmigen
Entwässerungselementes 47 hindurch erfolgt. Das Ergebnis ist gleich oder ähnlich wie
bei der Ausführungsform gemäß Figur 3.
1. Verfahren zum Bilden einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn,
aus einer Faserstoffsuspension, mit den folgenden Verfahrenssch ritten:
a) man führt die Faserstoffsuspension zwischen zwei endlose, kontinuierlich umlaufende
poröse Bänder, z.B. Siebbänder (S1, S2), die miteinander eine Doppelbandzone bilden,
worin ein Teil der Suspensionsflüssigkeit durch die porösen Bänder hindurch entfernt
wird, so daß sich zwischen den Bändern die Faserstoffbahn bildet;
b) das Entfernen der Suspensionsflüssigkeit erfolgt wenigstens teilweise dadurch, daß man die sich bildende Faserstoffbahn, eingehüllt zwischen den Bändern, zwischen
sogenannten Gleichdruck-Entwässerungselementen (15, 16; 15A, 16A; 47, 48; 47, 48')
hindurchführt;
c) im Bereich der Gleichdruck-Entwässerung (GE) wird der entstehenden Faserstoffbahn
durch wenigstens eines der Bänder hindurch ein Zusatzstoff zugegeben; und
d) die Zugabe des Zusatzstoffes wird derart steuert oder regelt, daß in der gebildeten
Faserstoffbahn ein bestimmtes Verhältnis zwischen einem Gütegrad, z.B. Feinstoffgehalt,
der Bahnoberseite und diesem Gütegrad der Bahnunterseite erzielt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Zugabe des Zusatzstoffes derart steuert oder regelt, daß der genannte Gütegrad
auf beiden Seiten der Bahn wenigstens angenähert gleich ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Zugabe des Zusatzstoffes derart steuert oder regelt, daß der genannte Gütegrad
auf beiden Seiten der Bahn ungleich ist.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man den Volumenstrom des zuzugebenden Zusatzstoffes steuert oder regelt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man beim Zugeben des Zusatzstoffes den Druck desselben steuert oder regelt.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß man den Druck des Zusatzstoffes durch Zumischen eines Treibmittels, z.B. Preßluft,
Dampf oder dgl., steuert oder regelt.
7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Zugeben des Zusatzstoffes im Anfangsbereich oder im mittleren Bereich der Gleichdruck-Entwässerungszone
(GE) stattfindet.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß man auf der Seite der Zusatzstoffzugabe hinter der Zugabestelle die Intensität der
Entwässerung reduziert.
9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man als Zusatzstoff einen Fein-Faserstoff verwendet.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß man den Fein-Faserstoff aus der im Anfangsbereich der Doppelbandzone entfernten Suspensionsflüssigkeit,
z.B. Siebwasser, gewinnt.
11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß man die gebildete, noch feuchte Faserstoffbahn mit einer anderen Faserstoffbahn zwecks
Bildung einer mehrlagigen Faserstoffbahn zusammenführt.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Zusammenführen der Faserstoffbahnen derart erfolgt, daß Bahnseiten mit erhöhtem
Feinstoffgehalt miteinander in Kontakt gebracht werden.
13. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man den Zusatzstoff durch mehrere, über die Bahnbreite verteilte und individuell
steuerbare Sektionsleitungen dem Bereich der Gleichdruck-Entwässerung (GE) zuführt.
14. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man im Bereich der Gleichdruck-Entwässerung (GE) die durch das eine der beiden Bänder
stattfindende Entwässerung intensiver durchführt als die durch das andere Band stattfindende
Entwässerung, nämlich mit Hilfe von Gleichdruck-Entwässerungselementen (15, 16; 15A,
16A; 47, 48; 47, 48') unterschiedlicher Permeabilität, so daß auf den beiden Seiten
der gebildeten Faserstoffbahn unterschiedliche Gütegrade, z. B. Feinstoffgehalte,
erzielt werden.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß man zumindest in einem Teilbereich der Gleichdruck-Entwässerung das Entfernen von
Suspensionsflüssigkeit durch eines der beiden Bänder unterbindet, nämlich mit Hilfe
eines wasserundurchlässigen Gleichdruck-Entwässerungselementes.
16. Vorrichtung zum Bilden einer Faserstoffbahn, insbesondere einer 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) in der Doppelbandzone sind so genannte Gleichdruck-Entwässerungselemente (15, 16;
15A, 16A; 47, 48; 47, 48') vorgesehen, zwischen denen die Bänder mit der sich dazwischen
sich bildenden Faserstoffbahn in Kontakt mit den Entwässerungselementen (15, 16; 15A,
16A; 47, 48; 47, 48') hindurchlaufen;
c) wenigstens ein Teil der die Bänder stützenden Entwässerungselemente (15, 16; 15A,
16A; 47, 48; 47, 48') ist perforiert oder hat an der Fläche, die das Band berührt,
Ausnehmungen zum Aufnehmen von Suspensionsflüssigkeit, so daß das Entwässern unter
Anwendung eines im wesentlichen pulsationsfreien Entwässerungsdruckes stattfindet;
d) an wenigstens einem der Entwässerungselemente (15) ist eine Zuführeinrichtung (21;
21A) für einen Zusatzstoff vorgesehen; und
e) die Zuführeinrichtung (21; 21A) weist eine Steuer- oder Regeleinrichtung (24; 24A)
zum Variieren des Volumenstromes und/oder des Druckes des zuzugebenden Zusatzstoffes
auf.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführeinrichtung (21; 21A) einen Anschluß zum Zumischen eines Treibmittels,
z.B. Preßluft, Dampf oder der gleichen, aufweist.
18. Vorrichtung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführeinrichtung (21; 21A) für den Zusatzstoff im Anfangsbereich oder im mittleren
Bereich der Gleichdruck-Entwässerungszone (GE) angeordnet ist.
19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß - bezüglich der Bandlaufrichtung - hinter der Zuführeinrichtung (21; 21A) wenigstens
ein Gleichdruck-Entwässerungselement (15; 15A) angeordnet ist, welches zum Reduzieren
der Entwässerungsintensität geeignet ist, z.B. dadurch, daß es als nicht-perforierte Platte ausgebildet ist.
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführeinrichtung (21A) über die Bahnbreite in zahlreiche Sektionen unterteilt
ist und daß in jede Sektion eine individuell steuerbare Sektionsleitung zum Zuführen
einer Teilmenge des Zusatzstoffes einmündet.
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einem der Gleichdruck-Entwässerungselemente (15) eine vorzugsweise bewegliche,
insbesondere verschiebbare Reinigungsvorrichtung (19) zugeordnet ist.
22. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen zwei in Bahnlaufrichtung aufeinander folgenden Entwässerungselementen
(16B) variierbar ist, insbesondere durch Verschieben eines dieser Entwässerungselemente(16B).
23. Vorrichtung, insbesondere nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß in der Doppelbandzone an dem einen porösen Band ein plattenförmiges, vorzugsweise
perforiertes Entwässerungselement anliegt und daß gegenüber diesem an dem an deren
porösen Band mehrere Formationsleisten anliegen.
24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Formationsleisten - gemessen in Bahnlaufrichtung - unterschiedlich
ist.
25. Vorrichtung nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstände zwischen der Formationsleisten unterschiedlich sind.
26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß entweder das plattenförmige Entwässerungselement oder die Formationsleisten nachgiebig
an das betreffende Band andrückbar ist bzw. sind.
1. Process for making a fibrous web, in particular a paper or board web, from a fibrous
suspension, having the following process steps:
a) the fibrous suspension is led between two endless, continuously circulating porous
belts, for example wires (S1, S2), which form a twin-belt zone with each other, in
which part of the suspension liquid is removed through the porous belts, so that the
fibrous web is made between the belts,
b) the removal of the suspension liquid is carried out at least to some extent by
the fibrous web being made, enclosed between the belts, being led through between
what are known as equal pressure dewatering elements (15, 16; 15A, 16A; 47, 48; 47,
48');
c) in the region of the equal pressure dewatering (GE), an additive is added through
at least one of the belts to the fibrous web being made;
d) the addition of the additive is controlled or regulated in such a way that, in
the fibrous web made, a specific ratio is achieved between a quality level, for example
fines content, of the top side of the web and this quality level of the underside
of the web.
2. Process according to Claim 1, characterized in that the addition of the additive is controlled or regulated in such a way that the aforementioned
quality level is at least approximately the same on both sides of the web.
3. Process according to Claim 1, characterized in that the addition of the additive is controlled or regulated in such a way that the aforementioned
quality level is unequal on the two sides of the web.
4. Process according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the volume flow of the additive to be added is controlled or regulated.
5. Process according to one of Claims 1 to 4, characterized in that, during the addition of the additive, the pressure of the same is controlled or regulated.
6. Process according to Claim 5, characterized in that the pressure of the additive is controlled or regulated by admixing a propellant,
for example compressed air, steam or the like.
7. Process according to one of the preceding claims, characterized in that the addition of the additive is carried out in the initial region or in the central
region of the equal pressure dewatering zone (GE).
8. Process according to Claim 7, characterized in that, on the side of the addition of the additive, the intensity of the dewatering is
reduced after the addition point.
9. Process according to one of the preceding claims, characterized in that the additive used is a fine fibrous material.
10. Process according to Claim 9, characterized in that the fine fibrous material is obtained from the suspension liquid, for example white
water, removed in the initial region of the twin-belt zone.
11. Process according to Claim 9 or 10, characterized in that the still moist fibrous web made, is combined with another fibrous web for the purpose
of making a multi-layer fibrous web.
12. Process according to Claim 11, characterized in that the fibrous webs are combined in such a way that web sides with an increased fines
content are brought into contact with each other.
13. Process according to one of the preceding claims, characterized in that the additive is supplied to the region of the equal pressure dewatering (GE) through
a plurality of section lines that are distributed over the web width and can be controlled
individually.
14. Process according to one of the preceding claims, characterized in that, in the region of the equal pressure dewatering (GE), the dewatering taking place
through one of the two belts is carried out more intensively than the dewatering taking
place through the other belt, namely with the aid of equal pressure dewatering elements
(15, 16; 15A, 16A; 47, 48; 47, 48') with a different permeability, so that different
quality levels, for example fines contents, are achieved on the two sides of the fibrous
web made.
15. Process according to Claim 14, characterized in that, at least in a subregion of the equal pressure dewatering, the removal of suspension
liquid through one of the two belts is suppressed, namely with the aid of an equal
pressure dewatering element that is impermeable to water.
16. Apparatus for making a fibrous web, in particular a paper or board web, from a fibrous
suspension, having the following features:
a) two continuously circulating endless porous belts, for example wires (S1, S2) form
a twin-belt zone with each other to accommodate a suspension stream and to make the
fibrous web by means of removal of suspension liquid through the two belts;
b) provided in the twin-belt zone are what are known as equal pressure dewatering
elements (15, 16; 15A, 16A; 47, 48; 47, 48'), between which the belts run through
with the fibrous web being made between them in contact with the dewatering elements
(15, 16; 15A, 16A; 47, 48; 47, 48');
c) at least some of the dewatering elements (15, 16; 15A, 16A; 47, 48; 47, 48') supporting
the belts are perforated or, on the surface which contacts the belt, have recesses
to accommodate suspension liquid, so that the dewatering is carried out while applying
a substantially pulsation-free dewatering pressure;
d) a feed device (21; 21A) for an additive is provided on at least one of the dewatering
elements (15); and
e) the feed device (21; 21A) has a control or regulating device (24; 24A) for varying
the volume flow and/or the pressure of the additive to be added.
17. Apparatus according to Claim 16, characterized in that the feed device (21; 21A) has a connection for admixing a propellant, for example
compressed air, steam or the like.
18. Apparatus according to Claim 16 or 17, characterized in that the feed device (21; 21A) for the additive is arranged in the initial region or in
the central region of the equal pressure dewatering zone (GE).
19. Apparatus according to Claim 18, characterized in that, with respect to the belt running direction, after the feed device (21; 21A) there
is arranged at least one equal pressure dewatering element (15; 15A) which is suitable
for reducing the dewatering intensity, for example by being formed as an unperforated
plate.
20. Apparatus according to one of Claims 16 to 19, characterized in that the feed device (21A) is subdivided over the web width into numerous sections, and
in that an individually controllable section line for the supply of a partial amount of the
additive opens into each section.
21. Apparatus according to one of Claims 16 to 20, characterized in that at least one of the equal pressure dewatering elements (15) is assigned a cleaning
device (19) which can preferably be moved, in particular displaced.
22. Apparatus according to Claim 16, characterized in that the distance between two dewatering elements (16B) following each other in the web
running direction can be varied, in particular by displacing one of these dewatering
elements (16B).
23. Apparatus, in particular according to Claim 16, characterized in that, in the twin-belt zone, a plate-like, preferably perforated dewatering element rests
on the one porous belt, and in that, opposite the latter, a plurality of formation strips rest on the other porous belt.
24. Apparatus according to Claim 23, characterized in that the width of the formation strips, measured in the web running direction, is different.
25. Apparatus according to Claim 23 or 24, characterized in that the distances between the formation strips are different.
26. Apparatus according to one of Claims 23 to 25, characterized in that either the plate-like dewatering element or the formation strips can be pressed compliantly
onto the relevant belt.
1. Procédé de fabrication d'une nappe fibreuse, notamment d'une nappe de papier ou de
carton, constituée d'une suspension de fibres, comprenant les étapes de procédé suivantes
:
a) on guide la suspension de fibres entre deux bandes sans fin poreuses, entraînées
en continu, par exemple des tamis à bande (S1, S2), qui forment ensemble une zone
à double bande, une partie du liquide de la suspension étant éliminé à travers les
bandes poreuses, de sorte que la nappe fibreuse se forme entre les bandes ;
b) l'élimination du liquide de la suspension a lieu au moins en partie en ce que l'on
fait passer la nappe fibreuse en formation, enveloppée entre les bandes, entre ce
qu'on appelle des éléments d'égouttage à pression constante (15, 16 ; 15A, 16A ; 47,
48 ; 47, 48') ;
c) dans la région de l'égouttage à pression constante (GE), on ajoute un additif à
la nappe fibreuse en formation à travers au moins l'une des bandes ; et
d) l'ajout de l'additif est commandé ou régulé de telle sorte que dans la nappe fibreuse
formée l'on obtienne un rapport entre un niveau de qualité, par exemple une teneur
en fines, du côté supérieur de la nappe, et ce niveau de qualité du côté inférieur
de la nappe.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on commande ou régule l'ajout de l'additif de telle sorte que ledit niveau de qualité
soit au moins approximativement égal des deux côtés de la nappe.
3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on commande ou régule l'ajout de l'additif de telle sorte que ledit niveau de qualité
ne soit pas égal des deux côtés de la nappe.
4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'on commande ou régule le débit volumique de l'additif à ajouter.
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'on commande ou régule la pression lors de l'ajout de l'additif.
6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'on commande ou régule la pression de l'additif par mélange d'un agent gonflant,
par exemple de l'air de pressage, de la vapeur ou similaire.
7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'ajout de l'additif a lieu dans la région initiale ou dans la région centrale de
la zone d'égouttage à pression constante (GE).
8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'on réduit l'intensité de l'égouttage du côté de l'ajout d'additif derrière le point
d'ajout.
9. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on utilise comme additif une matière fibreuse fine.
10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'on obtient la matière fibreuse fine à partir du liquide de suspension éliminé de
la région initiale de la zone à double bande, par exemple de l'eau de tamisage.
11. Procédé selon la revendication 9 ou 10, caractérisé en ce que l'on assemble la nappe fibreuse formée encore humide avec une autre nappe fibreuse
afin de former une nappe fibreuse multicouche.
12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que l'assemblage des nappes fibreuses s'effectue de telle sorte que des côtés de la nappe
ayant une teneur en fines accrue soient amenés en contact l'un avec l'autre.
13. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on achemine l'additif à la région de l'égouttage à pression constante (GE) par
plusieurs conduites de section réparties sur la largeur de la nappe et pouvant être
commandées individuellement.
14. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que dans la région d'égouttage à pression constante (GE) l'on met en oeuvre de manière
plus intensive l'égouttage ayant lieu à travers l'une des deux bandes que l'égouttage
ayant lieu à travers l'autre bande, à savoir à l'aide d'éléments d'égouttage à pression
constante (15, 16 ; 15A, 16A ; 47, 48 ; 47, 48') de perméabilité différente, de sorte
que des deux côtés de la nappe fibreuse formée, on obtienne des niveaux de qualité
différents, par exemple des teneurs en fines différentes.
15. Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que l'on interrompt au moins dans une région partielle de l'égouttage à pression constante
l'élimination du liquide de la suspension à travers l'une des deux bandes, à savoir
à l'aide d'un élément d'égouttage à pression constante imperméable à l'eau.
16. Dispositif pour former une nappe fibreuse, notamment une nappe de papier ou de carton,
à partir d'une suspension de matière fibreuse, ayant les caractéristiques suivantes
:
a) deux bandes poreuses sans fin entraînées en continu, par exemple des tamis à bande
(S1, S2), forment ensemble une zone à double bande pour recevoir un courant de suspension
et pour former la nappe fibreuse en éliminant le liquide de la suspension à travers
les deux bandes ;
b) dans la zone à double bande, on prévoit des éléments dits d'égouttage à pression
constante (15, 16 ; 15A, 16A ; 47, 48 ; 47, 48'), entre lesquels les bandes avec la
nappe fibreuse en formation entre elles passent en contact avec les éléments d'égouttage
(15, 16 ; 15A, 16A ; 47, 48 ; 47, 48') ;
c) au moins une partie des éléments d'égouttage (15, 16 ; 15A, 16A ; 47, 48 ; 47,
48') supportant les bandes est perforée ou présente, sur la surface qui vient en contact
avec la nappe, des orifices pour recevoir le liquide de la suspension, de sorte que
l'égouttage ait lieu en utilisant une pression d'égouttage essentiellement sans pulsation
;
d) sur au moins l'un des éléments d'égouttage (15), on prévoit un dispositif d'alimentation
(21 ; 21A) pour un additif ; et
e) le dispositif d'alimentation (21 ; 21A) présente un dispositif de commande ou de
régulation (24 ; 24A) pour faire varier le débit volumique et/ou la pression de l'additif
à ajouter.
17. Dispositif selon la revendication 16, caractérisé en ce que le dispositif d'alimentation (21 ; 21A) présente un raccordement pour le mélange
d'un agent gonflant, par exemple de l'air de pressage, de la vapeur ou similaire.
18. Dispositif selon la revendication 16 ou 17, caractérisé en ce que le dispositif d'alimentation (21 ; 21A) pour l'additif est disposé dans la région
initiale ou dans la région centrale de la zone d'égouttage à pression constante (GE).
19. Dispositif selon la revendication 18, caractérisé en ce que - par rapport à la direction d'avance de la nappe - au moins un élément d'égouttage
à pression constante (15 ; 15A) est disposé derrière le dispositif d'alimentation
(21 ; 21A), lequel est approprié pour réduire l'intensité de l'égouttage, par exemple
par le fait qu'il est réalisé sous forme de plaque non perforée.
20. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 16 à 19, caractérisé en ce que le dispositif d'alimentation (21A) est divisé en de nombreuses sections sur la largeur
de la nappe, et en ce que dans chaque section débouche une conduite de section commandable individuellement
pour l'alimentation d'une quantité partielle de l'additif.
21. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 16 à 20, caractérisé en ce qu'un dispositif de nettoyage de préférence mobile, notamment coulissant (19), est associé
à au moins un des éléments d'égouttage à pression constante (15).
22. Dispositif selon la revendication 16, caractérisé en ce que la distance entre deux éléments d'égouttage (16B) successifs dans la direction d'avance
de la nappe peut varier, notamment en faisant coulisser l'un de ces éléments d'égouttage
(16B).
23. Dispositif, notamment selon la revendication 16, caractérisé en ce que dans la zone à double bande, un élément d'égouttage de préférence perforé en forme
de plaque s'applique contre l'une des bandes poreuses et en ce que plusieurs nervures de formation s'appliquent en face de celui-ci contre sa bande
poreuse.
24. Dispositif selon la revendication 23, caractérisé en ce que la largeur des nervures de formation - mesurée dans la direction d'avance de la nappe
- est différente.
25. Dispositif selon la revendication 23 ou 24, caractérisé en ce que les espacements entre les nervures de formation sont différents.
26. Dispositif selon la revendication 23 à 25, caractérisé en ce que soit l'élément d'égouttage en forme de plaque soit les nervures de formation peut
ou peuvent être pressé(es) de manière flexible contre la bande concernée.

