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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verarbeitung von
Faserstoff, der bei der Herstellung von Papier oder Karton zu verwenden
ist, wobei in dem Verfahren der Faserstoff von einer Faserstoffquelle
zur Faserstoffverarbeitung und weiter über einen kurzen Siebkreislauf
zum Stoffeinlauf einer Papier- oder Kartonmaschine geführt wird.
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Hintergrund der Erfindung
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Die
Faserstoffverarbeitung ist ein Teil des Prozesses, der zwischen
einem Faserstoffwerk und einer Papier- oder Kartonmaschine stattfindet.
Der Zweck der Faserstoffverarbeitung besteht darin, für den kurzen
Siebkreislauf einer Papier- oder Kartonmaschine Faserstoff herzustellen,
der aus einem oder mehreren Teilfaserstoffen besteht, die miteinander
vermischt werden. Die Faserstoffverarbeitung besteht aus verschiedenen
Mischtanks, in denen Teilfaserstoffe gemischt werden, wobei die
Stoffdichte der Faserstoffe und die Konzentration der Faserstoffe eingestellt
werden und notwendige Füllmittel
und andere Chemikalien hinzugefügt
werden.
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In
Faserstoffverarbeitungssystemen, die gegenwärtig verwendet werden, werden
Faserstoffe, die von der Faserstoffherstellung kommen, in getrennten
Speichertanks gelagert, aus denen der Faserstoff zur Faserstoffverarbeitung
vorangebracht wird. Die Faserstoffe werden von den Speichertanks zu
Dispergatortanks gebracht und gleichzeitig in dem unteren Teil des
Speichertanks oder in einem Rohr zwischen den Tanks oder in einem
Dispergatortank verdünnt.
In Abhängigkeit
des Faserstoffs können Faserstoffe
in dem Faserstoffprozess defibriert werden. Von dem Speichertank
werden Faserstoffe weiter zu einem gemeinsamen Mischtank geführt, in dem
verschiedene Faserstoffkomponenten miteinander vermischt werden.
Zusätzlich
zu verschiedenen Faserstoffgüten
ist es unter anderem möglich,
Füllmittel
und andere notwendige Zusätze
zum Faserstoff beizumischen. Von dem Mischtank wird der Faserstoff
in eine Maschinenbütte
zugeführt,
in welcher der Faserstoff zur endgültigen Stoffdichte verdünnt wird
und weiter zum kurzen Siebkreislauf einer Papiermaschine gebracht
wird. In dem kurzen Siebkreislauf der Papiermaschine wird der Faserstoff
zur Stoffeinlaufstoffdichte mit Wasser verdünnt, das aus der Siebpartie
der Papiermaschine aufbereitet wird.
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Die
oben beschriebenen Faserstoffverarbeitungssysteme, die gegenwärtig verwendet
werden, sind komplex und umfassen eine große Anzahl verschiedener Tanks
und Einrichtungen mit einem erforderlichen Platzbedarf, der erheblich
ist. Ein Grund für diese
Komplexität
des Faserstoffverarbeitungssystems liegt in der Tatsache, dass verschiedene
Zwischentanks und Dispergatortanks für die Faserstoffverarbeitung
als notwendig erachtet werden, um die Faserstoffqualität ausreichend
gleichmäßig beizubehalten
und die Verarbeitungsbedingungen so konstant wie möglich zu
halten.
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Allerdings
verursachen die aufeinanderfolgenden Tanks und Verdünnungsorte
beispielsweise Probleme in der Verarbeitungssteuerung, da die Steuerreihe
lang und komplex wird, wodurch Probleme bezüglich des Steuerns der Stoffdichte
und des Prozessflusses verursacht werden, was Schwankungen bezüglich der
Qualität
des Faserstoffs, der in den kurzen Siebkreislauf zu führen ist,
und ferner Schwankungen bezüglich
des Flächengewichts
des herzustellenden Papiers zur Folge hat. Ein weiteres Problem
besteht in den Irregularitäten
der Stoffdichte, die beispielsweise durch Aufwölben in den Tanks verursacht
wird, wobei Faserstoffteile von hoher Stoffdichte, die sich von
der Innenoberfläche
des Tanks lösen,
Peaks in der Stoffdicht verursachen. Anormalitäten bei der Stoffdichte können auch
durch ungleichmäßiges Abgeben
oder Infiltrieren von den Tanks bewirkt werden.
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Es
gibt Lösungen,
bei denen der Aufbau zum Zuführen
von Faserstoff zum kurzen Siebkreislauf und weiter zum Stoffeinlauf
der Papiermaschine vereinfacht wurden; allerdings wurden keine Anstrengungen
unternommen, um den gesamte Faserstoffprozess vom Faserstoffsilo
bis hin zum kurzen Siebkreislauf der Papiermaschine zu vereinfachen
und all die Zwischentanks und Dispergatortanks in der Faserstoffverarbeitung
zu eliminieren, da die Tanks immer noch als notwendig erachtet wurden,
um die Faserstoffqualität
zu sicherzustellen. Die existierenden Lösungen betreffen in erster
Linie eine Vereinfachung des kurzen Siebkreislaufs. Ferner hat das
Faserstoffverarbeitungssystem einen Pufferspeicher zwischen dem
Faserstoffwerk und der Papiermaschine für den Fall einer Fehlfunktion
berücksichtigt.
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Kurze Zusammenfassung der
Erfindung
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Es
wurde in der Erfindung, die in dieser Anmeldung dargelegt wird,
gefunden, dass die Anzahl der Zwischentanks, Mischtanks und Dispergatortanks
in dem Faserstoffprozess nicht notwendig sind, sondern auch ein
homogener Faserstoff von guter Qualität zum kurzen Siebkreislauf
der Papier- oder Kartonmaschine und weiter zum Stoffeinlauf mittels eines
einfacheren Prozessaufbaus abgegeben werden kann, wodurch es möglich ist,
die Probleme aus dem Stand der Technik zu lösen oder zumindest wesentlich
zu verringern. Es ist somit ein Ziel der vorliegenden Erfindung,
ein Verfahren zur Verarbeitung von Faserstoff bereitzustellen, das
es ermöglicht,
den für
die Herstellung von Papier oder Karton zu verwendenden Faserstoff
von einer Faserstoffquelle zur Papier- oder Kartonmaschine auf eine
solche Weise zuzuführen, dass
der Faserstoff nicht veranlasst wird, in Tanks zur Zwischenspeicherung,
Mischtanks oder einer Maschinenbütte
zu verbleiben. Ferner werden das Mischen der Teilfaserstoffe und
das Verdünnen der
Faserstoffe ohne Tanks ausgeführt.
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Um
dieses Ziel zu erreichen, ist das Verfahren gemäß der Erfindung in erster Linie
dadurch gekennzeichnet, dass die Faserstoffverarbeitung so in einem
Faserstoffverarbeitungsrohrsystem ausgeführt wird, dass der Faserstofffluss
kontinuierlich mit einer Rate fortfährt, die von dem Volumendurchsatz bestimmt
wird.
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Somit
erfordert das Verfahren zur Verarbeitung von Faserstoff gemäß der Erfindung
keine Dispergatortanks, Mischtanks, Maschinenbütten und die Pumpen oder andere
Aktuatoren, die damit verbunden sind, die in dem herkömmlichen
Prozessaufbau verwendet werden. Stattdessen basiert die Erfindung auf
der Idee, dass der Faserstoff als ein stetiger und kontinuierlicher
Volumenstrom, beispielsweise von einem Faserstoffsilo, zu einem
geschlossenen Faserstoffverarbeitungsrohrsystem zugeführt wird,
wobei der Faserstofffluss den gesamten Weg von der Faserstoffquelle
zum Mischpunkt der Teilfaserstoffe und weiter über den kurzen Siebkreislauf
zum Stoffeinlauf kontinuierlich fortfährt. Alle Aktuatoren, die in der
Faserstoffverarbeitung erforderlich sind, sind so ausgewählt, dass
diese keine Verzögerung
bei der kontinuierlichen Fortführung
des Faserstoffs in dem Rohrsystem verursachen. Ferner wird in dem
Rohrsystem und den Aktuatoren der Faserstoff keinem Raum freier
Luft ausgesetzt, was das Einmischen von Luft in die Masse verringert.
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In
dem Verfahren gemäß der Erfindung
kann der Faserstoff, der für
die Herstellung von Papier oder Karton verwendet wird, aus chemischen,
mechanischen oder mechanochemischen Faserstoff, Kollerstoff oder
recycelten Fasern bestehen. Die Faserstoffquelle ist vorzugsweise
ein Faserstoffsilo oder ein Kollerstoffturm, aber die Faserstoffquelle kann
auch Faserstoff aus einer Leitung, der direkt von einer Faserstofffabrik
kommt, oder Faserstoff sein, der vom Aufschluss kommt. Der Faserstoff
wird gleichzeitig auf die gewünschte
Stoffdichte verdünnt, wenn
dieser von der Faserstoffquelle zum Faserstoffverarbeitungsrohrsystem
gepumpt wird, oder die Verdünnung
wird beispielsweise in dem unteren Teil eines Silos ausgeführt. Der
Faserstoff fährt
mit dieser Stoffdichte fort, bis der Faserstoff auf die gewünschte Stoffeinlaufstoffdichte
verdünnt
wird, bevor der Faserstoff in den Stoffeinlauf zugeführt wird.
Somit wird der Faserstoff nicht an verschiedenen unterschiedlichen
Orten verdünnt,
wie bei Faserstoffverarbeitungssystemen, die gegenwärtig verwendet
werden. Die Stoffdichte des Faserstoffs in dem Faserstoffverarbeitungsrohrsystem
ist normalerweise bis zum Punkt der endgültigen Verdünnung zur Stoffeinlaufstoffdichte
größer als
4%.
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Die
Verdünnung
auf die Stoffeinlaufstoffdichte mit Wasser, das aus der Siebpartie
der Papiermaschine aufbereitet wird, kann gleichzeitig damit stattfinden,
wenn die Teilfaserstoffe in dem Faserstoffverarbeitungsrohrsystem
vermischt werden. Somit findet die Verdünnung auf die Stoffeinlaufstoffdichte auch
in dem Faserstofffluss statt, und der Faserstoff fährt kontinuierlich
bis zur Stoffeinlaufzufuhrpumpe der Papier- oder Kartonmaschine fort.
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Die
Funktion der Faserstoffverarbeitung besteht unter anderem im Aufschluss,
Zerkleinerung und Refinermahlung von Faserstoffen. In dem Verfahren
gemäß der vorliegenden
Erfindung werden diese erforderlichen Faserstoffverarbeitungsschritte in
dem Faserstoffverarbeitungsrohrsystem vorgenommen, sodass der Faserstofffluss
nicht anhält, sondern
von einem Schritt zum anderen in der Verarbeitung kontinuierlich
fortgeführt
wird. Die Verarbeitungsschritte und Aktuatoren, die in der Faserstoffverarbeitung
erforderlich sind, hängen
von der Güte des
herzustellenden Papiers oder Kartons und von den zur Verfügung stehenden
Faserstoffen ab; folglich schwanken diese von einer Papiermaschine
und Teilfaserstoffverarbeitung zur anderen. Allerdings kann das
Verfahren der vorliegenden Erfindung für alle Arten von Papier- und
Kartonmaschinen angewendet werden.
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Normalerweise
werden auch verschiedene Füllmittel,
Zusätze
und andere Chemikalien in den Faserstoff in der Faserstoffverarbeitung
hinzugefügt, beispielsweise
um die Qualität
oder Druckeigenschaften des fertigen Papiers zu verbessern. In dem Verfahren
gemäß der Erfindung
können
diese oben erwähnten
Substanzen zum Faserstoff in dem Faserstofffluss hinzugemischt werden.
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In
Abhängigkeit
des herzustellenden Papiers oder Kartons besteht der Faserstoff,
der in den kurzen Siebkreislauf und weiter zum Stoffeinlauf der
Papiermaschine zuzuführen
ist, aus einem oder mehreren Teilfaserstoffen. In dem Verfahren
gemäß der Erfindung
werden die Faserstoffe in dem Faserstofffluss miteinander vermischt,
und das Mischen kann unter Verwendung einer Mischpumpe gewährleistet werden.
Mittels der Mischpumpe ist es auch möglich, die Füllmittel,
Zusätze
und andere Chemikalien, die zum Faserstoff hinzugefügt werden,
homogen in den Faserstoff einzumischen.
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Der
Prozessaufbau, der für
das Verfahren gemäß der Erfindung
erforderlich ist, ist eine einfache Vorrichtung, und diese erfordert
weniger Aktuatoren oder andere Komponenten als die gegenwärtig verwendeten
Faserstoffverarbeitungssysteme. Ferner sind die Einrichtungen, die
für das
Verfahren gemäß der vorliegenden
Erfindung erforderlich sind, kleiner, da das Volumen der zu verarbeitenden
Faserstoffe kleiner als im Stand der Technik ist. Ferner ist ein
kleineres Rohrsystem als gegenwärtig
erforderlich. Folglich verringert der Prozessaufbau gemäß der Erfindung
die Kosten der Anschaffung und Wartung des Prozesses. Ferner erfordert
der Prozessaufbau deutlich weniger Raum. Ferner ist der Energieverbrauch des Faserstoffprozesses
verringert, da beispielsweise die Faserstoffe nicht in großen Tanks
gemischt werden und von einem Tank zu einem weiteren gepumpt werden.
Ferner kann der Wasserverbrauch in dem Prozess deutlich verringert
werden.
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In
dem Verfahren gemäß der Erfindung
wird der Faserstoff in der Phase verdünnt, wenn der Faserstoff von
der Faserstoffquelle zum Faserstoffverarbeitungsrohrsystem geführt wird,
und das nächste Mal
wird der Faserstoff auf die Stoffeinlaufstoffdichte entweder an
dem Mischort der Teilfaserstoffe oder als erstes vor dem Zuführen in
den Stoffeinlauf verdünnt.
Das vereinfacht deutlich das Steuersystem, das für den Prozess erforderlich
ist, und Schwankungen der Faserstoffdichte können ausgeglichen werden, und
gleichermaßen
können
Probleme, die durch Flussänderungen
bewirkt werden, minimiert werden. Somit wird die Qualität des herzustellenden
Papiers einheitlicher.
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Das
Verfahren gemäß der Erfindung
beschleunigt ferner einen Sortenwechsel in der Papiermaschine, da
der Faserstoff nicht in verschiedenen Tanks vor dem kurzen Siebkreislauf
gespeichert wird, und die Mängel
von Kollerstoffmasse wird in Verbindung mit Sortenwechseln verringert.
Da keine Zwischentanks in dem Faserstoffverarbeitungsaufbau gemäß der Erfindung
vorliegen, werden keine Agglomerationen in den Faserstoff eingebracht,
der sich von den Wänden
der Tanks lösen
und die Faserstoffqualität
beeinflussen würde.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Im
Folgenden werden einige vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung
detaillierter mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben,
in denen
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1 ein
schematisches Diagramm ist, das ein herkömmliches Faserstoffverarbeitungssystem einer
Papiermaschine gemäß dem Stand
der Technik zeigt,
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2 ein
schematisches Diagramm ist, das ein Faserstoffverarbeitungssystem
gemäß der Erfindung
zeigt, und
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3 eine
schematische Ansicht eines Faserstoffverarbeitungssystems gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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Detaillierte Beschreibung
der Erfindung
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Bevor
die Erfindung detaillierter beschrieben wird, möchte der Anmelder einige Begriffe
spezifizieren, die in der Beschreibung der Erfindung verwendet werden. „Faserstoffverarbeitungsrohrsystem” bezeichnet
in diesem Zusammenhang ein Rohrsystem und entsprechende Aktuatoren,
in denen der Faserstofffluss sich vorwärts bewegt, und worin die erforderlichen
Faserstoffverarbeitungsschritte unternommen werden, worunter das
Vereinigen und Mischen der Teilfaserstoffe miteinander enthalten
ist. In dem Faserstoffverarbeitungsnetzwerk kann der Durchmesser
des Rohrs variieren, beispielsweise, zwischen den Aktuatoren, aber
der Faserstofffluss wird in den Aktuatoren nicht gestoppt und der
Fluss schreitet somit kontinuierlich mit einer Rate voran, die durch
den Volumendurchsatz bestimmt ist. „Aktuatoren” bezeichnen
beispielsweise ein Mahlwerk, einen Stofflöser, einen Filter und Pumpen,
die zum Implementieren der verschiedenen Faserstoffverarbeitungsschritte
erforderlich sind. „Faserstofffluss” bezeichnet
in dieser Anmeldung den Faserstoff, der in dem Faserstoffverarbeitungsrohrsystem
befördert wird.
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In
dem Faserstoffverarbeitungssystem, das in den 1 bis 3 gezeigt
ist, sind drei Teilfaserstoffe dargestellt, und deren Verarbeitung
ist in einer vereinfachten Ansicht gezeigt, aber bezüglich des Verfahrens
gemäß der Erfindung,
kann die Anzahl der Teilfaserstoffe N sein, wobei N eine positive Ganzzahl ≥ 1 ist. Die
Figuren zeigen beispielsweise weder Steuersysteme, Verdünnungswasserflüsse, Faseraufbereitungssysteme,
noch alle möglichen
Aktuatoren, die in dem System involviert sind.
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1 ist
eine schematische Ansicht, welche das herkömmliche Faserstoffverarbeitungssystem
einer Papier- oder Kartonmaschine gemäß dem Stand der Technik zeigt.
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In 1 wird
jeder der Teilfaserstoffe von seinem Speichertank 10A, 10B, 10C mittels
Pumpen 11A, 11B, 11C zu den Dispergatortanks 13A, 13B, 13C zugeführt, und
der Teilfaserstoff wird das erste Mal in dem unteren Teil des Faserstoffsilos
oder in dem Rohr zwischen den Tanks mit einem Verdünnungswasserfluss,
der darin eingebracht wird, verdünnt.
Von dem Dispergatortank 13A, 13B, 13C wird jeder
Teilfaserstoff weiter mittels Dispergatorpumpen 14A, 14B, 14C in
einen Mischtank 15 zugeführt, in dem die Teilfaserstoffe
miteinander vermischt werden, und von dem Mischtank 15 wird
der Faserstoff weiter mittels einer Faserstoffzufuhrpumpe 16 in
eine Maschinenbütte 17 zugeführt. Der
Faserstoff wird an verschiedenen unterschiedlichen Punkten zwischen diversen
Tanks verdünnt,
und dieser wird in der Maschinenbütte 17 auf die endgültige Dispenserfaserstoffdichte
verdünnt,
von wo der Faserstoff mit hoher Stoffdichte weiter durch eine Faserstoffzufuhrpumpe 18 in
den kurzen Siebkreislauf zugeführt
wird. In der Faserstoffverarbeitung können die Teilfaserstoff, sofern
erforderlich, zerfasert und gemahlen werden, beispielsweise zwischen
den Silos und Dispergatortanks, durch Aktuatoren 12A, 12B, 12C,
wie es in 1 gezeigt ist. Ferner werden
notwendige Füllmittel
und andere Zusätze
zum Faserstoff in der Maschinenbütte 17 hinzugemischt.
Die Stoffdichte des sogenannten Maschinenfaserstoffs, der zum kurzen
Siebkreislauf zuzuführen
ist, wird somit in der Maschinenbütte 17 geeignet eingestellt,
bevor der Faserstoff in den kurzen Siebkreislauf zugeführt wird,
in dem der Faserstoff zur Stoffeinlaufstoffdichte verdünnt wird.
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2 und 3 stellen
den Prozessaufbau des Verfahrens gemäß der Erfindung beispielhaft dar.
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2 ist
eine schematische Ansicht eines Faserstoffverarbeitungsaufbaus des
Verfahrens gemäß der Erfindung.
Die Teilfaserstoffe werden von einer Faserstoffquelle, beispielsweise
einem Speicherturm 10A, 10B, 10C, zum
Faserstoffverarbeitungsrohrsystem mittels Pumpen 11A, 11B, 11C zugeführt. Die
Verdünnung
der Teilfaserstoffe auf die gewünschte
Stoffdichte findet in dem unteren Teil der Speichertürme 10A, 10B, 10C statt
und/oder gleichzeitig damit, wenn der Faserstoff in das Faserstoffverarbeitungsrohrsystem
gepumpt wird. Die Pumpen 11A, 11B, 11C stellen
einen stetigen und kontinuierlichen Volumenfluss bereit, der durch
die erforderlichen Aktuatoren 12A, 12B, 12C und
Filter 19A, 19B, 19C zur Faserstoffzufuhrpumpe 20 fortfährt, worin die
Teilfaserstoffflüsse
miteinander vermischt werden, und der vereinigte Fluss wird als
ein kontinuierlicher Fluss in den kurzen Siebkreislauf der Papier- oder
Kartonmaschine weitergeführt.
Ein separater Filter kann für
jeden Teilfaserstofffluss bereitgestellt werden, wie es in der Figur
gezeigt ist, oder, alternativ, ist ein Filter in dem vereinigten
Faserstofffluss vor oder hinter der Faserstoffzufuhrpumpe 20 angeordnet.
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3 zeigt
einen alternativen Prozessaufbau für das Verfahren gemäß der Erfindung.
Die Teilfaserstoffe werden beispielsweise von den Speichertürmen 10A, 10B, 10C zum
geschlossenen Faserstoffverarbeitungsrohrsystem mittels Pumpen 11A, 11B, 11C in
einer gewünschte
Stoffdichte abgegeben, und unmittelbar danach werden die Teilfaserstoffströme in dem
Faserstoffverarbeitungsrohrsystem miteinander vereinigt. Der vereinigte
Faserstofffluss wird als ein kontinuierlich fortschreitender Fluss über die
Aktuatoren 12 und den Filter 19 zur Faserstoffzufuhrpumpe 20 transportiert,
welche den Faserstofffluss weiter zum kurzen Siebkreislauf zuführt.
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Die
Aktuatoren 12, 12A, 12B, 12C und
die Filter 13A, 13B, 13C, 19,
die in den 2 und 3 gezeigt
sind, sind in der Faserstoffverarbeitung nicht notwendig, sondern
deren Orte können
variieren, und verschiedene Aktuatoren können in dem Faserstofffluss
von verschiedenen Teilfaserstoffen an verschiedenen Orten in dem
Faserstoffverarbeitungsrohrsystem vorgesehen sein, oder es müssen überhaupt
keine dieser Aktuatoren vorhanden sein. Die Aktuatoren 12A, 12B, 12C betreffen
in erster Linie einen Zerfaserer und/oder eine ein Mahlwerk. Die
Notwendigkeit dafür
in der Faserstoffverarbeitung wird von dem Betreffenden Faserstoff
abhängen.
Die Pumpe 20 kann eine sogenannte Zufuhrpumpe für Faserstoff
mit hoher Stoffdichte sein, welche den Faserstoff zum kurzen Siebkreislauf
weiterpumpt, oder die Pumpe 20 kann eine sogenannten Mischpumpe sein,
bei der die Verdünnung
gleichzeitig stattfindet.
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Die
Faserstoffquelle ist vorzugsweise ein Faserstoffsilo, wie es in
den Figuren gezeigt ist. Der Faserstoff, der von der Faserstoffherstellung
kommt, ist normalerweise in Silos gespeichert, bevor dieser in den
eigentlichen Faserstoffprozess geführt wird. Die Funktion des
Faserstoffsilos besteht darin, als ein sogenannter Pufferspeicher
zwischen dem Faserstoffwerk und der Papiermaschine zu fungieren.
Allerdings kann die Faserstoffquelle Faserstoff aus der Leitung,
der direkt von einem Faserstoffwerk kommt, ein Faserstofffluss,
der vom Zerfasern von Cellulosebündeln
kommt, oder ein Kollerstoffturm, in dem zerfaserter Kollerstoff
gespeichert ist, oder ein sogenannter Ausgleichstank zwischen dem
Faserstoffwerk und der Faserstoffverarbeitung sein. Somit kann der
Faserstoff aus chemisch, mechanisch oder mechanochemisch hergestelltem
Faserstoff, Kollerstoff oder recycelten Fasern bestehen.
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Das
Zuführen
von Faserstoff als einen stetigen und kontinuierlichen Fluss von
der Faserstoffquelle in das Faserstoffverarbeitungsrohrsystem wird mittels
einer Pumpe bewirkt. Das Verdünnungswasser
wird gleichzeitig zum Faserstoff hinzugemischt, wenn der Faserstoff
in das Faserstoffverarbeitungsrohrsystem gepumpt wird, oder der
Faserstoff wird beispielsweise bereits in dem unteren Teil des Speichertanks
verdünnt.
Die Stoffdichte des Faserstoffs wird in einem gegebenen konstanten
Stoffdichtebereich in dem Faserstoffverarbeitungsrohrsystem aufrecht
erhalten, vorzugsweise bei ungefähr
4 bis 6%, aber die Stoffdichte kann auch innerhalb eines größeren Stoffdichtenbereichs
in Abhängigkeit
des Faserstoffs variieren. Der Faserstoff kann mit Wasser, das von
der Siebpartie der Papiermaschine aufbereitet wird, auf die Stoffeinlassstoffdichte
gleichzeitig, wenn die Teilfaserstoffe mit einer hohen Stoffdichte miteinander
durch eine Mischpumpe 20 vermischt werden, von welcher
der verdünnte
Faserstoff weiter zum Stoffeinlass über die notwendigen Verarbeitungsschritte
geführt
wird, verdünnt
werden. Somit wird die Verdünnung
für den
sogenannten kurzen Siebkreislauf bereits in diesem Stadium durchgeführt, und
der Faserstofffluss erfordert keine weitere Verdünnung vor dem Stoffeinlass.
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Eine
Vorraussetzung zum Erzielen einer gleichförmigen Stoffdichte in dem Faserstoffverarbeitungsrohrsystem
ist eine gute Mischung in dem Faserstoffsilo, dem Kollerstoffturm
oder dem Ausgleichstank, sodass große Schwankungen bezüglich der Stoffdichte
stattfinden, aber der Faserstoff auf die gewünschte Stoffdichte in dem unteren
Teil des Tanks und/oder gleichzeitig, wenn dieser in das Faserstoffverarbeitungsrohrsystem
gepumpt wird, verdünnt werden
kann. Ferner muss das Abgeben von dem Tank oder Silo gleichmäßig stattfinden.
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Ein
ausreichender Druck wird mit der Pumpe entwickelt, sodass der Faserstoffvolumenfluss
in dem Rohrsystem ausreichend ist. Der kontinuierliche Fluss in
dem Rohrsystem garantiert, dass der Faserstoff keine Agglomerationen
an den Wänden
des Rohrs ausbildet, wie im herkömmlichen
Verfahren, in dem der Faserstoff geführt wird, um in Tanks zu stehen
und gemischt zu werden, wobei Wölben
und Infiltrierung stattfinden, wenn die Tanks abgelassen werden.
Somit ist es mit dem Verfahren gemäß der Erfindung unter anderem
möglich,
Fluktuationen und andere Störungen,
die durch Wölbung
verursacht werden, zu verringern.
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Das
Faserstoffverarbeitungsrohrsystem ist ein geschlossenes System;
mit anderen Worten ist der Faserstoff keinem freien Luftraum in
dem Rohrsystem ausgesetzt, wodurch somit die Mischung von Luft in
den Faserstoff verringert wird. In dem Faserstoffverarbeitungsrohrsystem
ist es möglich,
Luft aus dem Faserstoff, sofern erforderlich, zu entfernen. Das
ist im Besonderen dann der Fall, wenn Faserstoff aus direktem Zerfasern
als eine Faserstoffquelle verwendet wird. Eine Luftverringerung
wird vorzugsweise gleichzeitig ausgeführt, wenn Faserstoff in das Faserstoffverarbeitungsrohrsystem
gepumpt wird.
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Der
Faserstofffluss fährt
für die
Verarbeitung des Faserstoffs mittels der erforderlichen Verarbeitungsschritte,
wie beispielsweise Zerfaserung, Zermahlung und Filtrierung, ohne
Stoppen fort. Dieses Merkmal wird in der Auswahl und Dimensionierung der
notwendigen Aktuatoren berücksichtigt.
Ferner wird durch die Aktuatoren kein Rückfluss erzeugt. Ferner sollte
man bei der Auswahl der Aktuatoren berücksichtigen, dass diese keine übermäßige Resonanz
in dem Faserstofffluss verursachen.
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Die
Füllmittel
und andere Zusätze
für den
Faserstofffluss werden zum Faserstofffluss ohne separate Mischtanks hinzugemischt.
Die oben erwähnten Substanzen
werden entweder in den Fluss der Teilfaserstoffe oder zunächst in
den vereinigten Faserstofffluss hinzugefügt. Die Faserstoffströmungsrate
in dem Faserstoffverarbeitungsrohrsystem sollte so vorgesehen sein,
dass es für
die oben erwähnten Substanzen
ausreichend ist, durch die Wirkung des Flusses gleichmäßig in den
Faserstoff eingemischt zu werden. Im Besonderen wird der Faserstofffluss durch
die Tatsache beeinflusst, dass der Faserstoff mit einer ausreichenden
Rate von der Faserstoffquelle in das Faserstoffverarbeitungsrohrsystem
geführt wird.
Die Faserstoffströmungsrate
wird durch viele Faktoren beeinflusst, und folglich sollte diese
eingestellt werden, um für
die betreffende Papiermaschine geeignet zu sein.
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Das
gleichmäßige Einmischen
von Füllmitteln
und anderen Zusätzen
in den Faserstoff wird normalerweise durch eine Mischpumpe 20 sichergestellt,
durch die der Faserstofffluss in den kurzen Siebkreislauf transportiert
wird. Ferner werden die Teilfaserstoffe in dem Faserstoffverarbeitungsrohrsystem
ohne separate Mischtanks in dem Faserstofffluss miteinander vermischt,
und das Mischen wird mittels eines sogenannten Pumpenmischers oder
einer Mischpumpe 20 verstärkt, wie es in den 2 und 3 gezeigt
ist. Nassausschuss bzw. nasser Kollerstoff kann, wenn erforderlich,
direkt zum Mischort der Teilfaserstoffe, ohne Zirkulieren desselben, über einen
Kollerstoffturm und eine Faserstoffverarbeitung eingebracht werden.
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In 3 findet
das Filtern des Faserstoffflusses vor dem Mischen des Faserstoffflusses
mit der Faserstoffzufuhrpumpe 20 statt. Alternativ kann
jeder Teilfaserstofffluss getrennt vor dem miteinander Vermischen
der Teilfaserstoffe gefiltert werden, wie es in 2 gezeigt
ist. Der Filter 19 kann auch zunächst hinter der Pumpe 20 platziert
werden.
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2 und 3 zeigen,
dass der Faserstofffluss mittels einer Faserstoffzufuhrpumpe 20 gemischt
wird, und es wurde oben dargestellt, dass die Verdünnung des
Faserstoffs zur Stoffeinlassstoffdichte zur selben Zeit durchgeführt werden
kann. Allerdings ist es möglich,
dass der Prozessaufbau keine Faserstoffzufuhrpumpe (Mischpumpe) 20,
die in den Figuren gezeigt ist, umfasst, sondern die Faserstoffe
als kontinuierlicher Fluss direkt den gesamten Weg zur Faserstoffpumpe
des Stoffeinlasses fortfahren.
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Es
ist auch möglich,
dass die Teilfaserstoffflüsse
nicht miteinander vermischt werden, sondern diese als kontinuierliche
separate Flüsse
in den kurzen Siebkreislauf und den Stoffeinlass fließen. Eine Faserstoffverarbeitung
für jeden
Teilfaserstoff findet gemäß denselben
oben dargelegten Prinzipien statt.
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Das
System zum Einstellen der (des) bei dem Verfahren erforderlichen
Stoffdichte und Faserstoffflusses, ist einfach, da der Faserstoff
lediglich an dem Punkt, von dem der Faserstoff als ein stetiger Volumenstrom
in das Rohrsystem geführt
wird, und das nächste
Mal zuerst auf die erforderliche Stoffeinlassstoffdichte entweder
in Verbindung mit dem Mischen von Teilfaserstoffen oder vor dem
Stoffeinlass verdünnt
wird. Die Faserstoffstoffdichte wird durch Variieren des Inhalts
von Verdünnungswasser
eingestellt, um mit dem Faserstoff vermischt zu werden; mit anderen
Worten wird Verdünnungswasser
in einem geeigneten Verhältnis
zur Quantität
und Stoffdichte des Faserstoffs hinzugefügt. Indem die Stoffdichte in
dem frühen
Stadium der Faserstoffverarbeitung und das nächste Mal zuerst vor dem Zuführen des
Faserstoffs in den Stoffeinlass eingestellt wird, ist es möglich, Probleme
zu minimieren, die durch Stoffdichtenstörungen, beispielsweise Fluktuationen
bezüglich
des Flächengewichts,
verursacht werden. Unter anderem wird dieses durch die Tatsache
beeinflusst, dass der Verarbeitungsaufbau gemäß der Erfindung keine Tanks beinhaltet,
die eine Verzögerung bewirken
würden,
sondern Fluktuationen bezüglich der
Stoffdichte können
schnell behoben werden.
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Die
Stoffdichten der Teilfaserstoffe unterscheiden sich voneinander,
und in Abhängigkeit
des herzustellenden Papiers, werden die Faserstoffe miteinander
in verschiedenen Verhältnissen
gemischt. Somit wird auch die Notwendigkeit zum Verdünnen von
Faserstoffen für
den betreffenden Teilfaserstoff spezifiziert. Die Stoffdichte wird
in dem Faserstoffverarbeitungsrohrsystem vor dem Vermischen der
Teilfaserstoffe gemessen, und diese wird zum Einstellen des Verdünnungswasserstroms
verwendet.
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Falls
erforderlich kann das Faserstoffverarbeitungsrohrsystem Verdünnungsdüsen enthalten, die
es ermöglichen,
den Faserstoff in dem Faserstofffluss zu verdünnen, aber als eine Regel beim
Verfahren gemäß der vorliegenden
Erfindung wird der Faserstoff gleichzeitig damit auf die gewünschte Stoffdichte
verdünnt,
wenn dieser von der Faserstoffquelle in das Faserstoffverarbeitungsrohrsystem
zugeführt
wird.
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Die
oben dargelegten Prozessanordnungen des Verfahrens gemäß der Erfindung
vereinfachen die Faserstoffverarbeitung in Papier- und Kartonmaschinen
und teilweise auch den Prozessaufbau des kurzen Siebkreislaufs auf
eine solche Weise, dass verschiedenen Zwischentanks und Mischtanks
nicht länger
erforderlich sind, um die Einheitlichkeit bzw. Gleichförmigkeit
des Faserstoffs zu gewährleisten, sondern
die Faserstoffverarbeitung kann in einem kontinuierlichen Verarbeitungsfaserfluss
ausgeführt werden.
Der Faserstofffluss, der von der Faserstoffquelle zur Faserstoffverarbeitung
zugeführt
wird, wird schnell durch die erforderlichen Verarbeitungsschritte
transportiert, den gesamten Weg zum Stoffeinlass der Papier- oder
Kartonmaschine, und der Faserstoff verbleibt nicht dazwischen in
den Zwischentanks stehend.
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Die
oben beschriebenen Ausführungsformen stellen
die Lösung
gemäß der Erfindung
beispielhaft dar, und der Fachmann wird erkennen, dass der Verarbeitungsaufbau
gemäß der Erfindung
verschiedene Verarbeitungsschritte enthalten kann, in Abhängigkeit
der herzustellenden Papier- oder Kartongüte, und diese von einer Papier-
oder Kartonmaschine zu einer anderen variieren. Die Erfindung soll
somit nicht auf die Ausführungsformen
oder Einrichtungen, die als Beispiele oben dargelegt sind, beschränkt sein, sondern
die Erfindung soll weithin innerhalb des Gegenstands der erfinderischen
Idee, die in den beigefügten
Ansprüchen
definiert ist, angewendet werden.
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Zusammenfassung
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Verfahren
zur Verarbeitung von Faserstoff, das bei der Herstellung von Papier
oder Karton zu verwenden ist, wobei in dem Verfahren der Faserstoff von
einer Faserstoffquelle zur Faserstoffverarbeitung und weiter in
den Siebkreislauf und den Stoffeinlauf einer Papier- oder Kartonmaschine
transportiert wird. Die Faserstoffverarbeitung findet auf eine solche Weise
in einem Faserstoffverarbeitungsrohrsystem statt, dass der Faserstofffluss
mit einer Rate, die durch den Volumendurchsatz bestimmt wird, kontinuierlich
fortfährt.