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Title:
TWIN-WIRE FORMER FOR A MACHINE FOR PRODUCING A FIBROUS WEB FROM AT LEAST ONE FIBROUS-MATERIAL SUSPENSION
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2013/026597
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a twin-wire former (1) for a machine (100) for producing a fibrous web (2) from a fibrous-material suspension (3), comprising two wires (4, 5), of which the first wire (4) runs over a forming element (6) and the second wire (5) runs over a guide element (8) and thereafter runs to the first wire (4) in the region of the forming element (6) such as to form a wedge-shaped stock inlet gap (10), which receives the fibrous-material suspension (3) directly from a headbox (11), the two wires (4, 5) having the fibrous-material suspension (3) located therebetween then forming a twin-wire zone (12) in the wire running direction (S), wherein a forming suction box (13) is arranged in the region of the twin-wire zone (12) on the side opposite the forming element (6), over which forming suction box the two wires (4, 5) having the fibrous-material suspension (3) located therebetween are guided, and the two wires (4, 5) having the fibrous-material suspension (3) located therebetween then run over a separating device (17) in the wire running direction (S), wherein the second wire (5) is separated from the fibrous web (2) located on the first wire (4). The twin-wire former (1) according to the invention is characterized in that the first wire (4) having the fibrous web (2) located thereon is then guided over a guide roller (18), which preferably is not suctioned directly through the roller cylinder (18.M), at a roller wrap (18. U) of at least 25°, and that a suction element (20) is arranged between a pick-up roller (19) for picking up the fibrous web (2), which pick-up roller follows the guide roller (18) in the wire running direction (S) on the side opposite the first wire (4), and the guide roller (18).

Inventors:
GUELDENBERG BERND (DE)
SCHWARZ WOLFGANG (AT)
RUEHL THOMAS (DE)
SCHMIDT-ROHR VOLKER (DE)
Application Number:
PCT/EP2012/062434
Publication Date:
February 28, 2013
Filing Date:
June 27, 2012
Export Citation:
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Assignee:
VOITH PATENT GMBH (DE)
GUELDENBERG BERND (DE)
SCHWARZ WOLFGANG (AT)
RUEHL THOMAS (DE)
SCHMIDT-ROHR VOLKER (DE)
International Classes:
D21F2/00; D21F9/00
Domestic Patent References:
WO2010048240A12010-04-29
Foreign References:
DE19803591A11999-08-05
EP1936026A12008-06-25
DE19803591A11999-08-05
Attorney, Agent or Firm:
VOITH PATENT GMBH (DE)
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Claims:
Patentansprüche

Doppelsiebformer (1 ) für eine Maschine (100) zur Herstellung einer Faserstoffbahn (2), insbesondere einer Papier-, Karton- oder Verpackungspapierbahn aus wenigstens einer Faserstoffsuspension (3), mit zwei umlaufenden endlosen Sieben (4, 5), von denen das erste Sieb (4) über einen Umfangsbereich (7) zumindest eines Formierelements (6), insbesondere einer Formierwalze (6.1 ) oder sowohl eines Leitelements, insbesondere einer Brustwalze als auch eines starren, gekrümmten und besaugten Impingementschuhs (6.2) läuft und das zweite Sieb (5) über einen Umfangsbereich (9) eines Leitelements (8), insbesondere einer Brustwalze (8.1 ) läuft und danach in dem Bereich des Formierelements (6) auf das erste Sieb (4) unter Bildung eines keilförmigen Stoffeinlaufspalts (10), der unmittelbar von einem Stoffauflauf (1 1 ) die wenigstens eine Faserstoffsuspension (3) aufnimmt, aufläuft, die beiden Siebe (4, 5) mit der wenigstens einen zwischen ihnen befindlichen Faserstoffsuspension (3) in Sieblaufrichtung (S) anschließend zumindest streckenweise eine Doppelsiebzone (12) bilden, wobei in dem Bereich der Doppelsiebzone (12) und gegenseitig des Formierelements (6) ein Formiersaugkasten (13) mit einer vorzugsweise gekrümmten Formierfläche (13.F) angeordnet ist, die aus mehreren zueinander beabstandeten und starren Leisten (14) besteht, über welche die beiden Siebe (4, 5) mit der wenigstens einen zwischen ihnen befindlichen Faserstoffsuspension (3) geführt sind, und die in Sieblaufrichtung (S) mindestens eine mit einem vorzugsweise Steuer- /regelbaren Unterdruck (pu) beaufschlagbare Formierzone (15) ausbildet, und die beiden Siebe (4, 5) mit der wenigstens einen zwischen ihnen befindlichen Faserstoffsuspension (3) in Sieblaufrichtung (S) danach über eine Trenneinrichtung (17), vorzugsweise ein gekrümmtes und besaugtes Trennelement (17.1 ), insbesondere eine Walze oder einen stationären Trennsauger, laufen, wobei dabei das zweite Sieb (5) von der wenigstens einen auf dem ersten Sieb (4) befindlichen und herzustellenden Faserstoffbahn (2) getrennt wird,

dadurch gekennzeichnet,

dass das erste Sieb (4) mit der darauf befindlichen und herzustellenden Faserstoffbahn (2) danach über eine vorzugsweise nicht direkt durch den Walzenmantel (18.M) besaugte Leitwalze (18) bei einer Walzenumschlingung (18.U) von mindestens 25°, vorzugsweise von mindestens 35°, insbesondere von mindestens 45°, geführt ist und dass zwischen einer der Leitwalze (18) gegenseitig des ersten Siebs (4) in Sieblaufrichtung (S) nachfolgenden Pickup-Walze (19) für die Abnahme der herzustellenden Faserstoffbahn (2) und der Leitwalze (18) mindestens ein vorzugsweise steuer-/regel bares Saugelement (20), insbesondere ein Saugkasten (20.1 ) angeordnet ist.

2. Doppelsiebformer (1 ) nach Anspruch 1 ,

dadurch gekennzeichnet,

dass die vorzugsweise nicht direkt durch den Walzenmantel (18.M) besaugte Leitwalze (18) eine gerillte, blindgebohrte, gebohrte oder sonstig strukturierte Oberflächenstruktur (18.S) aufweist.

3. Doppelsiebformer (1 ) nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Leitwalze (18), insbesondere die Oberflächenstruktur (18.S) der Leitwalze (18) eine offene Fläche (18.F) von > 20 %, vorzugsweise von > 30 %, insbesondere von > 40 %, aufweist. Doppelsiebformer (1 ) nach Anspruch 1 , 2 oder 3,

dadurch gekennzeichnet,

dass das Formierelement (6) eine Formierwalze (6.1 ) mit einem Walzendurchmesser (6.1 D) im Bereich von 1 .000 bis 2.500 mm, vorzugsweise von 1 .500 bis 2.000 mm, insbesondere von 1 .700 bis 1 .900 mm, ist und dass die beiden Siebe (4, 5) mit der wenigstens einen zwischen ihnen befindlichen Faserstoffsuspension (3) in einem der Formierwalze (6.1 ) in Sieblaufrichtung (S) nachgeordneten Bereich der Doppelsiebzone (12) unter einem Winkel (A) von 10 bis 50°, vorzugsweise von 20 bis 40°, insbesondere von 25 bis 35°, zu einer gedachten Vertikalebene (V) nach unten verlaufen.

Doppelsiebformer (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass zwischen dem in der Siebschlaufe des zweiten Siebs (5) angeordneten Formiersaugkasten (13) und der in der Siebschlaufe des ersten Siebs (4) angeordneten Trenneinrichtung (17), vorzugsweise dem gekrümmten und besaugten Trennelement (17.1 ), insbesondere der Walze oder dem stationären Trennsauger, eine Umlenkeinrichtung (21 ), vorzugsweise ein Umlenkelement (21 .1 ), insbesondere eine Umlenkwalze, in der Siebschlaufe des zweiten Siebs (5) angeordnet ist, wobei die beiden Siebe (4, 5) mit der wenigstens einen zwischen ihnen befindlichen Faserstoffsuspension (3) nach der Umlenkeinrichtung (21 ), vorzugsweise dem Umlenkelement (21 .1 ), insbesondere der Umlenkwalze, unter einem Winkel, vorzugsweise unter einem Winkel (B) von > 0 bis 45°, insbesondere unter einem Winkel von 5 bis 25°, zu einer gedachten Horizontalebene (H) nach oben verlaufen.

Doppelsiebformer (1 ) nach Anspruch 1 ,

dadurch gekennzeichnet, dass das Fornnierelennent (6) ein starrer, gekrümmter und besaugter Impingementschuh (6.2) mit einer Schuhlänge (6.2L) von 200 bis 2.000 mm, vorzugsweise von 300 bis 1 .500 mm, insbesondere von 400 bis 1 .200 mm, ist und dass die beiden Siebe (4, 5) mit der wenigstens einen zwischen ihnen befindlichen Faserstoffsuspension (3) in einem dem Impingementschuh in Sieblaufrichtung (S) nachgeordneten Bereich der Doppelsiebzone (12) unter einem Winkel (D) von > 0 bis 45°, vorzugsweise von 5 bis 25°, zu einer gedachten Horizontalebene (H) nach oben verlaufen.

7. Doppelsiebformer (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass in der mindestens einen Formierzone (15), gegenüberliegend dem Formiersaugkasten (13) und in Sieblaufrichtung (S) in einem Abstand (C) zu der Auflaufkante der ersten starren Leiste (14) des Formiersaugkastens (13) mindestens zwei zwischen je zwei benachbarten und starren Leisten (14) des Formiersaugkastens (13) angeordnete Formationsleisten (22) vorgesehen sind, die mittels nachgiebiger Elemente (23) abgestützt sind und die mit einer wählbaren Kraft (23. K) gegen das sie berührende erste Sieb (4) angedrückt sind.

8. Doppelsiebformer (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass in der mindestens einen Formierzone (15), gegenüberliegend dem Formiersaugkasten (13) und in Sieblaufrichtung (S) in einem Abstand (C) zu der Auflaufkante der ersten starren Leiste (14) des Formiersaugkastens (13) mindestens ein Deflektor (24) vorgesehen ist.

9. Doppelsiebformer (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Walzen (W) derart ausgelegt sind, dass die Summe aller Walzendurchbiegungen in der Bahn- bzw. Maschinenmitte der Walzen (W), resultierend aus einer Gesamtbelastung, insbesondere einer Gesamtbetriebsbelastung, umfassend unter anderem die Siebspannung und das Eigengewicht, < 10 mm, vorzugsweise < 7 mm, insbesondere < 5 mm, ist.

10. Doppelsiebformer (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass das Verhältnis der Differenz der Länge einer jeweiligen Siebschlaufe von Rand zu Mitte bezogen auf die gesamte Länge dieser Siebschlaufe < 5 %, vorzugsweise < 4 %, insbesondere < 3 %, ist.

1 1 . Maschine (100) zur Herstellung einer Faserstoffbahn (2), insbesondere einer Papier-, Karton- oder Verpackungspapierbahn aus wenigstens einer Faserstoffsuspension (3),

dadurch gekennzeichnet,

dass sie mindestens einen Doppelsiebformer (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche umfasst.

12. Maschine (100) nach Anspruch 1 1 ,

dadurch gekennzeichnet,

dass dem Doppelsiebformer (1 ) vorzugsweise unmittelbar in Maschinenbzw. Sieblaufrichtung (S) eine Pressenpartie mit mindestens einer Presseneinheit, insbesondere einer Schuhpresse nachgeordnet ist.

Description:
Doppelsiebformer für eine Maschine zur Herstellung einer Faserstoff bahn aus wenigstens einer Faserstoffsuspension

Die Erfindung betrifft einen Doppelsiebformer für eine Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn aus wenigstens einer Faserstoffsuspension, mit zwei umlaufenden endlosen Sieben, von denen das erste Sieb über einen Umfangsbereich zumindest eines Formierelements, insbesondere einer Formierwalze oder sowohl eines Leitelements, insbesondere einer Brustwalze als auch eines starren, gekrümmten und besaugten Impingementschuhs läuft und das zweite Sieb über einen Umfangsbereich eines Leitelements, insbesondere einer Brustwalze läuft und danach in dem Bereich des Formierelements auf das erste Sieb unter Bildung eines keilförmigen Stoffeinlaufspalts, der unmittelbar von einem Stoffauflauf die wenigstens eine Faserstoffsuspension aufnimmt, aufläuft, die beiden Siebe mit der wenigstens einen zwischen ihnen befindlichen Faserstoffsuspension in Sieblaufrichtung anschließend zumindest streckenweise eine Doppelsiebzone bilden, wobei in dem Bereich der Doppelsiebzone und gegenseitig des Formierelements ein Formiersaugkasten mit einer vorzugsweise gekrümmten Formierfläche angeordnet ist, die aus mehreren zueinander beabstandeten und starren Leisten besteht, über welche die beiden Siebe mit der wenigstens einen zwischen ihnen befindlichen Faserstoffsuspension geführt sind, und die in Sieblaufrichtung mindestens eine mit einem vorzugsweise steuer- /regelbaren Unterdruck beaufschlagbare Formierzone ausbildet, und die beiden Siebe mit der wenigstens einen zwischen ihnen befindlichen Faserstoffsuspension in Sieblaufrichtung danach über eine Trenneinrichtung, vorzugsweise ein gekrümmtes und besaugtes Trennelement, insbesondere eine Walze oder einen stationären Trennsauger, laufen, wobei dabei das zweite Sieb von der wenigstens einen auf dem ersten Sieb befindlichen herzustellenden Faserstoffbahn getrennt wird. Ein derartiger Doppelsiebformer ist beispielsweise aus der Druckschrift DE 198 03 591 A1 bekannt.

Der jeweils in den Figuren 1 bis 3 und 6 offenbarte Doppelsiebformer besitzt nach der Siebtrennung, also nach der Trennung des einen Siebs, insbesondere des zweiten Siebs von der auf dem anderen Sieb befindlichen herzustellenden Faserstoffbahn eine Siebsaugwalze. Die Verwendung einer solchen Siebsaugwalze verursacht hohe Anschaffungs- und Betriebskosten. Es müssen Anschaffungskosten in beachtlicher Höhe für die Siebsaugwalze (Betriebswalze und eine Reservewalze) aufgebracht werden. Überdies gestaltet sich die Absaugung der Siebsaugwalze aufwändig und bedingt dadurch hohe Betriebskosten durch erhöhte Energie- und Instandhaltungskosten. Zusätzlich verursacht die Rinne zur Siebsaugwalze mit Doppelbeschaberung nicht unerheblich hohe Kosten. Es ist also Aufgabe der Erfindung, einen Doppelsiebformer der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass eine energieeffiziente Entwässerung ohne Siebsaugwalze bei ausreichender Sieb- bzw. Prozessstabilität ermöglicht wird. Dabei soll auch die Herstellung einer Faserstoffbahn mit einer Herstellungsgeschwindigkeit von über 1 .800 m/min, vorzugsweise von über 1 .500 m/min, also mit höchstem Geschwindigkeitspotenzial, jedoch keinerlei Nachteile hinsichtlich erreichbarer Produktqualität und Runnability, möglich sein.

Diese Aufgabe wird bei einem Doppelsiebformer der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das erste Sieb mit der darauf befindlichen herzustellenden Faserstoffbahn danach über eine vorzugsweise nicht direkt durch den Walzenmantel besaugte Leitwalze bei einer Walzenumschlingung von mindestens 25°, vorzugsweise von mindestens 35°, insbesondere von mindestens 45°, geführt ist und dass zwischen einer der Leitwalze gegenseitig des ersten Siebs in Sieblaufrichtung nachfolgenden Pickup-Walze für die Abnahme der herzustellenden Faserstoffbahn und der Leitwalze mindestens ein vorzugsweise steuer-/regelbares Saugelement, insbesondere ein Saugkasten angeordnet ist.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird auf diese Weise vollkommen gelöst. Das erfindungsgemäße Vorsehen einer vorzugsweise nicht direkt durch den Walzenmantel besaugten, also keine Haltekräfte erzeugenden Leitwalze mit ausreichender Walzenumschlingung und mit in Sieblaufrichtung nachgeordnetem Saugelement, insbesondere Saugkasten stellt eine energieeffiziente Entwässerung bei ausreichender Sieb- bzw. Prozessstabilität sicher. Von der Verwendung einer bislang verwendeten und die geschilderten Nachteile aufweisenden Siebsaugwalze kann also gänzlich abgesehen werden. Zudem wird auch die Herstellung einer Faserstoffbahn mit einer Herstellungsgeschwindigkeit von über 1 .800 m/min, vorzugsweise von über 1 .500 m/min, also mit höchstem Geschwindigkeitspotenzial ermöglicht, und dies ohne jegliche Nachteile hinsichtlich erreichbarer Produktqualität und Runnability.

Die vorzugsweise nicht direkt durch den Walzenmantel besaugte Leitwalze weist bevorzugt eine gerillte, blindgebohrte, gebohrte oder sonstig strukturierte Oberflächenstruktur auf. Eine derartige Oberflächenstruktur der Leitwalze verhindert aufgrund einer möglichen Fluidaufnahme wirksam ein Aufschwimmen und somit ein Verlaufen des ersten Siebs mit aufliegender herzustellender Faserstoffbahn in diesem Formerbereich. Das erste Sieb wird somit prozesssicher in seinem Lauf stabilisiert. Hierzu weist die Leitwalze, insbesondere die Oberflächenstruktur der Leitwalze überdies bevorzugt eine offene Fläche von > 20 %, vorzugsweise von > 30 %, insbesondere von > 40 %, auf. In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Formierelement eine Fornnierwalze mit einem Walzendurchmesser im Bereich von 1 .000 bis 2.500 mm, vorzugsweise von 1 .500 bis 2.000 mm, insbesondere von 1 .700 bis 1 .900 mm. Dabei verlaufen die beiden Siebe mit der wenigstens einen zwischen ihnen befindlichen Faserstoffsuspension in einem der Formierwalze in Sieblaufrichtung nachgeordneten Bereich der Doppelsiebzone unter einem Winkel von 10 bis 50°, vorzugsweise von 20 bis 40°, insbesondere von 25 bis 35°, zu einer gedachten Vertikalebene nach unten. Die Formierwalze gewährleistet dabei eine schnelle und effiziente Initialentwässerung der eingebrachten Faserstoffsuspension und der Verlauf nach unten erbringt unter anderem den Vorteil einer verkürzten, jedoch weiterhin effizienten Entwässerung der eingebrachten Faserstoffsuspension. Die Doppelsiebzone kann unmittelbar nach dem Ablauf des ersten Siebs von der Formierwalze in einem begrenzten Bereich unter einem Winkel von > 0 bis 45°, vorzugsweise von > 0 bis 30°, insbesondere von > 5 bis 15°, zu einer gedachten Vertikalebene nach unten verlaufen.

Weiterhin ist zwischen dem in der Siebschlaufe des zweiten Siebs angeordneten Formiersaugkasten und der in der Siebschlaufe des ersten Siebs angeordneten Trenneinrichtung, vorzugsweise dem gekrümmten und besaugten Trennelement, insbesondere der Walze oder dem stationären Trennsauger, bevorzugt eine Umlenkeinrichtung, vorzugsweise ein Umlenkelement, insbesondere eine Umlenkwalze, in der Siebschlaufe des zweiten Siebs angeordnet. Nach dieser Umlenkeinrichtung verlaufen die beiden Siebe mit der wenigstens einen zwischen ihnen befindlichen Faserstoffsuspension unter einem Winkel, vorzugsweise unter einem Winkel von > 0 bis 45°, insbesondere unter einem Winkel von 5 bis 25°, zu einer gedachten Horizontalebene nach oben. Die Umlenkeinrichtung und der anschließende Verlauf nach oben erbringen unter anderem wiederum den Vorteil einer merklich verkürzten, jedoch weiterhin effizienten Entwässerung der eingebrachten Faserstoffsuspension . Und in einer bevorzugten alternativen Ausführungsform ist das Formierelement ein starrer, gekrümmter und besaugter Impingementschuh mit einer Schuhlänge von 200 bis 2.000 mm, vorzugsweise von 300 bis 1 .500 mm, insbesondere von 400 bis 1 .200 mm. Dabei verlaufen die beiden Siebe mit der wenigstens einen zwischen ihnen befindlichen Faserstoffsuspension in einem dem Impingementschuh in Sieblaufrichtung nachgeordneten Bereich der Doppelsiebzone unter einem Winkel von > 0 bis 45°, vorzugsweise von 5 bis 25°, zu einer gedachten Horizontalebene nach oben. Auch dieser Impingementschuh gewährleistet eine schnelle und effiziente Initialentwässerung der eingebrachten Faserstoffsuspension und der Verlauf nach oben erbringt unter anderem den Verlauf einer verkürzten, jedoch weiterhin effizienten Entwässerung der eingebrachten Faserstoffsuspension .

In beiden bevorzugten Ausführungsformen sind in der mindestens einen Formierzone, gegenüberliegend dem Formiersaugkasten und in Sieblaufrichtung in einem Abstand zu der Auflaufkante der ersten starren Leiste des Formiersaugkastens mindestens zwei zwischen je zwei benachbarten und starren Leisten des Formiersaugkastens angeordnete Formationsleisten vorgesehen, die mittels nachgiebiger Elemente abgestützt sind und die mit einer wählbaren Kraft gegen das sie berührende erste Sieb angedrückt sind. Diese Ausführung wirkt sich, insbesondere aufgrund der Einbringung von Scherkräften positiv auf eine Verbesserung der Formation in der herzustellenden Faserstoffbahn aus.

Alternativ und/oder ergänzend ist in beiden bevorzugten Ausführungsformen in der mindestens einen Formierzone, gegenüberliegend dem Formiersaugkasten und in Sieblaufrichtung in einem Abstand zu der Auflaufkante der ersten starren Leiste des Formiersaugkastens bevorzugt mindestens ein Deflektor vorgesehen. Auch diese Ausführung wirkt sich, insbesondere aufgrund der Einbringung von Scherkräften positiv auf eine Verbesserung der Formation in der herzustellenden Faserstoffbahn aus. Weiterhin sind die Walzen des erfindungsgemaßen Doppelsiebformers bevorzugt derart ausgelegt, dass die Summe aller Walzendurchbiegungen in der Bahn- bzw. Maschinenmitte der Walzen, resultierend aus einer Gesamtbelastung, insbesondere einer Gesamtbetriebsbelastung, umfassend unter anderem die Siebspannung und das Eigengewicht, < 10 mm, vorzugsweise < 7 mm, insbesondere < 5 mm, ist. Die erfindungsgemäße und nicht durch den Walzenmantel besaugte Leitwalze erbringt den Nachteil eines Haftkraftverl usts gegenüber dem Sieb, also eine Verringerung der Siebstabilität. Damit dieser Nachteil wieder weitestgehend wett gemacht wird, muss das Sieb anderweitig stabilisiert werden. Eine Möglichkeit der Stabilisierung des Siebs besteht in der genannten Art der zulässigen Summe der Walzendurchbiegungen.

Auch ist das Verhältnis der Differenz der Länge einer jeweiligen Siebschlaufe von Rand zu Mitte bezogen auf die gesamte Länge dieser Siebschlaufe bevorzugt < 5 %, vorzugsweise < 4 %, insbesondere < 3 %.

Selbstverständlich kann auch eine Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Papier-, Karton- oder Verpackungspapierbahn aus wenigstens einer Faserstoffsuspension mit mindestens einem erfindungsgemäßen Doppelsiebformer versehen sein.

Hierbei ist dem Doppelsiebformer vorzugsweise unmittelbar in Maschinen- bzw. Sieblaufrichtung bevorzugt eine Pressenpartie mit mindestens einer Presseneinheit, insbesondere einer Schuhpresse nachgeordnet. Eine derartige Pressenpartie führt zu einer weiteren und merklichen Steigerung des Trockengehalts der herzustellenden Faserstoffbahn bei vertretbaren Kosten und annehmbaren Qualitätsnachteilen.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung mehrerer bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Es zeigen

Figuren 1 bis 3 schematische Seitendarstellungen von bevorzugten

Ausführungsformen eines jeweiligen erfindungsgemäßen Doppelsiebfornners für eine Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn; und

Figur 4 eine schematische Darstellung der während des Betriebs des erfindungsgemäßen Doppelsiebformers an seinen Walzen wirkenden Kräften.

Die Figuren 1 bis 3 zeigen schematische Seitendarstellungen von bevorzugten Ausführungsformen eines jeweiligen Doppelsiebformers 1 für eine nicht näher dargestellte Maschine 100 zur Herstellung einer Faserstoffbahn 2 (gestrichelte Darstellung) aus wenigstens einer Faserstoffsuspension 3. Bei der herzustellenden Faserstoffbahn 2 handelt es sich insbesondere um eine zumindest einschichtige Papier-, Karton- oder Verpackungspapierbahn.

Der jeweilige Doppelsiebformer 1 umfasst zwei umlaufende endlose Siebe 4, 5, von denen das erste Sieb 4 über einen Umfangsbereich 7 sowohl eines bekannten Leitelements, insbesondere einer Brustwalze als auch eines Formierelements 6 läuft. Das zweite Sieb 5 hingegen läuft über einen Umfangsbereich 9 eines Leitelements 8, insbesondere einer Brustwalze 8.1 und danach in dem Bereich des Formierelements 6 auf das erste Sieb 4 unter Bildung eines keilförmigen Stoffeinlaufspalts 10, der unmittelbar von einem Stoffauflauf 1 1 die wenigstens eine Faserstoffsuspension 3 aufnimmt, auf.

Die beiden Siebe 4, 5 mit der wenigstens einen zwischen ihnen befindlichen Faserstoffsuspension 3 bilden in Sieblaufrichtung S (Pfeil) anschließend zumindest streckenweise eine Doppelsiebzone 12. In dem Bereich dieser Doppelsiebzone 12 und gegenseitig des Formierelements 6 ist ein bekannter Formiersaugkasten 13, in Fachkreisen auch als Obersiebsaugkasten bezeichnet, mit einer vorzugsweise gekrümmten Formierfläche 13.F angeordnet. Sie besteht aus mehreren zueinander beabstandeten und starren Leisten 14, über welche die beiden Siebe 4, 5 mit der wenigstens einen zwischen ihnen befindlichen Faserstoffsuspension 3 geführt sind. Überdies bildet sie in Sieblaufrichtung S (Pfeil) mindestens eine mit einem vorzugsweise steuer-/regel baren Unterdruck pu beaufschlagbare Formierzone 15 aus. Der vorzugsweise steuer-/regelbare Unterdruck pu in der Formierzone 15 wird mittels einer dem Fachmann bekannten und lediglich schematisch angedeuteten Unterdruckquelle 16 erzeugt. Anschließend laufen die beiden Siebe 4, 5 mit der wenigstens einen zwischen ihnen befindlichen Faserstoffsuspension 3 in Sieblaufrichtung S (Pfeil) über eine Trenneinrichtung 17, vorzugsweise ein gekrümmtes und besaugtes Trennelement 17.1 , insbesondere eine nicht dargestellte Walze oder einen dargestellten stationären Trennsauger. Dabei wird das zweite Sieb 5 von der wenigstens einen auf dem ersten Sieb 4 befindlichen und herzustellenden Faserstoffbahn 2 getrennt.

Nunmehr ist das erste Sieb 4 mit der darauf befindlichen und herzustellenden Faserstoffbahn 3 über eine vorzugsweise nicht direkt durch den Walzenmantel 18.M besaugte Leitwalze 18 bei einer Walzenumschlingung 18.U von mindestens 25°, vorzugsweise von mindestens 35°, insbesondere von mindestens 45°, geführt. Und zwischen einer der Leitwalze 18 gegenseitig des ersten Siebs 4 in Sieblaufrichtung S (Pfeil) nachfolgenden Pickup-Walze 19 für die Abnahme der herzustellenden Faserstoffbahn 3 und der Leitwalze 18 ist ein vorzugsweise steuer-/regel bares Saugelement 20, insbesondere ein Saugkasten 20.1 angeordnet. Selbstverständlich können auch mehrere vorzugsweise steuer- /regelbare Saugelemente, insbesondere Saugkästen in diesem Bereich des Doppelsiebformers 1 vorgesehen sein. Die vorzugsweise nicht direkt durch den Walzenmantel 18.M besaugte Leitwalze 18 weist einerseits eine gerillte, blindgebohrte, gebohrte oder sonstig strukturierte Oberflächenstruktur 18.S, andererseits eine offene Fläche 18.F von > 20 %, vorzugsweise von > 30 %, insbesondere von > 40 %, auf.

In den beiden Ausführungsformen der Figuren 1 und 2 ist das Formierelement 6 eine Formierwalze 6.1 , die einen Walzendurchmesser 6.1 D im Bereich von 1 .000 bis 2.500 mm, vorzugsweise von 1 .500 bis 2.000 mm, insbesondere von 1 .700 bis 1 .900 mm, aufweist.

Weiterhin verlaufen die beiden Siebe 4, 5 mit der wenigstens einen zwischen ihnen befindlichen Faserstoffsuspension 3 in einem der Formierwalze 6.1 in Sieblaufrichtung S (Pfeil) nachgeordneten Bereich der Doppelsiebzone 12 unter einem Winkel A von 10 bis 50°, vorzugsweise von 20 bis 40°, insbesondere von 25 bis 35°, zu einer gedachten Vertikalebene V nach unten.

Die Doppelsiebzone 12 verläuft überdies unmittelbar nach dem Ablauf des ersten Siebs 4 von der Formierwalze 6.1 in einem begrenzten Bereich unter einem Winkel von > 0 bis 45°, vorzugsweise von > 0 bis 30°, insbesondere von > 5 bis 15°, zu einer gedachten Vertikalebene nach unten.

Zwischen dem in der Siebschlaufe des zweiten Siebs 5 angeordneten Formiersaugkasten 13 und der in der Siebschlaufe des ersten Siebs 1 angeordneten Trenneinrichtung 17 ist eine Umlenkeinrichtung 21 , vorzugsweise ein Umlenkelement 21 .1 , insbesondere eine Umlenkwalze, in der Siebschlaufe des zweiten Siebs 5 angeordnet. Ferner verlaufen die beiden Siebe 4, 5 mit der wenigstens einen zwischen ihnen befindlichen Faserstoffsuspension 3 nach der Umlenkeinrichtung 21 , vorzugsweise dem Umlenkelement 21 .1 , insbesondere der Umlenkwalze, unter einem Winkel B, vorzugsweise unter einem Winkel B von > 0 bis 45°, insbesondere unter einem Winkel B von 5 bis 25°, zu einer gedachten Horizontalebene H nach oben. Auch sind in der Ausführungsform der Figur 1 in der Formierzone 15, gegenüberliegend dem Formiersaugkasten 13 und in Sieblaufrichtung S (Pfeil) in einem Abstand C zu der Auflaufkante der ersten starren Leiste 14 des Formiersaugkastens 13 mindestens zwei zwischen je zwei benachbarten und starren Leisten 14 des Formiersaugkastens 13 angeordnete Formationsleisten 22 vorgesehen, die mittels nachgiebiger Elemente 23 abgestützt sind und die mit einer wählbaren Kraft 23. K (Pfeil) gegen das sie berührende erste Sieb 4 angedrückt sind. Anstelle der Formationsleiste 22 kann selbstverständlich auch ein dem Fachmann bekannter Deflektor (vgl. Figur 2) seine Verwendung finden.

Hingegen ist in der Ausführungsform der Figur 2 in der Formierzone 15, gegenüberliegend dem Formiersaugkasten 13 und in Sieblaufrichtung S (Pfeil) in einem Abstand C zu der Auflaufkante der ersten starren Leiste 14 des Formiersaugkastens 13 mindestens ein Deflektor 24 vorgesehen. Anstelle des Deflektors 24 kann selbstverständlich auch eine dem Fachmann bekannte und flexible anpressbare Formationsleiste (vgl. Figur 1 ) ihre Verwendung finden.

In der Ausführungsform der Figur 3 ist das Formierelement 6 ein starrer, gekrümmter und besaugter Impingementschuh 6.2 mit einer Schuhlänge 6.2L von 200 bis 2.000 mm, vorzugsweise von 300 bis 1 .500 mm, insbesondere von 400 bis 1 .200 mm.

Weiterhin verlaufen die beiden Siebe 4, 5 mit der wenigstens einen zwischen ihnen befindlichen Faserstoffsuspension 3 in einem dem Impingementschuh 6.2 in Sieblaufrichtung S (Pfeil) nachgeordneten Bereich der Doppelsiebzone 12 unter einem Winkel D von > 0 bis 45°, vorzugsweise von 5 bis 25°, zu einer gedachten Horizontalebene H nach oben.

Auch sind in der Ausführungsform der Figur 3 in der Formierzone 15, gegenüberliegend dem Formiersaugkasten 13 und in Sieblaufrichtung S (Pfeil) in einem Abstand C zu der Auflaufkante der ersten starren Leiste 14 des Formiersaugkastens 13 mindestens zwei zwischen je zwei benachbarten und starren Leisten 14 des Formiersaugkastens 13 angeordnete Formationsleisten 22 vorgesehen, die mittels nachgiebiger Elemente 23 abgestützt sind und die mit einer wählbaren Kraft 23. K gegen das sie berührende erste Sieb 4 angedrückt sind. Die Figur 4 zeigt eine schematische und beispielhafte Darstellung der während des Betriebs eines Doppelsiebformers 1 an seinen Walzen wirkenden Kräften. Die einzelnen Walzen sind unabhängig von ihrem Walzentyp (Formierwalze, Umlenkwalze, Leitwalze, Führungswalze, etc.) durchwegs mit dem Buchstaben W versehen und die einzelnen wirkenden Kräfte sind in Abhängigkeit von ihrer Wirkgröße und Wirkrichtung durch einen Balken dargestellt und durchwegs mit dem Buchstaben K versehen.

Die Walzen W des erfindungsgemäßen Doppelsiebformers 1 sind nun derart ausgelegt, dass die Summe aller Walzendurchbiegungen in der Bahn- bzw. Maschinenmitte der Walzen W, resultierend aus einer Gesamtbelastung, insbesondere einer Gesamtbetriebsbelastung, umfassend unter anderem die Siebspannung und das Eigengewicht, < 10 mm, vorzugsweise < 7 mm, insbesondere < 5 mm, ist. Weiterhin ist das Verhältnis der Differenz der Länge einer jeweiligen Siebschlaufe, gebildet aus dem jeweiligen Sieb 4, 5, von Rand zu Mitte bezogen auf die gesamte Länge dieser Siebschlaufe < 5 %, vorzugsweise < 4 %, insbesondere < 3 %. Der in den Figuren 1 bis 4 jeweils schematisch und zumindest teilweise dargestellte erfindungsgemäße Doppelsiebformer 1 eignet sich in besonderem Maße zur Verwendung in einer Maschine 100 zur Herstellung einer Faserstoffbahn 2, insbesondere einer Papier-, Karton- oder Verpackungspapierbahn aus wenigstens einer Faserstoffsuspension. Hierbei ist dem Doppelsiebformer 1 vorzugsweise unmittelbar in Maschinen- bzw. Sieblaufrichtung eine dem Fachmann bekannte Pressenpartie mit mindestens einer Presseneinheit, insbesondere einer Schuhpresse nachgeordnet. Zusammenfassend ist festzuhalten, dass durch die Erfindung ein Doppelsiebformer der eingangs genannten Art derart weiterentwickelt wird, dass eine energieeffiziente Entwässerung ohne Siebsaugwalze bei ausreichender Sieb- bzw. Prozessstabilität ermöglicht wird. Auch ist die Herstellung einer Faserstoffbahn mit einer Herstellungsgeschwindigkeit von über 1 .800 m/min, vorzugsweise von über 1 .500 m/min, also mit höchstem Geschwindigkeitspotenzial, jedoch keinerlei Nachteile hinsichtlich erreichbarer Produktqualität und Runnability, möglich.

Bezugszeichenliste

1 Doppelsiebformer

2 Faserstoffbahn

3 Faserstoffsuspension

4 Erstes Sieb

5 Zweites Sieb

6 Formierelement

6.1 Formierwalze

6.1 D Walzendurchmesser

6.2 Impingementschuh

6.2L Schuhlänge

7 Umfangsbereich

8 Leitelement

8.1 Brustwalze

9 Umfangsbereich

10 Stoffeinlaufspalt

1 1 Stoffauflauf

12 Doppelsiebzone

13 Formiersaugkasten; Obersiebsaugkasten 13.F Formierfläche

14 Leiste

15 Formierzone

16 Unterdruckquelle

17 Trenneinrichtung

17.1 Trennelement; Trennsauger

18 Leitwalze

18.F Offene Fläche

18.M Walzenmantel

8.S Oberflächenstruktur

18.U Walzenumschlingung 19 Pickup-Walze

20 Saugelement

20.1 Saugkasten

21 Umlenkeinhchtung

21 .1 Umlenkelennent; Umlenkwalze

22 Formationsleiste

23 Nachgiebiges Element

23.K Wählbare Kraft

24 Deflektor

100 Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn

A Winkel

B Winkel

C Abstand

D Winkel

H Horizontalebene

K Kraft (Balken)

pu Unterdruck

S Sieblaufrichtung (Pfeil)

V Vertikalebene

W Walze