DE2552485A1

DE2552485A1 - Zylindrische fuehrungsvorrichtung fuer faserstoffbahnen

Info

Publication number: DE2552485A1
Application number: DE19752552485
Authority: DE
Inventors: C Schiel
Original assignee: JM Voith GmbH
Current assignee: JM Voith GmbH
Priority date: 1975-11-22
Filing date: 1975-11-22
Publication date: 1977-06-02
Also published as: US4073679A; SE7612902L; FI763327A7; FR2332365A1; GB1515796A; ATA793676A; AT351355B; JPS5444761B2; JPS5266702A

Description

3410 ..-I.. -. j.κ. Voith G-DH

nv.-ort: "Spannsiebir.antel" _v - / Keidenheim (Brenz)

Zylindrische t ü^nrungsvorrichtung für Faserstoffbahnen

Die Erfindung betrifft eine zylindrische Führungsvorrichtung für Faserstoffbahnen in der Siebpartie, insbesondere der Blattbildungszcne einer Papiermaschine, mit einem antreibbaren Führungszylinder, dessen Drehachse zur Maschinenrichtung quer verläuft. -' '" *

Bei der Papierherstellung verwendet man Walzen mit geschlossener Oberfläche, Walzen mit durchlässiger Oberfläche (Egoutteurwaizen, Rundsiebzylinder) zur Erraöglichung einer Entwässerung und über mehrere Leit-, Spann- und Regulierwalzen gespannte umlaufende Siebe, Filze oder wasserundurchlässige Tücher und Folien.

Von ganz entscheidender Bedeutung bei der Papierherstellung sind wasserdurchlässige Transportmittel wie Siebe und Fil'ze, weil sie die Anwendung einer Druckdifferenz zwischen den beiden Seiten der Papierbahn ermöglichen und somit die Bahn entweder- durch einen voir. Transportmittel her wirkenden Unterdruck an dieses angesaugt oder durch einen Überdruck von diesem abgestoßen werden kann. Außerdem haben durchlässige Transportmittel auch noch die oft erwünschte Eigenschaft, daß eine feuchte Bahn an ihnen nicht so fest anklebt wie an eine undurchlässige Oberfläche und deshalb ohne große Schwierigkeiten wieder von ihnen abgenommen und in weitere Bearbeitungsstaticnen überführt werden kann.

Alle diese bisher bekannten Einrichtungen haben erhebliche Nachteile, und zwar bei Egoutteur- und Rundsiebwalzen ist für das papierberührende Gewebe ein teurer Stützwalzenkörper mit durch-

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brochener Oberfläche erforderlich. Es ergeben sich mechanische Schwierigkeiten nut Unrundiauf, Unwucht und Durchbiegung. Ferner kann das in die Gewebe-Tragkonstruktion zwischen dem Gewebe und dem Stu ^walzenkörper aufgenommene 'Wasser nie genügend gut abgeführt werden und v;ird bei der Trennung yon Walze und Fapier diesem Papier teilv.'eise nachgeschleudert, was Qualitätsdefekte im Papier verursacht. Außerdem entstehen solche Qualitätsdefekte durch Verschmutzung der Gewebemäntel im Bereich der.darunter liegenden Stege der Gewebe-Tragkonstruktion. In diesen Stegbereichen ist eine wirksame Reinigung mit Spritzrohr von innen nach außen unmöglich. So ist es nicht verwunderlich, daß die Reinhaltung von Egoutteurwalzen im Dauerbetrieb bis auf den heutigen Tag ein ungelöstes Problem geblieben ist. Durch die Notwendigkeit periodischer Reinigung entstehen Produktionsverltiste.

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Bei Langsiebmaschinen läßt sich zwar eine einwandfreie Siebreinigung durch Spritzen von innen nach außen durchführen, jedoch sind die dafür erforderlichen Kosten sowie der Raumbedarf außerordentlich hoch, da hierzu mindestens drei bis vier rotierende Walzen rat Bandlaufregler und eine Spannwalze samt Rahmen und Siebeinziehvorrichtuhg erforderlich sind. Dasselbe gilt auch bei Pilzführungen über entsprechende Leitwalzen.

Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, unter Vermeidung der genannten Nachteile bei zylindrischen Führungsvorrichtungen der genannten Art eine Verbilligung der Herstellung und eine Verbilligung und Verbesserung des Betriebes zu_ erzielen.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch die Kombination folgender Merkmale:

a) der Zylindermantel ist ein zwischen zwei drehbaren Halteringen gespannter Gewebemantel und

b) innerhalb dieses Gewebemantels ist ein Gleitkörper angeordnet, über dessen Gleitfläche der Gewebemantel an der Stelle seines Umfanges geführt ist, an der er die Faserstoffbahn zu führen hat.

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Für den Fachmann war die Erfindung, äußerst .überraschend; man c-tieS im Kau se der Anmelderin auf Mißtrauen, jmd Ablehnung. Man nahn: an, da£ bei den hohen EewegungSäesclr^indigkeiten bsi Papiermaschinen heutzutage (über lOCO Meter/Minute) ein lediglieh aus eines Gewebe (Sieb, Filz oder dergleichen) bestehender 'Zylindermantel, der aiyßer an seinen stirnseitigen Halterungen keinerlei Halt; oder B'ührunr fir.det, nicht die erforderliche dynamische Stabilität aufweisen v-Urde, beispielsweise daß der Gs-weber.aniel sofort reiben cdei· sich' alsbald stark verziehen und dadurch ur.brauchbar »vUrde. Dies umscn-.ehr, als der Gev.^:ebemantel im Eetrieb verhEltnisn-.ä3i£ stark gegen den Gleitkörper gedrückt wird,"also die Gefahr starker Terr.peratürentv;icklung und die Entstehung von Scherkräften zwischen Gleitkörper und Gewebemantel zu 'befürchten war.

Diese Bedenken veranlaßt die Fachwelt bis heute 'die eingangs genannten teueren \md schweren Walzen zu verwenden, obwohl es schon mehrere Jahre von' Pressenpartien her bekannt ist, massive Pressenzylindsr durch flüssirkeitsjeschmierte Gleitschuhe an einem Durchhängen nu hindern (DT-OG 1 461 066) oder zwischen zwei Pre£v;alzen ein endloses Sieb mit hincurchlaufen zu lassen (DT-OS 1 5β1~674). !unwesentlicher Unterschied besteht allerdings darin, daß im einen Falle- durch den in sich starren Pressenzylinder die dynamische Stabilität gewahrt ist und im anderen Falle das Sieb über seine gesagte Breite und von beiden Siebseiten her gleichmäßig von den mitlaufenden Walzen erfaßt wird.

Die Vorrichtung nach der Erfindung hat den Vorteil· größter-Billigkeit und Kompaktheit bei gleichzeitiger Minimierung der bewegten Massen.

Selbstverständlich können auch mehrere Gleitkörper vorgesehen oder der Gleitkörper kann in der Breite oder in Umfangsrichtung in mehrere Abschnitte unterteilt sein. Der Gewebemantel kann aus . einem Gewebe beliebiger Textur bestehen, also ein Sieb oder aber auch ein Filz oder Tuch oder Ähnliches sein. Die Fadenrichtungen

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des Geviebes kennen axial und senkrecht zu dieser Axialriehtunrin üriifangsricafcung verlaufen. Die Halteringe sind vorzx;gö-eise axial gegeneinander spannbar, und können -angetrieben sein, beispielsweise über Riemer, cder andere bekannte Antriebselemente.

Der wohl wichtigste Anvrendungsfall der Erfindung ist die Entwässerung des vom Stoffauflauf korkenden Suspensionsbreies eure;, ein Sieb hindurch, also die Blattbiidung cder Bahnbildung.

Beispielsweise uir. eine solche Entwässerung zu erreichen, ist nach einem Gedanken der Erfindung vorgesehen, den Gleitkörper ir.it Ausnehmungen zur Wascerabi'uhr vorzusehen, beispielsweise ir.it

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Schlitzen oder Löchern, durch welche das V.'asser aus der Suspension durch den Gewebekante! hindurch in das Innere eines Entwässerungs- oder Saufekastens gelangt, in welcher, es axial durch Höh zapfen der Halteringe ablaufen kann. ■ ·"'

'Nach einer, v.-eiteren Merkmal der Erfindung kann die Krümmung der den Gewebsinantel berührenden Oberfläche des Gleitkörper andere als jene des G-e7ieberr.ar.tels in seinem natürlichen Verlauf zwischen den Spannringen sein. Der Gswebemantel läßt sich über"die Breite durch relativ geringe Kräfte auslenken und paßt sich unter der Wirkung solcher Kräfte (Vakuumkräfte oder Stütskräfte) auch an einen anderen Bahnverlauf mit veränderlicher Krurr.rr.un3 an. Eine solche Ausführung nach der Erfindung hat z.3. den Vorteil, daß man im Bereich der Stoffdüse des Stoffauflaufes eine besonders starke Krütrenung vorsehen kann, wodurch der Stoffauflauf extrem nahe an die Bahnbildungszone herangerückt werden kann, was sich positiv auf die Formation der Papierbahn auswirkt. Außerdem kann auch die Krümmung des Gleitkörpers derart an den Fortschritt der Entwässerung angepaßt werden, daß in der Bahnbildungssone ein Minimum an Scherkräften entsteht. Schließlich kann im Bereich der Trennung, wo die Papierbahn vom Ge we "Demante 1 auf einen Abnahmefilz oder eine andere Gegentransportfläche überführt wird, eine verhältnismäßig große Krümmung vorgesehen werden, so daß auch ohne Abgautschwalze ein für die Vergautschung einzelner Lagen g.enügend hoher Gautschdruck durch -die Anpressung der Gegentransportfitlche entsteht.

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In Speziellen kann die Gleitfläche des Gleitkörpers als in Laufrichtung ebener oder gekrii-rriter Saugerbeleg, vorzugsweise rr.it Schrägschlitzen, in optimaler V.'eise ausgebildet werden, "iuerschiitze parallel zur vvalzendrehachse wie bei Papiermaschinen konventioneller Bauart sind ungünstig, weil der Gewecerrantel keine Spannung in U.'nfangs richtung besitzt und in solche Schlitz hineingezogen v:eräen würde. Die Schlitze können radial cöer sennenartig in das Innere des 3iebn:antels verlaufen.

Eine besondere Ausführungsforin der erfindungsgerriäien Verrichtung ist ihre Anwendung bei Doppelsiebformern jener Bauart, bei der zwei Siebe den Stoffstrahl zwischen sich aufnehmend konvex gekrümmte Stützflächen umschlingen, v.'obei das innere oder äußere dieser beiden Siebe durch den Gewebemantel der erfindungsgeinäSen Verrichtung gebildet wird. Das hat den Vorteil'," daß eine ganze Siebführung mit. Rahmen, Rinnen, Spann- und Regulierwalzen durch ein einziges bewegtes ir.assearmes Teil ersetzt wird. Insbesondere bei solchen Doppelsie-bformern, die nur durch das äußere Sieb hindurch entwässern, ist diese Ausführung.auch noch besonders verschleiSarm, weil sich keine Reibungskraft zwischen Siebnantel und Gleitkörper einstellen kann, solange -die freie Suspension noch nicht durch das äußere Sieb hindurch entwässert worden ist. Solange freie Suspension vorhanden ist, stützt sich das unter Umfang s spannung stehende äu3ere Sieb über ein "hydraulisches Kissen" durch das nur unter Axia,ispannung stehende innere Sieb, d,h. den Gcv/ebenantel, auf dem in diesem Falle wasserundurchlässigen Gleitkörper ab.

Eine andere, vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung besteht in der Verwendung als Saugrundsieb bei der Bahnbildung. Dadurch entfällt der teuere, verschmutzungser.pfindliche massive Brcnzer.antel ganz und es bleiben nur noch der Stoffauflauf, Saugkästen und das Entwässerungssieb übrig.

Ferner kann die erfindungsgemäße Vorrichtung als Egoutteur auf einem Langsieb bzw. auf einem Papierbrei tragenden Filz Anwendung

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finden. Neben absoluter dynamischer 'Stabilität ergibt sich gegenüber den bekannten E^outteuren der große Verteil, de3 der Egcutteurzylinder nicht nur in die Bahn eingedrückt wird, sondern diese auch noch gleichzeitig entwässern kann. Die erfindungsgemäSe Vorrichtung kann also auch als sekundäre Eritwässerunrrseinheit hinter einen Sekundärstoffauflauf verwendet v/erden.

Eine ν,'eitere Anviendungcniöglichiceit der erfindungsgemäßen Vorrichtung' ist die als "geschlossene Überführung." zwischen zwei aufeinanderfolgenden Papiertransportoändern, 2.B. von einem Langsieb auf den ersten Unterfils der Pressenpartie. Bei dieser Ausführungsforra kann die Papierbahn vom ersten Transportband durch einen Saugkasten auf den Gewebemantel der Walzenvorrichtung herübergesaugt, dann von diesem weiter transportiert und anschließend an einer anderen Stelle seines Umfanges an"das zweite Transportband^abgegeben werden, was durch Schwerkraft-,. Fliehkraft, Besaugung des zwei ten Bandes an der Übergabestelle oder Überdruckaiwendung im Gleitschuh des Gewebemantels erfolgen kann oder auch nur durch höhere Adhäsionskräfte der Papierbahn an das zweite Transportband. Die für den stabilen Betrieb einer Papiermaschine kritischen "offenen Züge" können dadurch überbrückt werden, so daß unkontrollierte Bahnabrisse vermieden werden und selbst eine defekte Papierbahn zwangsläufig weitergefördert werden kann..

Mehrere Ausführungsbeispiele der zylindrischen Führungsvorrichtung nach der Erfindung werden im folgenden mit Bezug auf'die Zeichnungen beschrieben. In diesen zeigen . ■ _ψ

Fig. 1 einen Schnitt entlang einer senkrecht in Kaschinenlängsrichtung verlaufenden Ebene durch zwei aufeinanderfolgende Vorrichtungen nach der Erfindung mit einem gemeinsamen Abnahmefilz,

Fig. 2 einen Vertikalschnitt längs der Ebene II-II in Fig. 1 entlang der Drehachse einer der beiden ^ zylindrischen Vorrichtungen,

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Fig. 5 eine εenematiεehe Seitenansicht eines Doppelsiebformers mit einer Vorrichtung, nach der Erfindung,

Fig. 4 eine schematisehe -Seitenansicht einer Lan^siebpapierrnaschine zur Herstellung'von zweilanigem Papier mit zwei erfindungsgeraäßen Vorrichtungen, die als sekundäre EntwässerungsStationen bzw. als Sgoutteure wirken, und

Fig. 5 eine schematische Seitenansicht einer Vorrichtung nach der Erfindung in Anwendung als Überführung von einem Transportband auf "ein anderes Transportband.

Ih Pis, 1 schießt ein Stoffauflauf 1 bei 2 Stoff zwischen den Gev;eben:antel 3* £er beispielsweise aus einem schlauchartigen Sieb besteht, und einen Abnahme filz 4 ein. Der Gewebemantel j5 v;ird durch einen Gleitkörper 5 in Form einer Schlitzplatte unterstützt, vieleher Bestandteil eines Bntwässerungskastens 6 ist un<5 sich im wesentlichen über die gesamte Breite des Gewebemantels J5.» d.h. über · nahezu die gesamte Ualzenlänge erstreckt. Das durch Schwerkraft, Filzanpreßkraft und gegebenenfalls durch Vakuum im Kasten 6 durch die Schlitze 5' strömende, dem Stoff entzogene Wasser .gelangt über seitliche Ablaufrohre 7 in einen Siebwasserbehälter 8, von wo es unter Zugabe von Faserstoff wieder in den Stoffauflauf 1 hoengepumpt werden kann, wie dies bei Papiermaschinen üblich ist; Die beiden in dieser Ansicht nur unvollständig angedeuteten Halteringe halten zwischen sich den Gewebemantel 2 axial gespannt und werden mittels einer Vorgelegewelle 10 und Riemen 11 in Umlauf gesetzt und nehmen den Gewebemantel J mit. Ein Spritzrohr 12 reinigt den Gewebemantel von innen nach außen. Der Filz 4 wird entweder über einen stationären Schuh oder Sauger IJ oder aber über eine rotierende Walze 14 an die Bahnbildungszone herangeführt. Der Filz 4-gibt die Bahn an einem nicht gezeigten Ort weiter rechts an eine Naßpressenpartie ab und kehrt oberhalb der Elemente I^ und 14

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wieder nach links zurück, um von feuern in", die Bahnbildungszonen einzulaufen. J

Fig. 2 stellt einen vereinfachten Axialschnitt durch eine zylindrische Vorrichtung der Fig. 1 dar; die bei Fig. 1 erklärten Elemente sind 'wieder zu erkennen und durch- die gleichen Zahlen markiert. Außerdem sind auf den Hai te ringen 9 konische .!vierringe 15 z\x erkennen, mit welchen der Gewebekante! 5 auf den Halteringen 9 festgeklebt ist. Die Kaiteringe 9 besitzen bei 24· einen Antriebskranz für einen Flach- oder Zahnriemen, und sind auf Lagern 16 drehbar montiert. Mindestens eines der Lager 16 ist auf einer Verschiebehülse I7 befestigt, welche sich über zwei Bolzen 18 und Gabelkopf I9 durch Anziehen der Schrauben 20 axial nach auSen verschieben läßt, wodurch der Gewebemantel Z> in Längsrichtung gespannt wird, weiterhin ist im Wasserbehälter £ eine Leitschaufel 21 angebracht, welche verhindern soll, daß aus dom rechten Fallrohr 7 abfließendes Wasser Lufteinschlüsce zur.¹. Saugstutzen. 22 der Pumpe fördern kann; ein Überlauf 2J sorgt für konstantes Niveau im Siebv.'asserkasten δ. Ein Belüftungsrohr 23' dient zum Druckausgleich zwischen dem Raum unterhalb ö-es Gleitkörpers 5 und dem Luftraum des Wasserbehälters 8,

In Fig. 5 ist wiederum ein Gewebemantel j5 gezeigt, welcher über einen Gleitkörper 5 rotiert, der seinerseits Teil eines Kastens ist. Sin Stoffauflauf 1 gibt bei 2 Stoff zwischen den Gewebemantel j5 und ein äußeres Langsieb 25, welches den Gewebsir.antel 3 im Bereich des Gleitschuhes 5 umschlingt. Von-der Oberfläche des Schuhes 5 können Durchbrüche in das Innere des Kastens führen, falls eine Entwässerung auch in dieser Richtung gewünscht'wird. Infolge der Spannung des Siebes 25 in Laufrichtung wird Wasser aus dem Stoff ausgepreßt. Das durch das' Sieb 25 hindurchtretende wasser fällt in eine Auffangrinne 26 und wird seitlich aus der Maschine herausgeleitet. Siebleit- und Spannwalzen 27 sowie eine Regulierwalze 28 und eine Rinne 26 sind an Querträgern 29 gelagert. Die die Walzen unmittelbar tragenden Seitenteile sind der

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Papierbahn wird von einem Abnahrnefilz 30 im Eereich einer als Saugwalze cder Massivwalze ausgebildeten Abriahmewalze 31 abgenommen und weiteren ProzeSstationen zugeführt.

In Fig. 4 ist ein Langsieb 4o gezeigt, welches über Walzen 41 abläuft; im oberen ebenen Teil v;ird das Langsieb 40 durch Registerwalzen 42 und Sauger 43 nach unten besaugt bzw. entwässert. Durch Stoffaufläufe 44 wird Faserstoff auf das Sieb gegeben. Zwei zylindrische Vorrichtungen 3*5 und 6 erfüllen eine Entviässerungs- und/oder Preßfunktion von oben auf die Bahn. Bei 45 verläßt die gebildete Bahn das Langsieb. Die Pfeile 4β geben die Bewegungsrichtung des Langsiebes 40 an.

Fig. 5 zeigt eine Langsiebpartie 51* von der die Papierbahn durch eine zylindrische Vorrichtung 3,5,6 auf den Pilz-einer Trockenpartie 52 übergeben wird.

Die Erfindung wurde vorstehend meistens mit Bezug auf Papierbahnen beschrieben, es ist jedoch ersichtlich, daS sie ebenso für öede andere Art von Faserstoffbahnen Anv/endung finden kann, -z.B. für

Kunststoffaserbahnen,
x.

Die Umlaufbahn des zylindrischen Gewebeanteils 3 kann bei allen Ausführungsformen der Erfindung kreiszylindrisch (konstanter Radius) oder auch allgemein zylindrisch mit über den Umfang ver-' anderIiehern Radius sein, beispielsweise indem die Gleitfläche des Gleitkörpers 5 einen anderen Krümmungsradius - als der Gewebemantel 3 in frei gespanntem Zustand hat. ·

21. November 1975
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Claims

F 3¹''!O J.M. Voith Grab]I

Kennwort: "Spannsiebmantel" ' Heidenhein- (Brens)

Patentanspruchs

1. Zylindrische Führungsvorrichtung für Faserstoff baiinen in der Siebpar^ie, insbesondere der Blattbildungszone einer Papiermaschine, mit einem antreibbaren Führungszylinder, dessen Drehachse zur Maschinenrichfcung quer verläuft, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:

a) der Zylindermantel (3) ist ein zwischen zwei drehbaren Halteringen gespannter Gewebemantel und

b) innerhalb dieses Gewebemantels ist ein Gleitkörper (5) angeordnet, über dessen Gleitfläche der "Gewebemantel

- an der Stelle seines Umfanges geführt ist, an der er die Faserstoffbahn zu führen hat.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleitkörper (5) an seiner Gleitfläche mit Viasserablauf rinnen versehen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleitkörper (5)-der Papierentwässerung oder Saugung dienende Durchbrüeho, (5¹) besitzt, welche in einen Wasserauffang- bzw. Saugkasten (6) führen. .-..-■ -

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleitkörper (5) mit schräg zur Drehachse des Zylinders verlaufenden Entwässerungsschlitzen (5^T) versehen ist, die entweder radial oder sehnenartig schräg ciurch ihn hindurchführen.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ; gekennzeichnet, daß die den Gewebemantel (3) berührende Gleit- ι

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fläche des Gleitkörpers (5) einen anderen Krürr.niungsverlauf besitzt als der freigespannte Gewebekante! (3).

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5* dadurch gekennzeichnet, daß die Halteringe (9) axial gegeneinander spannbar gelagert sind,

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteringe (5) über Riemen oder andere Antriebsmittel angetrieben werden.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Fadenrichtungen des Gewebemantels (3), vorzugsweise ein Sieb, axial zur Yialze und senkrecht dazu in Umfangsrichtung verlaufen.

9. Anwendung der Vorrichtung nach einem der Ansprüche

1 bis 8 als Rundsieb, insbesondere als Saugrundsieb, zur Faser bahn-Bildung in der BIa ttbildungs zone.

10. Anwendung der Vorrichtung nach einem der Ansprüche

1 bis 8 als inneres oder äußeres Sieb in der Blattbildungszone, insbesondere als Blattbildungs-Entwässerungssieb eines Doppelsiebformers.

11. Anwendung der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis als Egoutteur. .. ■ . '

12. Anwendung der Vorrichtung nach einem der Ansprüche l..bis 8, zur Übergabe der Faserbahn von der Siebpartie an eine nachfolgende Einrichtung, beispielsweise an einen Filz oder ein ähnliches Transportband.

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