DE2810692A1 - Doppelsiebpapiermaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Doppelsiebpapiermaschine mit zwei endlosen Sieben, welche zur Führung eines zwischen ihnen befindlichen Faservlieses entlang des Teiles der Oberfläche eines unterhalb der Siebe befindlichen Entwässerungszylinders dienen, wobei sich vor dem Zylinder ein von der horizontalen Richtung um maximal 45° abweichender gerader Abschnitt des inneren, dem Zylinder näheren Siebes befindet, der mit einer Stoffauflaufvorrichtung zur Zufuhr von Stoffflüssigkeit versehen ist, und zwischen dem geraden Abschnitt und dem Zylinder ein Gleitschuh mit einer Wölbung angeordnet ist, die im gleichen Sinn gewölbt ist, wie der Zylinder, und deren Radius größer ist als der des Zylinders, wobei das vom Zylinder entferntere äußere Sieb mit einer verstellbaren Führungswalze versehen ist, welche je nach ihrer Stellung eine Verschiebung der Linie, an welcher das äußere Sieb auf das innere Sieb aufläuft, gestattet.

Eine Doppelsiebpapiermaschine mit einem Entwässerungszylinder und einem vor diesem befindlichen geraden Abschnitt eines inneren Siebes ist aus der US-PS 3 201 305 (Webster) Fig. 2 bekannt. Bei dieser bekannten Maschine soll eine beidseitige Entwässerung der gebildeten Papierbahn erzielt werden, und zwar auf dem geraden Abschnitt unter dem Einfluss von Schwerkraft und auf dem Entwässerungszylinder durch Siebspannung und Zentrifugalkraft. Diese bekannte Maschine hat den Vorteil einer reibungsarmen Siebführung, da keine Reibung zwischen dem Sieb und dem mit gleicher Umfangsgeschwindigkeit rotierenden Sieb besteht. Die Entwässerungswirkung im Vlies setzt jedoch sofort beim Erreichen der Zylinderoberfläche schlagartig ein, was eine Reihe von
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z. B. die Bildung von Nadellöchern hat.

Andererseits ist aus der US-PS 4 033 212 (Valmet) eine Doppelsiebmaschine bekannt, bei welcher die Entwässerung durch Siebspannung und Zentrifugalkraft hauptsächlich auf einem Schuh erfolgt, über welchen das Sieb gleitet. Der nachfolgende Zylinder hat nur eine Nachtrocknung des Papiervlieses zur Aufgabe. Außerdem ist eine verstellbare Führungswalze vorgesehen, welche ein teilweises Abschwenken des oberen Siebes vom Schuh gestattet. Diese hat jedoch nur die Aufgabe, ein Abschieben eines Wagens mit dem äußeren Sieb vom inneren Sieb zu gestatten. Bei dieser Maschine kann durch Wahl der Radien der Oberfläche des Schuhes der Verlauf und die Größe der Druckkräfte der beiden Siebe auf das Faservlies beeinflusst werden. Die Bewegung des Siebes über einen feststehenden Schuh mit der erforderlichen großen Ausdehnung hat jedoch große Reibungskräfte und eine bedeutende Abnützung des Schuhes und des Siebes zur Folge. Die Herstellung des Schuhes mit verschiedenen Radien stellt ein bedeutendes technisches Problem dar.

Die Erfindung hat die Schraffung einer Doppelsiebmaschine der erwähnten Art zum Ziel, welche die Nachteile der beiden erwähnten Typen vermeidet und bei welcher zwar die Entwässerung unter Vermeidung von Oberflächenreibung am mitlaufenden Zylinder erfolgt, jedoch trotzdem ein weiches Einsetzen der Entwässerungskraft der Siebe, und zwar einstellbar, erreicht wird.

Die erfindungsgemäße Maschine durch welche dieses Ziel erreicht wird, ist dadurch gekennzeichnet, dass der Gleitschuh dem Zylinder unmittelbar vorgeschaltet ist, und dass die verstellbare
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der Auflauflinie zwischen einem Anfangsbereich des Schuhes und einer außerhalb des Schuhes auf dem Zylinder befindlichen Stelle gestattet.

Wie bereits erwähnt, erfolgt dabei die eigentliche Entwässerung am Zylinder, welcher sich dreht und daher keine Reibung zwischen dem Sieb und seiner Oberfläche verursacht. Der kurze, einen großen Radius aufweisende Gleitschuh bewirkt zusammen mit einem kleinen
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zusammenlaufenden Siebe ein weiches Einsetzen der Entwässerungskraft, wodurch die erwähnten Nadellöcher und andere
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Erscheinungen vermieden werden können. Durch die verstellbare Führungswalze kann dabei die wirksame Länge des Schuhes eingestellt, bzw. dieser vollständig ausgeschaltet werden. Dadurch ist eine optimale Anpassung an die jeweiligen Betriebsverhältnisse möglich.

Vorzugsweise kann der Gleitschuh, in der Bewegungsrichtung des Siebes betrachtet, eine Länge aufweisen, welche das 0,5 - 1,5-fache der vom inneren Sieb berührten Umfangslänge des Zylinders beträgt, und kürzer als die Länge des geraden Abschnittes ist. Dabei kann der Durchmesser des Zylinders im Bereich von 1000 - 2000 mm liegen. Durch die verhältnismäßig kurze Ausdehnung des Gleitschuhes in der Bewegungsrichtung des Siebes und den großen Durchmesser des Zylinders wird die angestrebte Verteilung der Drücke zwischen dem Zylinder und dem Schuh optimal erreicht.

Dabei kann der Schuh einen Teil einer kreiszylindrischen Fläche mit im wesentlichen konstantem Durchmesser aufweisen, der mindestens das
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des Durchmessers des Zylinders beträgt. Eine derartige kreiszylindrische Fläche mit einem einzigen Durchmesser hat den besonderen Vorteil, dass sie im

Gegensatz zur Schuhfläche nach der erwähnten US-PS 4 033 812 mit zunehmender Wölbung einfach herstellbar ist. Es versteht sich jedoch, dass im vorliegenden Fall auch eine derartige Fläche mit verschiedenen kontinuierlich ineinander übergehenden Durchmesser verwendbar ist.

Der Entwässerungszylinder kann entweder eine volle Oberfläche oder eine Oberfläche mit blinden Bohrungen aufweisen. Welcher der beiden Ausführungsformen der Vorzug zu geben ist, ist von der Menge des
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und somit hauptsächlich vom Flächengewicht des
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Papieres abhängig. Es versteht sich jedoch
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bekannter Weise auch eine Saugwalze vorgesehen sein kann.

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eine Walze mit durchgehenden gebohrtem
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welche eine Blaswirkung aufweist.

Im Bereich der Stelle, wo die beiden Siebe den Entwässerungszylinder verlassen, kann ein Auffangbehälter für Siebwasser angeordnet sein. Dieser verhindert bei höheren Siebgeschwindigkeiten ein Zurückfallen von abgeschleuderten Wassertropfen auf die Siebe und somit eine Störung des gebildeten Faservlieses.

Dabei kann der Umschlingungswinkel der Zylinder durch die beiden Siebe maximal 90° betragen. Bei einer Zylindergröße, wie sie bei der vorliegenden Maschine bevorzugt verwendet wird, wird bereits bei einem derartigen Winkel eine ausreichende Entwässerungswirkung erzielt, wobei zusätzlich noch der Vorteil eines
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unter führenden Verlaufes des Siebes nach dem
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wird, welcher die Abnahme der Papierbahn vom inneren Sieb wesentlich erleichtert.

Am verhältnismäßig langen geraden Abschnitt des inneren Siebes kann vorzugsweise eine Hintereinanderschaltung von Entwässerungselementen mit zunehmender Intensität der Entwässerung angeordnet sein. Vorzugsweise können dies ein durch Schwerkraft wirkender Entwässerungsabschnitt, ein Abschnitt mit Foils und ein Abschnitt mit mindestens einem Saugkasten sein. Dadurch wird ein schonender, die Vliesbildung am Sieb unterstützender Verlauf der Entwässerung in der einen Richtung erzielt, ähnlich wie ein derartiger Verlauf der Entwässerung in der anderen Richtung durch die Hintereinanderschaltung des Schuhes und des Zylinders erhalten wird. Beide Maßnahmen ermöglichen die Herstellung eines Papieres mit an beiden Seiten im wesentlichen gleichen Eigenschaften unter Verwendung einer einfachen anpassungsfähigen Maschine mit geringem Leistungsbedarf für den Antrieb der Siebe und hoher Lebensdauer der Siebe.

Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 ein Schema der erfindungsgemäßen Maschine,

Fig. 2 einen Ausschnitt aus der Fig. 1 in größerem Maßstab, und

Fig. 3 einen Ausschnitt aus der Fig. 1.

Die in Fig. 1 dargestellte Doppelsiebmaschine enthält ein inneres Sieb 1, welches einen Entwässerungszylinder 2 umschließt, sowie ein äußeres Sieb 3, welches mit dem inneren Sieb 1 im Bereich des Entwässerungszylinders 2 zusmmenwirkt.

Das innere Sieb 1 ist über eine Brustwalze 4, den Entwässerungszylinder 2, Führungswalzen 5, von denen eine in bekannter Weise als Spannwalze ausgebildet ist, sowie einen Saugzylinder 6 geführt. Das äußere Sieb 3, welches vom Entwässerungszylinder entfernter ist, ist über Führungswalzen 7, von denen ebenfalls eine als Spannwalze ausgebildet sein kann, sowie über eine verstellbare Führungswalze 8 geführt. Die verstellbare Führungswalze 8 ist an einem Schwenkarm 10 drehbar gelagert, welcher ihre Bewegung aus der in den Fig. 1 und 2 mit vollen Linien dargestellten Stellung in die strichpunktiert dargestellte Stellung gestattet.

Wie insbesondere aus der Fig. 1 hervorgeht, schließt sich an die Brustwalze 4 ein gerader Abschnitt S des Siebes an, welcher in drei Teile unterteilt ist, einen Teil A mit Siebtischen 11, an welchen eine Entwässerung der durch einen Stoffauflauf 12 gebildeten
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durch Schwerkraft erfolgt, einen Abschnitt B mit Foils 13 sowie einen Abschnitt C mit mindestens einem Saugkasten 14.

An den Abschnitt C mit dem Saugkasten 14 schließt sich ein Gleitschuh 15 an (siehe Fig. 2), welcher in Bewegungsrichtung des Siebes 1 eine Wölbung mit einem Radius R[tief]1 aufweist. Der Gleitschuh 15 ist so nahe wie möglich am Entwässerungszylinder 2 angeordnet, und hat eine entlang seiner Oberfläche gemessene Länge L[tief]1. Vom Gleitschuh 15 gelangt das Sieb 1 zum Entwässerungszylinder 2, welchen es entlang eines Winkels kleines Alpha umschlingt. Bei einem Durchmesser P[tief]2 des Entwässerungszylinders 2 ergibt sich dabei eine an der Oberfläche des Zylinders 2 gemessene Umschlingungslänge L[tief]2. Im Bereich der Stelle E, wo die beiden Siebe 1 und 3 von der Oberfläche des Zylinders 2 abgehoben werden, wird das Sieb 3 von der Lippe 16 eines Auffangbehälters 17 für Spritzwasser berührt. Unterhalb der Siebe 1 und 3 befindet sich ein Stützelement, das als Saugkasten ausgebildet sein kann, sowie ein Auffangbehälter 19.

Nach der gegenüber der Führungswalze 7 befindlichen Führungswalze 5 des inneren Siebes 2 wird das äußere Sieb 3 vom inneren Sieb 1 abgehoben und schräg nach oben zurückgeführt, wobei ein Auffangbehälter 20 ein Bespritzen des nunmehr auf dem Sieb 1 aufliegenden Faservlieses verhindert. Unterhalb des Siebes 1 befinden sich in diesem Abschnitt Saugkästen 21, welche verschiedene Unterdrücke haben können. Nach den Saugkästen 21 folgt der Saugzylinder 6, in welchem die Entwässerung des Faservlieses weiter fortgesetzt wird.

Nach dem Saugzylinder 6 wird das Sieb 1 von einem Saug- und Presszylinder 22 berührt, welcher die Übernahme des Faservlieses V auf einen Abnahmefilz 23 besorgt. Mit dem Zylinder 22 wirken in bekannter Weise eine Presswalze 24 mit einem Pressfilz 25 sowie eine Granit-Presswalze 26 zusammen, von welcher das Faservlies V einer nicht dargestellten Trocknungsvorrichtung zugeführt wird.

Wie insbesondere aus der Fig. 2 hervorgeht, ist der Schwenkarm 10 der schwenkbaren Führungswalze 8 zwischen der mit vollen Linien gezeichneten Stellung I und der strichpunktiert dargestellten Stellung II verstellbar. Je nach der Stellung des Schwenkhebels 10 läuft das äußere Sieb 3 auf das innere Sieb 1 zwischen den den Endstellungen entsprechenden Linien auf, welche in der Fig. 2 durch Punkte T[tief]1 und T[tief]2 dargestellt sind. Der Punkt T[tief]1, welcher der Endstellung I entspricht, befindet sich dabei im Anfangsbereich des Gleitschuhes 15, wobei wegen der Wölbung des Schuhes 15 zwischen den Sieben 1 und 3 ein kleiner Auflaufwinkel kleines Beta besteht. Der Punkt T[tief]2, welcher der Stellung II entspricht, befindet sich außerhalb des Gleitschuhes 15 am Zylinder 2. In dieser Stellung ist somit der Gleitschuh wirkungsmäßig ausgeschaltet.

Im Betrieb wird das durch den Stoffauflauf 12 gebildete Faservlies im geraden Abschnitt S zuerst nach unten entwässert, und zwar mit zunehmender Intensität zuerst durch Schwerkraft, dann durch die Foils 13 und zuletzt durch den Saugkasten 14. Darauf schließt sich eine Entwässerung des Faservlieses nach oben an, und zwar zuerst mit geringerer Druckkraft aus der Siebspannung und Zentrifugalkraft am Gleitschuh 15, darauf mit größerer Intensität am Zylinder 2. Der allmähliche Druckanstieg bei der Entwässerung nach oben, wird noch durch den kleinen Auflaufwinkel kleines Beta zwischen den Sieben 1 und 3 nach der verstellbaren Führungswalze 8 unterstützt. Dabei wird das obere Sieb 3 im Betrieb weich auf das untere Sieb 1 aufgelegt, bevor nach der Auflauflinie, z. B.

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der betreffende Entwässerungsdruck einsetzt.

Auf diese Weise wird ein Papier erhalten, daß an seinen beiden Seiten weitgehend gleiche Eigenschaften haben kann. Dabei erfolgt die Entwässerung nach oben hauptsächlich am Entwässerungszylinder 2, welcher zusammen mit dem Sieb 1 rotiert und daher keine Reibung verursacht. Der einen weichen Anstieg des Entwässerungsdruckes gewährleistende Gleitschuh 15 ist kurz gehalten und nur auf diese Funktion beschränkt. Außerdem ist das zweite Sieb 3 in seinem Abschnitt abhebbar, so dass die wirksame Länge des Gleitschuhes nach Bedarf kürzer oder länger eingestellt werden kann. Dadurch werden nicht nur bessere Betriebseigenschaften erzielt, sondern es wird die Gleitreibung in der Maschine auf das Minimum beschränkt.

Wie aus einem Vergleich der Fig. 1 und 2 hervorgeht, kann der Entwässerungszylinder 2 nach der Fig. 1 mit blinden Bohrungen 2´ versehen sein, die zur Aufnahme von Wasser dienen, dass darauf abfließen bzw. abgespritzt werden kann. Der Zylinder 2 kann jedoch nach der Fig. 2 auch eine volle glatte Oberfläche 2´´ haben. Nach der Fig. 3 kann der Zylinder 2 durchgehende Bohrungen 29 und mindestens einen Saugkasten 30 aufweisen.

Die Struktur der gebildeten Papierbahn ist nach dem Zylinder 2 festgelegt. Die Saugkästen 18, 21 und der Saugzylinder 6 unterstützen nur eine Entwässerung der Papierbahn, beeinflussen jedoch diese Struktur nicht mehr.

Wie noch aus einem Vergleich der Figuren 1 und 2 hervorgeht, ist der gerade Abschnitt S des Siebes 1 länger als die Umfangslänge L[tief]1 des Gleitschuhes. Diese Umfangslänge L[tief]1 des Gleitschuhes ist ihrerseits ungefähr gleichlang wie die vom inneren Sieb 1 berührte Umfangslänge L[tief]2 des Zylinders 2. Die Länge L[tief]1 kann das 0,5 - 1,5fache der Länge L[tief]2 betragen.

In der Fig. 2 ist noch eine Möglichkeit der Regelung einer derartigen Papiermaschine dargestellt. Nach dieser Figur ist im Zylinder 2 ein Druckfühler 40 eingebaut, welcher zusammen mit dem Zylinder rotiert und in der Figur schematisch durch eine Signalleitung 41 mit einem Regler 42 verbunden ist. Es versteht sich, dass zur Übertragung des Messsignals vom Druckfühler 40 auf den Regler 42 z. B. ein Schleifring oder eine andere Vorrichtung zur Übertragung des Messsignales vom drehenden Teil auf einen feststehenden Teil vorgesehen werden muss. Der Regler, welcher einen Sollwert 43 aufweist, dient zur Betätigung eines Servomotors
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über eine Leitung 44 welcher den Schwenkarm 10 verstellt.

Der Druckfühler 40 dient bei seiner Bewegung zum Abtasten der Lage der Wasserlinie W, welche sich im Betrieb kurz vor dem Punkt E befinden soll. Wenn die Siebe und das Faservlies noch freies Wasser enthalten, d. h. vor der Wasserlinie liegen, so stellt der Druckfühler einen hydraulischen Druck fest. Im Bereich der Wasserlinie erfolgt eine starke Senkung dieses Druckes.

Die Regelung arbeitet nun in dem Sinn, dass bei einer Verschiebung der Wasserlinie von der gewünschten Stellung nach vorne gegen die Bewegungsrichtung der Siebe der Arm 10 in der Richtung zur Stellung II angehoben wird. Wenn sich umgekehrt die Wasserlinie von der gewünschten Stellung zum Punkt E bewegt, wird der Arm C näher zur Stellung I verstellt.

Zusammenfassung

Bei einer Doppelsiebmaschine mit zwei über einen Entwässerungszylinder geführten Sieben sowie einer vor dem Zylinder befindlichen geraden Strecke mit nur einem Sieb ist dem Zylinder ein kurzer gewölbter Entwässerungsschuh vorgeschaltet. Das zweite Sieb ist mit einer verstellbaren Führungswalze versehen, mit deren Hilfe die Auflaufstelle des zweiten Siebes auf das erste Sieb eingestellt werden kann, und zwar zwischen einer im Anfangsbereich des Schuhes befindlichen und einer nach dem Schuh auf dem Entwässerungszylinder befindlichen Stelle. Es kann eine Regelvorrichtung vorgesehen werden, welche einen Fühler zum Abtasten der Lage der Wasserlinie am Entwässerungszylinder aufweist, wobei der Regler in Abhängigkeit vom Signal des Fühlers die Führungswalze derart verstellt, dass bei einer Verschiebung der Wasserlinie von einer Sollstellung gegen die Bewegungsrichtung der Siebe die Auflaufstelle in Bewegungsrichtung des Siebes verstellt wird und umgekehrt.

Claims (11)

1. Doppelsiebpapiermaschine mit zwei endlosen Sieben, welche zur Führung eines zwischen ihren befindlichen Faservlieses entlang des Teiles der Oberfläche eines unterhalb der Siebe befindlichen Entwässerungszylinders dienen, wobei sich vor dem Zylinder ein von der horizontalen Richtung um maximal 45° abweichender gerader Abschnitt des inneren, dem Zylinder näheren Siebes befindet, der mit einer Stoffauflaufvorrichtung zur Zufuhr von Stoffflüssigkeit versehen ist, und zwischen dem geraden Abschnitt und dem Zylinder ein Gleitschuh mit einer Wölbung angeordnet ist, die im gleichen Sinn gewölbt ist, wie der Zylinder, und deren Radius größer ist als der des Zylinders, wobei das vom Zylinder entferntere äußere Sieb mit einer verstellbaren Führungswalze versehen ist, welche je nach ihrer Stellung eine Verschiebung der Linie, an welcher das äußere Sieb auf das innere Sieb aufläuft,
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dadurch gekennzeichnet, dass der Gleitschuh (15) dem Zylinder (2) unmittelbar vorgeschaltet ist, und dass die verstellbare Führungswalze (9) eine Verstellung der Auflauflinie (T[tief]1-T[tief]2) zwischen einem Anfangsbereich des Schuhes (15) und einer außerhalb des Schuhes (15) auf dem Zylinder (2) befindlichen Stelle gestattet.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gleitschuh (15) in der Bewegungsrichtung der Siebe (1, 3) betrachtet eine Länge (L[tief]1) aufweist, welche das 0,5 - 1,5fache der vom inneren Sieb berührten Umfangslänge (L[tief]2) des Zylinders (2) beträgt, und kürzer als die Länge des geraden Abschnittes (S) ist.

3. Maschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser (R[tief]2) des Zylinders (2) im Bereich von 1000 - 2000 mm liegt.

4. Maschine nach einem der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Schuh (15) einen Teil einer kreiszylindrischen Fläche mit im wesentlichen konstantem Durchmesser (R[tief]1) aufweist, der mindestens das 2-fache des Durchmessers des Zylinders (R[tief]2) beträgt.

5. Maschine nach einem der Ansprüche 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Entwässerungszylinder (2) eine volle Oberfläche (2") aufweist.

6. Maschine nach einem der Ansprüche 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche des Zylinders (2) mit blinden Bohrungen (2´) versehen ist.

7. Maschine nach einem der Ansprüche 1 - 6, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Stelle (E), wo die beiden Siebe (1, 3) den Entwässerungszylinder (2) verlassen, ein Auffangbehälter (17) für Siebwasser angeordnet ist.

8. Maschine nach einem der Ansprüche 1 - 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Umschlingungswinkel (kleines Alpha) des Zylinders durch die beiden Siebe (1, 3) maximal 90° beträgt.

9. Maschine nach einem der Ansprüche 1 - 8, dadurch gekennzeichnet, dass am geraden Abschnitt (S) des inneren Siebes (1) eine Hintereinanderschaltung von Entwässerungselementen (11, 13, 14) mit zunehmender Intensität der Entwässerung angeordnet ist.

10. Maschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der gerade Abschnitt (3) in der Bewegungsrichtung des Siebes (1) hintereinander angeordnet einen durch Schwerkraft wirkenden Entwässerungsabschnitt (A), einen Abschnitt (B) mit Foils (13) und einen Abschnitt (C) mit mindestens einem Saugkasten (14) enthält.

11. Maschine nach einem der Ansprüche 1 - 10, gekennzeichnet durch eine Messvorrichtung (40) zur Feststellung der Lage der Wasserlinie (W) in von den beiden Sieben (1, 3) umschlungenen Bereich (L[tief]2) des Entwässerungszylinders (2), sowie durch eine Regelvorrichtung (12) mit Einstellvorrichtung (45) zur Einstellung der Lage der Auflauflinie (T[tief]1, T[tief]2) in Abhängigkeit von der Lage der Wasserlinie (W), derart, dass bei einer Verschiebung der Wasserlinie (W) von einer Sollstellung gegen die Bewegungsrichtung der Siebe (1, 3) die Auflaufstelle in Bewegungsrichtung des Siebes verstellt wird und umgekehrt.