Vorrichtung zur Entwässerung eines Stoff-Wasser-Gemisches

Abstract

 Vorrichtung zur Entwässerung eines Stoff-Wasser-Gemisches, insbesondere als Teil einer Papiermaschine, mit einer ersten Walze (1), insbesondere Formierwalze, und einer zweiten als offene Walze ausgebildeten Walze (2), insbesondere Brustwalze, deren Mantelflächen einander in einem Abstand (d) gegenüberliegen, einem ersten Sieb (3), welches um die erste Walze (1) herumgeführt ist, und einem zweiten Sieb (4), welches um die zweite Walze (2) und anschließend um die erste Walze (1) herumgeführt ist, so daß zwischen den Sieben (3, 4) ein Formierspalt (5) ausgebildet ist, und einer Vorrichtung zur Zuführung eines Stoff-Wasser-Gemischstrahles (6) zu dem Formierspalt (5). Durch die Vorrichtung wird die Entwässerung bei Doppelsiebformern verbessert.

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Entwässerung eines Stoff-Wasser-Gemisches, insbesondere als Teil einer Papiermaschine.

[0002] Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere sogenannte Doppelsiebformer, bei denen zwei über Walzen oder nicht mitbewegte Stützelemente geführte Siebe zwischen sich einen Spalt bilden, dem ein Strahl des Stoff-Wasser-Gemisches zugeführt wird. Doppelsiebentwässerungsvorrichtungen sind beispielsweise aus der DE 23 29 658, der US 2,911,039 und DE 1 461 162 bekannt. Eine weitere Entwässerungsvorrichtung ist aus der US 3,582,467 bekannt.

[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Eigenschaften einer derartigen Vorrichtung zu verbessern, insbesondere ihre Entwässerungskapazität zu erhöhen.

[0004] Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung zur Entwässerung eines Stoff-Wasser-Gemisches, insbesondere als Teil einer Papiermaschine, mit einer ersten Walze, insbesondere Formierwalze, und einer zweiten Walze, insbesondere Brustwalze, deren Mantelflächen einander in einem Abstand gegenüberliegen, einem ersten Sieb, welches um die erste Walze herumgeführt ist, und einem zweiten Sieb, welches um die zweite Walze und anschließend um die erste Walze herumgeführt ist, so daß zwischen den Sieben ein Formierspalt ausgebildet ist, und einer Vorrichtung zur Zuführung eines Stoff-Wasser-Gemischstrahles zu dem Formierspalt.

[0005] Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung wird vorteilhafterweise die Entwässerungskapazität erhöht. Ebenso ist die stabile Strahlaufnahme und -führung durch die besondere Siebanordnung vorteilhaft. Durch die Ausbildung der zweiten Walze als offene Walze wird eine initiale Entwässerung des Stoffstrahles bei der Strahlaufnahme und dadurch eine weitere Verbesserung der Entwässerung erreicht.

[0006] Als geeignet hat sich herausgestellt, wenn die Umschlingung der ersten Walze mit den beiden Sieben zwischen ca. 15° und ca. 130° beträgt. Besonders vorteilhaft ist eine Umschlingung von ca. 20° bis 110°.

[0007] Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird der Stoff-Wasser-Gemischstrahl als Freistrahl dem Spalt zugeführt. Dies hat sich ebenfalls zur Verbesserung der Entwässerung als vorteilhaft herausgestellt. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Dicke des Strahles zwischen ca. 20 mm und ca. 70 mm, insbesondere zwischen ca. 25 mm und ca. 50 mm beträgt.

[0008] Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung liegt die Auftrefflinie des Strahles auf der zweiten Walze vor der Ablauflinie des zweiten Siebes von der zweiten Walze. Hierdurch wird ein definierter Beginn des Formierspaltes geschaffen und der Einlauf des Stoffstrahles stabilisiert, da das Sieb im Auftreffbereich des Stoffstrahles durch die zweite Walze stabilisiert ist. Speziell bei dicken Stoffstrahlen ist der Impuls auf das Außensieb sehr groß, was ohne Stabilisierung zu lokalen Deformationen am Außensieb führen kann und die Papierqualität massiv nachteilig beeinflußt.

[0009] Ebenfalls bevorzugt ist es, wenn die mittlere Stoffdichte im Stoffauflauf ca. 0,15 % bis ca. 2,2 %, insbesondere ca. 0,2 % bis ca. 1,8 % beträgt. Dies hat sich zur Erzielung der erwünschten Papiereigenschaften als vorteilhaft herausgestellt.

[0010] Besonders bevorzugt ist es, wenn der Abstand der ersten Walze von der zweiten Walze das ca. 0,6-fache bis ca. 2-fache der Strahldicke beträgt. Auch dies hat sich zur Erzielung der gewünschten Papiereigenschaften als vorteilhaft herausgestellt.

[0011] Im siebumschlungenen Bereich der ersten Walze und/oder der zweiten Walze können insbesondere Saugzonen vorgesehen sein. Hierdurch kann die Führung und die Entwässerung des Stoffstrahles weiter verbessert werden.

[0012] Desweiteren können im nicht siebumschlungenen Bereich der erste Walze und/oder der zweiten Walze Blaszonen vorgesehen sein. Dadurch kann das Wasser gezielt abgeführt werden.

[0013] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. In schematischer Darstellung zeigt

Fig. 1

den Bereich des Formierspaltes einer erfindungsgemäßen Entwässerungsvorrichtung.

[0014] Es ist eine Formierwalze 1 als erste Walze und eine offene Brustwalze 2 als zweite Walze vorgesehen. Die Walzen 1 und 2 sind mit einem Abstand d ihrer Mantelflächen in Richtung der Pfeile I bzw. II drehbar gelagert.

[0015] Über die Formierwalze 1 ist ein erstes Sieb 3 in bekannter Weise endlos geführt, das sich aufgrund der Drehung der Formierwalze 1 gemäß Pfeil III mit dieser bewegt. Über die Brustwalze 2 ist ein zweites Sieb 4 geführt und anschließend um die Formierwalze 1 geschlungen. Das zweite Sieb 4 bewegt sich demnach zunächst gemäß Pfeil 4 zusammen mit der Brustwalze 2 und dann gemäß Pfeil 3 mit der Formierwalze 1.

[0016] Das erste Sieb 3 und das zweite Sieb 4 bilden zusammen zwischen der Formierwalze 1 und der Brustwalze 2 einen Formierspalt 5. Diesem Formierspalt 5 wird ein Stoffstrahl 6 gemäß Pfeil V zugeführt, der aus einem Stoff-Wasser-Gemisch besteht, welches entwässert werden soll. Der Stoffstrahl 6 wird dabei dem Formierspalt 5 als Freistrahl zugeführt. Der Stoffstrahl 6 weist eine Dicke b auf und trifft auf der Brustwalze 2 längs einer Auftrefflinie 7 auf, die in Zuführrichtung V des Stoffstrahles 6 gesehen vor der Ablauflinie 8 des zweiten Siebes 4 von der Walze 2 liegt. Dadurch trifft der Stoffstrahl 6 in einem durch die Brustwalze 2 stabilisierten Bereich des zweiten Siebes 4 auf und wird entsprechend stabil geführt.

[0017] In der Darstellung von Fig. 1 weist der Stoffstrahl 6 eine Dicke b auf, die größer ist als der Abstand d zwischen der Formierwalze 1 und der Brustwalze 2. Die Dicke b des Stoffstrahles 6 kann aber auch gleich groß oder größer sein als der Abstand d. Bevorzugt ist es, wenn der Abstand d der Formierwalze 1 von der Brustwalze 2 das ca. 0,6-fache bis ca. 2-fache der Strahldicke b beträgt. Ebenso ist es bevorzugt, wenn die Umschlingung der Formierwalze 1 mit den beiden Sieben 3 und 4 zwischen ca. 15° und ca. 180°, insbesondere ca. 20° bis 110° beträgt. Die Dicke b des Stoffstrahles 6 selbst beträgt bevorzugt zwischen ca. 20 mm und ca. 70 mm, insbesondere zwischen ca. 25 mm und ca. 50 mm. Die Stoffdichte des Stoff-Wasser-Gemisches beträgt im Stoffauflauf bevorzugt ca. 0,15 % bis ca. 2,2 %, insbesondere ca. 0,2 % bis ca. 1,8 %.

[0018] Nicht dargestellt sind Saugzonen, die im siebumschlungenen Bereich der Formierwalze 1 und/oder der Brustwalze 2 vorgesehen sein können. Ebenso sind Blaszonen nicht dargestellt, die in den nicht siebumschlungenen Bereichen der Formierwalze 1 und/oder der Brustwalze 2 vorgesehen sein können. Durch derartige Zonen wird einerseits die Führung und Entwässerung des Stoffstrahles verbessert und andererseits eine gezielte Wasserabführung gewährleistet.

[0019] Durch die dargestellte und beschriebene Vorrichtung wird eine besonders gute Entwässerung eines Stoff-Wasser-Gemisches mit einem Doppelsiebformer erreicht. Die Entwässerungskapazität ist durch Nutzung der erhöhten Entwässerungsgeschwindigkeit beim Auftreffen des Stoffstrahles 6 sowohl auf der Formierwalze 1 als auch auf der Brustwalze 2 erhöht. Zusätzlich wird durch diese Ausgestaltung ein Schöpfen an der Brustwalze, sogenannter Registerwalzeneffekt mit um die Walze umlaufendem Wasser, vermieden. Der Aufbau der Vorrichtung ist dennoch einfach.

[0020] Die offene Brustwalze 2 kann beispielsweise durch einen Wabenaufbau auf geschlossenem Walzenkörper hergestellt werden. Möglich ist außerdem ein Walzenaufbau mit oder ohne Schrumpfsieb. Desweiteren kann auch eine automatische Nachführung vorgesehen sein, durch welche der Abstand d zwischen Formierwalze 1 und Brustwalze 2 in Abhängigkeit von der Dicke b des Stoffstrahles 6 automatisch eingestellt wird.

Bezugszeichenliste

[0021] 

1

Formierwalze

2

Brustwalze

3

erstes Sieb

4

zweites Sieb

5

Formierspalt

6

Stoffstrahl

7

Auftrefflinie

8

Ablauflinie

I

Umlaufrichtung von 1

II

Umlaufrichtung von 2

III

Laufrichtung von 3 und 4

IV

Laufrichtung von 4

V

Zufuhrrichtung von 6

Ansprüche

1. Vorrichtung zur Entwässerung eines Stoff-Wasser-Gemisches, insbesondere als Teil einer Papiermaschine, mit einer ersten Walze (1), insbesondere Formierwalze, und einer zweiten als offene Walze ausgebildeten Walze (2), insbesondere Brustwalze, deren Mantelflächen einander in einem Abstand (d) gegenüberliegen, einem ersten Sieb (3), welches um die erste Walze (1) herumgeführt ist, und einem zweiten Sieb (4), welches um die zweite Walze (2) und anschließend um die erste Walze (1) herumgeführt ist, so daß zwischen den Sieben (3, 4) ein Formierspalt (5) ausgebildet ist, und einer Vorrichtung zur Zuführung eines Stoff-Wasser-Gemischstrahles (6) zu dem Formierspalt (5).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Umschlingung der ersten Walze (1) mit den beiden Sieben (3, 4) zwischen ca. 15° und ca. 130°, insbesondere ca. 20° bis ca. 110° beträgt.

3. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Stoff-Wasser-Gemischstrahl (6) als Freistrahl dem Formierspalt (5) zugeführt wird.

4. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Dicke (b) des Stoffstrahles (6) zwischen ca. 20 mm und ca. 70 mm, insbesondere zwischen ca. 25 mm und ca. 50 mm beträgt.

5. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Auftrefflinie (7) des Stoffstrahles (6) auf der zweiten Walze (2) vor der Ablauflinie (8) des zweiten Siebes (4) von der zweiten Walze (2) liegt.

6. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die mittlere Stoffdichte im Stoffauflauf ca. 0,15 % bis 2,2 %, insbesondere ca. 0,2 % bis ca. 1,8 % beträgt.

7. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet
daß der Abstand (d) der ersten Walze (1) von der zweiten Walze (2) das ca. 0,6-fache bis ca. 2-fache der Dicke (b) des Stoffstrahles (6) beträgt.

8. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß im siebumschlungenen Bereich der erste Walze (1) und/oder der zweiten Walze (2) Saugzonen vorgesehen sind.

9. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß im nicht siebumschlungenen Bereich der ersten Walze (1) und/oder der zweiten Walze (2) Blaszonen vorgesehen sind.

Zeichnung