DE3340957A1 - Papiermaschine mit einem siebtisch sowie siebtischelement fuer einen siebtisch - Google Patents

Description

Papiermaschine mit einem Siebtisch sowie Siebtischelement

für einen Siebtisch

Bei der Herstellung von Büttenpapier wurde mit einer Schöpfform das faserförmige Ausgangsmaterisl aus einer Bütte von Hand geschöpft, worauf die Schöpfform gestoßen wurde, während Wasser aus der Schöpfform abfloß. Der dadurch erzeugte Papierbogen war sehr homogen. 'Die Papierhersteller, die heute automatisierte Maschinen verwenden, sind bestrebt, Papier herzustellen, das dem handgeschöpften Büttenpapier in seiner Ho-''·■" mogenität gleichwertig ist, was jedoch im allgemeinen nicht gelingt. Neuere Studien haben gezeigt, daß einer der Gründe

1D für diesen Mangel an Gleichförmigkeit auf einer Flockenbildung des Papierfaserstoffes beruht, die nicht nur im Stoffauflaufkasten, sondern auch während der relativ kurzen Zeit, während welcher sich der Papierfaserstoff auf dem Langsieb befindet, bevor es geformt wird, eintritt. Diese Flockenbildung.wurde etwas verringert duxch die Verwendung von Ausgleichsrollen innerhalb des Stoffauflaufkastens und durch querwirkende Schüttelvorrichtungen, die unterhalb des Langsiebes angeordnet wurden. Es hat sich jedoch gezeigt, daß diese Verfahren bei höheren Geschwindigkeiten des Langsiebes weniger wirksam werden.

Verschiedene Verfahren wurden vorgeschlagen, um die Flocken, die auf dem Langsieb abgelagert werden Dder sich auf diesem bilden, durch Erzeugung einer Turbulenz in dem Ausgangsmaterial aufzubrechen. In den US-PS 3 573 159 und 3 BIk 998 beispielsweise wurden Siebtische mit querverlaufenden Kanälen vorgeschlagen, um querverlaufende, sich über das Langsieb erstreckende Wellen zu erzeugen. Diese Verfahren haben sich jedoch als nicht ausreichend erwiesen.

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. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Papiermaschine mit einem Siebtisch bzw. Siebtischelemente zu schaffen, mit dem bzw. denen eine Homogenisierung des Papierfaserstoffes auch bei Schnellaufenden Papiermaschinen erreicht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemMB dadurch gelöst, daß der Siebtisch aus einer Mehrzahl von in der Bewegungsrichtung des Siebes hintereinander angeordneten Elementen besteht, deren vordere Kante mit Nuten zur Erzeugung von parallel zur Bewegungsrichtung verlaufenden liängswellen in dem Pa-1D pierfaserstoff versehen' ist, bzw. daß das Siebtischelement -_ eine Oberfläche, eine Unterseite und eine vordere Stirnfläche aufweist, die mit der Oberseite eine V/orderkante bildet, und daß νση der V/orderkante Nuten ausgehen, die sich in die Oberseite erstrecken.

Durch den erfindungsgemMßen Vorschlag werden längsverlaufende Dellen in dem Papierfaserstoff, auf dem Maschinensieb der Papiermaschine erzeugt, wobei irgendwelche Flocken, die sich in dem Papierfaserstoff gebildet hatten, durch die querverlaufenden Schubkräfte, welche durch die Ulellen erzeugt usrden, dispergiert werden.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. ·_:

Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen-.beschrieben. Fig. 1 zeigt schematisch eine Fourdrinier-Papiermaschine mit einem Siebtisch;

Fig.1a zeigt eine vergrößerte Seitenansicht des in der Maschine von Fig. 1 enthaltenen Siebtisches; Fig. 2 zeigt eine Draufsicht der Siebtischelemente; Fig. 3 zeigt eine Draufsicht der Siebtischelemente in einer alternativen Anordnung;

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Fig. 4a und 4b sind Querschnitte entlang Linien X-X und Y-Y in Fig. 2 und 3, aus denen die Wirkung der Siebtischelemente von Fig. 2 bzw. 3 hervorgeht;

Fig. 5a, b und c zeigen in Draufsicht, im Schnitt und in Ansieht von rückwärts ein Siebtischelement von Fig. 2;

Fig. 6a, b und c zeigen entsprechend Fig. 5a, b und c ein Siebtischelement in einer zweiten Ausführung;

Fig. 7a, b und c zeigen entsprechend Fig. 5a, b und c ein Siebtischelement in einer dritten Ausführung;

1D Fig. Ba, b und c zeigen entsprechend Fig. 5a, b und c Ein Sisbtischelement in einer vierten Ausführung;

Fig. 9a, b und c zeigen entsprechend Fig. 5a, b und c ein SiebtischElEment in einer fünften Ausführung, und

Fig.1Da, 1Db und 1Dc zeigen entsprechend Fig. 5a, b und c ein Siebtischelement in einer sechsten Ausführung.

Die Erfindung wird im folgenden in Verbindung mit einer Fourdrinier-Papiermaschine beschrieben. Die in Fig. 1 gezeigt',¹· weist die FourdriniErmaschinE Einen Stoff auf laufkasten 1D, Ein Langsieb 12, EinE Brustwalze 14 und Eine 2D Gautschwalze 16 auf. Das Langsieb 12 ist endlos und läuft über diE Walzen 14 und 16. Der Papierfaserstüff wird von dem.AuflaufkastEn 1D auf die Oberfläche 18 des Langsiebes .aufgebracht. Unmittelbar im Anschluß an den Auflaufkasten 1D ist das Langsieb 12 über einen Siebtisch geführt, der aus mehreren Elementen 22, 24, 26 und 2B besteht. Während dieses Vorganges wird etwas Wasser aus dem Papierfaserstoff abgezogen, und seine Fasern setzen sich zu einer dünnen nassen Bahn 2D. Wach dem Passieren des Siebtisches wird die Bahn über verschiedene andere Entwässerungsein-SD richtungen, wie Foils und Saugkästen, geführt. Diese Einrichtungen sind allgemein bekannt und werden daher nicht weiter beschrieben. An der Gautschwalze 16 wird die Bahn 2D vom Langsieb abgenommen und Preß- und Trockenpartien

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zugeführt. Das Langsieb 12 wird über Rollen 30 zur Brustwalze *\k zurückgeführt.

Die Siebtischelemente 22 bis 28 werden nun im einzelnen beschrieben. Obgleich in den Zeichnungen vier Siebtischelemente dargestellt sind, ist die Erfindung nicht auf diese Anzahl beschränkt.

Die aus Fig. 1 ersichtlich ist, sind die.Siebtischelemente 22, Ik, 26 und 26 quer zu der durch den Pfeil gekennzeichneten Bewegungsrichtung des Langsiebes 12 angeordnet. Jedes Element hat eine vordere Kante 32, von der- eine Anzahl V von Nuten 3k ausgeht. Diese Nuten sind vorzugsweise in gleichem Abstand voneinander entfernt entlang der Länge jedes Elements angeordnet, lilenn sich das Langsieb von dem Auflaufkasten wegbewegt, wird das Wasser, das von dem Papierfaserstoff durch das Langsieb hindurch abgezogen wird, von den Nuten 3k nach oben in den Papierfaserstoff zurückgedrückt·', um in diesem längsverlaufende Wellen zu erzeugen. Uie aus Fig. ka ersichtlich ist, die einen Querschnitt entlang Linie X-X in Fig. 2 zeigt, bildet sich eine Mehrzahl von üJellen mit Bergen 36 und Tälern 3Θ. Jeder Berg 36 entspricht einer der Nuten 3^. Die Siebtischelemente können so angeordnet sein, daß die Nuten der einzelnen Elemente miteinander fluchten, wie dies durch die imaginären Linien A und B in Fig. 2 veranschaulicht ist. Diese Ausrichtung erzeugt klare, genau definierte Berge und Täler, da der Papierfaserstoff, wenn er sich zwischen den Elementen entspannt, durch die Nuten des nächstfolgenden Elements wieder hochgedrückt wird. Diese Erzeugung und Verstärkung von längsverlaufenden Wellen bewirkt querverlaufende Schubkräfte in dem Papierfaserstoff, die eine querverlaufende Verschiebung oder Wanderung der Fasern bewirken, welche die Flocken aufbricht.

Die vorstehend beschriebene querverlaufende Schubkraft wird verstärkt, wenn jedes folgende Element die Dellen in Querrichtung phasenverschiebt und nicht nur verstärkt. Dies wird dadurch erreicht, daß das zweite und das vierte Siebtischelement so angeordnet wird, daß ihre Nuten in der Mitte zwischen den Nuten des ersten und des dritten Elements liegen, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist.

In Fig. 3 sind die Nuten der Elemente 22 und 26 entlang einer imaginären Linie A und die Nuten der Elemente Zk und 2B entlang einer imaginären Linie C angeordnet. Die Wirkung dieser Anordnung ist in Fig. ka und kb dargestellt, uobei Fig. ka einen Querschnitt entlang Linie X-X in Fig. und Fig. *+b einen Querschnitt entlang Linie Y-Y in Fig. 3 darstellt.

Ein Uergleich der Fig. ka und kb zeigt, daß zwischen den ■ Linien- X-X und Y-Y eine Phasenverschiebung von 180° stattfindet, so daß die Berge von Fig. ka den Tälern von Fig.4b und umgekehrt entsprechen. Offensichtlich kann dieser Effekt nur eintreten, wenn die Fasern, welche die Berge in Fig. ka bilden, wie die Berge A und B, sich seitlich in Richtung der Pfeile bewegen, um die Berge C und Täler A .und B von Fig. kb zu bilden. Dieser Uorgang wiederholt sich zwischen aufeinanderfolgenden Siebtischelementen, wodurch eine sehr rasche Querbewegung der Fasern des Papierfaserstoffes und demzufolge eine Beseitigung der Flocken eintritt.

Die Nuten, die zur Erzielung der vorgenannten Wirkungen erforderlich sind, können verschiedene Formen haben. Einige dieser Formen sind in den Fig. 5 bis 10 dargestellt und werden im folgenden beschrieben.

Das in Fig. 5a, b und c gezeigte Siebtischelement hat einen parallelDgrammfärmigen Querschnitt mit einer Oberseite kZ mit einer vorderen Kante 32 und einer Unterseite kk mit einer vorderen Kante 46, die in der durch den Pfeil veranschaulichten Bewegungsrichtung des Langsiebes hinter der Kante 32 liegt. Diese Form ist gut geeignet, um etwas Wasser von dem Langsieb abzuführen, wenn dieses auf der Oberseite 42 gleitet. Die Nuten 34 werden dadurch gebildet, daß pyramidenförmige Stücke aus der Oberseite 42 herausgeschnitten sind. Jede Nut hat somit zwei ebene Flächen 4B- und 50, die zueinander und zu der Oberseite 42 in einem Winkel liegen. In dieser speziellen Ausführungsfarm hat jede Nut 34 die Form einer im Querschnitt dreieckigen Rinne, die sich in der Beuegungsrichtung des Langsiebes von der Kante 32 zu einem Punkt 52 an der Oberseite 42 verengt. Wenn Siebtischelemente der in Fig. 5 gezeigten Art in einer Fourdrinier-Maschine verwendet werden, führt das Element ein Teil des Wassers, welches das Langsieb durchdringt, von diesen weg, ausgenommen,im Bereich der Muten, wo das Wasser kanalisiert und durch das Langsieb hindurch zurückgedrückt wird, um die vorstehend beschriebenen Längswellen zu bilden. Die relative Länge, Breite und Tiefe der Nuten sowie der Abstand voneinander kann in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Langsiebes, der Konsistenz des Papierfaserstoffes und des gewünschten Finish des Endproduktes variiert werden.

Die Art der Erzeugung der längs verlaufenden Wellen, die vorstehend in Uerbindung mit der Ausführung gemäß Fig. 5 beschrieben wurde, trifft auch auf die nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele zu, falls nichts anderes ausgesagt ist.

Im Ausführungsbeispiel gemäB Fig. 6 werden die Nuten durch Ausschneiden eines keilförmigen Stückes aus der Oberseite des Siebtischelements erzeugt. Diese Nuten haben demzufolge zwei Seitenwände 5k und 56, die im wesentlichen senkrecht zur Oberseite kZ und in einem spitzen Idinkel zueinander stehen, um eine Spitze 58 zu bilden. Der Boden 60 der Nut ist etwa parallel zur Oberseite kZ. Da auch bei dieser Ausführung die Seitenwände 5k und 56 sich in der Bewegungsrichtung des Langsiebes nähern, wird das Wasser uiie beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 nach 'oben durch das Langsieb hindurch und in den Papierfaserstoff getrieben.

Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 7 ist jede Nut von einem rechteckigen Trog gebildet, der Seitenuände 70, 72, eine Stirnwand Ik und einen Boden 76 aufweist. Die Wände 70 und 72 sind parallel zueinander und stehen senkrecht zur Oberseite 42 des Elements, während die Stirnwand Ik senkrecht SQUJDhJL zu den Seitenwänden als auch zur Oberseite. steht. Der Boden kB ist parallel zur Oberseite kZ. Diese Ausführung wirkt im wesentlichen in der gleichen Weise wie die Rinne von Fig. 5.

Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 8 werden die Wände der Nuten von einer einzigen gekrümmten Fläche gebildet, die dadurch hergestellt wird, daß Kreisabschnitte senkrecht zur Oberseite kZ eingeschnitten sind, deren Breite sich von der vorderen Kante 32 bis zu einem Punkt 80 ständig verringert. Die gekrümmte Fläche ist vorzugsweise zylindrisch.

In den Ausführungsbeispielen von Fig. 9 und 10 werden die Wellen dadurch erzeugt, daß Wasserströme von dem Langsieb abgetrennt und dann in das Langsieb zurückgeführt werden.

In Fig. 9 wird jede Nut dadurch gebildet, daß ein von der

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vorderen Stirnseite Bk des Elements ausgehender und parallel zur Dberseite kZ in Längsrichtung verlaufender, im Querschnitt rechteckiger Kanal 82 vorgesehen und senkrecht zur Oberseite kZ ein Loch k6 gebohrt wird, das in den Kanal mündet. Vorzugsweise ist die voreilende Stirnseite Bk mit einem Vorsprung 88 versehen, so daß das Wasser, das durch diese voreilende Stirnseite aus dem Langsieb abgezogen wird, durch den Vorsprung in den Kanal 82 geführt und von dort durch die Bohrung 86 in das Langsieb zurück und durch dieses hindurchgeführt wird. Selbstverständlich findet dieser Vorgang nur dann statt, wenn das Langsieb schnell, genug bewegt wird, so daß das Wasser während des Abführens noch eine Bewegungskomponente in Längsrichtung hat.

Fig. 10 zeigt eine vereinfachte Abwandlung der Ausführung von Fig. 9. Dabei ist anstelle der beiden Kanäle bzw. Löcher 82, 86 eine einzige schräge Bohrung 90 zwischen der vorderen Stirnfläche 92 und der Dberseite kZ vorgesehen. Ebenfalls ist aber wieder ein Vorsprung Sk vorgesehen, um abgezogenes Wasser durch die Bohrung 90 zurück in das Langsieb zu führen.

Die Erfindung schlägt also einen Siebtisch mit Nuten zwecks Erzeugung von längsverlaufenden Wellen in dem Papierfaserstoff vor, der aus einem Stoffauflaufkasten auf ein Langsieb aufgebracht wird. Die Wellen verursachen querverlaufende Schubkräfte in dem Papierfaserstoff, wodurch Flocken, die sich gebildet haben sollten, dispergiert werden.

Claims (13)

ZugelassenerVertretervordem Europäischen Patentamt A 1343 Albany International Corp., Menands, IM.Y-, LJ.S.A, Patentansprüche =3 SS= SS SS S=SSS =

1.»Papiermaschine mit einer Stoffauflaufvorrichtung, einem endlosen Maschinensieb und feinem unterhalb des Maschinensiebes angeordneten Siebtisch, dadurch gekehnzeich Vn e t, daß der Siebtisch aus einer Mehrzahl von in der Bewegungsrichtung des Siebes hintereinander angeordneten Elementen (22 - 28) besteht, deren vordere Hante (32) mit Nuten (34) zur Erzeugung von parallel zur Bewegungsrichtung verlaufenden Längsuiellen in dem Papierfaserstoff versehen ist.

2. Papiermaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten (34) der einzelnen Elemente miteinander fluchten

■ (Fig.2).

3. Papiermaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die,. Nuten (34) benachbarter Elemente gegeneinander phasenverschobert sind (Fig.3).

4. Papiermaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten (34) länglich,sind, von der Vorderkante (32) des Elements ausgehen und sich in der Bewegungsrichtung des Siebes (12) erstrecken und in der Oberseite (42) des Elements enden.

5. Papiermaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Breite und Tiefe jeder Nut (34) von der Vorderkante (32.) des Elements her fortlaufend verringert.

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6. SiEbtischElEmEnt für eiriE PapiErmaBChiriE, dadurch gekennzeichriEt, da(3 es είπε DbErsEitE (42), Eine UntersEitE (44) und eine vürderE Stirnfläche aufweist, die mit dEr ObErsEite (42) eins Vorderkante (32) bildEt, und daB von der Vorderkante (32) Nuten (34) ausgEhen, die aich in die Oberseite (42) erstrecken.

7. Siebtischelement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jede Nut (34) einen Querschnitt hat, der sich mit zunehmendem Abstand van der Vorderkante £32) zunehmend verkleinert.

8. Siebtischelement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,

··,· daß der Querschnitt der Nuten (34) dreieckf Brmig · ist, wobei die Spitze des Dreiecks von der Oberseite (42) des Elements uegzeigt (Fig.5).

9. Siebtischelement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Nuten (34) teilkreisförmig ist (Fig.S₁₁.).

10. Siebtischelement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Nuten (34) rechteckig ist (Fig.7).

11. SiebtischElement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jede Nut aus einem ersten, sich von der vorderen Stirnfläche (84) parallel zu der Oberseite (42) erstreckenden Kanal (62) und einer von der Oberseite (42) ausgehenden, in den Kanal

(82) mündenden Bohrung (86) besteht (Fig.9).

12. Siebtischelement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jsde Nut von einer schrägen Bohrung (90) gebildet ist, die sich von der Vorderseite (92) zur Oberseite (42) des Elements erstreckt (Fig.10).

13. Siebtisch für Papiermaschinen, dadurch gekennzeichnet, daß er aus mehreren hintereinander angeordneten Elementen nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 12 besteht.

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