DE69707256T2

DE69707256T2 - DOPPELSIEBFORMER MIT ROLLE UND KLINGE FüR EINE PAPIERMASCHINE

Info

Publication number: DE69707256T2
Application number: DE69707256T
Authority: DE
Inventors: Michael Odell; Lauri Verkasalo
Original assignee: Metso Paper Oy
Current assignee: Valmet Technologies Oy
Priority date: 1996-06-11
Filing date: 1997-06-10
Publication date: 2002-07-11
Anticipated expiration: 2017-06-11
Also published as: EP0853703B1; CA2228259C; US5798024A; WO1997047803A1; DE69707256T3; JP3297057B2; EP0853703B2; ATE206780T1; KR100423180B1; CA2228259A1; BR9702313A; DE69707256D1; EP0853703A1; JPH11504997A; KR19990036353A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Walzen- und Rakelspaltformer für eine Papiermaschine gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich außerdem auf ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 14 zum Steuern der Anisotropie einer Bahn, die bei einem Spaltformer mit Walze und Rakel bzw. Klinge ausgebildet wird.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Die Bahnbildung mit Walze und Rakel wurde ursprünglich für Zeitungsdruckpapier 1987 als eine Maßnahme zum Erzeugen einer Formationsqualität eingeführt, die derjenigen eines Rakelformers ähnlich ist, jedoch nicht die bei der Anwendung eines Rakelformers auftretenden Probleme einer geringen Retention und eines empfindlichen Betriebs aufweist. Der ursprüngliche Zeitungsdruckformeraufbau ist seit 1987 immer weiter entwickelt worden und dieses Bahnbildungsverfahren ist auch aufgegriffen worden, um sämtlichen anderen Druck- oder Schreibpapiersorten herzustellen.
Die symmetrische Ausrichtung in Z-Richtung der Struktur einer Bahn, die durch Former mit Walze und Rakel hergestellt wird, erlaubt eine sehr viel bessere Steuerung der Rollneigung der Bahn als andere Arten an Formern. Ein durch Walze und Rakel ausgebildetes Papier ist praktisch frei von einem Strukturrollen (Ausrichtungszweiseitigkeit) über einen weiten Bereich eines Strahl-Sieb-Verhältnisses. Diese Eigenschaft rührt von der Symmetrie des Ablaufens und des Scherens über der Bahnbildungswalze her. Former mit Walze und Rakel können daher für die Bahnbildung, Ausrichtung und das Fehlausrichtungswinkelprofil optimiert werden, ohne eine Rollneigung aufzuweisen.
In der Druckschrift US 5 211 814 ist eine plattenförmige Sieblastvorrichtung beschrieben, durch die eine mechanische Last auf das Sieb quer über seine gesamte Breite aufgebracht wird. Aufgrund dieser Last wird ein Druckimpuls auf die zwischen den Sieben gestützte Faserlage oder Bahn aufgebracht. Mittels des Druckimpulses wird das Entwässern der Bahn unterstützt, wird die Formation des Siebes verbessert und/oder die Querprofile der unterschiedlichen Eigenschaften der Bahn gesteuert, wie beispielsweise die Querprofile des Entwässerns, der Füllstoffverteilung, der Bahnbildung und/oder der Retention.
In der Druckschrift US 5 395 484 ist ein Zwillingssiebbahnformer offenbart, bei dem Wasser aus der Bahn über die beiden Siebe abläuft. Nach einer direkt nach dem Bahnbildungsspalt angeordneten gekrümmten Bahnbildungszone ist ein Bahnbildungsschuh vorgesehen, der mit einer mit Rippen versehenen Deckfläche versehen ist und innerhalb von einer der Siebschleifen angeordnet ist. Diesem Bahnbildungsschuh folgt eine Sieblastvorrichtung mit einer Federrakel, die innerhalb der anderen Siebschleife angeordnet ist. Mittels dieser Federrakel wird ein intensiver Druckimpuls bei der Bahn während der Bahnbildung erzeugt. Dieser Sieblastvorrichtung folgen eine Entwässerungseinheit und eine Bahnbildungseinheit, die Bahnbildungsrippen haben und im Inneren von beiden Siebschleifen angeordnet sind. Zumindest entweder die Entwässerungseinheit oder die Bahnbildungseinheit wird mittels eines Druckschlauchaufbaus belastet.

AUFGABEN UND ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen neuen Former insbesondere zum Herstellen von Feinpapier zu schaffen.
Es ist eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen neuen und verbesserten Former zu schaffen, durch den ein gutes Ausbilden von Papier zusammen mit einem niedrigen Spannungsverhältnis MD/CD von 1,5 : 1 verwirklicht werden kann.
Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Walzen- und Rakelspaltformer nach dem Stand der Technik weiter zu entwickeln, bei denen ein Bahnbildungsschuh und/oder MB- Rakeleinheit oder MB-Rakeleinheiten bei der Zwillingssiebzone angewendet werden. Nachstehend wird die allgemeine Bezeichnung "Walzen- und Rakel-"Former für diese Former angewendet.
Es ist eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein neues und verbessertes Verfahren zum Herstellen einer Papierbahn oder einer Faserbahn zu schaffen, bei dem durch ein Steuern von bestimmten Bahnbildungsparametern es möglich ist, die Bahn mit einer relativ gleichmäßigen Verteilung einer Faserausrichtung zu schaffen.
Im Hinblick auf das Lösen der vorstehend beschriebenen Aufgaben und weiterer Ziele ist der erfindungsgemäße Former hauptsächlich durch den kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 gekennzeichnet.
Das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung ist hauptsächlich durch den kennzeichnenden Teil von Anspruch 14 gekennzeichnet.
Mittels einer Kombination der vorstehend erwähnten vier unterschiedlichen charakteristischen Merkmale werden offensichtliche Kombinationseffekte und ein gemeinsamer Synergieeffekt erzielt, wie dies im Einzelnen aus der nachfolgenden Beschreibung hervorgeht.
Die erste Bahnbildungswalze kann einen Walzenmantel mit Perforationen, die von der Außenseite des Walzenmantels zu einer Innenseite des Walzenmantels führen, und eine Einrichtung aufweisen, die eine Saugkammer in dem Inneren in dem Umschlingungswinkelsektor derart definiert, dass die Perforationen mit der Saugkammer in Verbindung stehen können. Der Former kann zusätzlich einen ersten Bahnbildungsschuh, der in der Zwillingssiebzone nach der ersten Bahnbildungswalze angeordnet ist und ein Ebenrakeldeck und/oder Krümmungsrakeldeck hat, und eine MB-Einheit aufweisen, die in der Zwillingssiebzone nach dem ersten Bahnbildungsschuh angeordnet ist und zumindest ein innerhalb einer Schleife des ersten Siebes angeordnetes Stützelement und zumindest ein in der Schleife des zweiten Siebes in einer gegenüberstehenden Beziehung zu dem in der Schleife des ersten Siebes befindlichen Stützelement (oder den Stützelementen) angeordnetes Ablauf- und Belastungselement hat. Das Stützelement (die Stützelemente) und das Ablauf- und Belastungselement (die Ablauf- und Belastungselemente) weisen Rakeln auf und definieren eine Zwillingssiebrakelzone zwischen ihnen. Ein zweiter Bahnbildungsschuh kann in der Zwillingssiebzone nach der MB-Einheit angeordnet sein und eine zweite Bahnbildungswalze kann in der Zwillingssiebzone nach dem zweiten Bahnbildungsschuh angeordnet sein. Das erste Sieb wird von der Bahn nach oder beim Zusammentreffen mit der zweiten Bahnbildungswalze getrennt, wobei die Bahn dem ersten Sieb folgt.
Bei einem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Anisotopie einer bei einem Walzen- und Rakelspaltformer ausgebildeten Bahn gesteuert, indem die Turbulenz in einem Ganzstoffsuspensionsstrahl in einem Auslassdüsenkanal eines Stoffauflaufkastens erzeugt wird, der Ganzstoffsuspensionsstrahl bei einer ersten Geschwindigkeit aus einer Auslastdüsenöffnung des Auslassdüsenkanals des Stoffauflaufkastens ausgegeben wird und der Ganzstoffsuspensionsstrahl in einen Bahnbildungsspalt gerichtet wird, der teilweise durch eine erste Walze definiert ist, die einen Durchmesser hat, der ungefähr 1,4 m oder größer ist. Der Ganzstoffsuspensionsstrahl wird zu einer Konvergenz des ersten und des zweiten Siebes gerichtet, die eine Zwillingssiebzone nach dem Bahnbildungsspalt definieren, und die erste Bahnbildungswalze ist in einer Schleife des ersten oder zweiten Siebes angeordnet. Des weiteren ist der Lauf der Zwillingssiebzone nach dem Bahnbildungsspalt in einer Kurve über einen Umschlingungswinkelsektor der ersten Bahnbildungswalze mit einer Größe von weniger als 25º gerichtet, wobei ein Pulsierdruckeffekt an der Bahn nach dem gekrümmten Lauf der Zwillingssiebzone über den Umschlingungswinkel der ersten Bahnbildungswalze erzeugt wird, und das erste und das zweite Sieb geführt werden, um bei einer zweiten Geschwindigkeit zu laufen. Die erste Geschwindigkeit des Ganzstoffsuspensionsstrahls wird relativ zu der zweiten Geschwindigkeit des ersten und des zweiten Siebes gesteuert, um dadurch ein Strahl-Sieb-Verhältnis zu definieren, das das Verhältnis der zweiten Geschwindigkeit gegenüber der ersten Geschwindigkeit darstellt. Zumindest entweder der Durchmesser der ersten Bahnbildungswalze, der Umschlingungswinkelsektor der ersten Bahnbildungswalze, die Größe des Pulsierdruckeffektes oder der Turbulenzbetrag bei dem Ganzstoffsuspensionsstrahl und vorzugsweise sämtliche vorstehend genannten Eigenschaften werden relativ zu dem Strahl-Sieb-Verhältnis gesteuert, reguliert oder eingestellt, um eine optimale Anisotropie in der Bahn vorzusehen.
Bei einem speziellen Ausführungsbeispiel ist zum Erzeugen des Druckpulsiereffektes ein erstes Bahnbildungselement mit ortsfesten Bahnbildungsrakeln in einer Schleife des ersten Siebes angeordnet und ist ein zweites Bahnbildungselement mit belastbaren Bahnbildungsrakeln in einer Schleife des zweiten Siebes derart angeordnet, dass die Blätter bei dem zweiten Bahnbildungselement sich mit den Rakeln bei dem ersten Bahnbildungselement in der Laufrichtung der Bahn abwechseln, und ein auf die Rakeln bei den zweiten Bahnbildungselement aufgebrachter Druckimpuls wird eingestellt, um die Belastung der Rakeln bei den zweiten Bahnbildungselement zu ändern, um einen einstellbaren Ablauf- und Bahnbildungseffekt zu erzeugen. Außerdem kann ein Unterdruck durch zwischen den Rakeln bei dem ersten und/oder Bahnbildungselement definierten Zwischenräumen aufgebracht werden, um das Ablaufen des Wassers durch die Zwischenräume zu verstärken.
Bei einem anderen Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine Turbulenz in einem Ganzstoffsuspensionsstrahl in einem Auslaufdüsenkanal eines Stoffauflaufkastens erzeugt, wobei der Ganzstoffsuspensionsstrahl von einer Auslaufdüsenöffnung des Auslaufdüsenkanals des Stoffauflaufkastens ausgegeben wird und in einen Bahnbildungsspalt gerichtet wird, der teilweise durch einen erste Bahnbildungswalze definiert ist, die einen Durchmesser hat, der ungefähr 1,4 m oder größer ist. Insbesondere wird der Ganzstoffsuspensionsstrahl zu einer Konvergenz des ersten und des zweiten Siebes gerichtet, die eine Zwillingssiebzone nach dem Bahnbildungsspalt definieren, während die erste Bahnbildungsspalte in einer Schleife des ersten oder zweiten Siebes angeordnet ist. Ein Lauf der Zwillingssiebzone ist nach dem Bahnbildungsspalt zu einer Kurve über einen Umschlingungswinkelsektor der ersten Bahnbildungswalze gerichtet, der eine Größe von weniger als 25º hat, und ein Pulsierdruckeffekt wird an der Bahn nach dem gekrümmten Lauf der Zwillingssiebzone über den Umschlingungswinkel der ersten Bahnbildungswalze erzeugt. Schließlich ist/sind der Durchmesser der ersten Bahnbildungswalze, der Umschlingungswinkelsektor der ersten Bahnbildungswalze, die Größe des Pulsierdruckeffektes und/oder der Turbulenzbetrag bei dem Ganzstoffsuspensionsstrahl relativ zueinander, um eine optimale Anisotropie bei der Bahn zu sehen.
Nachstehend ist die Erfindung detailliert unter Bezugnahme auf einige Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung beschrieben, die in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind. Jedoch ist die Erfindung nicht auf die Einzelheiten dieser Ausführungsbeispiele beschränkt.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die beigefügten Zeichnungen sollen die Ausführungsbeispiele der Erfindung veranschaulichen und nicht den Umfang der durch die Ansprüche definierten Erfindung einschränken.
Fig. 1 zeigt eine schematische Seitenansicht eines Walzen- und Rakelspaltformers gemäß der vorliegenden Erfindung, bei dem die erste Bahnbildungswalze innerhalb der Schleife des oberen Siebes angeordnet ist und die Hauptlaufrichtung der Zwillingssiebzone im Wesentlichen horizontal ist.
Fig. 2 zeigt eine schematische Ansicht von einem anderen Ausführungsbeispiel eines Formers gemäß der vorliegenden Erfindung, bei dem die erste Bahnbildungswalze innerhalb der Schleife des unteren Siebes angeordnet ist.
Fig. 3 zeigt eine schematische Ansicht von einem anderen Ausführungsbeispiel des Formers gemäß der vorliegenden Erfindung, bei dem die Stütz- und Belastungsrakeln bei der MB- Einheit, die nach der ersten Bahnbildungswalze in der Zwillingssiebzone folgt, an umgekehrten Positionen in Bezug auf das in Fig. 2 gezeigte Ausführungsbeispiel angeordnet sind.
Fig. 4A zeigt eine Ansicht eines bevorzugten Ausführungsbeispieles des Anfangsabschnittes der Zwillingssiebzone bei einem Former, wobei das gesamte Ausführungsbeispiel im Wesentlichen dem in Fig. 1 gezeigten Former ähnlich ist, wobei wichtige Elemente und Merkmale des erfindungsgemäßen Formers angewendet werden.
Fig. 4B zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel der Zwillingssiebzone, die nach der ersten Bahnbildungswalze folgt.
Fig. 4C zeigt eine Fig. 4B ähnliche Darstellung von einem zweiten Ausführungsbeispiel der Zwillingssiebzone.
Fig. 4D zeigt eine den Fig. 4B und 4C ähnliche Darstellung von einem dritten Ausführungsbeispiel der Zwillingssiebzone.
Fig. 5 zeigt eine schematische Ansicht von einem Ausführungsbeispiel des Walzen- und Rakelspaltformers gemäß der vorliegenden Erfindung, bei dem die Hauptrichtung der Zwillingssiebzone vertikal nach oben weist.
Fig. 6 zeigt eine schematische Ansicht des in Fig. 5 gezeigten Vertikalformers, bei dem die Stütz- und Belastungselemente bei der MB-Einheit, die nach der ersten Bahnbildungswalze folgt, an umgekehrten Positionen im Vergleich zu dem in Fig. 5 gezeigten Ausführungsbeispiel angeordnet sind.
Fig. 7 zeigt eine schematische Ansicht von einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel, bei dem anders als bei den in den Fig. 5 und 6 gezeigten Ausführungsbeispielen die erste Bahnbildungswalze in dem Spaltbereich und die die Zwillingssiebzone beendende zweite obere Walze innerhalb der Schleife des Tragesiebes angeordnet sind.
Fig. 8 zeigt eine schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Formers, bei dem die Stütz- und Belastungsrakeln bei der MB- Einheit, die der ersten Bahnbildungswalze folgen, an umgekehrten Positionen im Vergleich zu dem in Fig. 7 gezeigten Ausführungsbeispiel angeordnet sind.
Fig. 9A zeigt eine schematische Darstellung von dem Aufbau zum Messen des Druckprofiles an der ersten Bahnbildungswalze.
Fig. 9B zeigt eine grafische Darstellung der Messergebnisse des Druckprofils an der ersten Bahnbildungswalze, wobei der in Fig. 9A gezeigte Aufbau genutzt wird.
Fig. 10 zeigt eine grafische Darstellung der Strahl-Sieb- Geschwindigkeitsunterschiedsprofile und ihre Auswirkungen auf das Lageausrichtungsprofil der Papierbahn.
Fig. 10A zeigt eine grafische Darstellung der Verteilung der Anisotropie in der Richtung 2 von einem Walzen- und Rakelformer mit unterschiedlichen Strahl-Sieb-Verhältnissen für eine Stausituation.
Fig. 10B zeigt eine grafische Darstellung der Anisotropieverteilung in der Richtung 2 von einem Walzen- und Rakelformer mit unterschiedlichen Strahl-Sieb-Verhältnissen für eine Ziehsituation.
Fig. 11A zeigt eine grafische Darstellung der Steuerung der Faserausrichtung bei der Papierbahn als eine Funktion des Strahl-Sieb-Verhältnisses mit unterschiedlichen Umschlingungswinkelsektoren der Bahnbildungssiebe an der ersten Bahnbildungswalze.
Fig. 11B zeigt eine grafische Darstellung der Ausrichtungsanisotropie bei der Papierbahn als eine Funktion des Strahl-Sieb-Verhältnisses mit unterschiedlichen Umschlingungswinkelsektoren der Bahnbildungssiebe an der ersten Bahnbildungswalze.
Fig. 12 zeigt die Auswirkungen der Maßgestaltung des Umschlingungswinkelsektors bei dem "Walzen- und Rakel"- Bahnbilden in Zusammenhang mit den Fig. 11A und 11B.
Fig. 13A zeigt eine grafische Darstellung der Steuerung der Faserausrichtung bei der Papierbahn mit unterschiedlichen Stoffauflaufkastenarten.
Fig. 13B zeigt eine grafische Darstellung der Ausrichtungsanisotropie bei der Papierbahn mit unterschiedlichen Stoffauflaufkastenarten.
Fig. 14 zeigt die Steuerung der Bahnbildung und der Faserausrichtung bei "Walzen- und Rakel"-Formern.
Die Fig. 15A und 15B zeigen grafische Darstellungen der Steuerung der Lageformation der Bahn mittels einer MB-Einheit.
Fig. 16A zeigt eine schematische Darstellung des Bereichs des Bahnbildungsspaltes des erfindungsgemäßen Formers.
Fig. 16B zeigt eine grafische Darstellung der Bahnbildung als eine Funktion der Relativmenge der Wasserströmung, die durch die MB-Einheit oder dergleichen entfernt wird, bei dem im Fig. 16A gezeigten Former.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, in denen die gleichen Bezugszeichen sich auf gleiche oder ähnliche Elemente beziehen, wird zunächst auf die in den Fig. 1 bis 4D gezeigten Ausführungsbeispiele Bezug genommen, die horizontale Versionen des Zwillingssiebformers gemäß der vorliegenden Erfindung sind. Wie dies in den Fig. 1 bis 4D gezeigt ist, weist der erfindungsgemäße Former ein unteres Sieb 20 auf, das in einer Schleife durch Führungswalzen geführt wird. Das untere Sieb wird das "Tragesieb" genannt, da die Bahn W diesem Sieb nach der Zwillingssiebzone folgt. Der Former weist außerdem ein oberes Sieb 10 auf, das in einer Schleife durch Walzen 18 und 18a geführt wird. Dieses obere Sieb 10 wird das "Abdecksieb" genannt und zusammen mit dem unteren Sieb 10 definiert es eine Zwillingssiebzone, dessen Hauptlaufrichtung im Wesentlichen bei den in den Fig. 1 bis 4D gezeigten Ausführungsbeispiel horizontal ist. In der Zwillingssiebzone findet das Ablaufen des Wassers von der Papierbahn W, die ausgebildet wird, durch beide Siebe 10 und 20 statt. Nach der Zwillingssiebzone folgt die Papierbahn W dem unteren Sieb 20 über eine Saugzone 27a einer Siebsaugwalze 27 zu einer Aufnahmestelle, um weiter zu beispielsweise einer (nicht gezeigten) Pressenpartie zu treten.
Der Former hat einen Stoffauflaufkasten 30 mit einer Auslaufdüsenöffnung 37, von der ein Ganzstoffsuspensionsstrahl J zu einem keilförmigen Bahnbildungsspalt G geführt wird, der durch eine Konvergenz oder ein Zusammenlaufen der Siebe 10 und 20 definiert ist. Der Stoffauflaufkasten 30, der schematisch gezeigt ist, kann in der Strömungsrichtung der Ganzstoffsuspension einen Einlassstoffauflauf 31, eine erste Gruppe an Röhren wie beispielsweise eine Verteilersammelleitung 32, eine Ausgleichskammer 33, eine zweite Gruppe an Röhren wie beispielsweise ein Satz an Turbulenzröhren 34 und einen sich verengenden Auslaufdüsenkanal 35 aufweisen, aus dessen Auslaufdüsenöffnung 37 der Ganzstoffsuspensionsstrahl J in den Bahnbildungsspalt G ausgegeben wird. Es ist ein bedeutendes Merkmal des erfindungsgemäßen Formers, dass der verwendete Stoffauflaufkasten 30 ausdrücklich ein sog. Stoffauflaufkasten mit Flügeln ist, d. h. in dem Auslaufdüsenkanal 35 sind eine Reihe an Turbulenzflügeln oder Turbulenzerzeugungsflügeln 36 vorhanden, die übereinander angeordnet sind. Die Turbulenzflügel 36 können in der Form von dünnen flexiblen Platten sein und sind an einem Ende in der Nähe des Satzes der Turbulenzröhren 34 oder Platten so befestigt, dass sie frei aufschwimmen bzw. treiben, und sind in der Ganzstoffsuspensionsströmung an ihrem entgegengesetzten Ende in der Nähe der Auslaufdüsenöffnung 37 positioniert. Mittels der Turbulenzflügel 36 wird eine besonders hohe Größe an einer Mirkoturbulenz und ein hochenergetischer Turbulenzzustand bei der aus der Auslaufdüsenöffnung 37 ausgegebenen Ganzstöffsuspensionsstrahl J, was synergetische Effekte mit anderen spezifischen Merkmalen der Erfindung hat, was nachstehend beschrieben ist. Es ist ebenfalls vorgesehen, dass andere Stoffauflaufkästen bei der Erfindung angewendet werden können, die zu einem Erzeugen eines steuerbaren Maßes an einer Turbulenz bei der Ganzstoffsuspension in der Lage ist, die aus dem Stoffauflaufkasten ausgegeben wird.
Bei dem in Fig. 1 gezeigten horizontalen Formeraufbau ist der Bahnbildungsspalt G von oben durch die erste Bahnbildungswalze 11 definiert, die innerhalb der Schleife des oberen Siebes 10 angeordnet ist und die mit einer Saugzone 11a versehen ist. Die erste Bahnbildungswalze 11 ist im Inneren der Schleife des oberen Siebes 10 in Fig. 1 angeordnet, wohingegen in den Fig. 2 und 3 die entsprechende Bahnbildungswalze 21, die mit einer ähnlichen Saugzone 21a versehen ist, im Inneren der Schleife des unteren Siebes 20 angeordnet ist. Die in den Fig. 2 und 3 gezeigten Former unterscheiden sich von dem in Fig. 1 gezeigten Former außerdem in der Hinsicht, dass bei den in den Fig. 2 und 3 gezeigten Ausführungsbeispielen der Lauf der Zwillingssiebzone unmittelbar nach der ersten Bahnbildungswalze 21 horizontal ist, wohingegen in Fig. 1 die Zwillingssiebzone unter einem Winkel von ungefähr 20º nach oben ansteigt. An der Bahnbildungswalze 11 ist der Lauf der Zwillingssiebzone an einem Umschlingungswinkelsektor a in den Fig. 1 und 4A in einer nach oben weisenden Richtung und in den Fig. 2 und 3 in einer nach unten weisenden Richtung gekrümmt (in Abhängigkeit von dem Ort der Bahnbildungswalze 11, 21). Nach dem Umschlingungswinkelsektor a folgt in den Fig. 1 und 4A ein nach oben gerichteter geneigter Lauf der Zwillingssiebzone, in der im Inneren der Schleife des unteren Siebes 20 zunächst ein mit einem Krümmungsrakeldeck 22a versehener Bahnbildungsschuh 22 und danach eine MB-Einheit 50 vorgesehen sind. Die MB-Einheit 50 weist Ablaufelemente 13a und 23a auf, die in einer gegenüberstehenden Beziehung angeordnet sind, wobei die Zwillingssiebzone zwischen ihnen verläuft. Das Ablaufelement 13a hat befestigte Stützrakeln oder Rippen und das Ablaufelement 23a hat bewegliche Stützrakeln oder Rippen, die zu den befestigten Stützrakeln durch Lasteinrichtungen wirksam belastet werden, um das Entwässern der Bahn zu bewirken. Andere Aspekte der MB- Einheit 50 sind nachstehend erörtert. Der MB-Einheit folgt im Inneren der Schleife des unteren Siebes 20 ein zweiter Bahnbildungsschuh 24, der mit einem Krümmungsrakeldeck 24a versehen ist. Der Krümmungsradius R1 des ersten Bahnbildungsschuhs 22 ist typischerweise von ungefähr 2 m bis ungefähr 8 m ausgewählt und der Krümmungsradius R2 des zweiten Bahnbildungsschuhs 24 ist, ebenfalls typischerweise von ungefähr 2 m bis ungefähr 8 m ausgewählt.
Wie dies in den Fig. 1, 2, 3, 4A und 4B gezeigt ist, ist die Hauptrichtung des Laufs an einer einstellbar belastbaren MB- Rakelzone, die zwischen dem ersten und zweiten Bahnbildungsschuh 22 und 24 definiert ist und in der die Elemente in der MB- Einheit an einem benachbarten Sieb wirken, im Wesentlichen linear. In Fig. 4C ist die Hauptrichtung des Laufs der MB- Rakelzone zwischen dem ersten und dem zweiten Bahnbildungsschuh 22 und 24 mit einem Krümmungsradius Ra nach unten gekrümmt und in Fig. 4D ist sie mit einem Krümmungsradius Rb nach oben gekrümmt. Gemäß den in den Fig. 1 bis 3 gezeigten Ausführungsbeispielen folgt nach dem zweiten Bahnbildungsschuh 24 eine innerhalb der Schleife des untern Siebes 20 angeordnete zweite Bahnbildungswalze 25, in deren Bereich die Zwillingssiebzone nach unten an dem Sektor b gekrümmt ist. Die Größe des Sektors b ist typischerweise in dem Bereich von ungefähr 10º bis ungefähr 40º gewählt. Die zweite Bahnbildungswalze 25 ist eine Walze, die vorzugsweise mit einem massiven glatten Mantel versehen ist und einen Durchmesser D&sub2; hat, der typischerweise im Bereich von ungefähr 0,8 m bis 1,5 m in Abhängigkeit von der Maschinenbreite gewählt wird. Wie dies in den Fig. 1 bis 3 gezeigt ist, sind an dem nach unten geneigten Lauf der Zwillingssiebzone nach der zweiten Bahnbildungswalze 25 ebene Saugkästen 26 vorhanden, nach denen das obere Sieb 10 von dem unteren Sieb 20 um die Führungswalze 18a herum getrennt wird, woraufhin die Bahn W dem unteren Sieb 20 zu der Aufnahmestelle folgt.
Die in den Fig. 2 und 3 dargestellten Former sind größtenteils zueinander ähnlich mit der Ausnahme, der Relativpositionierung von Ablaufelementen 13a, 13b und 23a, 23b in der MB-Einheit 50. In Fig. 2 ist das Ablaufelement 13b der MB-Einheit innerhalb der Schleife des oberen Siebes 10 angeordnet und weist ortsfeste Stützrakeln 13L auf, die die Zwillingssiebzone führen und die am deutlichsten in den Fig. 4B, 4C und 4D gezeigt sind. In Fig. 2 ist das Ablaufelement 23b der MB-Einheit 50 innerhalb der Schleife des unteren Siebes 20 angeordnet und weist flexible Belastungsrakeln 23L auf, die durch eine (nicht gezeigte) Belastungseinrichtung mit einer einstellbaren Kraft F belastbar sind und die am Deutlichsten in den Fig. 4B, 4C und 4D gezeigt sind. Die Belastungskräfte F der Belastungsrakeln 23L werden in einer an sich bekannten Weise erzeugt, indem ein Medium mit einem einstellbaren Druck wie beispielsweise Luft oder Wasser in (nicht gezeigter) Lastschläuche tritt, die die Belastungsrakeln 23L gegen die Siebe 10 und 20 und gegen die ortsfesten Stützrakeln 13L belasten. Die ortsfesten Stützrakeln 13L sind in einer abwechselnden Beziehung in Bezug auf die flexiblen Belastungsrakeln 23L angeordnet, wie dies in den Fig. 4B, 4C und 4D gezeigt ist. In Fig. 3 sind die entsprechenden Ablaufelemente 13a und 23a der MB-Einheit an Positionen angeordnet, die in Bezug auf die entsprechenden in Fig. 2 gezeigten Elemente 13b und 23b entgegengesetzt sind. In den Fig. 2 und 3 befindet sich vor der MB-Einheit 50 eine Ablaufeinheit 12, wie beispielsweise eine Saugablenkeinheit, wie mit einer Ablenkrakel oder mit einem Satz an Ablenkrakeln 12 versehen ist, wobei diese Einheit an sich bekannt ist. In den Fig. 2 und 3 folgt der MB-Einheit in der Zwillingssiebzone ein flacher Saugkasten 24, indem ein ortsfester Satz an Deckrakeln 24a vorhanden ist, die in einer Ebene angeordnet sind, um einen geradlinigen Lauf der Zwillingssiebzone vorzusehen, oder gekrümmt sind, um einen gekrümmten Lauf der Zwillingssiebzone vorzusehen.
Fig. 4A zeigt eine MB-Einheit, bei der das innerhalb der Schleife des oberen Siebes 10 angeordnete Element 13b schematisch dargestellte Positionseinstelleinrichtungen wie beispielsweise Positionseinstellsteuerungen 13K aufweist, die in Bezug auf den vorderen und hinteren Rand des Elementes 13b angeordnet sind und durch die die Position und die Belastung des Elementes 13b in Bezug auf die Belastungsrakeln 23L (siehe die Fig. 4C und 4D) des innerhalb der Schleife des unteren Siebes 20 angeordneten Elementes 23b eingestellt werden können.
Gemäß Fig. 4B ist in dem Bereich der Sätze der Rakeln, die die Zwillingssiebzone in der MB-Einheit 50 führen und belasten, der Lauf der Zwillingssiebzone DWL geradlinig und nach oben geneigt. In der MB-Einheit 50 sind die innerhalb der Schleife des oberen Siebes 10 angeordneten Rakeln 13L ortsfeste Stützrakeln und die innerhalb der Schleife des unteren Siebes 20 angeordneten Rakeln 23L sind flexible Rakeln, die mit einstellbaren Kräften F belastet werden können, die mittels eines Druckmediums erzeugt werden. Durch die Rakeln 13L und 23L kann in der Zwillingssiebzone DWL der Druckimpuls des Satzes der Rakeln und der Formationseffekt und der Ablaufeffekt eingestellt werden. Sofern dies erforderlich ist, kann die Umgebung der Elemente 13b und 23b (siehe Fig. 4A) mit Unterdruckquellen verbunden werden, die das Ablaufen des Wassers durch die Spalträume zwischen den Sätzen an Blätter 13L und 23L intensivieren.
Der Aufbau des Satzes an Blättern in der MB-Einheit 50, der in Fig. 4C gezeigt ist, ist größtenteils dem in Fig. 4B gezeigten Aufbau ähnlich mit der Ausnahme, dass in dem Bereich des Satzes der Blätter 13L und 23L der Lauf der Zwillingssiebzone DWR nach unten gekrümmt ist, während der Mittelpunkt des Krümmungsradius Ra an der Seite der Schleife des unteren Siebes 20 angeordnet ist. Der Lauf der in Fig. 4D gezeigten Zwillingssiebzone DWR ist in anderer Hinsicht dem in Fig. 4C gezeigten Lauf mit der Ausnahme ähnlich, dass der Mittelpunkt des Krümmungsradius Rb der Zwillingssiebzone DWR an der Seite der Schleife des oberen Siebes 10 angeordnet ist.
Fig. 4A zeigt einen Former gemäß der vorliegenden Erfindung, bei dem die einmalige Kombination von vier speziellen charakteristischen Merkmalen der vorliegenden Erfindung umfasst ist, wobei die speziellen Merkmale eine miteinander kombinierte Wirkung und einen Synergieeffekt haben, wie dies vorstehend beschrieben ist und wie dies nachstehend detailliert insbesondere unter Bezugnahme auf die Fig. 9A - 16 beschrieben ist. Wie dies vorstehend dargelegt ist, ist das erste spezifische Merkmal der vorliegenden Erfindung das Anwenden der Turbulenzflügel 36 in dem Auslaufdüsenkanal 35 des Stoffauflaufkastens 30, um zu bewirken, dass die Turbulenzhöhe bei dem aus der Auslaufdüsenöffnung 37 ausgegebenen Ganzstoffsuspensionsstrahl J erhöht wird und ausreichend hoch wird, d. h. oberhalb einer Situation, bei der die Turbulenzflügel 36 nicht bei einem herkömmlichen Stoffauflaufkasten angewendet werden. Es ist ein zweites spezifisches Merkmal der vorliegenden Erfindung, dass die Größe des Umschlingungswinkels a an der ersten Bahnbildungswalze 11, 21, die direkt nach dem Bahnbildungsspalt G folgt, so eingestellt worden ist, dass er ungefähr 25º oder weniger beträgt, wobei vorzugsweise a lediglich eine Größe zwischen ungefähr 10º bis ungefähr 20º hat. Es ist ein drittes spezifisches Merkmal der vorliegenden Erfindung, dass der Durchmesser D&sub1; der ersten Bahnbildungswalze 11, 21 so dimensioniert ist, dass er größer oder gleich ungefähr 1,4 mm beträgt, wobei vorzugsweise D&sub1; von ungefähr 1,5 mm bis ungefähr 1,8 mm beträgt. Ein viertes spezifisches Merkmal der vorliegenden Erfindung ist die derartige Anwendung der MB- Einheit 50, dass die Zwillingssiebzone durch den Spalt zwischen den Sätzen an Blättern 13L, 23L läuft, von denen einer durch einstellbare Kräfte F gegen den anderen belastet wird, wobei dies entweder entlang einer geradlinigen Bahn (siehe Fig. 4B), entlang einer nach unten gekrümmten Bahn (siehe Fig. 4C) oder entlang einer nach oben gekrümmten Bahn (siehe Fig. 40) geschieht. In diesem Zusammenhang sollte beachtet werden, dass bei einem Umschlingungswinkel von weniger als 25º oder gleich 25º und einem Durchmesser der Bahnbildungswalze, um die der Umschlingungswinkel definiert ist, von mehr als 1,4 m oder gleich 1,4 m (bei der spezifischen Presspartiekombination) die erfindungsgemäß erzielten vorteilhaften Nutzen besonders ausgeprägt und markant sind.
Die Fig. 5 bis 8 zeigen vertikale Versionen des Zwillingssiebformers gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei der Lauf der Zwillingssiebzone vertikal ist und von dem Boden zu dem oberen Abschnitt voranschreitet, d. h. der Bahnbildungsspalt ist an einer untersten vertikalen Position definiert.
Bei den in den Fig. 5 und 6 gezeigten Ausführungsbeispielen ist die erste Bahnbildungswalze 11 innerhalb der Schleife des Abdecksiebes 10 angeordnet und ist die zweite obere Bahnbildungswalze 29 innerhalb der Schleife des Tragsiebs 20 angeordnet. Eine Saugzone 29a von der zweiten Bahnbildungswalze 29, die in der Schleife des Tragsiebs 20 angeordnet ist, garantiert, dass nach der Saugzone 29a die Bahn W dem Tragsieb 20 folgt, das durch Führungswalzen 29 geführt wird und an dem die Bahn W zu einer Aufnahmewalze 41 tritt. An einer Saugzone 41a der Aufnahmewalze 41 wird die Bahn W zu einem Aufnahmegewebe 40 übertragen, das die Bahn W in die (nicht gezeigte) Pressenpartie befördert. Bei sämtlichen in den Fig. 1 bis 8 gezeigten Ausführungsbeispielen ist die gegenüber der ersten Bahnbildungswalze 11, 21 in dem Bereich des Bahnbildungsspaltes G angeordnete Siebführungswalze mit dem Bezugszeichen 21' bzw. 11' bezeichnet.
Wie dies in den Fig. 5 bis 8 gezeigt ist, folgt der ersten Bahnbildungsvialze 11, 21 ein erster Bahnbildungsschuh 22, der ein Rakeldeck 22a mit einem Krümmungsradius R1 hat. Dem ersten Bahnbildungsschuh 22 folgt die MB-Einheit 50 und nach der MB- Einheit ist ein zweiter Bahnbildungsschuh 24 vorhanden, der mit einem Krümmungsrakeldeck 24a versehen ist. Nach dem zweiten Bahnbildungsschuh 24 kommt eine zweite Bahnbildungswalze 29. Die Fig. 5 und 6 unterscheiden sich von einander im Hinblick darauf, dass in Fig. 5 das Belastungselement 13a der MB-Einheit 50 innerhalb der Schleife des Abdecksiebs angeordnet ist und das Stützelement 23a innerhalb der Schleife des Tragesiebs 20 angeordnet ist, wohingegen in Fig. 6 die entsprechenden Elemente 13b bzw. 23b innerhalb der anderen Siebschleifen 20 angeordnet sind.
Die Fig. 7 und 8 zeigen vertikale Versionen des Formers gemäß der vorliegenden Erfindung, die sich von den Darstellungen der Fig. 5 und 6 in der Hinsicht unterscheiden, dass sowohl die erste Bahnbildungswalze 21 als auch die zweite Bahnbildungswalze 29 innerhalb der Schleife des Tragsiebes 20 übereinander angeordnet sind.
Der Durchmesser D21 der in den Fig. 5-8 gezeigten zweiten Bahnbildungssaugwalzen 29 ist üblicherweise in dem Bereich von ungefähr 1,0 m bis ungefähr 1,8 m gewählt, wobei ein Bereich von ungefähr 1,4 m bis ungefähr 1,6 m bevorzugt wird.
Die Fig. 7 und 8 unterscheiden sich von einander ausschließlich in der Hinsicht der Relativposition der Elemente 13a/13b und 23a/23b in der MB-Einheit 50 in einer ähnlichen Weise wie sich das in Fig. 5 gezeigte Ausführungsbeispiel von dem in Fig. 6 gezeigten Ausführungsbeispiel unterscheidet.
Innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung sind eine Reihe von den in den Fig. 1 bis 8 gezeigten Ausführungsbeispielen sich unterscheidende Varianten unter der Voraussetzung möglich, dass die vorstehend erwähnten spezifischen Merkmale der vorliegende Erfindung als Kombination angewendet werden. Beispielsweise kann anders als bei den in den Fig. 1 bis 8 dargestellten Ausführungsbeispielen insbesondere beim Aufbauen eines Formers zum Herstellen von dünneren Papiersorten die Papierbahn W direkt von dem Umschlingungssektor a der ersten Bahnbildungswalze 11, 21 zu der MB-Einheit 50 treten, ohne einen ersten Bahnbildungsschuh 12, 22 anzuwenden, der mit einem Krümmungsrakeldeck versehen ist oder ohne eine gleichwertig Ablaufeinheit 12 anzuwenden, die mit einem Ebenrakeldeck 12a versehen ist, das sich dazwischen befindet (siehe die Fig. 2 und 3).
Die wechselseitigen Synergieeffekte der vorstehend erwähnten vier spezifischen Merkmale der vorliegenden Erfindung sind nachstehend detaillierter unter Bezugnahme auf die Fig. 9A - 16 beschrieben.
Fig. 9A zeigt einen Bereich des Bahnbildungsspalts bei einem erfindungsgemäßen Former in detaillierter Weise und die Montage eines an der Oberfläche montierten Druckwandlers 1 und eines zwischen den Sieben angeordneten Druckwandlers 2.
Fig. 9B zeigt, dass das Ablaufmuster durch die Bahnbildungszone an der ersten Bahnbildungswalze 11 tatsächlich drei verschiedene Phasen hat. Anfänglich tritt eine große Menge an Wasser durch das äußere Gewebe 20 (dass das Abdecksieb oder das Tragsieb in Abhängigkeit von dem Aufbau sein kann) in einer geraden Linie von der Auftreffstelle IP des Strahls gegen das Gewebe 20 (die Anfangszone). Die Dicke des Strahls J nimmt an dieser Stelle als Ergebnis seiner Verzögerung beim Eintreten in die zwischen den Geweben und 20 erzeugten Druckzone geringfügig zu. Bei der anfänglichen Abgabe hat lediglich das bloße Gewebe 20 einen Ablaufwiderstand. Diese anfängliche Abgabe muss eine Fasermatte mit einem beträchtlichen Widerstand aufbauen, der dann das Ablaufen über den Rest der konstanten Druckbildungszone steuert. Messungen haben bestätigt, dass die Größe des Ablaufdruckes P in der konstanten Druckzone durch die Formel P = T/R angenähert wird, wobei T die Spannung des Außengewebes 20 ist und R = ¹/&sub2;D ist (der Radius der Walze 11). Die Spannung des äußeren Gewebes 20, das ein Sieb sein kann, da dieser Ausdruck vorstehend verwendet ist, beträgt im Allgemeinen zwischen ungefähr 4 kN/m und ungefähr 10 kN/m. Die Art des Ablaufmusters der Walzenseite ist nicht ersichtlich, obwohl es wahrscheinlich ist, dass es in etwa ein Zweistufenmuster ist. Die Oberflächenlagen haben eine hohe Konsistenz, wobei der flüssigere Mittelkern annähernd die Stoffauflaufkastenkonsistenz hat.
Es erfolgten Druckprofilmessungen der Bahnbildungswalze 11, die an einem Walzen-Rakelformer mit verschiedenen Bahnbildungswalzenwinkeln ausgeführt wurden. Ein Ergebnis dieser Untersuchung ist im Prinzip in Fig. 9B gezeigt. Die Messungen sind durch zwei verschiedene Messverfahren ausgeführt worden und beide zeigen deutlich das Vorhandensein einer Unterdruckzone 11a an dem Ausgangsspalt (Stelle C in der Zeichnung). Darüber hinaus nimmt die Unterdruckimpulshöhe zu, wenn der Umschlingungswinkel a abnimmt (Vergleich der Linien bei der Unterdruckzone in Fig. 98)
Durch ein Einstellen des Umschlingungswinkels a an der Bahnbildungswalze ist es möglich, ein gewisses Maß einer Steuerung der Mittenlagenanisotropie zu erzielen, wie dies in Fig. 11B gezeigt ist. In der Praxis wurde herausgefunden, dass ein Verändern des Umschlingungswinkels a keinen großen Einfluss auf die gesamte Blattausrichtung bei einem Ziehen hat (d. h. wenn die Geschwindigkeit des Suspensionsstrahls geringer als die Geschwindigkeit der Siebe ist). Bei einem Stauen jedoch (wenn die Geschwindigkeit des Suspensionsstrahls größer als die Geschwindigkeit der Siebe ist) ist dieser Effekt sehr bedeutungsvoll, wie dies in Fig. 11A gezeigt ist. Bei dem Strahl-Sieb-Verhältnis für eine optimale Bahnbildung ist die Blattdurchschnittshöhe oder -ausrichtung von dem Umschlingungswinkel abhängig. In Bezug auf die Parameter von "hohen", "mittleren" und "niedrigeren" Umschlingungswinkeln ist es schwierig, exakte Abmessungen des selben vorzusehen, da diese Ausdrücke üblicherweise auf der Grundlage des erzeugten Effektes definiert sind, der von der Anlage abhängig ist, bei der die mit einem derartigen Umschlingungswinkel versehene Walze angewendet wird. Jedoch beträgt lediglich als Grobabschätzung dieser Ausdrücke beispielsweise bei einer speziellen Art eines Formers mit einem Umschlingungswinkel ein "hoher" Umschlingungswinkel zwischen 45 und 60º, ein "mittlerer" Umschlingungswinkel zwischen 25 und 45º und ein "niedriger" Umschlingungswinkel zwischen 0 und 25º und vorzugsweise 5 bis 25º.
Der Umschlingungswinkel a kann jedoch nicht nur in Bezug auf die Ausrichtungsgröße gewählt werden. Das Dimensionierkriterium zum Erzielen einer günstigen Steuerung des Gleichgewichts der Bahnbildung und Retention ist, den Umschlingungswinkel a der Bahnbildungswalze 11, 21 so einzustellen, dass ungefähr 70% der Stoffauflaufkastenströmungsrate abläuft. Wie dies aus Fig. 12 ersichtlich ist, führt dies zu der Situation, dass bei holzhaltigen Sorten von Zeitungsdruckpapier und bei SC-Sorten höhere Umschlingungswinkel als bei holzfreien Sorten dimensioniert werden. Es ist möglich, diesen zufälligen Synergieeffekt auszunutzen, da holzhaltige Sorten idealerweise mit höheren Ausrichthöhen gestaltet werden und daher einen höheren Umschlingungswinkel haben sollten. Umgekehrt erfordern holzfreie Sorten normalerweise eine niedrigere Ausrichthöhe und sollten einen niedrigeren Umschlingungswinkel haben.
In Bezug auf die Papierstrukturbetrachtungen gibt es zwei Arten an Stoffauflaufkästen, die in Verbindung mit einem Walzen- und Rakelformer verwendet werden können. Die in Standardart hat einen Röhrenturbulenzgenerator oder ein Röhrenbündelturbulenzsystem und einen offenen konvergierenden Düsenabschnitt. Der Stoffauflaufkasten 30 mit hoher Turbulenz nutzt das gleiche Röhrenbündelsystem 34, hat aber zusätzlich Turbulenzflügel 36, die an den Auslässen der Turbulenzröhren in dem Röhrenbündelsystem 34 angebracht sind, die sich zu dem Bereich der Düse oder der Auslaufdüsenöffnung 37 erstrecken. Die Anwendung von Turbulenzflügeln 36 zum Erhöhen der Turbulenz ist im Stand der Technik gut bekannt. Die Länge der Turbulenzflügel 36 ist aber nur ein Parameter, der eine Einstellung der durch den Stoffauflaufkasten erzeugten Turbulenz ermöglicht.
Der ursprüngliche Zweck der Anwendung von Turbulenzflügeln 36 bei Stoffauflaufkästen war das Steuern der Turbulenz und somit der Bahnbildung bei Spaltformern der Fourdrinierart und der Rakelart. Jedoch hat in Verbindung mit einem Walzen- und Rakelformer, der andere Verbesserungen erfahren hat, die Anwendung der Turbulenzflügel 36 eine andere Rolle eingenommen, die bei der ursprünglichen Entwicklung nicht berücksichtigt wurde. Insbesondere ist es bei einem Walzen- und Rakelformer möglich, die Ausrichtung (Anisotropie) in der Richtung Z in Abhängigkeit von der Strahlturbulenzhöhe des Stoffauflaufkastens 30 zu beeinflussen. In der Praxis bedeutet dies, dass Stoffauflaufkästen 30 mit hoher Turbulenz nur in Verbindung mit Walzen- und Rakelformern verwendet werden können, wenn eine niedrige Ausrichtungshöhe erforderlich ist, wie beispielsweise bei Kopierpapierarten. Die meisten holzhaltigen Sorten haben ein hohes Ausrichtungsmaß und in diesem Fall hat der Standardstoffauflaufkasten eine bessere Leistung insbesondere in Bezug auf die Reinigung und die Wartung.
Das Strahl-Sieb-Verhältnis ist die maßgeblichste Einstellung beim Steuern der Lageausrichtstruktur. Die Fig. 10A und 10B zeigen Ergebnisse von einem Walzen- und Rakelformer für verschiedene Strahl-Sieb-Verhältnisse. Bei diesem Beispiel trat die minimale Anisotropie bei einem Strahl-Sieb-Verhältnis von 1,02 auf, wohingegen diese bei 1,0 bei einem Hybridformer von Fourdrinier auftreten würde. Diese überschüssige Strahlgeschwindigkeit von 2% ist erforderlich, so dass die Strahlgeschwindigkeit der Siebgeschwindigkeit gleich wird, nachdem der Strahl J beim Eintreten in die Druckzone zwischen den Sieben 10 und 20 verlangsamt worden ist. An der Achse X ist die Entfernung in der Richtung Z der Bahn von der Bodenseite zu der Oberseite gemessen in Flächengewicht abgetragen, d. h. es handelt sich um den wahren Dickenabstand in dem Fall, bei dem die Bahndichte über die Bahndicke gleichmäßig ist. An der Achse X ist der Wert der Anisotropie abgetragen, d. h. die Menge eines zusätzlichen Prozentsatzes an Fasern in der Hauptausrichtungsrichtung der Fasern gegenüber der Menge an Fasern in einer senkrecht dazustehenden Richtung. Wenn beispielsweise die Anisotropie einen Wert von 0,3 hat, sind 30% mehr Fasern in der Hauptfaserrichtung als in der senkrecht stehenden Richtung ausgerichtet. Es ist zu beachten, dass die Achsenbezeichnungen sich nicht nur auf die unterste Darstellung in Fig. 10 sondern gleichfalls auf die Fig. 11B, 13B, 14 (unterste Darstellung), 15A, 15B und 16B beziehen.
Wie dies in den Fig. 10A und 10B gezeigt ist, nimmt die Höhe der durchschnittlichen Anisotropie zu, wenn das Strahl-Sieb- Verhältnis ausgehend von einem Strahl-Sieb-Verhältnis von 1,02 entweder verringert (bei einem Ziehen) oder erhöht (bei einem Stauen) wird. Die Anisotropieprofilform in Richtung Z bei einem Ziehen ist in den meisten Fällen eine einfache Kurve mit einer minimalen Anisotropie an dem Oberflächen und einer maximalen Anisotropie in der Mitte des Blattes. Bei einem Stauen jedoch hat das Lagenanisotropieprofil eine lokale minimale Anisotropie in der Mitte und auch an den Rändern, wobei die maximale Anisotropie an dem oberen mittleren Abschnitt und dem mittleren Abschnitt auftritt.
Eine Ursache dieser unterschiedlichen Form zwischen den Zuständen bei einem Stauen und bei einem Ziehen ist schematisch in Fig. 10 gezeigt. Die Geschwindigkeitsunterschiede des Strahl gegenüber dem Sieb in der Richtung Z sind über die Bahnbildungszone in sowohl der Situation eines Stauens als auch in der Situation eines Ziehen gezeigt. Die Stelle 10 in Fig. 10 ist die Stelle, an der die beiden Gewebe 10 und 20 die Bahnbildungswalze 11 verlassen. Es wird angenommen, dass die beiden Gewebe 10 und 20 nicht in einer parallelen Linie weg laufen, sondern dass das Gewebe 10 an der Seite der Walze 11 an der Walze 11 anhaftet, bevor es diese aufgrund des Vorhandenseins einer Unterdruckzone 11a an dem Auslassspalt verlässt. Dies würde eine Geschwindigkeitsveränderung an dem Flüssigkeitsmittelkern an der Stelle C bewirken, wie dies in Fig. 10 gezeigt ist. Bei einem Stauen wird die Geschwindigkeit des Flüssigkeitskerns verringert, so dass ein Ablaufen an dieser Stelle und über den Bahnbildungsschuh 22 bei einem niedrigeren Strahl-Sieb-Verhältnis (ein geringeres Stauen) als über die Bahnbildungswalze stattfindet. Somit zeigt die Mitte des Blattes eine minimale Anisotropie in dem mittleren Bereich. In ähnlicher Weise senkt die Expansion des Flüssigkeitskerns an der Stelle C das Strahl-Sieb-Verhältnis der mittleren Lage weiter (höheres Ziehen), so dass die mittlere Lage einen Bereich mit einer höheren Anisotropie hat.
Eine andere Ursache für die unterschiedliche Form zwischen den Zuständen eines Stauens und eines Ziehens ist die Verzögerung des Suspensionsstrahls, wenn dieser die Druckzone in dem Bahnbildungsspalt eindringt, wobei die Verzögerung zunehmend durch die Bahnbildungszone gleichzeitig mit der Bahnbildung der Bahn an den Sieben auftritt. Anders ausgedrückt wird im Falle eines Stauens die mittlere Lage der Bahn bei einem niedrigeren effektiven Strahl-Sieb-Verhältnis als die Oberflächenlage der Bahn ausgebildet und ein örtliches Ausrichtungsminimum wird in der Nähe der Mitte der Bahn (in der Richtung Z) erzeugt. Umgekehrt wird bei einem Ziehen das effektive Scheren der mittleren Lage durch die Verzögerung des Suspensionsstrahls erhöht und ein örtliches Maximum wird erzeugt. Daher haben bei der Stausituation bei der Stelle A die Ränder der Bahn Z eine geringere Geschwindigkeit in Hinblick auf den Widerstand der Siebe 10 und 20. An der Stelle B wird, nachdem die Randbereiche der Bahn bis zu einem gewissen Maße ausgebildet worden sind, die Geschwindigkeit der Bahn, die an der mittleren Lage der Bahn größer als die Geschwindigkeit der Siebe ist, ziemlich beibehalten. An der Stelle C nimmt die Geschwindigkeit der mittleren Lage der Bahn ab, wenn der Umschlingungswinkelsektor endet und die auf die Bahn ausgeübte Kraft abnimmt. Bei einem Ziehen haben an der Stelle A die Ränder der Bahn in der Richtung Z eine sogar niedrigere Geschwindigkeit als die Ränder der Bahn in Bezug auf die Geschwindigkeit der Siebe 10 und 20 in Hinblick auf den Widerstand der Siebe 10 und 20. An der Stelle B wird, nachdem die Randbereiche der Bahn bis zu einem gewissen Maße ausgebildet worden sind, die niedrigere Geschwindigkeit der Bahn in Bezug auf die Siebe an der mittleren Lage der Bahn ziemlich beibehalten. An der Stelle C, an der Umschlingungswinkelsektor endet und die auf die Bahn ausgeübte Kraft abnimmt, wird die Geschwindigkeit der mittleren Lage der Bahn in Bezug auf die Geschwindigkeit der Siebe 10 und 20 sogar noch weiter verringert.
Die beiden vorstehend erwähnten Ursachen sind darin ähnlich, dass eine Geschwindigkeitsverringerung bei dem Flüssigkeitsmittelkern auftritt. Durch Versuche wurde herausgefunden, dass die Größe der Mittellagenausrichtungsveränderung von sowohl dem Umschlingungswinkel als auch der Spannung der Siebe abhängig ist. Bei einem Stauen ist das örtliche Minimum der mittleren Lage bei niedrigeren Umschlingungswinkeln und niedriger Siebspannung tiefer. Wenn die Ursache der Strahlverzögerung lediglich der Mechanismus wäre, könnte erwartet werden, dass das örtliche Minimum der mittleren Lage bei einem höheren Umschlingungswinkel und insbesondere bei einer höheren Siebspannung tiefer werden würde.
Fig. 13B zeigt, dass sowohl bei der Bedingung eines Stauens als auch eines Ziehens die Oberfläche des Blattes eine eher niedrigere Anisotropie selbst bei einem hohen Scheren haben (Extremstauen oder Extremziehen). Wenn lediglich das Scheren berücksichtigt werden würde, sollten die Oberflächenlagen sehr hochgradig ausgerichtet sein. In der Praxis beeinflussen sowohl die Abflussrate als auch die ursprüngliche Turbulenz bei dem Stoffauflaufkastenstrahl die Höhe oder Ausrichtung der Blattoberflächenlagen.
Es ist möglich, die Turbulenzhöhe des Stoffauflaufkastenstrahls zu manipulieren und dadurch das Profil der Anisotropie in der Richtung Z zu beeinflussen. Bei einem Stoffauflaufkasten ohne Flügel hängt die Höhe der Turbulenz von der Strömungsrate ab und ist nicht unabhängig einstellbar. Jedoch kann bei einem erfindungsgemäß angewendeten mit Flügeln 36 besetzten Stoffauflaufkasten 30 die Länge der Flügel 36 verändert werden oder ein anderes Kriterium des Stoffauflaufkastens wird eingestellt, um unterschiedliche Turbulenzbeträge vorzusehen. Die sich daraus ergebenden Effekte in bezug auf die Ausrichtung sind, gemessen durch das Spannungsverhältnis in der Maschinenrichtung/Maschinenquerrichtung, in Fig. 13A gezeigt, wobei eine mittlere Turbulenz beispielsweise kürzere Flügel 36 bedeutet und eine höhere Turbulenz beispielsweise längere Flügel 36 bedeutet, d. h. es gibt eine direkte Beziehung zwischen der Länge der Flügel und dem Betrag der dadurch erzeugten Turbulenz. Die anfängliche Turbulenzhöhe beeinflusst die Höhe der Anisotropie über ungefähr 20% der Blattdicke von den Oberflächen (insgesamt 40%) siehe Fig. 13B. Die Turbulenz wird wahrscheinlich abgeebbt sein, bevor die Mitte des Blattes entwässert wird.
Selbst obwohl diese Effekte hauptsächlich in der Nähe der Oberfläche auftreten, ist der Einfluss der Höhe der Turbulenz des Stoffauflaufkastenstrahls auf die gesamte Blattausrichtungshöhe sehr schwerwiegend, wie dies in Fig. 13A gezeigt ist. Das MB-CD- Spannungsverhältnis kann in der Praxis von annähernd "quadratisch" bei 1,5 : 1 bis hochgradig ausgerichtet bei über 4 : 1 gehandhabt werden. Dies ist ein breiterer Bereich als er bei der Papierherstellpraxis normalerweise üblich ist. Lediglich Sorten, die eine geringe Ausrichtungshöhe erfordern, benötigen bei Walzen- und Rakelformern einen Stoffauflaufkasten 30, der mit Flügel 36 ausgerüstet ist. Höhergradig ausgerichtete Sorten sollten eher keinen Standardstoffauflaufkasten haben, da bei ihnen ein geringeres Verschmutzungspotenzial und keine Flügelwartung oder Flügelbeschädigungsrisiken vorhanden sind.
Es sollte außerdem beachtet werden, dass das Anwenden der Stoffauflaufkastenstrahlturbulenzhöhe zum Steuern der Ausrichtungshöhe lediglich bei Spaltformern funktioniert, die mit einer Bahnbildungswalze 11, 21 als das erste Ablaufelement ausgerüstet sind. Die Ablaufrate muss sehr hoch sein, um die Turbulenz in der Nähe der Oberflächenlagen vor dem Abbebben der Turbulenz abzufangen. Bei Spaltformern der Rakelart werden die Auswirkungen des Änderns der Stoffauflaufkastenstrahlturbulenzhöhe aufgrund ihrer geringeren Ablaufrate sehr geringfügig sein.
Der Haupteinfluss auf die Ausrichtungsgröße und Bahnbildung ist das Strahl-Sieb-Verhältnis. Bei dieser Erfindung wurde erkannt, dass das Dimensionieren des Umschlingungswinkels a und das Abwandeln der Turbulenz bei dem Stoffauflaufkasten 30 zum Ändern der Ausrechtungsabhängigkeit von dem Strahl-Sieb-Verhältnis verwendet werden kann. Dies ist ein Hauptpunkt der vorliegenden Erfindung. Fig. 14 zeigt einen Vergleich der Abhängigkeit der Ausrichtung und der Bahnbildung von dem Strahl-Sieb-Verhältnis für einen Walzen- und Rakelformer, der einen Normrakelschuh 22 und eine belastbare MB-Rakeleinheit 50 verwendet. Bei dem Normrakelschuh 22 gibt es zwei optimale Bereiche für die Bahnbildung, die jeweils ein hochgradig ausgerichtetes Blatt ergeben. Das optimale Strahl-Sieb-Verhältnis bei einem Stauen ist üblicherweise in einem Bereich von 1,06 bis 1,08 oder bei einem Zug bei 0,96 bis 0,98. Das exakte Bahnbildungsoptimum unterscheidet sich für unterschiedliche Zellstoffe und Laufbedingungen und muss experimentell für jeden Fall herausgefunden werden. Bei herkömmlich angewendeter geringer Stoffauflaufkastendüsenkontraktion ergibt sich bei einem Rakelschuh 22 die schlechteste Bahnbildung an der Stelle der minimalen Ausrichtung. Das Anwenden einer belastbaren MB- Rakeleinheit 50 bewirkt, dass die Bahnbildung viel weniger von dem Strahl-Sieb-Verhältnis abhängig ist als in dem Fall des Rakelschuhs 22. Dies ist sehr logisch, wenn berücksichtigt wird, dass die belastbare MB-Rakeleinheit 50 eine bessere Optimierung der Pulsationsgröße als der Rakelschuh 22 ermöglichen kann und somit weniger von dem Scheren abhängig ist, um eine gute Bahnbildung zu erzeugen.
In der Praxis wurde herausgefunden, dass die Unterschiede bei der Bahnbildung bei einer hohen Ausrichtung (beispielsweise bei einem Strahl-Sieb-Verhältnis 1,06 wie in Fig. 14) zwischen einer belastbaren MB-Rakeleinheit 50 und einem Normrakelschuh 22 ziemlich gering sind. Jedoch sind die Verbesserungen bei der Bahnbildung der belastbaren MB-Rakeleinheit 50 gegenüber dem Normrakelschuh 22 bei einer geringen Ausrichtung sehr erheblich (beispielsweise bei einem Strahl-Sieb-Verhältnis 1,02 wie in Fig. 14). Die Unterschiede in der Bahnbildungsverteilung in der Richtung 2 zwischen diesen beiden Fällen sind in den Fig. 15A und 15B gezeigt. Die Bahnbildungsverteilung in der Richtung Z ist durch ein Verfahren zur Lagenaufsplittung und Bildanalyse gemessen worden. Bei einer hohen Ausrichtung gibt es keinen bedeutsamen Unterschied bei der Bahnbildungsverteilung in der Richtung Z zwischen diesen beiden Rakeleinheiten, jedoch bei einer geringen Ausrichtung liefert die belastbare MB- Rakeleinheit 50 viel bessere Ergebnisse insbesondere bei den Mittellagen des Blattes. Erfahrungswerte in bezug auf das Einstellen haben außerdem aufgezeigt, dass bei einer hohen Ausrichtung die Bahnbildungsergebnisse einer belastbaren MB- Rakeleinheit 50 gegenüber der Belastungseinheit nicht sehr empfindlich sind, jedoch bei einem Betreiben bei geringer Ausrichtung die belastbare MB-Rakeleinheit 50 fein eingestellt werden muss, um das beste Ergebnis zu liefern. Ein Faktor bei dieser Feineinstellung ist die durch die belastbare MB- Rakeleinheit 50 entfernte Wasserströmung, wie dies in Fig. 16B gezeigt ist. Wenn eine unzureichende Wasserströmung vorhanden ist, kann die belastbare MB-Rakeleinheit 50 nicht angemessen eingestellt werden. Wiederum bedeutet dies ein Umschlingungswinkel a um ungefähr 25º (siehe Fig. 16A).
Die vorstehend aufgeführten Beispiele sind nicht als Einschränkung zu verstehen. Viele andere Abwandlungen der vorliegenden Erfindung sind für Fachleute offensichtlich und sollen innerhalb des Umfangs der beigefügten Ansprüche umfasst sein. Beispielsweise kann ein beliebiger der vorstehend erwähnten Parameter, die einen Effekt auf die Anisotropie der Bahn haben, relativ zu dem Strahl-Sieb-Verhältnis gesteuert, geregelt und/oder eingestellt werden und zwar unabhängig von der Steuerung, Regelung oder Einstellung der anderen Parameter der Bahnbildungspartie, die die Bahnbildung oder die Bahnisotropie beeinflussen. Wie dies vorstehend aufgeführt ist, können viele Parameter außerdem unabhängig relativ zu dem Strahl-Sieb- Verhältnis eingestellt werden. Alternativ können zwei oder mehr dieser Bahnaniostropieparameter oder Bahnbildungsparameter relativ zu einander und möglicherweise auch relativ zu dem Strahl-Sieb-Verhältnis eingestellt werden.

Claims

1. Walzen- und Rakelspaltformer für eine Papiermaschine mit

einem ersten und zweiten Sieb (10, 20), die jeweils in einer entsprechenden Schleife geführt werden und eine Zwillingssiebbahnbildungszone definieren,

einer Einrichtung zum Definieren eines Bahnbildungsspaltes (G) , in dem das erste und das zweite Sieb (10) vor der Zwillingssiebzone zusammenlaufen,

einem Stoffauflaufkasten (30) mit einem Auslaufdüsenkanal (35), der eine Auslaufdüsenöffnung (37) hat, durch die ein Ganzstoffsuspensionsstrahl (J) in den Bahnbildungsspalt (G) zum Ausbilden einer Bahn (W) zwischen den Sieben (10, 20) geführt wird,

einer ersten Bahnbildungswalze (11, 21), die einen Teil des Bahnbildungsspaltes (G) definiert,

einer Einrichtung zum Richten eines Laufes der Zwillingssiebzone nach dem Bahnbildungsspalt (G) in einer Kurve über einen Umschlingungswinkelsektor (a) der ersten Bahnbildungswalze (11, 21) und

einer Einrichtung (50) zum Erzeugen einer Pulsationsdruckwirkung auf die Bahn (W) nach dem gekrümmten Lauf der Zwillingssiebzone über den Umschlingungswinkelsektor (a) der ersten Bahnbildungswalze (11, 21),

dadurch gekennzeichnet, dass

er die folgende Kombination aufweist:

a) Turbulenzerzeugungsflügel (36), die in dem Auslaufdüsenkanal (35) in dem Stoffauflaufkasten (30) angeordnet sind, um eine Turbulenz bei dem Ganzstoffsuspensionsstrahl (J) vor seinem Ausgeben aus der Auslaufdüsenöffnung (37) des Auslaufdüsenkanal (35) des Stoffauflaufkasten (30) zu bewirken,

b) die erste Bahnbildungswalze (11, 21) einen Durchmesser (D&sub1;) hat, der größer oder gleich ungefähr 1,4 m ist,

c) der Umschlingungswinkelsektor (a) der ersten Bahnbildungswalze (11, 21) kleiner als ungefähr 25º ist und

d) die Einrichtung (50) zum Erzeugen einer Pulsationsdruckwirkung ein Stützelement (13b, 23a) aufweist, das in einer der Siebschleifen (10, 20) angeordnet ist und in einem Wirkeingriff mit dem Sieb (10, 20) befindliche Stützrakeln (13L) hat, und

ein Ablauf- und Lastelement (13a, 23b) aufweist, das in der anderen Siebschleife (10, 20) angeordnet ist und einstellbare Belastungsrakeln (23L) aufweist, die in einer gegenüberstehenden Beziehung zu den Stützrakeln (13L) und in einem Wirkeingriff mit dem Sieb (10, 20) befindlich angeordnet sind.

2. Former gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Umschlingungswinkelsektor (a) der ersten Bahnbildungswalze (11, 21) eine Größe von ungefähr 5º bis ungefähr 25º hat.

3. Former gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser (D1) der ersten Bahnbildungswalze (11, 21) eine Größe von ungefähr 1,4 m bis ungefähr 1,8 m hat.

4. Former gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Bahnbildungswalze (11, 21) einen Walzenmantel mit Durchgangsperforationen, die von der Außenseite des Walzenmantels zu der Innenseite des Walzenmantels führen, und eine Einrichtung aufweist, die eine Saugkammer (11a, 21a) in dem Inneren des Umschlingungswinkelsektors (a) derart definiert, dass die Durchgangsperforationen mit der Saugkammer (11a, 21a) in Verbindung stehen können.

5. Former gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er des weiteren einen ersten Bahnbildungsschuh (12, 22) aufweist, der in der Zwillingssiebzone nach der ersten Bahnbildungswalze (11, 21) und vor dem Stützelement (13b, 23a) und dem Ablauf- und Belastungselement (13a, 23b) angeordnet ist, wobei der erste Bahnbildungsschuh (12, 22) ein Ebenrakeldeck und/oder Krümmungsrakeldeck (12a, 22a) aufweist, wobei das Stützelement (13b, 23a) und das Ablauf- und Belastungselement (13a, 23b) in Kombination miteinander eine MB-Einheit (50) bilden, und wobei die Stützrakeln (13L) und die Belastungsrakeln (23L) eine Zwillingssiebrakelzone (DWL, DWR) zwischen ihnen definieren.

6. Former gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass des weiteren einen zweiten Bahnbildungsschuh (24), der in der Zwillingssiebzone nach der MB-Einheit (50) angeordnet ist, und eine zweite Bahnbildungswalze (25, 29) aufweist, die nach dem zweiten Bahnbildungsschuh (24) angeordnet ist, wobei das erste Sieb (10) von der Bahn (W) nach oder zusammen mit der zweiten Bahnbildungswalze (25, 29) getrennt wird, wodurch die Bahn dem zweiten Sieb (20) folgt.

7. Former gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Umschlingungswinkelsektor (a) der Lauf der Zwillingssiebzone im Wesentlichen horizontal ist, wobei der Lauf der Zwillingssiebzone über einen Sektor (b) der zweiten Bahnbildungswalze (25) gekrümmt ist, wobei der Sektor (b) der zweiten Bahnbildungswalze (25) eine Größe von ungefähr 10º bis ungefähr 40º hat, wobei der Lauf der Zwillingssiebzone nach der zweiten Bahnbildungswalze (25) nach unten geneigt ist, wobei der Former des weiteren zumindest einen Saugkasten (26) aufweist, der in einer Schleife des zweiten Siebes (20) in Verbindung mit dem nach unten geneigten Lauf der Zwillingssiebzone nach der zweiten Bahnbildungswalze (25) angeordnet ist, wobei das erste Sieb (10) von der Bahn (W) nach dem zumindest einen Saugkasten (26) getrennt wird.

8. Former gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er des weiteren Positionseinstelleinrichtungen (13K) aufweist, die mit dem Stützelement (13b) gekuppelt sind und dem Einstellen der Position der Stützrakeln (13L) relativ zu dem ersten Sieb (10) dienen.

9. Former gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionseinstelleinrichtungen (13K) mit einem vorderen Ende des Stützelementes (13b) in der Laufrichtung der Bahn und mit einem hinteren Ende des Stützelementes (13b) in der Laufrichtung der Bahn verbunden sind.

10. Former gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Lauf der Zwillingssiebzone (DWL) zwischen den Stützrakeln (13L) und den Belastungsrakeln (23L) im Wesentlichen geradlinig ist.

11. Former gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Lauf der Zwillingssiebzone (DWR) zwischen den Stützrakeln (13L) und den Belastungsrakeln (23L) im Wesentlichen gekrümmt ist.

12. Former gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Lauf der Zwillingssiebzone im Wesentlichen vertikal ist und das erste und das zweite Sieb (10, 20) in einer aufwärts weisenden Richtung in der Zwillingssiebzone laufen.

13. Former gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass er des weiteren eine zweite Bahnbildungswalze (29) aufweist, die an einem Ende der Zwillingssiebzone angeordnet ist und eine Saugzone (29a) aufweist, wobei das erste Sieb (10) von der Bahn (W) in der Nähe von einem Ende der Saugzone (29a) in eine r Laufrichtung der Bahn derart abgetrennt wird, dass die Bahn (W) lediglich an dem zweiten Sieb (20) danach befördert wird.

14. Verfahren zum Steuern der Anisotropie einer bei einem Walzen- und Rakelspaltformer ausgebildeten Bahn,

gekennzeichnet durch

die folgenden Schritte:

Erzeugen einer Turbulenz bei einem Ganzstoffsuspensionsstrahl (J) in einem Auslaufdüsenkanal (35) eines Stoffauflaufkasten (30),

Ausstoßen des Ganzstoffsuspensionsstrahl (J) aus einer Auslaufdüsenöffnung (37) des Auslaufdüsenkanal (35) des Stoffauflaufkasten (30) und Richten des Ganzstoffsuspensionsstrahl (J) in einen Bahnbildungsspalt (G), der teilweise durch eine erste Bahnbildungswalze (11, 21) definiert ist, die einen Durchmesser (D&sub1;) hat, der größer oder gleich ungefähr 1,4 m ist, wobei der Ganzstoffsuspensionsstrahl (J) zu einer Konvergenz aus einem ersten und einem zweiten Sieb (10, 20) gerichtet wird, die eine Zwillingssiebzone nach dem Bahnbildungsspalt (G) definieren, wobei die erste Bahnbildungswalze (11, 21) in einer Schleife von entweder dem ersten oder dem zweiten Sieb (10, 20) angeordnet ist,

Richten eines Laufes der Zwillingssiebzone nach dem Bahnbildungsspalt (G) in einer Kurve über einen Umschlingungswinkelsektor (a) der erste Bahnbildungswalze (11, 21) mit einer Größe, die geringer als ungefähr 25º ist,

Erzeugen eines Pulsationsdruckeffektes auf die Bahn (W) nach dem gekrümmten Lauf der Zwillingssiebzone über den Umschlingungswinkel (a) der Bahnbildungswalze (11, 21) und Einstellen des Durchmessers (D&sub1;) der Bahnbildungswalze (11, 21), des Umschlingungswinkelsektors (a) der ersten Bahnbildungswalze (11, 21), einer Größe des Pulsationsdruckeffektes und eines Turbulenzbetrages bei dem Ganzstoffsuspensionsstrahl (J) relativ zueinander, um eine optimale Anisotropie in der Bahn vorzusehen.

15. Verfahren gemäß Anspruch 14,

dadurch gekennzeichnet, dass

der Schritt des Erzeugens des Druckpulsationseffektes die folgenden Schritte aufweist:

Anordnen eines ersten Bahnbildungselements (13b, 23a) mit ortsfesten Bahnbildungsrakeln (13L) in einem der Siebschleifen (10, 20),

Anordnen eines zweiten Bahnbildungselementes (13a, 23b) mit belastbaren Bahnbildungsrakeln (23L) in der anderen Siebschleife (10, 20) derart, dass sich die Rakeln (23L) bei dem zweiten Bahnbildungselement (13a, 23b) mit den Rakeln (13L) bei dem ersten Bahnbildungselement (13b, 23a) in der Laufrichtung der Bahn abwechseln, und

Einstellen eines auf die Rakeln (23L) bei dem zweiten Bahnbildungselement (13a, 23b) aufgebrachten Druckimpulses, um die Belastung der Rakeln (23L) bei dem zweiten Bahnbildungselement (13a, 23b) zu ändern, um einen einstellbaren Ablauf- und Bahnbildungseffekt vorzusehen.

16. Verfahren gemäß Anspruch 15,

dadurch gekennzeichnet, dass

dieses des weiteren den folgenden Schritt aufweist:

Aufbringen eines Unterdrucks durch zwischen den Rakeln (13L; 23L) bei zumindest entweder dem ersten oder dem zweiten Bahnbildungselement (13a, 13b, 23a, 23b) definierte Spalträume, um das Ablaufen des Wassers durch die Spalträume zu intensivieren.

17. Verfahren gemäß. Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Ganzstoffsuspensionsstrahl (J) aus der Auslaufdüsenöffnung (37) des Auslaufdüsenkanal (35) des Stoffauflaufkasten (30) bei einer ersten Geschwindigkeit ausgestoßen wird, wobei das erste und das zweite Sieb (10, 20) so geführt werden, dass sie mit einer zweiten Geschwindigkeit laufen, wobei die erste Geschwindigkeit des Ganzstoffsuspensionsstrahls (J) relativ zu der zweiten Geschwindigkeit des ersten und des zweiten Siebes (10, 20) gesteuert wird, um dadurch ein Strahl-Sieb-Verhältnis zu definieren, dass das Verhältnis der zweiten Geschwindigkeit zu der ersten Geschwindigkeit bildet, wobei das Strahl-Sieb- Verhältnis relativ zu den Durchmesser (D&sub1;) der ersten Bahnbildungswalze (11, 21), den Umschlingungswinkelsektor (a) der ersten Bahnbildungswalze (11, 21), der Größe des Pulsationsdruckeffektes und des Turbulenzbetrages bei dem Ganzstoffsuspensionsstrahl (J) eingestellt wird, um eine optimale Anisotropie in der Bahn vorzusehen.