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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Faserstoffbahn,
insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn, aus mindestens einer
Faserstoffsuspension in einem Doppelsiebformer, mit einer einen
keilförmigen
Einlaufspalt aufweisenden Doppelsiebzone, die von zwei umlaufenden
endlosen Sieben zumindest streckenweise gebildet wird, von denen
das erste, über
eine vorzugsweise positionierbare Einlaufwalze geführte Sieb
in der Doppelsiebzone über
mehrere mit gegenseitigem Abstand starr an einem vorzugsweise bewegbaren
Entwässerungskasten
angeordnete Leisten geführt
wird und von denen das zweite Sieb in der Doppelsiebzone über mehrere
und gegenseitig der Leisten des vorzugsweise bewegbaren Entwässerungskastens
angeordnete Leisten geführt
wird, die mittels nachgiebiger Elemente abgestützt werden und die mit einer wählbaren
Kraft gegen das zweite Sieb angedrückt werden.
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Weiterhin
betrifft die Erfindung einen Doppelsiebformer einer Maschine zur
Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Papier- oder
Kartonbahn, aus mindestens einer Faserstoffsuspension, gemäß dem Oberbegriff
des unabhängigen
Patentanspruchs 13 und ein Blattbildungssystem einer Maschine zur
Herstellung einer vorzugsweise mehrlagigen Faserstoffbahn, insbesondere
Papier- oder Kartonbahn, aus mindestens einer Faserstoffsuspension
gemäß dem Oberbegriff
des unabhängigen
Patentanspruchs 32.
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Ein
derartiger in Fachkreisen unter der Bezeichnung „Hybridformer" bekannte Doppelsiebformer
ist beispielsweise in der deutschen Offenlegungsschrift
DE 40 02 304 A1 beschrieben.
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Dieser
Formertyp weist die Eigenschaft auf, dass der Eintritt, insbesondere
die Eintrittsbedingungen und die Eintrittsgeometrien, der Faserstoffsuspension
in die Doppelsiebzone im Bereich des Einlaufspalts von besonderer
Bedeutung sind. Schwerwiegende Störungen in der Blattbildung,
insbesondere auf der Oberseite der zu bildenden Faserstoffbahn,
werden häufig
an dieser Stelle verursacht. Ein Beispiel für derartige Störungen sind
helle Flecken.
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Es
ist zwar schon versucht worden, diese Störungen durch Verändern des
so genannten Einschneidewinkels zu reduzieren, die Wirkung dieser Maßnahme war
jedoch unter bestimmten Bedingungen, wie beispielsweise bei einer
zu hohen Turbulenz am Sieb, mehr als unbefriedigend. Der Einschneidewinkel
ist hierbei definitionsgemäß der Winkel,
in dem das erste Sieb an der Einschneidestelle in die auf dem zweiten
Sieb aufliegende Faserstoffsuspension einschneidet.
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Es
ist also Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren, einen Doppelsiebformer
und ein Blattbildungssystem der eingangs genannten Arten derart zu
verbessern, dass Störungen
insbesondere während
des initialen Blattbildungsprozesses im Bereich der Einschneidestelle
selbst unter schwierigen Bedingungen größtmöglich wirksam vermieden werden.
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Diese
Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass
im Bereich einer einstellbaren Einschneidestelle, in dem das erste
Sieb unter einem vorzugsweise einstellbaren Einschneidewinkel in
die auf dem zweiten Sieb aufliegende Faserstoffsuspension einschneidet,
mindestens ein örtlich
wirkender Entwässerungsimpuls
von Seiten des zweiten Siebs in die Faserstoffsuspension eingebracht
wird. Der Entwässerungsimpuls
ist zudem bevorzugt in seiner Amplitude einstellbar.
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Die
erfindungsgemäße Aufgabe
wird hiermit vollständig
gelöst.
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Durch
das Einbringen eines genannten Entwässerungsimpulses von Seiten
des zweiten Siebs in die Faserstoffsuspension wird die Entwässerung der
Faserstoffsuspension in diesem Bereich, nicht zuletzt durch ein
technologisch unterstütztes
Eintauchen des ersten Siebs in die Faserstoffsuspension, merklich
verbessert. Diese Verbesserung bewirkt nachgewiesenermaßen eine
wirksame Beseitigung der erwähnten
Störungen,
insbesondere der hellen Flecken. Zudem entsteht aufgrund der Unterstützung des
Eintauchens der Vorteil, dass eine höhere Betriebsgeschwindigkeit
ohne Blattbildungsstörungen bei
insgesamt verbesserten Qualitäten
erreichbar ist. Auch ist ein Betrieb des Doppelsiebformers selbst
bei hoher Turbulenz der Faserstoffsuspension im Bereich seiner Vorentwässerungsstrecke
und besonders vor dem Eintauchen möglich. Die am ersten Sieb und
der Faserstoffsuspension anliegende Grenzluftschicht wird überdies
mit Druck durch das erste Sieb entfernt und kann somit nicht in
die Faserstoffsuspension eindringen, was letztlich wiederum zu einer
verbesserten Qualität
derselben führt.
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In
einer ersten bevorzugten Ausführungsform
wird der Entwässerungsimpuls
direkt unterhalb der Einschneidestelle eingebracht. Dadurch kann
er gezielt und infolgedessen auch sehr effektiv eingebracht werden.
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Unter
Berücksichtung
von praktischen Aspekten wird der Entwässerungsimpuls bevorzugt von mindestens
einer beweglichen, insbesondere gegen das zweite Sieb positionierbaren
Leiste eingebracht. Diese Art der Einbringung des Entwässerungsimpulses
ist einerseits sehr effektiv und andererseits kostengünstig realisierbar.
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Sodass
die Einstellbarkeit der Amplitude des Entwässerungsimpulses bestmöglich gegeben
ist, wird die jeweilige bewegliche, insbesondere gegen das zweite
Sieb positionierbare Leiste bevorzugt mittels einer wählbaren
Kraft gegen das zweite Sieb angedrückt. Dabei wird die jeweilige
bewegliche, insbesondere gegen das zweite Sieb positionierbare Leiste
mit einer einstellbaren, vorzugsweise steuerbaren-/regelbaren Eintauchtiefe
in das zweite Sieb und damit in die Faserstoffsuspension eingedrückt. Idealerweise
wird dabei die jeweilige Leiste zudem individuell, das heißt unabhängig von
den anderen Leisten positioniert. Hierdurch kann der durch die Leiste
in die Faserstoffsuspension eingebrachte Druckimpuls gezielt beeinflusst,
ja sogar gesteuert/geregelt werden. Insgesamt ist damit eine größtmögliche Anwendungsflexibilität bei sich ändernden
Betriebsparametern gegeben.
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Damit
der erzeugte Entwässerungsimpuls eine
optimale Wirkung entfacht, wird die jeweilige bewegliche, insbesondere
gegen das zweite Sieb positionierbare Leiste bevorzugt mit einem
Anstelldruck im Bereich von 25 bis 500 mbar, vorzugsweise von 50
bis 300 mbar, gegen das zweite Sieb angedrückt. Diese Druckbereiche stellen
die gewünschte
Wirkung hinsichtlich der Impulserzeugung zur Entwässerung
fortwährend
sicher.
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Weiterhin
werden in bevorzugter Ausführung mehrere,
vorzugsweise bis zu fünf,
insbesondere drei bewegliche, insbesondere gegen das zweite Sieb
positionierbare Leisten mittels einer vorzugsweise jeweils wählbaren
Kraft gegen das zweite Sieb angedrückt, wobei vorzugsweise die
mittlere Leiste zur Einbringung des Entwässerungsimpulses verwendet
wird. Dadurch wird sichergestellt, dass bei unterschiedlichen Einschneidewinkeln
und somit unterschiedlichen Einschneidestellen jeweils optimale Betriebsbedingungen
im Hinblick auf die Druckimpulseinleitung herrschen. So bewirkt
bei drei vorhandenen beweglichen Leisten die erste Leiste eine Vorstabilisierung
des zweiten Siebs, die mittlere Leiste die Einbringung des definierten
und einstellbaren Entwässerungsimpulses
an der Einschneidestelle und die dritte und letzte Leiste eine Stabilisierung
des Sieblaufs zur ersten starr am Entwässerungskasten angeordneten
Leiste (Skimmerleiste) des vorzugsweise bewegbaren Entwässerungskastens
im ersten Sieb.
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Der
Entwässerungsimpuls
wird überdies
in günstiger
Weise von mindestens einer vorzugsweise gegenüber einem Formierkasten beweglichen,
insbesondere gegen das zweite Sieb positionierbaren Leiste eingebracht,
die auf dem gegen das zweite Sieb vorzugsweise positionierbaren
und vorzugsweise mittelbar wirkenden Formierkasten angeordnet ist. Dabei
wird die jeweilige bewegliche, insbesondere gegen das zweite Sieb
positionierbare Leiste überdies
bevorzugt mittels wenigstens eines nachgiebigen Elements auf dem
Formierkasten abgestützt
und mittels einer wählbaren
Kraft gegen das zweite Sieb angedrückt. Hierdurch kann der durch
die Leiste in die Faserstoffsuspension eingebrachte Druckimpuls gezielt
beeinflusst, ja sogar gesteuert/geregelt werden. Zudem wird unter
anderem auf praktikable Weise das Einbringen des definierten und
einstellbaren Entwässerungsimpulses
von Seiten des zweiten Siebs in die Faserstoffsuspension ermöglicht.
Insgesamt ist damit also eine größtmögliche Anwendungsflexibilität bei sich ändernden
Betriebsparametern gegeben.
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Im
Rahmen der Herstellung von möglichst vielen
Sorten bei verschiedensten Produktionsparametern im Doppelsiebformer
wird die Einlaufwalze bevorzugt derart positioniert, dass der einstellbare Einschneidewinkel
einen Betriebswert im Bereich von 0,2 bis 5°, vorzugsweise von 0,5 bis 2°, aufweist.
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Die
Leiste, der Formierkasten, die Einlaufwalze oder eine Auswahl der
Bauteile werden zum Zwecke der gewünschten Einbringung des Entwässerungsimpulses
im Bereich, vorzugsweise direkt unterhalb der einstellbaren Einschneidestelle
bevorzugt mittels mindestens Regelkreises positioniert, der zumindest
eine von einer Sollgröße beaufschlagte
Regeleinheit, einen Sensor zur Erfassung der einstellbaren Einschneidestelle,
je einen Sensor zur Erfassung des entsprechenden Bauteils und mehrere
mit einer jeweiligen Stellgröße beaufschlagbare
Aktuatoren für
die Bauteile umfasst.
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Die
erfindungsgemäße Aufgabe
wird bei einem Doppelsiebformer der eingangs genannten Art dadurch
gelöst,
dass im Bereich des Einlaufspalts der Doppelsiebzone, in dem das
erste Sieb unter einem vorzugsweise einstellbaren Einschneidewinkel an
einer einstellbaren Einschneidestelle ein die auf dem zweiten Sieb
aufliegende Faserstoffsuspension einschneidet, mindestens eine bewegliche,
insbesondere gegen das zweite Sieb positionierbare Leiste derart angeordnet
ist, dass im Bereich der einstellbaren Einschneidestelle des ersten
Siebs in die Faserstoffsuspension ein örtlich wirkender Entwässerungsimpuls
von Seiten des zweiten Siebs in die Faserstoffsuspension eingebracht
wird. Der Entwässerungsimpuls
ist zudem bevorzugt in seiner Amplitude einstellbar.
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Die
erfindungsgemäße Aufgabe
wird hiermit vollständig
gelöst.
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Die
Entwässerung
der Faserstoffsuspension wird in diesem Bereich, der vorzugsweise
direkt unterhalb der Einschneidestelle liegt, durch das Einbringen
des genannten Entwässerungsimpulses
von Seiten des zweiten Siebs in die Faserstoffsuspension merklich
verbessert. Es ergeben sich die bereits angeführten Vorteile der Erfindung.
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Weiterhin
weist die jeweilige bewegliche, insbesondere gegen das zweite Sieb
positionierbare Leiste bevorzugt eine einstellbare, vorzugsweise steuerbare-/regelbare Eintauchtiefe
in das zweite Sieb und damit in die Faserstoffsuspension auf, wobei
die jeweilige Leiste zudem frei, das heißt unabhängig von den anderen Leisten
positionierbar sein kann. Hierdurch kann der durch die Leiste in
die Faserstoffsuspension eingebrachte Druckimpuls gezielt beeinflusst,
ja sogar gesteuert/geregelt werden. Insgesamt ist damit eine größtmögliche Anwendungsflexibilität bei sich ändernden
Betriebsparametern gegeben.
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Damit
der erzeugte Entwässerungsimpuls eine
optimale Wirkung entfacht, weist die jeweilige bewegliche, insbesondere
gegen das zweite Sieb positionierbare Leiste in bevorzugter Ausführung einen Anstelldruck
im Bereich von 25 bis 500 mbar, vorzugsweise von 50 bis 300 mbar,
auf. Diese Druckbereiche stellen die gewünschte Wirkung hinsichtlich seiner
Impulserzeugung zur Entwässerung
fortwährend
sicher.
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Ferner
weisen zwei benachbarte und bewegliche, insbesondere gegen das zweite
Sieb positionierbare Leisten in idealer Weise einen Abstand im Bereich
von 50 bis 300 mm, vorzugsweise von 100 bis 250 mm, auf, wobei die
Abstände
zwischen zwei benachbarten und beweglichen, insbesondere gegen das
zweite Sieb positionierbaren Leisten gleich, annähernd gleich oder verschieden
sein können.
Die angegebenen Abstandsbereiche gewährleisten wesentlich eine geometrisch
und prozesstechnisch optimale Führung
des zweiten Siebs.
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In
weiterer günstiger
Ausführung
weist die jeweilige bewegliche, insbesondere gegen das zweite Sieb
positionierbare Leiste eine Wirkbreite im Bereich von 3 bis 50 mm,
vorzugsweise von 10 bis 30 mm, auf. Dabei können die vom zweiten Sieb berührten Wirkbreiten
mehrerer beweglicher, insbesondere gegen das zweite Sieb positionierbarer
Leisten gleich, annähernd
gleich oder verschieden sein. Diese Wirkbreitenbereiche stellen
unter anderem eine sichere Führung
des zweiten Siebs durch ausreichend große Führungsflächen sicher.
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Die
jeweilige bewegliche, insbesondere gegen das zweite Sieb positionierbare
Leiste weist bevorzugt einen Foilwinkel am zweiten Sieb im Bereich von
0 bis 3°,
vorzugsweise von 0,5 bis 2°,
auf, wobei die Foilwinkel am zweiten Sieb mehrerer beweglicher,
insbesondere gegen das zweite Sieb positionierbarer Leisten gleich,
annähernd
gleich oder verschieden sein können.
Durch diese Maßnahme
wird insbesondere in effizienter Weise Einfluss auf die Turbulenz
und damit auf die Formation der herzustellenden Faserstoffbahn genommen.
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In
einer ersten bevorzugten Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Doppelsiebformers sind
mehrere, vorzugsweise bis zu fünf,
insbesondere drei, vorzugsweise voneinander unabhängige und bewegliche,
insbesondere gegen das zweite Sieb positionierbare Leisten mittels
einer vorzugsweise jeweils wählbaren
Kraft gegen das zweite Sieb andrückbar,
wobei vorzugsweise die mittlere Leiste zur Einbringung des Entwässerungsimpulses
verwendet wird. Dadurch wird sichergestellt, dass bei unterschiedlichen
Einschneidewinkeln und somit unterschiedlichen Einschneidestellen
jeweils optimale Betriebsbedingungen im Hinblick auf die Druckimpulseinleitung
herrschen. So bewirkt, wie bereits erwähnt, bei drei vorhandenen beweglichen
Leisten die erste Leiste eine Vorstabilisierung des zweiten Siebs, die
mittlere Leiste die Einbringung des definierten und einstellbaren
Entwässerungsimpulses
an der Einschneidestelle und die dritte und letzte Leiste eine Stabilisierung
des Sieblaufs zur ersten starr am Entwässerungskasten angeordneten
Leiste (Skimmerleiste) des vorzugsweise bewegbaren Entwässerungskastens
im ersten Sieb.
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Zum
Zwecke stabiler Betriebsverhältnisse
ist die mindestens eine vorzugsweise gegenüber einem Formierkasten bewegliche,
insbesondere gegen das zweite Sieb positionierbare Leiste auf dem
gegen das zweite Sieb vorzugsweise positionierbaren und vorzugsweise
mittelbar wirkenden Formierkasten angeordnet. Der Formierkasten
verleiht dem System dabei ein gewisses Maß an Stabilität und Reproduzierbarkeit.
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Von
Vorteil ist hierbei, wenn die jeweilige bewegliche, insbesondere
gegen das zweite Sieb positionierbare Leiste mittels wenigstens
eines nachgiebigen Elements auf dem Formierkasten abgestützt und
mittels einer wählbaren
Kraft gegen das zweite Sieb andrückbar
ist.
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Für notwendige
Prozessänderungen,
insbesondere Sortenwechsel, samt einhergehender sich ändernder
Produktionsparameter, wie beispielsweise Flächengewicht und dergleichen,
ist vorgesehen, dass die das erste Sieb führende Einlaufwalze zum Zwecke
der Positionierung der einstellbaren Einschneidestelle und damit
zur Einstellung des einstellbaren Einschneidewinkels frei positionierbar
ist. Somit kann auf Änderungen
der Schichthöhe
und der Turbulenz vor der Doppelsiebzone beziehungsweise im Bereich
des Einlaufsspalts schnell, kostengünstig und präzise reagiert
werden.
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Damit
möglichst
viele Sorten bei verschiedensten Produktionsparametern im Doppelsiebformer
hergestellt werden können,
ist die Einlaufwalze derart positionierbar angeordnet, dass der
einstellbare Einschneidewinkel einen Betriebswert im Bereich von
0,2 bis 5°,
vorzugsweise von 0,5 bis 2°,
aufweist.
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Auch
ist die erste Leiste des vorzugsweise bewegbaren Entwässerungskastens
bevorzugt ein Teil einer einen vorzugsweise einstellbaren Skimmerkanal
aufweisenden Skimmereinrichtung. Diese Skimmereinrichtung bewirkt
unter anderem eine schnelle, sichere und effiziente Abführung des
aus dem ersten Sieb oberseitig ausgetretenen Siebwassers.
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In
bevorzugter praktischer Ausführung
ist weiterhin vorgesehen, dass die Positionierung der Leiste, des
Formierkastens, der Einlaufwalze und/oder einer Auswahl der Bauteile
mittels mindestens eines Regelkreises erfolgt, der zumindest eine von
einer Sollgröße beaufschlagte
Regeleinheit, einen Sensor zur Erfassung der einstellbaren Einschneidestelle
und mehrere mit einer jeweiligen Stellgröße beaufschlagbare Aktuatoren
umfasst. Dies stellt selbst während
des Betriebs der Maschine zur Herstellung der Faserstoffbahn eine
stets optimale Einstellung des Doppelsiebformers dar. Der mindestens
eine Aktuator ist bevorzugt ein Stellantrieb zur Verschiebung der
Leiste, das nachgiebige Element für die Leiste, ein Stellantrieb
für den
Formierkasten und/oder ein Stellantrieb für die Einlaufwalze ist.
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Das
erfindungsgemäße Blattbildungssystem einer
Maschine zur Herstellung einer vorzugsweise mehrlagigen Faserstoffbahn,
insbesondere Papier- oder Kartonbahn, aus mindestens einer Faserstoffsuspension,
mit mindestens einem Stoffauflauf, der eine Stoffauflaufdüse aufweist,
und mit mindestens einem dem Stoffauflauf nachgeordneten Doppelsiebformer,
zeichnet sich dadurch aus, dass in der Stoffauflaufdüse mindestens
eine Lamelle zwecks Beeinflussung und Verbesserung der Strahlqualität angeordnet
ist und dass der Doppelsiebformer gemäß der Erfindung ausgebildet
ist.
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Sowohl
das Blattbildungssystem als auch das Verfahren gemäß der vorliegenden
Erfindung weisen die bereits genannten erfindungsgemäßen Vorteile
auf.
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Weitere
Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und der
nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme
auf die Zeichnung.
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Es
zeigen
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1 eine
schematische und geschnittene Seitenansicht eines Anfangsbereichs
einer Doppelsiebzone eines erfindungsgemäßen Doppelsiebformers;
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2 eine
schematische Detailansicht Z der 1;
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3 eine
schematische und geschnittene Seitenansicht des erweiterten Anfangsbereichs
der Doppelsiebzone des erfindungsgemäßen Doppelsiebformers der 1 samt
Regelungskonzept; und
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4 eine
schematische und geschnittene Darstellung eines Blattbildungssystems
mit einem Stoffauflauf und einem erfindungsgemäßen Doppelsiebformer.
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Die 1 zeigt
eine schematische und geschnittene Seitenansicht eines Anfangsbereichs
einer Doppelsiebzone 2 eines Doppelsiebformers 1.
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Der
Doppelsiebformer 1 ist Teil einer nicht weiters dargestellten
Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer
Papier- oder Kartonbahn, aus mindestens einer Faserstoffsuspension 3.
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Er
umfasst zwei umlaufende endlose Siebe, ein erstes Sieb 4,
welches auch als Obersieb bezeichnet wird, und ein zweites Sieb 5,
welches auch als Untersieb oder Tragsieb bezeichnet wird. Die Siebe 4, 5 bilden
zumindest streckenweise miteinander die Doppelsiebzone 2,
die einen keilförmigen
Einlaufspalt 6 für
die Faserstoffsuspension 3 aufweist. Die nicht dargestellte
Einbringung der Faserstoffsuspension 3 erfolgt gemäß der Darstellung
in 4 mittels mindestens eines bekannten Stoffauflaufs 30,
dessen Stoffauflaufdüse 31 überdies
mit mindestens einer Lamelle 32 zwecks Beeinflussung und
Verbesserung der Strahlqualität
versehen sein kann.
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In
der Doppelsiebzone
2 läuft
das erste, über eine
nicht dargestellte Einlaufwalze
7 geführte Sieb
4 über mehrere
Leisten
8, die mit gegenseitigem Abstand A
8 starr
an einem Entwässerungskasten
9 angeordnet
sind. Dabei können
die Leisten
8 unterschiedliche Dimensionen aufweisen, die
gegenseitigen Abstände
A
8 können
zumindest teilweise unterschiedliche Werte annehmen und der Entwässerungskasten
9 kann
insbesondere als ein dem Fachmann bekannter Obersiebsaugkasten ausgeführt sein.
Die Leisten
8 können überdies – quer zur
Sieblaufrichtung S (Pfeil) gesehen – entlang einer geraden, gekrümmten oder
geraden und gekrümmten
Linie angeordnet sein, wobei im Falle einer Krümmung der Krümmungsradius
bevorzugt im Bereich von 1 bis 15 m, vorzugsweise von 2 bis 10 m,
liegt. Weiterhin ist der Entwässerungskasten
9 zur
Einstellung der Penetrationstiefe h
1 über die
Höhenrichtung
H (Doppelpfeil) bewegbar gelagert, wie dies beispielsweise in der
deutschen Offenlegungsschrift
DE 40 05 420 A1 dargelegt ist. Mit einer
möglichen
Bewegung des Entwässerungskastens
9 werden
auch die an ihm starr angeordneten Leisten
8 vektoriell
identisch bewegt, wobei die Bewegung zumindest eine lineare und/oder
rotatorische Bewegungskomponente aufweisen kann. Zudem ist auch
eine kombinierte Bewegung, vorzugsweise aus einer Bewegung in Höhenrichtung
und in Sieblaufrichtung S (Pfeil), möglich.
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Weiterhin
läuft in
der Doppelsiebzone 2 das zweite Sieb 5 über mehrere
durch Pfeile angedeutete bewegliche Leisten 10, die gegenseitig
der Leisten 8 des Entwässerungskastens 9 auf
einem Mittel 11 angeordnet sind. Das Mittel 11 kann
beispielsweise eine Trägerkonstruktion
oder ähnliches
sein. Die Leisten 10 sind mittels nachgiebiger Elemente 12 im
Bezug zum Mittel 11 beweglich abgestützt und mit einer wählbaren
Kraft K12 (Pfeil) so flexibel gegen das
zweite Sieb 5 andrückbar
und somit entsprechend auch positionierbar. Die nachgiebigen Elemente 12 können in
bekannter Weise Federn, pneumatische Druckkissen oder dergleichen
sein.
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Im
Bereich des Einlaufspalts 6 der Doppelsiebzone 2,
in dem das erste Sieb 4 unter einem einstellbaren Einschneidewinkel
alpha an einer einstellbaren Einschneidestelle E in die auf dem
zweiten Sieb 5 aufliegende und eine Faserstoffsuspensionshöhe H0 aufweisende Faserstoffsuspension 3 einschneidet,
mindestens eine bewegliche, insbesondere gegen das zweite Sieb 5 positionierbare
Leiste 13.2 derart angeordnet ist, dass im Bereich, vorzugsweise
direkt unterhalb der einstellbaren Einschneidestelle E des ersten
Siebs 4 in die Faserstoffsuspension 3 ein örtlich wirkender
und in seiner Amplitude vorzugsweise einstellbarer Entwässerungsimpuls
IE von Seiten des zweiten Siebs 5 in
die Faserstoffsuspension 3 eingebracht wird. Der Bereich
der Einbringung des vorzugsweise einstellbaren Entwässerungsimpulses
IE umfasst dabei definitionsgemäß die Einschneidestelle
E +/– 35
mm, das heißt
35 mm in Sieblaufrichtung S (Pfeil) und 35 mm entgegen der Sieblaufrichtung
S (Pfeil). In der dargestellten Ausführung sind insgesamt drei Leisten 13.1, 13.2 und 13.3 vorhanden,
wobei die mittlere Leiste 13.2 zur Einbringung des Entwässerungsimpulses
IE in die Faserstoffsuspension 3 verwendet
wird.
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Verfahrensmäßig wird
also im Bereich der einstellbaren Einschneidestelle E, in dem das
erste Sieb 4 unter einem vorzugsweise einstellbaren Einschneidewinkel
alpha in die auf dem zweiten Sieb 5 aufliegende Faserstoffsuspension 3 einschneidet, ein örtlich wirkender
Entwässerungsimpuls
IE von Seiten des zweiten Siebs 5 in
die Faserstoffsuspension (3) eingebracht.
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Die
jeweilige Positionierbarkeit der Leisten 13.1, 13.2 und 13.3 ist
durch die entsprechenden Bewegungsdoppelpfeile A und B dargestellt.
Der Bewegungsdoppelpfeil A stellt beispielsweise die mögliche und
zugleich bevorzugte Verschiebung der entsprechenden Leiste 13.1, 13.2,
und 13.3 in Sieblaufrichtung S (Pfeil) dar, wohingegen
der Bewegungsdoppelpfeil B die mögliche
Positionierung der entsprechenden Leiste 13.1, 13.2 und 13.3 zum
zweiten Sieb 5 hin darstellt (vergleiche 2).
Die Verschiebung der entsprechenden Leiste 13.1, 13.2 und 13.3 in Sieblaufrichtung
S (Pfeil) erfolgt beispielsweise mittels eines lediglich schematisch
für die
Leiste 13.2 angedeuteten Stellantrieb 14, wohingegen
die Positionierung der entsprechenden Leiste 13.1, 13.2 und 13.3 zum
zweiten Sieb 5 hin wiederum mittels eines lediglich schematisch
angedeuteten nachgiebigen Elements 15 erfolgt. Der jeweilige
Stellantrieb 14 kann beispielsweise einen Elektromotor,
eine pneumatische und/oder hydraulische Verstelleinheit umfassen.
Die nachgiebigen Elemente 15 können in bekannter Weise wiederum
Federn, pneumatische Druckkissen oder dergleichen sein. Die jeweilige Leiste 13.1, 13.2 und 13.3 ist
somit mittels einer vorzugsweise wählbaren Kraft K15 gegen
das zweite Sieb 5 andrückbar.
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Ferner
sind die drei Leisten 13.1, 13.2 und 13.3 auf
einem gegen das zweite Sieb 5 positionierbaren und mittelbar
wirkenden Formierkasten 16 angeordnet, wobei die Leisten 13.1, 13.2 und 13.3 in dieser
Ausführung
wiederum gegenüber
dem Formierkasten 16 beweglich sind. Die Positionierung des
Formierkastens 16 kann prinzipiell in allen Richtungen
erfolgen. So zum Beispiel in Sieblaufrichtung (Bewegungsdoppelpfeil
C) oder zum zweiten Sieb 5 hin (Bewegungsdoppelpfeil D).
Diese Positionierung erfolgt bevorzugt mittels eines schematisch
dargestellten Stellantriebs 17, der beispielsweise einen Elektromotor,
eine pneumatische und/oder hydraulische Verstelleinheit umfasst
Der Formierkasten 16 kann prinzipiell auch ortsfest angeordnet
sein, wobei in diesem Fall dann nur die Leisten 13.1, 13.2, 13.3 gegenüber ihm
beweglich, insbesondere positionierbar sind.
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Die
das erste Sieb 4 führende
und nicht dargestellte Einlaufwalze 7 ist zum Zwecke der
Positionierung der Einschneidestelle E und damit zur Einstellung
des einstellbaren Einschneidewinkels alpha frei positionierbar.
Die Positionierung der Einlaufwalze 7 erfolgt bevorzugt
mittels eines Stellantriebs, der beispielsweise einen Elektromotor,
eine pneumatische und/oder hydraulische Verstelleinheit umfassen kann.
Allgemein ist die Einlaufwalze 7 derart positionierbar
angeordnet, dass der Einschneidewinkel alpha einen Betriebswert
im Bereich von 0,2 bis 5°,
vorzugsweise von 0,5 bis 2°,
aufweist.
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Zudem
ist die erste Leiste 8.1 des Entwässerungskastens 9 ein
Teil einer einen vorzugsweise einstellbaren Skimmerkanal 19 aufweisenden
Skimmereinrichtung 18. Die mögliche Einstellung des Skimmerkanals 19 kann
beispielsweise durch eine Veränderung
des Kanalquerschnitts erfolgen, wobei die Veränderung des Kanalquerschnitts
in bekannter Weise wiederum durch Einsetzen eines Füllstücks mit
geänderter
Kontur, eine wirksame Volumenveränderung
eines pneumatischen Einsatzes oder dergleichen erfolgen kann.
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Die
Doppelsiebzone 2 weist im Bereich des Entwässerungskastens 9 eine
Penetrationstiefe h1 auf, so dass im Verlauf
des Einlaufspalts 6 eine Reduzierung der Faserstoffsuspensionshöhe um den Wert
hΔ vollzogen
wird. Die Reduzierung der effektiven Faserstoffsuspensionshöhe wird
im Wesentlichen durch die Position der ersten Leiste 8.1 des
Entwässerungskastens 9 in
der Höhenrichtung
H (Doppelpfeil) bewirkt.
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Die 2 zeigt
nunmehr eine schematische Detailansicht Z der 1.
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Es
ist erkennbar, dass die Leisten 13.1, 13.2 und 13.3 positionierbar
sind (Bewegungsdoppelpfeile A und B). Der jeweilige Bewegungsdoppelpfeil
A stellt beispielsweise die mögliche
und zugleich bevorzugte Verschiebung der entsprechenden Leiste 13.1, 13.2,
und 13.3 in Sieblaufrichtung S (Pfeil) dar, wobei die Verschiebung
der entsprechenden Leiste 13.1, 13.2 und 13.3 in
Sieblaufrichtung S (Pfeil) beispielsweise mittels eines lediglich
schematisch angedeuteten Stellantrieb 14 erfolgt. Hingegen
stellt der jeweilige Bewegungsdoppelpfeil B die mögliche Positionierung
der entsprechenden Leiste 13.1, 13.2 und 13.3 zum
zweiten Sieb 5 hin darstellt, wobei die Positionierung
der entsprechenden Leiste 13.1, 13.2 und 13.3 zum
zweiten Sieb 5 hin wiederum mittels eines lediglich schematisch
angedeuteten nachgiebigen Elements 15 erfolgt. Der jeweilige
Stellantrieb 14 kann beispielsweise einen Elektromotor,
eine pneumatische und/oder hydraulische Verstelleinheit umfassen.
Die nachgiebigen Elemente 15 können in bekannter Weise wiederum
Federn, pneumatische Druckkissen oder dergleichen sein.
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Weiterhin
ist erkennbar, dass zwei benachbarte und bewegliche, insbesondere
gegen das zweite Sieb 5 positionierbare Leisten 13.1, 13.2 und 13.2, 13.3 des
positionierbaren Formierkastens 16 (Bewegungsdoppelpfeile
C, D) einen Abstand A13 im Bereich von 50
bis 300 mm, vorzugsweise von 100 bis 250 mm, aufweisen. Dabei können die
Abstände
A13 selbstverständlich gleich, annähernd gleich
oder verschieden sein.
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Ferner
weist die jeweilige bewegliche, insbesondere gegen das zweite Sieb 5 positionierbare Leiste 13.1, 13.2, 13.3 des
positionierbaren Formierkastens 16 (Bewegungsdoppelpfeile
C, D) eine Wirkbreite B13 im Bereich von
3 bis 50 mm, vorzugsweise von 10 bis 30 mm, auf. Dabei können die
Wirkbreiten B13 selbstverständlich gleich,
annähernd
gleich oder verschieden sein.
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Die
jeweilige bewegliche, insbesondere gegen das zweite Sieb 5 positionierbare
Leiste 13.1, 13.2, 13.3 des positionierbaren
Formierkastens 16 (Bewegungsdoppelpfeile C, D) weist auch
einen Foilwinkel beta am zweiten Sieb 5 im Bereich von
0 bis 3°,
vorzugsweise von 0,5 bis 2°,
auf. Dabei können die
Foilwinkel beta am zweiten Sieb 5 selbstverständlich gleich,
annähernd
gleich oder verschieden sein.
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Ferner
weist jede bewegliche, insbesondere gegen das zweite Sieb 5 positionierbare
Leiste 13.1, 13.2, 13.3 des positionierbaren
Formierkastens 16 (Bewegungsdoppelpfeile C, D) eine einstellbare,
vorzugsweise steuerbare-/regelbare
Eintauchtiefe t13 in das zweite Sieb 5 und
damit in die Faserstoffsuspension 3 auf. Dabei nimmt der
jeweilige Anstelldruck p einen Wert im Bereich von 25 bis 500 mbar,
vorzugsweise von 50 bis 300 mbar, an.
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Die 3 zeigt
eine schematische und geschnittene Seitenansicht des erweiterten
Anfangsbereichs der Doppelsiebzone 2 des erfindungsgemäßen Doppelsiebformers 1 der 1 samt
Regelungskonzept.
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Das
Regelungskonzept sieht zum Zwecke der gewünschten Einbringung des Entwässerungsimpulses
IE (Pfeil) im Bereich, vorzugsweise direkt unterhalb
der Einschneidestelle E den Einsatz eines Regelkreises 20 vor,
der eine von einer Sollgröße W (Pfeil)
beaufschlagte Regeleinheit (GIC) 21 und einen Sensor 22 zur
Erfassung der Einschneidestelle E (Regelgröße X; Pfeil) und je einen Sensor 23, 24, 25 und 26 zur
Erfassung der Position (Regelgrößen X1, X2, X3,
X4; Pfeile) der entsprechenden Bauteils 13.2, 16, 7 und
mehrere mit einer jeweiligen Stellgröße Y1, Y2, Y3, Y4 (Pfeile)
beaufschlagbare Aktuatoren 27 für die Bauteile umfasst. Die
Sensoren 22, 23, 24 und 26 sind
vorzugsweise handelsübliche
Positionssensoren.
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Es
können
regelungstechnisch in Bezug auf das Umfeld der Einschneidestelle
E also folgende Szenarien alleinstehend oder in zumindest teilweiser Kombination
miteinander realisiert werden:
- – Individuelle
Regelung der Position der Leisten 13.1, 13.2 (Bewegungsdoppelpfeil
A), 13.3 in Sieblaufrichtung S (Pfeil);
- – Individuelle
Regelung der Position der Leisten 13.1, 13.2 (Bewegungsdoppelpfeil
B), 13.3 zum zweiten Sieb 5 hin;
- – Regelung
der Position des Formierkastens 16, wobei die nachgiebigen
Elemente 15 aller Leisten 13.1, 13.2, 13.3 und
somit die Leisten 13.1, 13.2, 13.3 selbst
bewegt werden (Bewegungsdoppelpfeile C, D); und
- – Regelung
der vorzugsweise vertikalen Position der Einlaufwalze 7 (Bewegungsdoppelpfeil
F).
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Die
von der Regeleinheit 21 beaufschlagbaren Aktuatoren 27 sind
im vorliegenden Beispiel der jeweilige Stellantrieb 14 für die Leisten 13.1, 13.2 und 13.2,
das jeweilige nachgiebige Element 15 für die Leisten 13.1, 13.2, 13.3,
der Stellantrieb 17 für
den Formierkasten 16 und der Stellantrieb 28 für die Einlaufwalze 7,
wobei die Aktuatoren 27 einzeln oder zusammen beaufschlagt
werden können.
Der Regelkreis 20 kann regelungstechnisch wiederum mit
einem übergeordneten
und dem Fachmann bekannten Prozessleitsystem (PLS) verbunden sein.
Das Regelkonzept ist also primär
auf die Erfassung und die Optimierung der Lage der Einleitung des
Entwässerungsimpulses
IE (Pfeil) ausgerichtet. Weiterhin können auch
die Leisten 13.1, 13.3 in bekannter Weise ein
Teil des Regelungskreises 20 sein.
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Die
individuelle Beaufschlagung des Aktuators 27 „Stellantrieb 14 für die Leiste 13.2" bewirkt eine Positionierung
(Bewegungsdoppelpfeil A) der Leiste 13.2 mit dem Ziel,
dass die mittlere Leiste 13.2 im Bereich, vorzugsweise
direkt unterhalb der Einschneidestelle E anliegt und zur Wirkung
durch Einbringung eines definierten und einstellbaren Entwässerungsimpulses
IE von Seiten des zweiten Siebs 5 in die
Faserstoffsuspension 3 gelangt. Der Begriff „direkt" definiert hierbei
die Lage der mittleren Leiste 13.2 in Bezug zur Einschneidestelle
E, wobei beide Kriterien in optimaler Ausführung auf einer Geraden G liegen,
die vorzugsweise senkrecht zur Laufrichtung des zweiten Siebs 5 ausgerichtet
ist. Die Einschneidestelle E wird durch die Position der Einlaufwalze 7,
die Größe des Einlaufwinkels
alpha und die Position der ersten Leiste 8.1 des Entwässerungskastens 9 bestimmt.
Der gewünschte
definierte und einstellbare Entwässerungsimpuls
IE ist in einem Weg-Impuls-Diagramm schematisch
dargestellt.
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Die
individuelle Beaufschlagung des Aktuators 27 „Nachgiebiges
Element 15 für
die bewegliche Leiste 13.2" bewirkt eine Positionierung (Bewegungsdoppelpfeil
B) der beweglichen Leiste 13.2 erneut mit dem Ziel, dass
die mittlere Leiste 13.2 direkt unterhalb der Einschneidestelle
E anliegt und zur Wirkung durch Einbringung eines definierten und
einstellbaren Entwässerungsimpulses
IE von Seiten des zweiten Siebs 5 in
die Faserstoffsuspension 3 gelangt.
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Die
Beaufschlagung des Aktuators 27 „Stellantrieb 17 für den Formierkasten 16" bewirkt eine Positionierung
(Bewegungsdoppelpfeile C, D) des Formierkastens 16 wiederum
mit dem Ziel, dass die mittlere Leiste 13.2 im Bereich,
vorzugsweise direkt unterhalb der Einschneidestelle E anliegt und
zur Wirkung durch Einbringung eines definierten und einstellbaren
Entwässerungsimpulses
IE von Seiten des zweiten Siebs 5 in
die Faserstoffsuspension 3 gelangt.
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Und
schließlich
bewirkt die Beaufschlagung des Aktuators 27 „Stellantrieb 28 für die Einlaufwalze 7" eine vorzugsweise
vertikale Positionierung (Doppelpfeil F) der Einlaufwalze 7 und
somit eine Veränderung
des einstellbaren Einschneidewinkels alpha des ersten Siebs in die
Faserstoffsuspension 3 bei weiterer Veränderung der Umschlingung der
ersten Leiste 8.1 des Entwässerungskastens 9.
Allgemein wird die Einlaufwalze 7 derart positioniert,
dass der Einschneidewinkel alpha einen Betriebswert im Bereich von
0,2 bis 5°,
vorzugsweise von 0,5 bis 2°,
aufweist.
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Die
Doppelsiebzone 2 weist im Bereich des Entwässerungskastens 9 eine
Penetrationstiefe h1 auf, so dass im Verlauf
des Einlaufspalts 6 eine Reduzierung der Faserstoffsuspensionshöhe um den Wert
hΔ vollzogen
wird.
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Das
Regelungskonzept sieht vor, dass die Aktuatoren gemeinsam, individuell,
paarweise oder/und gruppenweise beaufschlagbar sind. Das Ziel aller
möglichen
Beaufschlagungen wird immer sein, dass die mittlere Leiste 13.2 im
Bereich, vorzugsweise direkt unterhalb der Einschneidestelle E anliegt
und zur Wirkung durch Einbringung eines definierten und einstellbaren
Entwässerungsimpulses
IE von Seiten des zweiten Siebs 5 in
die Faserstoffsuspension 3 gelangt.
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Die 4 zeigt
eine schematische und geschnittene Darstellung eines Blattbildungssystems 29,
welches einen Stoffauflauf 30 und einen Doppelsiebformer 1 aufweist.
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Der
dem Fachmann bekannte und gegebenenfalls mit einer bekannten Verdünnungswasserregelung
versehene Stoffauflauf 30 umfasst eine Stoffauflaufdüse 31,
in der mindestens eine Lamelle 32 zwecks Beeinflussung
und Verbesserung der Strahlqualität angeordnet ist.
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Der
Doppelsiebformer 1 hingegen weist anfangsseitig eine Brustwalze 33 auf, über die
das zweite Sieb 5 geführt
ist. Anschließend
nimmt das zweite Sieb 5 die vom Stoffauflauf 30 abgegebene Faserstoffsuspension 3 oberseitig
auf. Unterseitig ist in diesem Bereich des zweiten Siebs 5 ein
Siebtisch 34 angeordnet, dessen vorzugsweise keramischer Belag
jedoch vorzugsweise mit Öffnungen,
insbesondere Schlitzen oder Löchern,
versehen ist. Dadurch wird eine Verbesserung der Strahlauftreffbedingungen
erreicht.
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Der
Doppelsiebformer 1 umfasst weiterhin einen positionierbaren
Formierkasten 16 (Bewegungsdoppelpfeile C, D), der in der
dargestellten Ausführung
drei bewegliche, insbesondere gegen das zweite Sieb 5 positionierbare
Leisten 13.1, 13.2, 13.3 (Bewegungsdoppelpfeile
A, B) aufweist. In weiterer Ausgestaltung entspricht der Doppelsiebformer 1 den
Darstellungen gemäß den 1 bis 3.
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Sowohl
der erfindungsgemäße Doppelsiebformer 1 als
auch das erfindungsgemäße Blattbildungssystem 29 eignen
sich in hervorragender Weise zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Papier-
oder Kartonbahn, aus mindestens einer Faserstoffsuspension.
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Zusammenfassend
ist festzuhalten, dass durch die Erfindung ein Verfahren, einen
Doppelsiebformer und ein Blattbildungssystem der eingangs genannten
Arten geschaffen werden, die Störungen
insbesondere während
des initialen Blattbildungsprozesses im Bereich der Einschneidestelle
selbst unter schwierigen Bedingungen größtmöglich wirksam vermeiden.
-
- 1
- Doppelsiebformer
- 2
- Doppelsiebzone
- 3
- Faserstoffsuspension
- 4
- Erstes
Sieb
- 5
- Zweites
Sieb
- 6
- Einlaufspalt
- 7
- Einlaufwalze
- 8
- Leiste
- 8.1
- Erste
Leiste
- 9
- Entwässerungskasten
- 10
- Leiste
- 11
- Mittel
- 12
- Nachgiebiges
Element
- 13.1
- Leiste
- 13.2
- Leiste
- 13.3
- Leiste
- 14
- Stellantrieb
- 15
- Nachgiebiges
Element
- 16
- Formierkasten
- 17
- Stellantrieb
- 18
- Skimmereinrichtung
- 19
- Skimmerkanal
- 20
- Regelkreis
- 21
- Regeleinheit
(GIC)
- 22
- Sensor
- 23
- Sensor
- 24
- Sensor
- 25
- Sensor
- 26
- Sensor
- 27
- Aktuator
- 28
- Stellantrieb
- 29
- Blattbildungssystem
- 30
- Stoffauflauf
- 31
- Stoffauflaufdüse
- 32
- Lamelle
- 33
- Brustwalze
- 34
- Siebtisch
- A
- Bewegungsdoppelpfeil
- A8
- Abstand
- A13
- Abstand
- B
- Bewegungsdoppelpfeil
- B13
- Wirkbreite
- C
- Bewegungsdoppelpfeil
- D
- Bewegungsdoppelpfeil
- E
- Einschneidestelle
- F
- Bewegungsdoppelpfeil
- G
- Gerade
- H
- Höhenrichtung
(Doppelpfeil)
- hΔ
- Faserstoffsuspensionshöhendifferenz
- H0
- Faserstoffsuspensionshöhe
- h1
- Penetrationstiefe
- IE
- Entwässerungsimpuls
(Pfeil)
- K12
- Kraft
(Pfeil)
- K15
- Kraft
(Pfeil)
- L
- Maschinenlaufrichtung
- p
- Anstelldruck
- S
- Sieblaufrichtung
(Pfeil)
- t13
- Eintauchtiefe
- W
- Sollgröße (Pfeil)
- X,
X1, X2, X3, X4
- Regelgröße (Pfeil)
- Y1, Y2, Y3,
Y4
- Stellgröße (Pfeil)
- Z
- Detailansicht
- alpha
- Einschneidewinkel
- beta
- Foilwinkel