DE1194241B

DE1194241B - Method and Fourdrinier paper machine for producing a paper web

Info

Publication number: DE1194241B
Application number: DEE19389A
Authority: DE
Inventors: Lamar Embry
Original assignee: Black Clawson Co
Current assignee: Black Clawson Co
Priority date: 1959-11-25
Filing date: 1960-05-28
Publication date: 1965-06-03

Description

Verfahren und Langsiebpapiermaschine zur Herstellung einer Papierbahn Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Papierbahn auf einer Langsiebpapierinaschine und eine Langsiebpapiermaschine zur Durchführung dieses Verfahrens.Method and Fourdrinier paper machine for producing a paper web The invention relates to a method for producing a paper web on a Fourdrinier paper machine and a Fourdrinier paper machine for performing this Procedure.

Bekanntlich wird bei der Papierherstellung ein großer Teil des Wassers in der gebildeten Papierstoffbahn auf dem endlosen Maschinensieb oder Gewebeband niederschlagen und muß entfernt werden, ehe das Sieb die Gautschwalze verläßt, um an die üblichen Pressen und Trockner weitergeleitet zu werden. Bisher waren die herkömmlichen Langsiebmaschinen zur Herstellung von Papier, Zellgewebe-oder Seidenpapier, Kartonagepappe u. dgl. so ausgebildet, daß der Papierstoff aus Fasern, Wasser, Zusatzstoffen usw. aus einer Maschinen- oder Rührbütte auf eine endloses, sich bewegendes Sieb fließt, das durch eine Anzahl von Registrierwalzen abgestützt wird, die quer zur Bewegungsrichtung und in Ab- stand voneinander stehen, wodurch das Wasser unmittelbar durch das Sieb und zwischen den Registerwalzen in eine Stoffänger- oder Abtropfwalze laufen kann, sie sich unterhalb der Registerwalzen befindet. Zusätzliches Wasser muß dann mittels Saugkästen oder Siebsaugern entfernt werden, über die sich das Maschensieb hinwegbewegt. Normalerweise wird eine Saugwalze vorgesehen, die das zusätzliche Wasser abzieht und eine Papierstoffbahn bildet, die anschließend einen Pressen- und Trockenabschnitt durchläuft, um weiteres Wasser auf die übliche Art und Weise zu entfernen. Eine solche Anordnung ist je- doch mit zahlreichen Nachteilen verbunden. Bei einer Langsiebmaschine, die mit Geschwindigkeiten bis zu 760 m/min arbeitet, hat das durch die Registerwalzen erzeugte Vakuum die Neigung, bei einer bestimmten Geschwindigkeit zu viel Wasser abzusaugen, wodurch die Bildung von Bögen oder Bahnen auf dem Maschinensieb nachteilig beeinflußt wird und es schwierig macht, die gewünschten Papiereigenschaften zu erreichen. Der durch die Vakuumkästen entstehende starke Widerstand, den das Sieb beim Hinweggleiten über dieselben überwinden muß, belastet das Drahtgewebe sehr stark und erzeugt eine heftige schleifende Reibung zwischen dem Sieb und den Vakuumkästen; es wird außerdem eine hohe Antriebsleistung für das Sieb benötigt und dadurch dessen Lebensdauer herabgesetzt. Außerdem führt eine solche Anordnung zu einer Papierbahn, bei der die beiden gegenüberliegenden Seiten unterschiedliche Qualitäten haben, da sich die feinen Fasern hn wesentlichen nur auf der einen Seite der Bahn ablagern.It is known that in papermaking a large part of the water in the paper web formed is deposited on the endless machine screen or fabric belt and must be removed before the screen leaves the couch roll in order to be passed on to the usual presses and dryers. Up to now the conventional Fourdrinier machines for the production of paper, cellular tissue or tissue paper, cardboard and the like were designed in such a way that the paper stock made of fibers, water, additives etc. flows from a machine or agitator chest onto an endless, moving screen that is supported by a number of registration rollers, the querstand the direction of movement and in the absence are from each other, can be executed immediately whereby the water through the screen and between the register rollers in a Stoffänger- or Abtropfwalze, it is located below the register rollers. Additional water then has to be removed by means of suction boxes or suction filters, over which the mesh screen moves. A suction roll is normally provided which draws off the additional water and forms a web of paper which then passes through a press and dryer section to remove additional water in the usual manner. However, such an arrangement is associated with numerous disadvantages. In a Fourdrinier machine operating at speeds of up to 760 m / min, the vacuum created by the register rollers has the tendency to suck out too much water at a certain speed, which adversely affects the formation of arcs or webs on the machine wire and makes it difficult makes to achieve the desired paper properties. The strong resistance created by the vacuum boxes, which the sieve has to overcome when sliding over them, loads the wire mesh very heavily and creates a violent dragging friction between the sieve and the vacuum boxes; In addition, a high drive power is required for the sieve and its service life is reduced as a result. In addition, such an arrangement leads to a paper web in which the two opposite sides have different qualities, since the fine fibers are essentially only deposited on one side of the web.

Man hat versucht, dies dadurch zu vermeiden, daß man die Entwässerung der in der Langsiebpapiermaschine gebildeten Papierstoffbahn unter Zuhilfenahme der Zentrifugalkraft vornimmt, indem das Maschinensieb auf einem Teil seiner Bewegungsbahn zwischen zwei Walzen frei durchhängend verläuft. Bei dieser nur nach einer Richtung hin wirkenden Entwässerung ergibt sich jedoch erfahrungsgemäß die gleiche Wirkung wie bei Saugkästen; es lagern sich nämlich die feinen Fasem an der Unterseite der Papierstoffbahn ab, so daß schließlich wieder die Ober- und Unterseite des hergestellten Papiers voneinander stark abweichende Oberflächengüten aufweisen.Attempts have been made to avoid this by stopping the drainage the paper web formed in the Fourdrinier paper machine with the aid the centrifugal force takes place by moving the machine screen on part of its trajectory runs freely slack between two rollers. With this one only in one direction However, experience has shown that the same effect results as with suction boxes; namely, the fine fibers are deposited on the underside of the Paper web from, so that finally again the top and bottom of the manufactured Paper have surface qualities that differ greatly from one another.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung einer Papierbahn auf einer Langsieb-Papierinaschine und eine Papiermaschine zur Durchführung dieses Verfahrens zu schaffen, bei der die geschilderten Nachteile bekannter Verfahren und Papiermaschinen, und zwar insbesondere die unterschiedliche Oberflächenbeschaffenheit der beiden Papieroberseiten, vermieden werden.The invention is based on the object of a method for production a paper web on a Fourdrinier paper machine and a paper machine for Implementation of this process to create the disadvantages outlined known processes and paper machines, in particular the different ones Surface quality of the two paper tops should be avoided.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist das erfindungsgemäße Verfahren, bei dem die Entwässerung der Papierbahn ebenfalls durch Zentrifugalkraft erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß eine einzige Papierstoffschicht zur Bildung einer Papierstoffbahn auf der einen Seite des Maschinensiebes niedergeschlagen und sodann in an sich bekannter Weise die Bahn durch ein Obersieb abgedeckt wird, worauf das Maschinensieb und das Obersieb mit der dazwischenliegenden nassen Papierbahn längs aufeinanderfolgender Umlenkungen in entgegengesetzten Richtungen verläuft, um das Suspensionswasser zunächst auf der einen und dann auf der anderen Seite der Papierbahn abzuschleudern und daß im Anschluß daran das Obersieb von der Papierbahn und diese vom Maschinensieb abgehoben werden.To solve this problem, the method according to the invention is at which the dewatering of the paper web also takes place by centrifugal force, thereby characterized in that a single paper stock layer to form a paper stock web knocked down on one side of the machine sieve and then more familiar Guide the train through a top sieve is covered, whereupon the machine sieve and the upper wire with the wet paper web lying therebetween in longitudinal succession Diversions run in opposite directions to the suspension water initially on one side and then on the other side of the paper web and that then the top wire is lifted off the paper web and the latter is lifted off the machine wire will.

Durch dieses erfindungsgemäße Verfahren wird erreicht, daß die feinen Faserteilchen sich gleichmäßig an der Ober- und Unterseite der Papierstoffbahn verteilen, so daß ein hochwertiges Papier als Enderzeugnis entsteht.This inventive method is achieved that the fine Fiber particles are distributed evenly on the top and bottom of the paper web, so that a high quality paper is created as the end product.

Es ist zwar bereits eine Papiermaschine bekannt, bei der eine Papierstoffschicht zur Bildung einer Papierstoffbahn auf der einen Seite des Maschinensiebes niedergeschlagen und sodann durch ein Obersieb abgedeckt wird. Anschließend verläuft diese Papierstoffbahn um mehrere Umlenkwalzen derart herum, daß jeweils zwischen zwei einander entgegengesetzt gerichteten Umlenkungen ein horizontaler Bahnabschnitt entsteht, oberhalb dessen je ein weiterer Stoffauflaufkasten vorgesehen ist. Mit dieser Maschine wird also ein mehrschichtiges Papier oder mehrschichtige Pappe erzeugt. Eine Entwässerung der Papierbahn durch Zentrifugalkraft ist bei dieser Maschine nicht möglich. Würde man an der ersten Umlenkstelle der Faserstoffschicht durch Fliehkraft auf einer Seite Wasser entziehen, so würde bei der anschließenden Umlenkung der beiden Siebe in entgegengesetzte Richtung kein Wasser durch das andere Sieb abgezogen, weil inzwischen durch den zwischen den beiden Umlenkstellen liegenden Stoffauflaufkasten eine zweite Papierstoffschicht auf die schon vorhandene Schicht aufgebracht worden ist, so daß das Wasser aus der ersten Schicht allenfalls in diese neue Schicht hineingeschleudert würde. Es ist jedoch eher anzunehmen, daß das überschüssige Wasser aus der neuen Schicht in die bereits trockenere erste Schicht eindringt. Das Gleiche gilt beim Aufbringen weiterer Pulpeschichten. Eine einschichtige und auf beiden Seiten gleiche Oberflächenbeschaffenheit aufweisende Papierbahn kann man in dieser Maschine nicht erzielen.A paper machine is already known in which a paper stock layer is deposited on one side of the machine wire to form a paper stock web and is then covered by an upper wire. This paper web then runs around several deflection rollers in such a way that between two deflections directed in opposite directions a horizontal track section is created, above each of which a further headbox is provided. With this machine a multi-layer paper or multi-layer cardboard is produced. A dewatering of the paper web by centrifugal force is not possible with this machine. If water were to be withdrawn by centrifugal force on one side of the fiber layer at the first deflection point, then no water would be drawn off through the other wire when the two wires are subsequently deflected in the opposite direction, because a second paper stock layer has meanwhile been created by the headbox located between the two deflection points the already existing layer has been applied so that the water from the first layer would at most be thrown into this new layer. It is more likely, however, that the excess water from the new layer penetrates into the already drier first layer. The same applies when applying further layers of pulp. A single-layer paper web with the same surface finish on both sides cannot be achieved in this machine.

Die durch Zentrifugalkraft erfolgende Entwässerung der Papierbahn kann gemäß der Erfindung noch dadurch unterstützt werden, daß das mit dem Maschinensieb mitlaufende Obersieb allmählich an die Papierstoffbahn herangeführt und diese dann zwischen dem Maschinensieb und dem Obersieb so stark zusammengepreßt wird, daß Suspensionswasser durch das Maschinensieb und das Obersieb austritt.The dewatering of the paper web by centrifugal force can still be supported according to the invention in that the machine sieve moving upper wire gradually brought up to the paper web and then this is so strongly compressed between the machine sieve and the upper sieve that suspension water exits through the machine sieve and the top sieve.

Nachstehend ist ein Ausführungsbeispiel einer Papierinaschine zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung erläutert.Below is an embodiment of a paper machine for Implementation of the method according to the invention explained.

Auf ein endloses Maschinensieb 10 einer Langsiebpapiermaschine wird der Papierstoff aus dem Stoffauflauf 11 aufgebracht. Das Maschinensieb 10 zeigt zuerst einen im wesentlichen waagerechten Verlauf, die Strecke 12, die an einer Brastwalze 13 dicht unterhalb des Stoffauflaufes 11 beginnt und über einen Siebtisch 14 von normaler Bauart sowie einer Anzahl Registerwalzen 15 zu einer ersten Umlenkwalze 16 und weiteren Ablenkwalzen 17 und 18 führt. Dadurch wird das Maschinensieb 10 in den Abschnitten 19 und 20 steil nach unten geneigt, die durch die Ablenkwalzen 16, 17 bzw. 17,18 und die dazwischenliegenden Abstreifer21 und 22 bestimmt sind, worauf eine senkrecht nach unten gerichtete Strecke 23 zwischen der Umlenkwalze 18 und einer Umlenkwalze 24 folat. Daran schließt sich eine waagerechte Strecke 25 an, die zwischen der Umlenkwalze 24 und einer Saugwalze 26 liegt. Dann nimmt das Maschinensieb 10 die schräg nach unten führende Strecke 27 zwischen der Saugwalze 26 und einer Umlenkwalze 28 ein und kehrt über eine zwischen der Umlenkwalze 28 und der Rückführwalze 30 sich hinziehende Strecke 29, einer Spannstrecke 31 zwischen der Rückführwalze 30 und der Rückführwalze 32, auf der das Maschinensieb 10 mittels der Spannwalze 23 gespannt wird, und einer langen, schräg nach oben führenden Strecke 34 zwischen der Rückführwalze 32 und der Brustwalze 13 wieder zurück. Mit dem Maschinensieb 10 arbeitet ein endloses Obersieb 35 mit einer sehr wenig geneigten Strecke 36 zwischen der Walze 37 und der ersten Umlenkwalze 16 zusammen. Die Strecke 36 ist sehr nahe der ersten Strecke 12 des Maschinensiebs 10 angeordnet und verläuft in einem sehr spitzen Winkel zu dieser. Das Obersieb 35 wird dann über das Maschinensieb 10 und die Umlenkwalzen 16,17,18 und um die Umlenkwalze 24 herum sowie über eine weitere Umlenkwalze 38 geführt, um die allmählich steiler geneigten Strecken 39 und 40 über den Strecken 19 und 20 des Maschinensiebs 10 zu bilden, und weiter in einer senkrechten Strecke 41 und einer waagerechten Strecke 42 entsprechend den Strecken 19, 20, 23 und 25 des Maschinensiebs 10. Die Siebumlenkwalze 43, Rückführwalzen 44 und 45 und die Spannwalze 46 lassen dann das Obersieb 35 zur Walze 37 längs der senkrechten Strecke 47, der schräg nach oben füh- renden Strecke 48, der Spannstrecke 49 und der schräg nach unten führenden Strecke 50 wieder zurückkehren.The paper stock from the headbox 11 is applied to an endless machine wire 10 of a Fourdrinier paper machine. The machine screen 10 initially shows an essentially horizontal course, the path 12, which begins at a braster roller 13 just below the headbox 11 and over a screen table 14 of normal design and a number of register rollers 15 to a first deflecting roller 16 and further deflecting rollers 17 and 18 leads. Thereby, the machine screen 10 in the sections 19 and 20 is steeply inclined downwardly, which are determined by the deflection rollers 16, 17 and 17,18 and the intermediate Abstreifer21 and 22, followed by a vertically downward path 23 between the guide roller 18 and a deflection roller 24 folate. This is followed by a horizontal section 25 , which lies between the deflecting roller 24 and a suction roller 26 . Then takes the machine screen 10, the obliquely leading down range 27 between the suction roll 26 and a guide roller 28 and returns via a 30 protracted between the guide roller 28 and the return roller track 29, a tension section 31 between the return roll 30 and the retrieving roll 32, on which the machine screen 10 is tensioned by means of the tension roller 23 , and a long, obliquely upward path 34 between the return roller 32 and the breast roller 13 back again. With the machine screen 10, an endless top wire 35 uses a very little inclined line segment 36 between the roller 37 and the first deflection roller 16 together. The stretch 36 is arranged very close to the first stretch 12 of the machine screen 10 and runs at a very acute angle to it. The upper wire 35 is then guided over the machine wire 10 and the deflecting rollers 16, 17, 18 and around the deflecting roller 24 as well as over a further deflecting roller 38 in order to the gradually steeper inclined sections 39 and 40 over the sections 19 and 20 of the machine screen 10 Form, and further in a vertical section 41 and a horizontal section 42 corresponding to the sections 19, 20, 23 and 25 of the machine screen 10. The screen deflection roller 43, return rollers 44 and 45 and the tension roller 46 then leave the top wire 35 to roller 37 along the vertical path 47, the obliquely upward-leading path 48, the chip 49 and the return route leading obliquely downward path 50 again.

Wie aus der Zeichnung zu ersehen ist, liegt eine Stoffänger- oder Abtropfwanne 51 unter dem Maschinensieb 10, und zwar unterhalb eines großen Teiles der Strecke 12 und unterhalb der ganzen Strecken 19, 20 und 23 sowie unter einem großen Teil der nach unten seitlich weggeführten Strecke 25. Eine Stoffänger- oder Abtropfwanne 52 dient dazu, das an den geneigten Strecken 19 und 20 infolge der Zentrifugalkraft aus der Papierbahn herausgeschleuderte Wasser aufzunehmen. Eine Vakuum-Abnahmewalze 53 ist an einer Stelle des Siebabschnittes vorgesehen, um die Bahn in die Pressenpartie überzuführen. Die Wirkungsweise ist nun folgende: Der Papierstoff fließt infolge der Schwerkraft oder unter Druckwirkung von dem Stoffauflauf 11 auf das Maschinensieb 10 an der Ausgangsstrecke 12 dicht am Siebtisch 14. Ein Teil des Wassers wird durch die zusammenlaufenden Strecken 1.2 und 36 des Obersiebes und des Maschinensiebes 35 und 10 herausgepreßt, wenn sich der Papierstoff der Siebumlenkwalze 16 nähert und die Papierbahn bildet, wobei das Wasser durch die Siebe abläuft. Das infolge der Preßwirkung der Siebe durch das Obersieb austretende Wasser bleibt obenauf stehen, bis das Sieb die erste Umlenkwalze 16 erreicht hat. Zwischen den Umlenkwalzen 16 und 18 machen die Siebe 10 und 35 eine Wendung bei hoher Geschwindigkeit, wobei die Zentrifugalkraft das Wasser aus dem Papierstoff in die Stoffängerwanne 52 schleudert. Ebenso wird das durch die Preßwirkung der Siebe auf den Strecken 12 und 36 herausgepreßte Wasser, das oben auf dem Obersieb stehenbleibt, an dieser Stelle durch die Zentrifugalkraft abgeschleudert. Es wird darauf hingewiesen, daß auf der durch 19 und 20 bezeichneten Strecke das Wasser infolge der Zentrifugalkraft durch das Obersieb 35 gedrückt wird. Sodann kehren die Siebe über die Walze 24 die Richtung um, wodurch das Wasser infolge der Zentrifugalkraft durch das Maschinensieb 10 in die Stoffängerwanne 51 geschleudert wird. Nun wird die Bahn zwischen den Sieben 10 und 35 über die durch 25 und 42 gekennzeichnete Strecke und über die Saugwalze 26 weitergeführt, wo das in der Vakuumfläche der Saugwalze 26 erzeugte Vakuum die Bahn vom Obersieb 35 abnimmt, so daß sie auf dem Maschinensieb 10 liegend die schräg nach unten führende Strecke 27 durchläuft. Die Bahn wird dann von der Vakuum-Abnahmewalze 53, die über der Umlenkwalze 28 angeordnet ist, in die Pressenpartie zur weiteren Verarbeitung übergeführt.As can be seen from the drawing, a cloth catcher or drip tray 51 is located under the machine sieve 10, specifically below a large part of the section 12 and below all of the sections 19, 20 and 23 as well as under a large part of the section laterally led away downwards 25. A cloth catcher or drip pan 52 serves to absorb the water thrown out of the paper web on the inclined sections 19 and 20 as a result of the centrifugal force. A vacuum take-off roll 53 is provided at one point on the wire section to transfer the web into the press section. The operation is the following: The stock flows by gravity or under pressure effect from the headbox 11 onto the machine screen 10 to the output path 12 close to the forming board 14. Part of the water is determined by the converging routes 1.2 and 36 of the upper sieve and the machine wire 35 and 10 pressed out as the paper stock approaches the wire deflection roller 16 and forms the paper web, the water draining through the wires. The water exiting through the upper sieve as a result of the pressing action of the sieves remains on top until the sieve has reached the first deflecting roller 16 . Between the guide rollers 16 and 18 , the wires 10 and 35 make a turn at high speed, the centrifugal force hurling the water from the paper stock into the cloth catcher pan 52. Likewise, the water pressed out by the pressing action of the sieves on the sections 12 and 36 , which remains on top of the upper sieve, is thrown off at this point by the centrifugal force. It should be noted that on the path indicated by 19 and 20, the water is forced through the upper sieve 35 as a result of centrifugal force. The sieves then reverse their direction via the roller 24, as a result of which the water is thrown through the machine sieve 10 into the cloth catcher pan 51 as a result of the centrifugal force. The web is now carried on between the wires 10 and 35 over the distance indicated by 25 and 42 and over the suction roll 26 , where the vacuum generated in the vacuum surface of the suction roll 26 removes the web from the top wire 35 so that it lies on the machine wire 10 the obliquely downward route 27 passes through. The web is then transferred from the vacuum take-off roll 53, which is arranged above the deflection roll 28 , into the press section for further processing.

Claims

Patent claims: 1. A method for producing a paper web on a Fourdrinier paper machine in which the dewatering of the paper web formed is carried out by centrifugal force, characterized in that a single paper stock layer is deposited on one side of the machine wire to form a paper stock web and then in a manner known per se Web is covered by an upper wire, whereupon the machine wire and the upper wire with the wet paper web in between runs along successive deflections in opposite directions in order to throw off the suspension water first on one side and then on the other side of the paper web, and then the upper wire be lifted off the paper web and this from the machine screen.

2. The method according to claim 1, characterized in that the top wire is gradually brought up to the paper web and this is then compressed so strongly between the machine wire and the top wire that suspension water passes through the machine wire and the top wire. 3. The method according to claim 1 and 2, characterized in that the machine screen and the upper screen are guided vertically downwards in two stages together with the paper material web lying therebetween after a short horizontal distance over guide rollers. 4. Fourdrinier paper machine for carrying out the method according to claim 1 to 3, characterized in that the lower run of the upper wire (35) is in contact with the upper run of the machine wire (10) and that the wires are then brought together behind the headbox (11 ) are guided together around successive deflection rollers (16 to 18 or 24) in such a way that the screens are curved in opposite directions. 5. Fourdrinier paper machine according to claim 4, characterized by drip pans (51, 52) on both sides of the sieves (10, 35) for collecting the suspension water at the deflection points. 6. Fourdrinier paper machine according to claim 4 and 5, characterized in that after a short, horizontal path (42) following the deflection points, the main forming screen (10) via a suction roll (26 ) pulls the paper web from the upper screen (35) and then over the latter the deflection rollers (38, 43, 37), return roller (44, 45) and a tension roller (46) is returned to the starting position. 7. Fourdrinier paper machine according to claim 4 to 6, characterized in that a vacuum take-off roller (53) picks up the paper web lying on the machine screen (10) on the section (27) leading downwardly at an angle from the suction roller (26) and forwards it to the press section while the machine screen (10) via deflection rollers (28, 13), return rollers (30, 32) and a tension roller (33) to the breast roll (13) is returned to the initial position. Documents considered: German Patent No. 501257; German Auslegeschrift No. 1067 297; Belgian Patent No. 551777; USA. Patent Nos. 2,859,668, 2,882,966, the 2,903,061th