DE19852635A1

DE19852635A1 - Blattbildungssystem

Info

Publication number: DE19852635A1
Application number: DE1998152635
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Ruf; Holger Humberg; Peter Mirsberger
Original assignee: Voith Sulzer Papiertechnik Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 1998-11-14
Filing date: 1998-11-14
Publication date: 2000-05-18

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Blattbildungssystem einer Papier- und Kartonmaschine, bestehend aus mindestens einem Stoffauflauf (1), welcher über ein Zufuhrsystem für eine Stoffsuspension und eine Stoffauflaufdüse (3) verfügt, zwei im Bereich der Stoffauflaufdüse konvergierende Siebe (4, 5), wobei die Siebe (4, 5) im konvergierenden Bereich suspensionsberührt von Stützelementen (6; 7) mit Stützflächen (6,1; 7.1) geführt werden und zumindest einen Teil des konvergierenden Bereichs der Stoffauflaufdüse (1) bilden, wobei mindestens eines der Stützelemente (6; 7) feststehend (im Sinne von nicht rotierend) ausgeführt ist, und Mittel (8; 9) zur Einstellung der Neigung und des Abstandes (s) mindestens eines Stützelementes (7) zum gegenüberliegenden Stützelement (6) vorgesehen sind. DOLLAR A Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß das mindestens eine feststehende Stützelement (6; 7) eine geschlossene Oberfläche (6,1; 7.1) aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Blattbildungssystem einer Papier- oder Kartonmaschine, zumindest bestehend aus einem Stoffauflauf, welcher über ein Zufuhrsystem für eine Stoffsuspension und eine Stoffauflaufdüse verfügt, zwei im Bereich der Stoffauflaufdüse konvergierenden Sieben, wobei die Siebe im konvergierenden Bereich suspensionsberührt von Stützelementen geführt werden, und zumindest einen Teil des konvergierenden Bereichs der Stoffauflaufdüse bilden, wobei mindestens eines der Stützelemente feststehend (im Sinne von nicht rotierend) ausgeführt ist.

Bezüglich des Standes der Technik wird auf die folgenden Schriften verwiesen: WO 98/36126, DE 297 02 548 U1, DE- OS 20 04 775, DE-OS 15 61 688, DE-AS 19 31 686 und die Deutsche Gebrauchsmuster-Hilfsanmeldung G 73 39 859.

Die internationale Anmeldung WO 98/36126 zeigt ein Blattbildungssystem einer Papiermaschine mit einem Stoffauflauf, welcher über ein Zufuhrsystem für die Stoffsuspension, einen Turbulenzerzeuger und eine Stoffauflaufdüse verfügt. Durch den konvergierenden Bereich der Stoffauflaufdüse verläuft auf der Ober- und Unterseite jeweils ein Sieb, welche von Stützelementen geführt werden und damit einen Teil des konvergierenden Bereiches der Stoffauflaufdüse bilden.

Aus dem Deutschen Gebrauchsmuster DE 297 02 548 U1 ist ein Blattbildungssystem einer Papiermaschine bekannt, welches einen Stoffauflauf mit Querverteiler, Turbulenzeinsatz und konvergierender Düse aufweist. Ein Bereich der konvergierenden Düse ist derart ausgestaltet, daß zwei Siebe über jeweils einen Spalt in den konvergierenden Bereich der Düse einlaufen, wobei bereits im konvergierenden Bereich, durch die Siebe hindurch, eine Entwässerung der Stoffsuspension stattfindet.

Die Deutsche Offenlegungsschrift DE-OS 20 04 775 zeigt ein Blattbildungssystem einer Papiermaschine mit einem Stoffauflauf und zwei durch den konvergierenden Bereich des Stoffauflaufes geführte Siebe, die ebenfalls konvergierend und auf ihrer suspensionsabgewandten Seite von jeweils einem feststehenden Stützelement bis zum Auslaufspalt geführt werden.

In der Deutschen Offenlegungsschrift DE-OS 15 61 688 wird ein Blattbildungssystem offenbart, bei dem Stoffsuspension zwischen zwei, sich in Laufrichtung konisch verjüngende, Siebe eingeführt wird, wobei die Siebe von einer Vielzahl von Walzen, die als Stützflächen wirken, in ihrer Bahngebung bestimmt werden. Zwischen den einzelnen Walzen besteht für die sandwichartig von den Sieben eingeschlossene Flüssigkeit die Möglichkeit auszutreten, so daß sich die festen Inhaltsstoffe der Suspension niederschlagen und eine Faserlage bilden.

Schließlich offenbart die Deutsche Gebrauchsmuster- Hilfsanmeldung DE 73 39 859 ein Blattbildungssystem, bei dem Stoffsuspension zwischen zwei konvergierende Siebe eingeleitet wird. Die beiden Siebe werden jeweils durch Walzen in ihrem Bahnverlauf - ähnlich der obengenannten DE- OS 15 61 688 - geführt. Zur Vermeidung des Auslaufens von Stoffsuspension im Übergangsbereich von Stoffauflauf zum konvergierenden Siebbereich sind Dichtelemente vorgesehen, die den Übergang von Stoffauflauf zum Entwässerungsbereich gegen einen Austritt von Stoffsuspension abdichten.

Aus der oberbegriffbildenden Deutschen Auslegeschrift DE- AS 19 31 686 ist ein Blattbildungssystem bekannt, bei dem ein Stoffauflauf mit einer parallelen Stoffauflaufdüse Stoffsuspension zwischen zwei konvergierende Siebe einleitet, wobei das obere Sieb über eine offene Walze mit großem Radius geleitet wird und das untere Sieb über einen durchbrochenen Schuh mit stetig in Maschinenrichtung größer werdenden Krümmungsradius geführt wird. Sowohl die obenliegende Walze, als auch der untenliegende Schuh dienen als Entwässerungselemente. Der untenliegende Schuh ist durch eine Einstellvorrichtung in seiner Neigung und in seinem Abstand, bezüglich der Oberfläche der obenliegenden Walze, einstellbar.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein weiteres Blattbildungssystem einer Papier- oder Kartonmaschine darzustellen, bei dem der freie Anteil des Stoffsuspensionsstrahls vermieden und eine möglichst ungestörte und turbulenzfreie initiale Blattbildung erreicht wird.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruches 1 erreicht.

Demgemäß schlagen die Erfinder vor, ein an sich bekanntes Blattbildungssystem einer Papier- oder Kartonmaschine zumindest bestehend aus einem Stoffauflauf, welcher über ein Zufuhrsystem für eine Stoffsuspension und eine Stoffauflaufdüse verfügt, weiterhin bestehend aus zwei im Bereich der Stoffauflaufdüse konvergierenden Sieben, wobei die Siebe im konvergierenden Bereich suspensionsberührt, gegebenenfalls auch von Trennelementen berührt, von Stützelementen mit Stützflächen geführt werden und zumindest einen Teil des konvergierenden Bereichs der Stoffauflaufdüse bilden, wobei mindestens eines der Stützelemente feststehend (im Sinne von nicht rotierend) ausgeführt ist, und Mittel zur Einstellung der Neigung und des Abstandes mindestens eines der Stützelemente zum gegenüberliegenden Stützelement vorgesehen sind, dahingehend weiterzuentwickeln, daß das mindestens eine feststehende Stützelement eine geschlossene Oberfläche aufweist.

Gemäß einer vorteilhaften Ausbildung des Blattbildungssystems wird weiter vorgeschlagen, mindestens ein weiteres, gegenüberliegendes und feststehendes Stützelement vorzusehen.

Vorteilhaft ist es auch, wenn mindestens ein Stützelement als Gleitschuh ausgeführt ist.

Zur Verstellung der Neigung des Stützelementes kann eine Achse in Maschinenquerrichtung durch das Stützelement verlaufen, um welche das Stützelement schwenkbar ist. Zum Verschwenken kann beispielsweise ein Druckschlauch oder eine sonstige mechanische Verstellvorrichtung verwendet werden. Befindet sich die Achse in der stromaufwärtigen Hälfte des Stützelementes, so wird dadurch vorteilhaft erreicht, daß durch ein Schwenken des Stützelementes die Seite, an der das Sieb auf das Stützelement aufläuft, kaum beeinflußt wird.

Eine andere, besonders vorteilhafte Ausbildung des Stützelementes sieht vor, daß die Stützfläche verformbar ausgebildet ist, wobei zur Verformung der Stützfläche beispielsweise eine innenliegende Druckkammer vorgesehen werden kann, die an die verformbare Oberfläche angrenzt. Durch diese Maßnahme besteht die Möglichkeit, den Krümmungsradius des Stützelementes im Bereich der Stützfläche zu verändern oder sogar die Krümmungscharakteristik von einer konvexen auf eine konkave Krümmung - je nach den betrieblichen Erfordernissen - umzugestalten.

Anstelle eines gleichförmig über die gesamte Maschinenbreite verlaufenden Stützelementes, kann das Stützelement über die Maschinenbreite sektioniert ausgebildet werden, wodurch eine partielle Einstellmöglichkeit der einzelnen Segmente des Stützelementes möglich wird. Durch diese Maßnahme kann eine Querprofilierung, beispielsweise Faserorientierung und/oder Formation, des Suspensionsstrahls erreicht werden. Das Flächengewicht kann in bekannter Weise durch die Zugabe von Verdünnungswasser geregelt werden.

Eine weitere Möglichkeit der Sektionierung des Stützelementes besteht darin, daß bei einem verformbaren Stützelement eine Vielzahl von über die Maschinenbreite verteilte Druckkammern vorgesehen werden, die unterschiedlich einstellbar, das heißt mit unterschiedlichen Drücken zu beaufschlagen sind. Auch hierbei wird in gewissen Grenzen eine, über die Maschinenbreite unterschiedliche, Verformung der Stützflächen erreicht, ohne jedoch den Nachteil von scharfen Übergängen durch voneinander getrennte Segmente des Stützelementes mit sich zu ziehen.

Wird eine besonders leichte Konstruktion des Stützelementes angestrebt, so kann das Stützelement selbst Mittel zur Abstützung an einer benachbart angeordneten rotierbaren Walze aufweisen. Diese Walze kann beispielsweise gleichzeitig als Umlenkwalze für das fortlaufende Sieb, beziehungsweise Siebpaar dienen. Durch diese Ausbildung kann eine besonders schmale Ausführung des Stützelementes erreicht werden. Die Abstützung zwischen Stützelement und Walze kann hydrodynamisch oder hydrostatisch ausgeführt sein. Zusätzlich besteht die Möglichkeit, auch die Abstützung zwischen Stützelement und Walze über die Maschinenbreite sektioniert und einzeln einstellbar auszubilden.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Blattbildungssystems schlagen die Erfinder vor, daß zwischen Sieb und mindestens einem Stützelement ein weiteres, flexibles, sich mit dem Sieb bewegendes Band angeordnet ist. Durch diese Art der Ausführung wird der Verschleiß des Siebes wesentlich vermindert, da die Sieboberfläche im Bereich des Stützelementes keiner Reibung ausgesetzt ist.

Die Ausbildung der Stützflächen der Stützelemente kann vielfache Formen aufweisen. Besonders vorteilhaft für die Verschleißminderung ist es, wenn das Stützelement eben ausgebildet ist. Entsprechend einer weiteren Variante können die Stützflächen auch konkav oder konvex ausgebildet werden, und so eine gewünschte Beeinflussung der Stoffsuspensionsströmung und des Beschleunigungsverhaltens der Stoffsuspension in diesem Bereich erreicht werden. Außerdem können alle Kombinationen dieser Formen der Stützflächen in einem Blattbildungssystem verwendet werden.

Entsprechend einer erfindungsgemäßen Verbesserung des Blattbildungssystems wird auch vorgeschlagen, am Endbereich der Stoffauflaufdüse mindestens ein dünnes und maschinenbreit verlaufendes Randbegrenzungselement aufweist. Diese Randbegrenzungselemente helfen scharfe Absätze und Kanten an den Übergängen zu vermeiden, indem sie sich an die Form des jeweils vorbeilaufenden Siebes anschmiegen. Hierdurch wird eine weitere Reduktion unerwünschter Wirbelbildung erreicht.

Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und nachstehend noch zu erläuternden Merkmale der Erfindung nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnungen.

Die Erfindung soll nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert werden. Es stellen dar:

Fig. 1: Blattbildungssystem mit einem ebenen und einem gekrümmten Stützschuh;

Fig. 2: Blattbildungssystem mit zwei gegenüberliegenden, im Bereich der Stützfläche konkav gekrümmten, Gleitschuhen;

Fig. 3: Blattbildungssystem entsprechend Fig. 1 mit zusätzlichen Randbegrenzungselementen.

Fig. 4: Blattbildungssystem entsprechend Fig. 2 mit zusätzlichen Randbegrenzungselementen.

Die Fig. 1 zeigt ein Blattbildungssystem mit einem Stoffauflauf 1, welcher über einen turbulenzerzeugenden Bereich 2 und eine Stoffauflaufdüse 3 verfügt. Die Stoffauflaufdüse 3 wird in Richtung zweier konvergierender Siebe von der Stoffauflaufoberwand 3.1 und der Stoffauflaufunterwand 3.2 begrenzt. Ein erstes und ein zweites Sieb 4 und 5 werden über jeweils eine Umlenkwalze 11 und 10 in Strömungsrichtung 18 an den Auslaufbereich der Stoffauflaufdüse 3 herangeführt. Das obenliegende erste Sieb 4 schmiegt sich an eine konvex gekrümmte Stützfläche 6.1 eines sich in Strömungsrichtung verjüngenden ersten Stützelementes 6 an. Im verjüngten Bereich des Stützelementes 6 befindet sich eine weitere hydraulische Abstützung 19, die den dünneren und damit flexibleren Bereich des Stützelementes 6 gegenüber einer rotierenden Walze 12 abstützt.

Das zweite Sieb 5 wird nach seiner Umlenkung über die Umlenkwalze 10 an die Stützfläche 7.1 des zweiten Stützelementes 7 herangeführt und verläuft über die eben ausgebildete Stützfläche 7.1 in den Auslaufbereich des Stoffauflaufes 1 hinein. Das Stützelement 7 ist an seiner stromabwärtigen Seite über eine Achse 8 an einem darunter feststehenden Stütztisch 15 abgestützt und verfügt am stromaufwärtigen Ende über einen Druckschlauch 9, über den die Neigung des Stützelementes 7 eingestellt werden kann. Bei einer Verstellung der Neigung des Stützelementes 7 nähert sich die Stützfläche 7.1 der gegenüberliegenden Walze, beziehungsweise dem gegenüberliegenden Stützelement 6, so daß eine Verstellung des für die Stoffsuspension zur Verfügung stehenden Abstandes s möglich ist.

Zusätzlich besteht die Möglichkeit, den Stütztisch 15 selbst höhenverstellbar auszuführen, so daß er eine Bewegung in Z- Richtung, dargestellt durch den Doppelpfeil 14, ausführen kann. Auch durch diese Bewegung ist eine Verstellung des Abstandes s möglich.

Mit dieser Ausführungsform wird erreicht, daß der Stoffsuspensionsstrahl - ohne einen freien Raum überbrücken zu müssen und ohne Störungen durch Entwässerungselemente - zwischen zwei sandwichartig verlaufende Siebe eingelegt werden kann.

Die Fig. 2 zeigt eine weitere, mögliche Ausführungsform des erfindungsgemäßen Blattbildungssystems. Es wird in einem schematischen Querschnitt der Düsenbereich eines Stoffauflaufes 1 mit zwei, im Düsenauslaufbereich konvergierenden Sieben 4 und 5 gezeigt. Der Stoffauflauf 1 weist einen turbulenzerzeugenden Bereich 2 und eine Stoffauflaufdüse 3 mit konvergierenden Düsenwänden 3.1 und 3.2 an der Ober- und Unterseite auf. Im Auslaufbereich der Stoffauflaufdüse 3 sind zwei gegenüberliegende, nierenförmig ausgestaltete Gleitschuhe 6 und 7 angeordnet, die auf ihrer suspensionszugewandten Seite jeweils über eine konvexe Stützfläche 6.1 und 7.1 verfügen. Über die konvexen Stützflächen verläuft jeweils ein umlaufendes Band 16 und 17, auf dem jeweils das erste und zweite Sieb 4 und 5 anliegt. Die beiden Stützelemente 6 und 7 können beweglich ausgeführt werden, so daß sie einerseits um eine in Maschinenquerrichtung verlaufende Achse schwenkbar sind und andererseits auch aufeinander zu verschoben werden können.

Auch durch diese Ausführung wird erreicht, daß der Freistrahl im Auslaufbereich der Stoffauflaufdüse vermieden wird und die Stoffsuspension unter Vermeidung unnötiger Wirbel zwischen die konvergierende Siebe eingeleitet wird.

Eine weitere Verbesserung zur wirbelfreien Überleitung der Stoffsuspension aus dem stationären Bereich der Stoffauflaufdüse in den dynamischen, siebberührten Bereich ist in den Fig. 3 und 4 dargestellt, die im Grundsatz den Fig. 1 und 2 entsprechen und oben ausführlich beschrieben wurden. Der Unterschied der Figuren liegt darin, daß hier jeweils am Ende der feststehenden Stoffauflaufdüse an der Stoffauflaufoberwand und der Stoffauflaufunterwand ein oberes und ein unteres Randbegrenzungselement 3.3 und 3.4 angebracht ist, das jeweils hilft scharfe Absätze zu vermeiden. Die Randbegrenzungselemente 3.3 und/oder 3.4 sind dünn und gegebenenfalls flexibel ausgelegt, so daß sie sich an der vorbeilaufenden Sieboberfläche anschmiegen.

Durch diese Ausführung ist es möglich, sehr feine Übergänge vom statischen zum dynamischen Randbereich zu erwirken, womit eine weitere Verbesserung der Lösung der Aufgabe der Erfindung erreicht wird.

Bezugszeichenliste

1

Stoffauflauf

2

turbulenzerzeugender Bereich

3

Stoffauflaufdüse

3.1

Stoffauflaufoberwand

3.2

Stoffauflaufunterwand

3.3

oberes Randbegrenzungselement

3.4

unteres Randbegrenzungselement

4

Sieb

5

Sieb

6

Stützelement

6.1

Stützfläche

7

Stützelement

7.1

Stützfläche

8

Achse

9

Druckschlauch

10

Umlenkwalze

11

Umlenkwalze

12

Stützwalze

13

Schwenkrichtung

14

Bewegungsrichtung

15

Stütztisch

16

Flexibles Band

17

Flexibles Band

18

Strömungsrichtung

19

Hydraulische Abstützung
S Abstand
R Radius

Claims

1. Blattbildungssystem einer Papier- oder Kartonmaschine bestehend aus mindestens:

1. einem Stoffauflauf (1), welcher über ein Zufuhrsystem für eine Stoffsuspension und eine Stoffauflaufdüse (3) verfügt,
2. zwei im Bereich der Stoffauflaufdüse konvergierende Siebe (4, 5), wobei die Siebe (4, 5) im konvergierenden Bereich suspensionsberührt von Stützelementen (6; 7) mit Stützflächen (6.1; 7.1) geführt werden und zumindest einen Teil des konvergierenden Bereichs der Stoffauflaufdüse (1) bilden, wobei
3. mindestens eines der Stützelemente (6; 7) feststehend (im Sinne von nicht rotierend) ausgeführt ist, und
4. Mittel (8; 9) zur Einstellung der Neigung und des Abstandes (s) mindestens eines Stützelementes (7) zum gegenüberliegenden Stützelement(6) vorgesehen sind,
dadurch gekennzeichnet, daß
5. das mindestens eine feststehende Stützelement (6; 7) eine geschlossene Oberfläche (6.1; 7.1) aufweist.

2. Blattbildungssystem gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein weiteres, gegenüberliegendes und feststehendes Stützelement (6; 7) vorgesehen ist.

3. Blattbildungssystem gemäß einem der Ansprüche 1-2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Stützelement (6; 7) ein Gleitschuh ist.

4. Blattbildungssystem gemäß einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Stützelement (6; 7) um mindestens eine in Querrichtung verlaufende Achse (8) schwenkbar ist.

5. Blattbildungssystem gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse (8) sich in der stromaufwärtigen Hälfte des Stützelementes (7; 8) befindet.

6. Blattbildungssystem gemäß einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Stützelement (6; 7) bezüglich seiner Stützfläche (6.1; 7.1) verformbar ausgebildet ist.

7. Blattbildungssystem gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein verformbares Stützelement (6; 7) mindestens eine Druckkammer aufweist, die an die Stützfläche (6.1; 7.1) angrenzt.

8. Blattbildungssystem gemäß einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Stützelement (6; 7) über die Maschinenbreite sektioniert unterschiedlich einstellbar ist.

9. Blattbildungssystem gemäß einem der Ansprüche 7-8, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein verformbares Stützelement (6; 7) über eine Vielzahl von über die Maschinenbreite verteilte Druckkammern aufweist, die unterschiedlich einstellbar sind.

10. Blattbildungssystem gemäß einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines der Stützelemente (6; 7) Mittel zur Abstützung (19) an einer rotierbaren Walze (12) aufweist.

11. Blattbildungssystem gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Abstützung (19) zwischen Stützelement (6) und Walze (12) eine hydrodynamische oder hydrostatische Abstützung ist.

12. Blattbildungssystem gemäß einem der Ansprüche 1-11, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Abstützung zwischen Stützelement (6) und Walze (12) über die Maschinenbreite sektioniert und einzeln einstellbar sind.

13. Blattbildungssystem gemäß einem der Ansprüche 1-12, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Sieb (4; 5) und mindestens einem Stützelement (6; 7) ein flexibles, sich mit dem Sieb bewegendes Band (16; 17) angeordnet ist.

14. Blattbildungssystem gemäß einem der Ansprüche 1-13, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützfläche (6.1; 7.1) mindestens eines Stützelementes (6; 7) eben ausgebildet ist.

15. Blattbildungssystem gemäß einem der Ansprüche 1-14, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützfläche (6.1; 7.1) mindestens eines Stützelementes (6; 7) konkav ausgebildet ist.

16. Blattbildungssystem gemäß einem der Ansprüche 1-15, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützfläche (6.1; 7.1) mindestens eines Stützelementes (6; 7) konvex ausgebildet ist.

17. Blattbildungssystem gemäß einem der Ansprüche 1-16, dadurch gekennzeichnet, daß - stromabwärts gesehen - der Endbereich der Stoffauflaufdüse (3) mindestens ein dünnes und maschinenbreit verlaufendes Randbegrenzungselement (3.3; 3.4) aufweist.