DE202011105877U1

DE202011105877U1 - Vorrichtung zum Auftragen wenigstens eines chemischen Additivs auf eine laufende mehrlagige Faserstoffbahn

Info

Publication number: DE202011105877U1
Application number: DE201120105877
Authority: DE
Original assignee: Voith Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2011-09-19
Filing date: 2011-09-19
Publication date: 2011-10-25
Anticipated expiration: 2021-09-20

Abstract

Vorrichtung (1) zum Auftragen wenigstens eines chemischen Additivs (2; 2.1) auf eine laufende mehrlagige Faserstoffbahn (3, 3.L), insbesondere eine mehrlagige Papier-, Karton- oder Verpackungspapierbahn, für eine Maschine (100) zur Herstellung der mehrlagigen Faserstoffbahn (3, 3.L), mit einem oberhalb der Faserstoffbahn (3, 3.L) angeordneten und sich quer zur Bahnlaufrichtung (R) über zumindest die Breite (B) der Faserstoffbahn (3, 3.L) erstreckenden Auftragskörper (4), der wenigstens ein Mittel (5), insbesondere eine Schlitzdüse (6) oder einen Vorlageraum (7) für die zumindest bahnbreite Zuführung des chemischen Additivs (2, 2.1), eine Ablaufoberfläche (8) für das aus dem Mittel (5) ausgetretene chemische Additiv (2, 2.1) und eine Abrisskante (9) für das in einem freifallenden Vorhang (10) auf wenigstens eine Lage (3.L) der herzustellenden mehrlagigen Faserstoffbahn (3) aufgetragene chemische Additiv (2, 2.1) umfasst, dadurch gekennzeichnet, – dass die Ablaufoberfläche (8) zumindest entlang ihrer das chemische Additiv (2, 2.1) führenden Länge zumindest streckenweise einen vorzugsweise konstanten...

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Auftragen wenigstens eines chemischen Additivs auf eine laufende mehrlagige Faserstoffbahn, insbesondere eine mehrlagige Papier-, Karton- oder Verpackungspapierbahn, für eine Maschine zur Herstellung der mehrlagigen Faserstoffbahn, mit einem oberhalb der Faserstoffbahn angeordneten und sich quer zur Bahnlaufrichtung über zumindest die Breite der Faserstoffbahn erstreckenden Auftragskörper, der wenigstens ein Mittel, insbesondere eine Schlitzdüse oder einen Vorlageraum für die zumindest bahnbreite Zuführung des chemischen Additivs, eine Ablaufoberfläche für das aus dem Mittel ausgetretene chemische Additiv und eine Abrisskante für das in einem freifallenden Vorhang auf wenigstens eine Lage der herzustellenden mehrlagigen Faserstoffbahn aufgetragene chemische Additiv umfasst.
Die Verwendung des Begriffs „mehrlagige Faserstoffbahn” setzt nicht voraus, dass sie zum Zeitpunkt des Auftrags des wenigstens einen chemischen Additivs bereits alle ihre Lagen aufweist; sie kann sich selbstverständlich auch noch in ihrer Herstellung befinden.
Eine derartige Vorrichtung zum Auftragen eines chemischen Additivs auf eine laufende Faserstoffbahn ist beispielsweise aus der Druckschrift DE 197 16 647 A1 bekannt.
Der Auftrag des chemischen Additivs in Form einer Pigmentstreichfarbe auf Wasserbasis dient hierbei der abschließenden Veredelung der Faserstoffbahn. Die Streichfarbe enthält als Pigmente Kreide, Kalziumkarbonat, etc. und als Zusatzstoffe beispielsweise CMC, Stärke und andere Hilfsmittel. Und der Auftrag des chemischen Additivs auf die Faserstoffbahn geschieht prinzipiell nach der Herstellung der Faserstoffbahn, also im Anschluss an die Maschine zur Herstellung der Faserstoffbahn.
Weiterhin ist der Auftrag chemischer Additive in dem Nassteil einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn bekannt. Als Beispiel hierfür kann ein Stärkeauftrag vor dem Vergautschen von zwei benachbarten Lagen einer herzustellenden mehrlagigen Faserstoffbahn in einer Maschine zur Herstellung einer mehrlagigen Faserstoffbahn angeführt werden. Das aufzutragende chemische Additiv liegt hierbei in einer wässrigen Lösung oder als Dispersion vor.
Zum Auftrag des chemischen Additivs auf wenigstens eine Lage der herzustellenden mehrlagigen Faserstoffbahn, also zwischen zwei benachbarte und zu vergautschende Lagen der herzustellenden mehrlagigen Faserstoffbahn werden gemäß dem Stand der Technik über die Maschinenbreite nebeneinander angeordnete Hohlkegel- oder Flachstrahldüsen, welche über ein Querverteilrohr gespeist werden, eingesetzt.
Ein wesentlicher Nachteil einer derartigen technischen Lösung für die Auftragsfunktion ist die Prinzip bedingte erforderliche Überlappung der Einzelstrahlen und die damit verbundene ungleichmäßige Auftragsmenge des chemischen Additivs in Maschinenquerrichtung. Weiterhin ist bei höheren Bahngeschwindigkeiten, insbesondere bei Bahngeschwindigkeiten ≥ 800 m/min eine erhöhte Verschmutzung an den umliegenden Maschinenteilen zu beobachten, die durch Abreißen des Sprühstrahls (Vernebeln und Tröpfchenbildung) und Tropfen-Reflexionen von der benachbarten Lage der Faserstoffbahn entsteht.
Im speziellen Fall des Sprühauftrags von Stärke führt eine ungleichmäßige Stärkeverteilung bei höheren Bahngeschwindigkeiten auf der mehrlagigen Faserstoffbahn zu schlechten Ply-Bond-Werten. Auch kommt es bei höheren Bahngeschwindigkeiten zu unzulässig hohen Strahlauslenkungen bzw. Strahlabrissen infolge Schleppluft, was wiederum in einem ungleichmäßigen Stärkeauftrag und schlechten Ply-Bond-Werten resultiert. Der herkömmliche Sprühauftrag von Stärke mittels Hohlkegeldüsen wirkt sich insgesamt geschwindigkeitslimitierend aus.
Es ist also Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass ein gleichmäßiger Auftrag wenigstens eines chemischen Additivs zwischen zwei benachbarten Lagen einer herzustellenden mehrlagigen Faserstoffbahn auch bei höheren Bahngeschwindigkeiten, insbesondere bei Bahngeschwindigkeiten ≥ 1.200 m/min ermöglicht wird.
Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Ablaufoberfläche zumindest entlang ihrer das chemische Additiv führenden Länge zumindest streckenweise einen vorzugsweise konstanten Krümmungsradius aufweist, der in die Abrisskante mündet.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird auf diese Weise vollkommen gelöst.
Das erfindungsgemäße Vorsehen einer Ablaufoberfläche, die zumindest entlang ihrer das chemische Additiv führenden Länge zumindest streckenweise einen vorzugsweise konstanten Krümmungsradius aufweist, der in die Abrisskante mündet, bewirkt und gewährleistet eine gleichmäßige Verteilung des aufzutragenden chemischen Additivs auf die Lage der herzustellenden mehrlagigen Faserstoffbahn. Bislang bekannte und problematische Verschmutzungseffekte, wie beispielsweise Spritzen, Vernebeln und Tropfenbildung, werden zudem drastisch minimiert. Hieraus resultiert die Aufhebung von bislang bekannten Geschwindigkeitsbeschränkungen bei der Herstellung der mehrlagigen Faserstoffbahn.
Der Auftrag des wenigstens einen chemischen Additivs erfolgt mittels eines maschinenbreiten Flüssigkeitsvorhangs direkt, also unmittelbar auf wenigstens eine, der Vorrichtung benachbarte Lage der herzustellenden mehrlagigen Faserstoffbahn. So kann beispielsweise auch auf eine, der Vorrichtung benachbarte Lage von mindestens zwei bereits vergautschten Lagen der herzustellenden mehrlagigen Faserstoffbahn wenigstens ein chemisches Additiv aufgetragen werden.
Die Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung unterliegt im Grunde keinen technologischen Beschränkungen, sie eignet sich vielmehr für alle Siebgeschwindigkeiten und alle Auftragsbreiten. Der Trockengehalt der mit dem Auftrag zu versehenen Lage der herzustellenden mehrlagigen Faserstoffbahn liegt idealerweise zwischen 8 und 20%.
Der vorzugsweise konstante Krümmungsradius des Mittels nimmt bevorzugt einen Wert im Bereich von 20 mm bis ∞, vorzugsweise von 30 mm bis ∞, insbesondere von 50 mm bis ∞, an, da bei diesen Werten bereits eine gleichmäßige Verteilung des aufzutragenden chemischen Additivs auf die Lage der herzustellenden mehrlagigen Faserstoffbahn bewirkt und gewährleistet wird.
Das als Schlitzdüse ausgeführte Mittel für die zumindest bahnbreite Zuführung des chemischen Additivs umfasst bevorzugt einen geschlitzten oder gelochten Querverteilkanal, der bevorzugt für einem Volumenstrom an chemischem Additiv im Bereich von 20 bis 100 l/min/m, vorzugsweise von 25 bis 75 l/min/m, insbesondere von 50 l/min/m, ausgelegt ist. Ein derartiger Querverteilkanal stellt die prozesstechnisch geforderte gleichmäßige Verteilung des chemischen Additivs fortwährend sicher. Überdies ist er gewöhnlich leicht zu warten und zu reinigen.
Die Schlitzdüse ist in einer ersten bevorzugten Ausführungsform unter einem Winkel im Bereich von 30 bis 90°, vorzugsweise von 45 bis 90°, insbesondere von 90°, zur Horizontalen nach oben gerichtet und der vorzugsweise konstante Krümmungsradius der Ablaufoberfläche für das aus dem Mittel ausgetretene chemische Additiv nimmt einen Wert im Bereich von 20 bis 200 mm, vorzugsweise von 30 bis 150 mm, insbesondere von 30 bis 50 mm, an.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Schlitzdüse unter einem Winkel im Bereich von 15 bis 90°, vorzugsweise von 30 bis 90°, insbesondere von 45 bis 90°, zur Horizontalen nach unten gerichtet und der vorzugsweise konstante Krümmungsradius der Ablaufoberfläche für das aus dem Mittel ausgetretene chemische Additiv nimmt einen Wert von ∞ an, ist also eben.
Und in einer dritten bevorzugten Ausführungsform ist zwischen dem als Vorlageraum ausgeführten Mittel für die zumindest bahnbreite Zuführung des chemischen Additivs und der Ablaufoberfläche für das aus dem Mittel ausgetretene chemische Additiv bevorzugt mindestens ein Beruhigungsraum vorgesehen, wobei das chemische Additiv vorzugsweise kaskadenartig aus dem Vorlageraum in den Beruhigungsraum und aus dem Beruhigungsraum auf die Ablaufoberfläche fließt.
Hierbei nimmt der vorzugsweise konstante Krümmungsradius der Ablaufoberfläche für das aus dem Mittel ausgetretene chemische Additiv bevorzugt einen Wert im Bereich von 20 bis 200 mm, vorzugsweise von 30 bis 150 mm, insbesondere von 30 bis 50 mm, an.
Weiterhin weist der Vorlageraum ein Volumen im Bereich von 0,003 m³/m bis 0,01 m³/m, vorzugsweise von 0,005 bis 0,008 m³/m, insbesondere von 0,006 m³/m, auf und/oder der Beruhigungsraum weist ein Volumen im Bereich von 0,0015 m³/m bis 0,005 m³/m, vorzugsweise von 0,002 bis 0,005 m³/m, insbesondere von 0,003 m³/m, auf. Diese Volumenbereiche gewährleisten einen prozesssicheren Betrieb der Vorrichtung.
Im Hinblick auf eine effiziente Vergautschung einer mehrlagigen Faserstoffbahn umfasst das chemische Additiv bevorzugt wenigstens eine Stärkesuspension mit einer vorzugsweisen Viskosität im Bereich von 1 bis 10 mPas, vorzugsweise von 1 bis 8 mPas, insbesondere von 2 bis 6 mPas. Das chemische Additiv kann für andere Anwendungsfälle aber auch wenigstens einen Alternativstoff umfassen, der in wässriger Lösung oder als Dispersion vorliegt.
Überdies ist die Abrisskante des Mittels bevorzugt in einem vorzugsweise senkrechten Abstand im Bereich von 10 bis 200 mm, vorzugsweise von 25 bis 150 mm, insbesondere 50 bis 100 mm, von der Faserstoffbahn angeordnet.
Die mindestens eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Aufbringung wenigstens eines chemischen Additivs zwischen wenigstens zwei Lagen der mehrlagigen Faserstoffbahn vor deren Vergautschung ist bevorzugt auch Teil einer Maschine zur Herstellung einer mehrlagigen Faserstoffbahn, insbesondere einer mehrlagigen Papier-, Karton- oder Verpackungspapierbahn. Hierbei ergeben sich dann die bereits erwähnten erfindungsgemäßen Vorteile.
Der Vorrichtung, also dem Flüssigkeitsvorhang, ist bevorzugt in Bahnlaufrichtung mindestens ein die Luftgrenzschicht brechendes Element, insbesondere ein statisches Luftleitblech, beispielsweise ein Schleppluft-Abweiser, eine Vakuumabsaugung, beispielsweise eine Schleppluftabsaugung (Aircut), oder ein Druckluftgebläse vorgeordnet. Der Einsatz eines derartigen die Luftgrenzschicht brechenden Elements ist insbesondere bei einer höheren Bahngeschwindigkeit, beispielsweise im Bereich von 600 bis 1.600 m/min, vorzugsweise von 800 bis 1.600 m/min, insbesondere von 1.000 bis 1.400 m/min, von Vorteil.
Ferner weist das die Luftgrenzschicht brechende Element, insbesondere das statische Luftleitblech bevorzugt einen Abstand zu dem in einem freifallenden Vorhang auf die Faserstoffbahn aufgetragene chemische Additiv im Bereich von 5 bis 50 mm, vorzugsweise von 5 bis 30 mm, insbesondere von ≤ 20 mm, auf.
Alternativ oder ergänzend weist das die Luftgrenzschicht brechende Element, insbesondere die Vakuumabsaugung bevorzugt ein Absaugvolumen im Bereich von 500 bis 1.000 m³/h/m, vorzugsweise von 750 bis 1.000 m³/h/m, insbesondere von 800 bis 900 m³/h/m, und/oder eine Absaugleistung im Bereich von 0,2 bis 1 kW/m, vorzugsweise von 0,3 bis 0,5 kW/m, insbesondere von 0,4 kW/m, auf.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung mehrerer bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung.
Es zeigen
1 bis 3 schematische und längsgeschnittene Perspektivdarstellungen von bevorzugten Ausführungsformen einer jeweiligen erfindungsgemäßen Vorrichtung für eine Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn; und
4 eine schematische Längsschnittteildarstellung einer Maschine zur Herstellung einer mehrlagigen Faserstoffbahn mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Die 1 bis 3 zeigen schematische und längsgeschnittene Perspektivdarstellungen von verschiedenen Vorrichtungen 1 zum Auftragen wenigstens eines chemischen Additivs 2 auf eine laufende mehrlagige Faserstoffbahn 3 (gestrichelte Darstellung). Die Verwendung des Begriffs „mehrlagige Faserstoffbahn” setzt nicht voraus, dass sie zum Zeitpunkt des Auftrags des wenigstens einen chemischen Additivs bereits alle ihre Lagen aufweist; sie kann sich selbstverständlich auch noch in ihrer Herstellung befinden, also beispielsweise noch vor der ersten Vergautschung.
Die jeweilige Vorrichtung 1 zum Auftragen wenigstens eines chemischen Additivs 2 auf eine laufende mehrlagige Faserstoffbahn 3 ist bevorzugt ein Teil einer nicht näher dargestellte Maschine 100 zur Herstellung einer mehrlagigen Faserstoffbahn 3 aus wenigstens einer Faserstoffsuspension.
Ferner umfasst die jeweilige Vorrichtung 1 zum Auftragen wenigstens eines chemischen Additivs 2 einen oberhalb der Faserstoffbahn 3 angeordneten und sich quer zur Bahnlaufrichtung R (Pfeil) über zumindest die Breite B (Pfeil) der Faserstoffbahn 3 erstreckenden Auftragskörper 4, der wenigstens ein Mittel 5, insbesondere eine Schlitzdüse 6 (1 und 2) oder einen Vorlageraum 7 (3) für die zumindest bahnbreite Zuführung des chemischen Additivs 2, eine Ablaufoberfläche 8 für das aus dem Mittel 5 ausgetretene chemische Additiv 2 und eine Abrisskante 9 für das in einem freifallenden Vorhang 10 auf wenigstens eine Lage 3.L der herzustellenden mehrlagigen Faserstoffbahn 3 aufgetragene chemische Additiv 2.
Weiterhin weist die jeweilige Ablaufoberfläche 8 zumindest entlang ihrer das chemische Additiv 2 führenden Länge 8.L einen vorzugsweise konstanten Krümmungsradius 8.K auf. Der vorzugsweise konstante Krümmungsradius 8.K nimmt dabei einen Wert im Bereich von 20 mm bis ∞, vorzugsweise von 30 mm bis ∞, insbesondere von 50 mm bis ∞, an.
In den beiden 1 und 2 ist das Mittel 5 für die zumindest bahnbreite Zuführung des chemischen Additivs 2 als Schlitzdüse 6 ausgeführt, die einen geschlitzten, gegebenenfalls auch einen gelochten Querverteilkanal 11 umfasst. Der geschlitzte, gegebenenfalls auch gelochte Querverteilkanal 11 ist jeweils für einen Volumenstrom 2.V an chemischem Additiv 2 im Bereich von 20 bis 100 l/min/m, vorzugsweise von 25 bis 75 l/min/m, insbesondere von 50 l/min/m, ausgelegt.
In der Ausführungsform der 1 ist die Schlitzdüse 6 unter einem Winkel 6.W im Bereich von 30 bis 90°, vorzugsweise von 45 bis 90°, insbesondere von 90°, zur Horizontalen H (Doppelpfeil) nach oben gerichtet. Zudem nimmt der vorzugsweise konstante Krümmungsradius 8.K der Ablaufoberfläche 8 für das aus dem Mittel 5 ausgetretene chemische Additiv 2 einen Wert im Bereich von 20 bis 200 mm, vorzugsweise von 30 bis 150 mm, insbesondere von 30 bis 50 mm, an.
Hingegen ist in der Ausführungsform der 2 die Schlitzdüse 6 unter einem Winkel 6.W im Bereich von 15 bis 90°, vorzugsweise von 30 bis 90°, insbesondere von 45 bis 90°, zur Horizontalen H (Doppelpfeil) nach unten gerichtet. Und der vorzugsweise konstante Krümmungsradius 8.K der Ablaufoberfläche 8 für das aus dem Mittel 5 ausgetretene chemische Additiv 2 nimmt einen Wert von an, ist also eben.
In der weiteren 3 ist zwischen dem als Vorlageraum 7 ausgeführten Mittel 5 für die zumindest bahnbreite Zuführung des chemischen Additivs 2 und der Ablaufoberfläche 8 für das aus dem Mittel 5 ausgetretene chemische Additiv 2 mindestens ein Beruhigungsraum 12 vorgesehen, wobei das chemische Additiv 2 vorzugsweise kaskadenartig aus dem Vorlageraum 7 in den Beruhigungsraum 12 und aus dem Beruhigungsraum 12 auf die Ablaufoberfläche 8 fließt.
Dabei nimmt der vorzugsweise konstante Krümmungsradius 8.K der Ablaufoberfläche 8 für das aus dem Mittel 5 ausgetretene chemische Additiv 2 einen Wert im Bereich von 20 bis 200 mm, vorzugsweise von 30 bis 150 mm, insbesondere von 30 bis 50 mm, an. Ferner weist der Vorlageraum 7 ein Volumen 7.V im Bereich von 0,003 m³/m bis 0,01 m³/m, vorzugsweise von 0,005 bis 0,008 m³/m, insbesondere von 0,006 m³/m, auf. Der Beruhigungsraum 12 hingegen weist ein Volumen 12.V im Bereich von 0,0015 m³/m bis 0,005 m³/m, vorzugsweise von 0,002 bis 0,005 m³/m, insbesondere von 0,003 m³/m, auf.
Das in den Vorrichtungen 1 der 1 bis 3 verwendete chemische Additiv 2 umfasst wenigstens eine Stärkesuspension 2.1 mit einer vorzugsweisen Viskosität 2.K im Bereich von 1 bis 10 mPas, vorzugsweise von 1 bis 8 mPas, insbesondere von 2 bis 6 mPas.
Zudem ist bei diesen Vorrichtungen 1 die Abrisskante 9 in einem vorzugsweise senkrechten Abstand A im Bereich von 10 bis 200 mm, vorzugsweise von 25 bis 150 mm, insbesondere 50 bis 100 mm, von der Faserstoffbahn 3 angeordnet.
Die 4 zeigt eine schematische Längsschnittteildarstellung einer Maschine 100 zur Herstellung einer mehrlagigen Faserstoffbahn 3 (gestrichelte Darstellung) mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zum Auftragen wenigstens eines chemischen Additivs 2 zwischen wenigstens zwei Lagen 3.L1, 3.L2 (gestrichelte Darstellungen) der mehrlagigen Faserstoffbahn 3 (gestrichelte Darstellung) vor deren Vergautschung mittels eines dem Fachmann bekannten Gautschelements 13, insbesondere einer Gautschwalze 13.1. Die jeweils dargestellte Lage 3.L1, 3.L2 kann selbstverständlich vor der gezeigten Vergautschung bereits eine weitere, nicht explizit dargestellte Lage mitführen.
Die in der 4 in einer Schnittdarstellung dargestellte Vorrichtung 1 entspricht im Wesentlichen der in der 1 dargestellten Vorrichtung 1, so dass auf deren Beschreibung verwiesen wird. Einzig und allein ist die Bahnlaufrichtung R (Pfeil) der laufenden mehrlagigen Faserstoffbahn 3 (gestrichelte Darstellung) entgegengesetzt.
Der Vorrichtung 1 ist in Bahnlaufrichtung R (Pfeil) ein die Luftgrenzschicht 15 (Pfeile) brechendes Element 14, insbesondere ein statisches Luftleitblech 14.1, eine Vakuumabsaugung 14.2 oder ein dem Fachmann bekanntes Druckluftgebläse vorgeordnet.
Dabei weist das statische Luftleitblech 14.1 einen Abstand C zu dem in einem freifallenden Vorhang 10 auf die Faserstoffbahn 3 aufgetragene chemische Additiv 2 im Bereich von 5 bis 50 mm, vorzugsweise von 5 bis 30 mm, insbesondere von ≤ 20 mm, auf.
Und die zwischen dem statischen Leitblech 14.1 und dem in einem freifallenden Vorhang 10 auf die Faserstoffbahn 3 aufgetragene chemische Additiv 2 angeordnete Vakuumabsaugung 14.2 weist ein Absaugvolumen 14.2V im Bereich von 500 bis 1.000 m³/h/m, vorzugsweise von 750 bis 1.000 m³/h/m, insbesondere von 800 bis 900 m³/h/m, und/oder eine Absaugleistung 14.2P im Bereich von 0,2 bis 1 kW/m, vorzugsweise von 0,3 bis 0,5 kW/m, insbesondere von 0,4 kW/m, auf.
Die Maschine 100 weist im Bereich der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zum Auftragen wenigstens eines chemischen Additivs 2 zwischen wenigstens zwei Lagen 3.L1, 3.L2 der mehrlagigen Faserstoffbahn 3 eine Bahngeschwindigkeit 3.v (Pfeil) im Bereich von 600 bis 1.600 m/min, vorzugsweise von 800 bis 1.600 m/min, insbesondere von 1.000 bis 1.400 m/min, auf.
Zusammenfassend ist festzuhalten, dass durch die Erfindung eine Vorrichtung der eingangs genannten Art derart weiterentwickelt wird, dass ein gleichmäßiger Auftrag wenigstens eines chemischen Additivs zwischen zwei benachbarten Lagen einer herzustellenden mehrlagigen Faserstoffbahn auch bei höheren Bahngeschwindigkeiten, insbesondere bei Bahngeschwindigkeiten ≥ 1.200 m/min ermöglicht wird.
Bezugszeichenliste

1: Vorrichtung zum Auftragen wenigstens eines chemischen Additivs auf eine laufende mehrlagige Faserstoffbahn
2: Chemisches Additiv
2.1: Stärkesuspension
2.K: Viskosität
2.V: Volumenstrom
3: Mehrlagige Faserstoffbahn
3.L: Lage
3.L1: Lage
3.L2: Lage
3.v: Bahngeschwindigkeit (Pfeil)
4: Auftragskörper
5: Mittel
6: Schlitzdüse
6.W: Winkel
7: Vorlageraum
7.V: Volumen
8: Ablaufoberfläche
8.K: Krümmungsradius
9: Abrisskante
10: Vorhang
11: Querverteilkanal
12: Beruhigungsraum
12.V: Volumen
13: Gautschelement
13.1: Gautschwalze
14: Element
14.1: Luftleitblech
14.2: Vakuumabsaugung
14.2P: Absaugleistung
14.2V: Absaugvolumen
15: Luftgrenzschicht (Pfeil)
100: Maschine zur Herstellung einer mehrlagigen Faserstoffbahn aus wenigstens einer Faserstoffsuspension
A: Abstand
B: Breite (Pfeil)
C: Abstand
H: Horizontale (Doppelpfeil)
R: Bahnlaufrichtung (Pfeil)

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 19716647 A1 [0003]

Claims

Vorrichtung (1) zum Auftragen wenigstens eines chemischen Additivs (2; 2.1) auf eine laufende mehrlagige Faserstoffbahn (3, 3.L), insbesondere eine mehrlagige Papier-, Karton- oder Verpackungspapierbahn, für eine Maschine (100) zur Herstellung der mehrlagigen Faserstoffbahn (3, 3.L), mit einem oberhalb der Faserstoffbahn (3, 3.L) angeordneten und sich quer zur Bahnlaufrichtung (R) über zumindest die Breite (B) der Faserstoffbahn (3, 3.L) erstreckenden Auftragskörper (4), der wenigstens ein Mittel (5), insbesondere eine Schlitzdüse (6) oder einen Vorlageraum (7) für die zumindest bahnbreite Zuführung des chemischen Additivs (2, 2.1), eine Ablaufoberfläche (8) für das aus dem Mittel (5) ausgetretene chemische Additiv (2, 2.1) und eine Abrisskante (9) für das in einem freifallenden Vorhang (10) auf wenigstens eine Lage (3.L) der herzustellenden mehrlagigen Faserstoffbahn (3) aufgetragene chemische Additiv (2, 2.1) umfasst, dadurch gekennzeichnet, – dass die Ablaufoberfläche (8) zumindest entlang ihrer das chemische Additiv (2, 2.1) führenden Länge zumindest streckenweise einen vorzugsweise konstanten Krümmungsradius (8.K) aufweist, der in die Abrisskante (9) mündet.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der vorzugsweise konstante Krümmungsradius (8.K) der Ablaufoberfläche (8) einen Wert im Bereich von 20 mm bis ∞, vorzugsweise von 30 mm bis ∞, insbesondere von 50 mm bis ∞, annimmt.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das als Schlitzdüse (6) ausgeführte Mittel (5) für die zumindest bahnbreite Zuführung des chemischen Additivs (2, 2.1) einen geschlitzten oder gelochten Querverteilkanal (11) umfasst.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der geschlitzte oder gelochte Querverteilkanal (11) für einem Volumenstrom (2.V) an chemischem Additiv (2, 2.1) im Bereich von 20 bis 100 l/min/m, vorzugsweise von 25 bis 75 l/min/m, insbesondere von 50 l/min/m, ausgelegt ist.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlitzdüse (6) unter einem Winkel (6.W) im Bereich von 30 bis 90°, vorzugsweise von 45 bis 90°, insbesondere von 90°, zur Horizontalen (H) nach oben gerichtet ist und dass der vorzugsweise konstante Krümmungsradius (8.K) der Ablaufoberfläche (8) für das aus dem Mittel (5) ausgetretene chemische Additiv (2, 2.1) einen Wert im Bereich von 20 bis 200 mm, vorzugsweise von 30 bis 150 mm, insbesondere von 30 bis 50 mm, annimmt.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlitzdüse (6) unter einem Winkel (6.W) im Bereich von 15 bis 75°, vorzugsweise von 30 bis 75°, insbesondere von 30°, zur Horizontalen (H) nach unten gerichtet ist und dass der vorzugsweise konstante Krümmungsradius (8.K) der Ablaufoberfläche (8) für das aus dem Mittel (5) ausgetretene chemische Additiv (2, 2.1) einen Wert von ∞ annimmt, also eben ist.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem als Vorlageraum (7) ausgeführten Mittel (5) für die zumindest bahnbreite Zuführung des chemischen Additivs (2, 2.1) und der Ablaufoberfläche (8) für das aus dem Mittel (5) ausgetretene chemische Additiv (2, 2.1) mindestens ein Beruhigungsraum (12) vorgesehen ist, wobei das chemische Additiv (2, 2.1) vorzugsweise kaskadenartig aus dem Vorlageraum (7) in den Beruhigungsraum (12) und aus dem Beruhigungsraum (12) auf die Ablaufoberfläche (8) fließt.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der vorzugsweise konstante Krümmungsradius (8.K) der Ablaufoberfläche (8) für das aus dem Mittel (5) ausgetretene chemische Additiv (2, 2.1) einen Wert im Bereich von 20 bis 200 mm, vorzugsweise von 30 bis 150 mm, insbesondere von 30 bis 50 mm, annimmt.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorlageraum (7) ein Volumen (7.V) im Bereich von 0,003 m³/m bis 0,01 m³/m, vorzugsweise von 0,005 bis 0,008 m³/m, insbesondere von 0,006 m³/m, aufweist und/oder dass der Beruhigungsraum (12) ein Volumen (12.V) im Bereich von 0,0015 m³/m bis 0,005 m³/m, vorzugsweise von 0,002 bis 0,005 m³/m, insbesondere von 0,003 m³/m, aufweist.
Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das chemische Additiv (2) wenigstens eine Stärkesuspension (2.1) mit einer vorzugsweisen Viskosität (2.K) im Bereich von 1 bis 10 mPas, vorzugsweise von 1 bis 8 mPas, insbesondere von 2 bis 6 mPas, umfasst.
Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abrisskante (9) in einem vorzugsweise senkrechten Abstand (A) im Bereich von 10 bis 200 mm, vorzugsweise von 25 bis 150 mm, insbesondere 50 bis 100 mm, von der Faserstoffbahn (3, 3.1) angeordnet ist.
Maschine (100) zur Herstellung einer mehrlagigen Faserstoffbahn (3), insbesondere einer mehrlagigen Papier-, Karton- oder Verpackungspapierbahn, die mindestens eine Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Aufbringung wenigstens eines chemischen Additivs (2, 2.1) zwischen wenigstens zwei Lagen (3.11, 3.12) der mehrlagigen Faserstoffbahn (3) vor deren Vergautschung umfasst.
Maschine (100) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorrichtung (1) in Bahnlaufrichtung (R) mindestens ein die Luftgrenzschicht (15) brechendes Element (14), insbesondere ein statisches Luftleitblech (14.1), eine Vakuumabsaugung (14.2) oder ein Druckluftgebläse vorgeordnet ist.
Maschine (100) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das die Luftgrenzschicht (15) brechende Element (14), insbesondere das statische Luftleitblech (14.1) einen Abstand (C) zu dem in einem freifallenden Vorhang (10) auf die Faserstoffbahn (3, 3.1) aufgetragene chemische Additiv (2, 2.1) im Bereich von 5 bis 50 mm, vorzugsweise von 5 bis 30 mm, insbesondere von ≤ 20 mm, aufweist.
Maschine (100) nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass das die Luftgrenzschicht (15) brechende Element (14), insbesondere die Vakuumabsaugung (14.2) ein Absaugvolumen (14.2V) im Bereich von 500 bis 1.000 m³/h/m, vorzugsweise von 750 bis 1.000 m³/h/m, insbesondere von 800 bis 900 m³/h/m, und/oder eine Absaugleistung (14.2P) im Bereich von 0,2 bis 1 kW/m, vorzugsweise von 0,3 bis 0,5 kW/m, insbesondere von 0,4 kW/m, aufweist.