DE102023129657A1 - Method and machine for producing a dry-laid fibrous web - Google Patents

Abstract

Translated fromGerman

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, vorzugsweise einer Tissue-, Papier- oder Kartonbahn oder einer Vliesstoffbahn, mit einer wasserarmen Rohstoffaufbereitung von zellstoffhaltigen Fasern, vorzugsweise Frischfaserzellstoff als Ballenware und/oder Recyclingfasern, zu Einzelfasern und/oder Faserbündeln; wobei die Einzelfasern und/oder Faserbündel in einem Luftstrom zu einem flächigen Fasergelege auf einem Formierband durch ein Trockenformierverfahren geformt und verfestigt werden; und wobei ein Fluid, vorzugsweise Wasser und/oder ein Wasser-Additiv-Gemisch, auf das, vorzugsweise flächige, Fasergelege appliziert wird und die Faserstoffbahn getrocknet wird.
Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass eine verbesserte Saugvorrichtung (30) mit versetzten Saugkammern (32.m.n) umfasst ist.

The invention relates to a method and a machine for producing a fibrous web, preferably a tissue, paper or board web or a nonwoven web, with a low-water raw material processing of cellulose-containing fibers, preferably fresh fiber pulp in bale form and/or recycled fibers, into individual fibers and/or fiber bundles; wherein the individual fibers and/or fiber bundles are formed and consolidated in an air stream to form a flat fiber fabric on a forming belt by a dry forming process; and wherein a fluid, preferably water and/or a water-additive mixture, is applied to the preferably flat fiber fabric and the fibrous web is dried.
The invention is characterized in that it comprises an improved suction device (30) with offset suction chambers (32.mn).

Description

Translated fromGerman

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, vorzugsweise einer Tissue-, Papier- oder Kartonbahn oder einer Vliesstoffbahn, mit einer wasserarmen Rohstoffaufbereitung von zellstoffhaltigen Fasern, vorzugsweise Frischfaserzellstoff als Ballenware und/oder Recyclingfasern, zu Einzelfasern und/oder Faserbündeln; wobei die Einzelfasern und/oder Faserbündel in einem Luftstrom zu einem flächigen Fasergelege auf einem Formierband durch ein Trockenformierverfahren geformt und verfestigt werden; und wobei ein Fluid, vorzugsweise Wasser und/oder ein Wasser-Additiv-Gemisch, auf das, vorzugsweise flächige, Fasergelege appliziert wird und die Faserstoffbahn getrocknet wirdThe invention relates to a method and a machine for producing a fibrous web, preferably a tissue, paper or board web or a nonwoven web, with a low-water raw material processing of cellulose-containing fibers, preferably fresh fiber pulp as bales and/or recycled fibers, into individual fibers and/or fiber bundles; wherein the individual fibers and/or fiber bundles are formed and consolidated in an air stream to form a flat fiber scrim on a forming belt by a dry forming process; and wherein a fluid, preferably water and/or a water-additive mixture, is applied to the preferably flat fiber scrim and the fibrous web is dried.

Vorrichtungen und Verfahren dieser Art sind bekannt. Das DokumentWO 2019/137 667 A1 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung einer Fasermatte in einem Trockenlegungsverfahren. Am Ende der wasserarmen Formierung der Fasern ist ein Pressspalt, durch den die Fasermatte nur kurzzeitig geführt ist, zur Verfestigung der Fasermatte vorgesehen. Der Pressspalt wird durch Stützelemente gebildet. Zur Erwärmung der Fasermatte können die Stützelemente direkt oder indirekt beheizt sein.Devices and methods of this type are known. The document WO 2019/137 667 A1 describes a method and apparatus for producing a fiber mat using a dry-laying process. At the end of the low-water fiber formation process, a press nip is provided, through which the fiber mat is only briefly passed, to consolidate the fiber mat. The press nip is formed by support elements. To heat the fiber mat, the support elements can be heated directly or indirectly.

Ebenso sind in den DokumentenDE 1 965 716 A1,EP 0 168 957 A1 oderEP 1 585 858 A1 Verfahren zum Trockenlegen einer Faserstoffbahn und Trockenformiervorrichtung mit einer Saugvorrichtung bzw. einem Unterdruck- oder Vakuumgehäuse beschrieben.The documents also containDE 1 965 716 A1 , EP 0 168 957 A1 orEP 1 585 858 A1 A method for drying a fibrous web and a dry forming device with a suction device or a negative pressure or vacuum housing are described.

Das DokumentEP 1 585 858 A1 beschreibt dabei eine verbesserte Saugvorrichtung zur Verbesserung der Gleichmäßigkeit oder zur gezielten Beeinflussung der Massenverteilung der Faserstoffbahn in Maschinenlaufrichtung MD und Querrichtung CD durch Aufteilung der Saugvorrichtung in gleichverteilte, regelbare Saugkammern.Thedocument EP 1 585 858 A1 describes an improved suction device for improving the uniformity or for specifically influencing the mass distribution of the fibrous web in the machine direction MD and cross direction CD by dividing the suction device into evenly distributed, adjustable suction chambers.

Nachteilig haben sich in einer derartigen Ausführung gezeigt, dass sich in Querrichtung CD und/oder Maschinenlaufrichtung MD weiterhin ungleichmäßig formierte Fasergelege bzw. Faserstoffbahnen mit ungleichmäßigen Massenverteilungen oder unerwünschten Mustern, wie beispielsweise einer Streifenbildung, einstellen können.A disadvantage of such a design has been shown to be that unevenly formed fiber fabrics or fiber webs with uneven mass distributions or undesirable patterns, such as striping, can still occur in the transverse direction CD and/or machine direction MD.

Zur Unterscheidung zwischen den hergestellten Faserstoffbahnen, beispielweise einer Tissue-, Papier- oder Kartonbahn oder einer Vliesstoffbahn (im Englischen „Non-Woven“), wird folgende Unterscheidung getroffen, welche sich auf die Faserlänge, Dichte und Faserbindungsart stützt.To distinguish between the produced fibrous webs, for example a tissue, paper or board web or a nonwoven web, the following distinction is made, which is based on the fiber length, density and fiber weave type.

Es wird unter einer Tissue-, Papier- oder Kartonbahn eine Faserstoffbahn mit überwiegend mittleren Faserlängen, vorzugsweise im Vergleich zu einer Vliesstoffbahn kürzeren Faserlängen, von kleiner gleich 5mm, insbesondere kleiner gleich 4mm, vorzugsweise kleiner gleich 3mm, einer überwiegenden Bindung durch Wasserstoffbrücken (OH -Brücken) und einer Rohdichte von größer gleich 0,4 g/cm³ verstanden.
Die eingesetzten Fasern in einer Tissue-, Papier- oder Kartonbahn zeichnen sich zusätzlich dadurch aus, dass sie einen Schlankheitsgrad von Faserlänge zu Faserdurchmesser von kleiner gleich 200, insbesondere kleiner gleich 150, vorzugsweise kleiner gleich 100, aufweisen.A tissue, paper or board web is understood to be a fibrous web with predominantly medium fiber lengths, preferably shorter fiber lengths compared to a nonwoven web, of less than or equal to 5 mm, in particular less than or equal to 4 mm, preferably less than or equal to 3 mm, a predominantly bonding by hydrogen bonds (OH bridges) and a bulk density of greater than or equal to 0.4 g/cm³ .
The fibers used in a tissue, paper or board web are additionally characterized by the fact that they have a slenderness ratio of fiber length to fiber diameter of less than or equal to 200, in particular less than or equal to 150, preferably less than or equal to 100.

Es wird unter einer Vliesstoffbahn, welche ebenso hauptsächlich aus Fasern besteht, als wesentliche Abgrenzung zu einer Tissue-, Papier- oder Kartonbahn verstanden, dass die Vliesstoffbahn einen Faseranteil zwischen 30 % und 50 % aus sehr langen Fasern mit einer mittleren Faserlänge von mehr als 5mm oder auch Endlosfasern, die den Vliesstoffcharakter bestimmen besitzt. Auch wird bei einer Vliesstoffbahn der Schlankheitsgrad von Faserlänge zu Faserdurchmesser der Fasern von größer gleich 300 angestrebt.A nonwoven web, which also consists primarily of fibers, is defined as a key distinction from a tissue, paper, or board web in that the nonwoven web contains between 30% and 50% very long fibers with an average fiber length of more than 5 mm or continuous fibers, which determine the nonwoven fabric character. Furthermore, the slenderness ratio of fiber length to fiber diameter of a nonwoven web is aimed for at a fiber length-to-fiber diameter ratio of greater than or equal to 300.

Der übrige Faseranteil einer Vliesstoffbahn kann dabei anderweitig zusammengesetzt sein und die Rohdichte sollte unter 0,40 g/cm³ liegen, um sie den Vliesstoffen zuzurechnen.The remaining fiber portion of a nonwoven web can be composed differently and the bulk density should be below 0.40 g/cm³ in order to classify it as a nonwoven.

Ein weiteres Unterscheidungsmerkmal bei einer Vliesstoffbahn zu einer Tissue-, Papier- oder Kartonbahn liegt in der Faserbindungsart der Fasern untereinander, wobei im Vliesstoff die Fasern durch einen Formschluss (durch Verschlingung, beispielsweise „spun-lacing“ oder „hydro-entangling“) und/oder durch Kohäsion und/oder durch Adhäsion erreicht wird. Oft kommt es jedoch auch dazu, dass Vliesstoffbahnen, die nach dem Nassvliesstoffverfahren hergestellt werden, was dem Verfahren der Papierherstellung ähnelt, einmal als Vliesstoffbahn, andermal als Langfaser-Spezialpapierbahn bezeichnet werden.Another distinguishing feature between a nonwoven web and a tissue, paper, or board web is the type of fiber bonding. In nonwovens, the fibers are bonded together by interlocking (e.g., spunlacing or hydroentangling) and/or by cohesion and/or by adhesion. However, nonwoven webs produced using the wet-laid process, which is similar to the papermaking process, are often referred to as nonwoven webs in some cases and as long-fiber specialty paper webs in others.

Es wird eine Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, vorzugsweise einer Tissue-, Papier- oder Kartonbahn oder einer Vliesstoffbahn, vorgeschlagen, umfassend eine Rohstoffaufbereitungsanlage zur wasserarmen Aufbereitung von zellstoffhaltigen Fasern, vorzugsweise Frischfaserzellstoff als Ballenware und/oder Recyclingfasern, zu Einzelfasern und/oder Faserbündeln; und eine Faserstoffbahnanlage zum Trockenformieren der Faserstoffbahn, und, wobei die Faserstoffbahnanlage mindestens eine Trockenformiervorrichtung, mindestens ein Formierband und mindestens eine Saugvorrichtung umfasst, wobei die Saugvorrichtung auf einer gegenüberliegenden Seite des Formierbands und der Trockenformiervorrichtung angeordnet ist, derart, dass die aufbereiteten Einzelfasern und/oder Faserbündeln durch die Trockenformiervorrichtung und die Saugvorrichtung auf dem Formierband zu einem Fasergelege formiert werden, und, wobei die Saugvorrichtung mindestens zwei Saugzonen in Maschinenlaufrichtung umfasst, und, wobei jede Saugzonen in Maschinenlaufrichtung weiter in mindestens zwei Saugkammern in Querrichtung unterteilt sind.A machine for producing a fibrous web, preferably a tissue, paper or board web or a nonwoven web, is proposed, comprising a raw material processing plant for the low-water processing of cellulose-containing fibers, preferably fresh fiber pulp as bales and/or recycled fibers, into individual fibers and/or fiber bundles; and a fibrous web plant for dry-forming the fibrous web, and, wherein the fibrous web plant comprises at least one dry-forming device, at least one forming belt and at least one suction device, wherein the suction device is an opposite side of the forming belt and the dry forming device, such that the processed individual fibers and/or fiber bundles are formed into a fiber fabric by the dry forming device and the suction device on the forming belt, and wherein the suction device comprises at least two suction zones in the machine direction, and wherein each suction zone in the machine direction is further subdivided into at least two suction chambers in the transverse direction.

Die Aufgabe der Erfindung ist es daher eine verbesserte Maschine und ein verbessertes Verfahren zur Herstellung einer Faserstoffbahn mit einer modifizierten Saugvorrichtung in der Trockenformiervorrichtung anzugeben.The object of the invention is therefore to provide an improved machine and an improved method for producing a fibrous web with a modified suction device in the dry forming device.

Die erfindungsgemäße Maschine zeichnet sich dadurch aus, dass die Saugkammern der in Maschinenlaufrichtung MD nachfolgenden Saugzone in Querrichtung CD versetzt zu den Saugkammern der in Maschinenlaufrichtung MD vorhergehenden Saugzone angeordnet sind.The machine according to the invention is characterized in that the suction chambers of the suction zone following in the machine direction MD are arranged offset in the transverse direction CD to the suction chambers of the suction zone preceding in the machine direction MD.

Die Erfinder haben durch Untersuchungen herausgefunden, dass durch die endliche Ausdehnung der Saugkammern und die notwendigen Wände, Trennwände oder Stege sich in diesen Bereichen der Saugvorrichtung strömungstechnische „Tot-Zonen“ ausbilden können und sich somit eine ungewünschte Streifenbildung und ungleichmäßige Massenverteilungen in der hergestellten Faserstoffbahn einstellen kann.
Durch dies können sich hohe Abweichungen von mehr als +/- 10% in der gewünschten Massenverteilung in Querrichtung CD einstellen. Durch die vorgeschlagene Ausführung können maximale Abweichungen von kleiner gleich +/-8%, insbesondere kleiner gleich +/- 4%, vorzugsweise kleiner gleich +/- 2%, erreicht werden.The inventors have discovered through investigations that due to the finite expansion of the suction chambers and the necessary walls, partitions or webs, flow-related “dead zones” can form in these areas of the suction device and thus undesirable streaking and uneven mass distribution can occur in the produced fibrous web.
This can result in large deviations of more than +/- 10% in the desired mass distribution in the transverse direction CD. The proposed design allows for maximum deviations of less than or equal to +/- 8%, in particular less than or equal to +/- 4%, and preferably less than or equal to +/- 2%.

Für die eindeutige Zuordnung der Saugkammern wird die Saugvorrichtung in einer Draufsicht aus der z-Richtung betrachtet in eine Art Matrize mit den beiden Dimensionen „m“ in MD-Richtung und „n“ in CD-Richtung indiziert. Dies ermöglicht die eindeutige Zuordnung und Definition einer in MD-Richtung nachfolgenden Saugkammer mit dem Index „m+1“, wobei weiter jedes die Saugkammer beschreibende Merkmal ebenfalls mit einem Index ausgeführt werden kann.For the unambiguous assignment of the suction chambers, the suction device, viewed from the z-direction in a top view, is indexed into a type of matrix with the two dimensions "m" in the MD direction and "n" in the CD direction. This enables the unambiguous assignment and definition of a subsequent suction chamber in the MD direction with the index "m+1." Furthermore, each characteristic describing the suction chamber can also be implemented with an index.

Vorteilhafterweise können, durch die in Querrichtung CD versetzt bzw. gestaffelt oder überlappend angeordneten Saugkammern 32.m+1.n einer nachfolgenden Saugzone 32.m+1, in Bezug auf die vorhergehenden Saugkammern 32.m.n der vorhergehenden Saugzone 32.m, die Tot-Zonen der Saugkammerwände innerhalb der Saugvorrichtung reduziert werden und eine verbesserte Faserstoffbahn direkt nach der Trockenformiervorrichtung erreicht werden. Das Hauptaugenmerk liegt, wie schon erwähnt, auf einer Vergleichmäßigung der der Massenverteilung in CD der Faserstoffbahn in der Trockenformiervorrichtung, da die durch die geometrischen Begrenzungen der Saugkammern ausgebildeten Grenzbereiche in der Saugvorrichtung gezielt über die verfügbare Faserablagefläche verteilt werden.Advantageously, the dead zones of the suction chamber walls within the suction device can be reduced by the suction chambers 32.m+1.n of a subsequent suction zone 32.m+1 being arranged offset, staggered, or overlapping in the transverse direction CD relative to the preceding suction chambers 32.m.n of the preceding suction zone 32.m, and an improved fibrous web can be achieved directly after the dry forming device. As already mentioned, the main focus is on equalizing the mass distribution in CD of the fibrous web in the dry forming device, since the boundary areas formed by the geometric limitations of the suction chambers are distributed in the suction device in a targeted manner across the available fiber deposition area.

Weiter nachteilig zeigt sich im Stand der Technik, dass bei einer Saugvorrichtung mit mehreren Saugzonen in Maschinenlaufrichtung MD, dass das Fasergelege bzw. die Faserstoffbahn auf dem Formierband weiterhin Abweichungen in der abgelegten Massenverteilung und/oder der Dicke in Querrichtung CD und somit im Flächengewicht aufweisen kann. Dies wirkt sich insbesondere an den beiden Rändern der Faserstoffbahn aus, wobei diese beispielsweise nachteilig. eine größere Ansammlung an Fasern und somit eine erhöhte Masse durch die endliche Dimension der Trockenformiervorrichtung in Querrichtung CD aufweisen. Dadurch wird erstens mehr Rohstoff verbraucht wie benötigt und zweitens muss dieser Überschuss an Rohstoff ebenso durch Vorsehen von weiteren Vorrichtungen vor der Fertigstellung der Faserstoffbahn wieder entfernt werden. Dies wirkt sich negativ auf die Effizienz des Herstellungsverfahrens und die notwendige Komplexität der Maschine aus.A further disadvantage of the prior art is that with a suction device with multiple suction zones in the machine direction MD, the fiber fabric or the fibrous web on the forming belt can continue to have deviations in the deposited mass distribution and/or the thickness in the cross direction CD and thus in the basis weight. This has a particular impact on the two edges of the fibrous web, where these have, for example, a larger accumulation of fibers and thus an increased mass due to the finite dimension of the dry forming device in the cross direction CD. Firstly, this means that more raw material is used than required and secondly, this excess raw material must also be removed again by providing additional devices before the fibrous web is finished. This has a negative impact on the efficiency of the manufacturing process and the necessary complexity of the machine.

Vorteilhafterweise ist vorgesehen, dass die Saugkammern an den Faserstoffbahnrändern in CD-Richtung eine geringere Saugkammerbreite aufweisen als die in der gleichen Saugzonen angeordneten mittleren Saugkammern. Dies ermöglicht eine verbesserte Regelung der Massenverteilung in den Randbereichen in Querrichtung CD der FaserstoffbahnAdvantageously, the suction chambers at the edges of the fibrous web in the CD direction have a smaller suction chamber width than the central suction chambers arranged in the same suction zone. This allows for improved control of the mass distribution in the edge areas in the transverse direction CD of the fibrous web.

Weiter nachteilig ist, dass die notwendige Saugleistung in den einzelnen Zonen von den eingesetzten Rohstoffen sowie den Betriebsparametern abhängen kann, somit ist eine während dem Betrieb unabhängige Einstellbarkeit der Saugvorrichtung von Vorteil.Another disadvantage is that the necessary suction power in the individual zones can depend on the raw materials used and the operating parameters, so the ability to adjust the suction device independently during operation is an advantage.

Vorteilhafterweise ist vorgesehen, dass die Saugzonen in MD-Richtung in weitere Saugkammern in Querrichtung CD unterteilt sind. Dies ermöglicht eine Regelung der Massenverteilung in Querrichtung CD der Faserstoffbahn.Advantageously, the suction zones in the MD direction are divided into further suction chambers in the CD direction. This allows for control of the mass distribution in the CD direction of the fibrous web.

In einer alternativen Ausführungsform zeichnet sich die Maschine dadurch aus, dass mindestens drei, vier, fünf oder sechs Saugzonen in Maschinenlaufrichtung vorgesehen sind.In an alternative embodiment, the machine is characterized in that at least three, four, five or six suction zones are provided in the machine direction.

In einer alternativen Ausführungsform zeichnet sich die Maschine dadurch aus, dass die mindestens zwei Saugzonen in mindestens drei, vier, fünf oder sechs Saugkammern in Querrichtung CD unterteilt sind.In an alternative embodiment, the machine is characterized in that the at least two suction zones are divided into at least three, four, five or six suction chambers in the transverse direction CD.

Vorteilhafterweise beeinflusst eine höhere Anzahl an Saugkammern in Querrichtung CD die Regelbarkeit des Querprofils in CD und/oder in Maschinenlaufrichtung MD und ermöglicht eine exaktere oder feinere Massen-Querprofilregelung.Advantageously, a higher number of suction chambers in the cross direction CD influences the controllability of the cross profile in CD and/or in the machine direction MD and enables a more precise or finer mass cross profile control.

In einer alternativen Ausführungsform zeichnet sich die Maschine dadurch aus, dass die Saugkammern eine Saugkammerbreite und eine Saugkammerlänge aufweisen.In an alternative embodiment, the machine is characterized in that the suction chambers have a suction chamber width and a suction chamber length.

Die Saugkammerbreite der jeweils nachfolgenden Saugkammer kann unterschiedlich breit, vorzugsweise kleiner, von der vorhergehenden Saugkammer ausgeführt ist.The suction chamber width of each subsequent suction chamber can be different, preferably smaller, than the previous suction chamber.

Die Saugkammerlänge der jeweils nachfolgenden Saugkammer kann unterschiedlich lang, vorzugsweise kontinuierlich abnehmend in Maschinenlaufrichtung MD, von der vorhergehenden Saugkammer ausgeführt sein. In einer alternativen Ausführungsform zeichnet sich die Maschine dadurch aus, dass die nachfolgende Saugkammer in Bezug auf die angrenzende, vorhergehende Saugkammer um einen Versatz (33) versetzt ist und, dass ein Versatz von größer gleich 10%, insbesondere größer gleich 20%, vorzugsweise größer gleich 30%, einer Saugkammerbreite der vorhergehenden Saugkammer vorgesehen ist und, dass der Versatz zur nächstliegenden Saugkammerwand in Querrichtung CD der vorhergehenden Saugkammer bezogen ist.The suction chamber length of each subsequent suction chamber can be designed to be different from the preceding suction chamber, preferably decreasing continuously in the machine direction MD. In an alternative embodiment, the machine is characterized in that the subsequent suction chamber is offset by an offset (33) with respect to the adjacent, preceding suction chamber and that an offset of greater than or equal to 10%, in particular greater than or equal to 20%, preferably greater than or equal to 30%, of a suction chamber width of the preceding suction chamber is provided and that the offset is related to the nearest suction chamber wall in the transverse direction CD of the preceding suction chamber.

In einer alternativen Ausführungsform zeichnet sich die Maschine dadurch aus, dass mindestens eine weitere Saugzone, vorzugsweise mindestens eine erste Saugzone, vorgesehen ist und, dass die mindestens eine weitere Saugzone, vorzugsweise die mindestens eine erste Saugzone (32.1), offen ausgeführt ist oder frei von einer Saugkammerverschlussvorrichtung ist.In an alternative embodiment, the machine is characterized in that at least one further suction zone, preferably at least one first suction zone, is provided and that the at least one further suction zone, preferably the at least one first suction zone (32.1), is open or is free of a suction chamber closure device.

In einer alternativen Ausführungsform zeichnet sich die Maschine dadurch aus, dass die Saugvorrichtung eine durch das permeable Formierband abgesaugte Luft und/oder abgesaugte Fasern der Rohstoffaufbereitungsanlage, vorzugsweise nach einer zweiten Zerfaserungsvorrichtung, wieder zuführen.
Vorteilhafterweise wird durch diese Anordnung eine Faserrückgewinnung ermöglicht.In an alternative embodiment, the machine is characterized in that the suction device feeds air and/or fibers extracted through the permeable forming belt back to the raw material processing plant, preferably after a second defibration device.
Advantageously, this arrangement enables fiber recovery.

In einer alternativen Ausführungsform zeichnet sich die Maschine dadurch aus, dass die Saugvorrichtung vor der Zuführung der Luft in die Rohstoffaufbereitungsanlage eine Filtervorrichtung, vorzugsweise eine Fein-Filtervorrichtung, umfasst.In an alternative embodiment, the machine is characterized in that the suction device comprises a filter device, preferably a fine filter device, before the air is fed into the raw material processing plant.

In einer alternativen Ausführungsform zeichnet sich die Maschine dadurch aus, dass die Saugzonen und/oder die Saugkammern unabhängig voneinander in ihrer Saugleistung regelbar sind.In an alternative embodiment, the machine is characterized in that the suction zones and/or the suction chambers can be regulated independently of each other in their suction power.

Vorteilhafterweise kann jede Saugkammer individuell in ihrer Saugleistung angepasst werden und ermöglicht somit eine stufenlose Regulierung der Masse des abgelegten bzw. formierten Fasergeleges in der Trockenformiervorrichtung.Advantageously, each suction chamber can be individually adjusted in its suction power and thus enables continuous regulation of the mass of the laid or formed fiber fabric in the dry forming device.

Die Regulierung kann dabei über mindestens eine, jeder Saugkammer zugeordnete, erste Stellvorrichtung umgesetzt werden, beispielsweise kann jede Saugkammer an einen eigenen Saugkanal und indirekt an ein individuell regelbares Sauggebläse verbunden sein. Auch ist es vorstellbar, jede Saugkammer direkt an ein Sauggebläse zu verbinden.
Es ist jedoch auch in einer alternativen Ausführungsform denkbar, dass die Saugkammern in Maschinenlaufrichtung MD und/oder in Querrichtung CD über ein einziges oder mehrere Sauggebläse zusammengeschalten sind, dies erfordert dann eine jeweilige zweite Stellvorrichtung. Diese kann beispielsweise als ein Schließmechanismus oder eine Saugkammerverschlussvorrichtung ausgeführt sein.The regulation can be implemented via at least one first control device assigned to each suction chamber. For example, each suction chamber can be connected to its own suction channel and indirectly to an individually adjustable suction fan. It is also conceivable to connect each suction chamber directly to a suction fan.
However, it is also conceivable in an alternative embodiment that the suction chambers in the machine direction MD and/or in the transverse direction CD are interconnected via a single or multiple suction fans. This then requires a respective second adjusting device. This can be implemented, for example, as a closing mechanism or a suction chamber closure device.

In einer alternativen Ausführungsform zeichnet sich die Maschine dadurch aus, dass die jeweils mindestens zwei Saugkammern der mindestens zwei Saugzonen je eine Saugkammerverschlussvorrichtung umfassen.In an alternative embodiment, the machine is characterized in that the at least two suction chambers of the at least two suction zones each comprise a suction chamber closure device.

Vorteilhafterweise kann jede Saugkammer individuell in ihrer Saugleistung über eine Saugkammerverschlussvorrichtung angepasst werden und ermöglicht somit eine stufenlose Regulierung der Masse des abgelegten bzw. formierten Fasergeleges in der Trockenformiervorrichtung auch nur mit einem einzigen, vorzugsweise einzigen konstant betriebenen, Sauggebläse.Advantageously, each suction chamber can be individually adjusted in its suction power via a suction chamber closure device and thus enables a continuous regulation of the mass of the laid or formed fiber fabric in the dry forming device even with only a single, preferably only constantly operated, suction fan.

In einer alternativen Ausführungsform zeichnet sich die Maschine dadurch aus, dass die Saugkammerverschlussvorrichtung als, eine drehbare Drosselklappe, mindestens zwei drehbaren Lamelle oder ein perforiertes, verschiebbares Doppelelement weiter umfassend ein verschiebbares perforiertes Element und ein stehendes perforiertes Element ausgeführt ist.In an alternative embodiment, the machine is characterized in that the suction chamber closure device is designed as a rotatable throttle valve, at least two rotatable slats or a perforated, displaceable double element further comprising a displaceable perforated element and a stationary perforated element.

Vorteilhafterweise ist in der einfachsten Form die Saugkammerverschlussvorrichtung als eine einfache drehbare Lamelle, bzw. eine drehbare Drosselklappe ausgeführt. Dies ermöglicht eine sehr einfache Regelung der abströmenden Luft.Advantageously, in its simplest form, the suction chamber closure device is designed as a simple rotating louvre or a rotating throttle valve. This allows for very simple regulation of the outflowing air.

Für eine exaktere Regelung kann anstatt einer einfachen Lamelle, mindestens zwei, drei oder vier drehbare Lamellen pro Saugkammer vorgesehen sein.For more precise control, at least two, three or four rotating slats can be provided per suction chamber instead of a single slat.

Bei einer Ausführung der Saugkammerverschlussvorrichtung in einer Lamellenbauart kann es zu einer bauartbedingten Ausbildung eines abgeschatteten Strömungsbereiches direkt hinter der Lamelle kommen, welche sich negativ auf die sich ablagernden Fasern auf dem Formierband auswirken können. Dies kann durch eine alternative Ausführung der Saugkammerverschlussvorrichtung durch ein perforiertes, verschiebbares Doppelelement vermieden werden, auch kann eine tiefere Positionierung der Lamellen unterhalb des Formierbands eine Reduktion ermöglichen.When the suction chamber closure device is designed with a lamella design, a shadowed flow area can form directly behind the lamella, which can negatively impact the fibers deposited on the forming belt. This can be avoided by an alternative design of the suction chamber closure device with a perforated, movable double element. Positioning the lamellas deeper below the forming belt can also reduce this effect.

Das perforierte, verschiebbare Doppelelement ermöglicht durch eine minimale Verschiebung in CD- und/oder MD-Richtung, welche im Wesentlichen der größten Perforationsöffnungsabmessung entspricht, eine ebenso einfache Regelung der Saugleistung der Saugkammer.The perforated, movable double element enables an equally simple control of the suction power of the suction chamber by means of a minimal displacement in the CD and/or MD direction, which essentially corresponds to the largest perforation opening dimension.

In einer alternativen Ausführungsform zeichnet sich die Maschine dadurch aus, dass die Saugkammerverschlussvorrichtung ein sich über die gesamte Querrichtung erstreckende, verformbare Lippe ist, derart, dass die Saugkammern sich in Querrichtung frei von Begrenzungswänden in Querrichtung ausbilden.In an alternative embodiment, the machine is characterized in that the suction chamber closure device is a deformable lip extending over the entire transverse direction, such that the suction chambers are formed free of boundary walls in the transverse direction.

In einer alternativen Ausführungsform zeichnet sich die Maschine dadurch aus, dass die sich in Querrichtung erstreckende, verformbare Lippe aus einem leicht verformbaren Kunststoff hergestellt ist.In an alternative embodiment, the machine is characterized in that the deformable lip extending in the transverse direction is made of an easily deformable plastic.

In einer alternativen Ausführungsform zeichnet sich die Maschine dadurch aus, dass die sich in Querrichtung erstreckende, verformbare Lippe mit mindestens zwei Stellvorrichtungen in Querrichtung verformbar ist.In an alternative embodiment, the machine is characterized in that the deformable lip extending in the transverse direction is deformable in the transverse direction by at least two adjusting devices.

In einer alternativen Ausführungsform zeichnet sich die Maschine dadurch aus, dass die Saugkammerverschlussvorrichtung eine Minimalöffnung von kleiner gleich 30%, insbesondere 20%, vorzugsweise 10%, und größer gleich 1% einer jeweiligen Saugkammerfläche aufweist.In an alternative embodiment, the machine is characterized in that the suction chamber closure device has a minimum opening of less than or equal to 30%, in particular 20%, preferably 10%, and greater than or equal to 1% of a respective suction chamber area.

Vorteilhafterweise ist vorgesehen, dass die Saugkammern sich nicht vollständig schließen können, dies ermöglicht immer eine Minimalbestückung des permeablen oder semi-permeablen Formierbands und vermeidet eine löchrige Faserstoffbahn.Advantageously, the suction chambers cannot close completely; this always allows a minimum loading of the permeable or semi-permeable forming belt and avoids a holey fiber web.

In einer alternativen Ausführungsform zeichnet sich die Maschine dadurch aus, dass eine Messvorrichtung, vorzugsweise eine berührungslose Messvorrichtung , zur Flächengewichtsmessung und/oder Dickenprofilmessung in CD- und/oder MD-Richtung nach der Trockenformiervorrichtung vorgesehen ist, und, dass die Saugkammern in ihrer Saugleistung mindestens über ein Signal der Messvorrichtung und ein Steuer- und Regelsystem geregelt sind.In an alternative embodiment, the machine is characterized in that a measuring device, preferably a non-contact measuring device, for measuring the basis weight and/or thickness profile in the CD and/or MD direction is provided after the dry forming device, and that the suction chambers are regulated in their suction power at least via a signal from the measuring device and a control and regulation system.

Vorteilhafterweise ist eine Messvorrichtung vorgesehen, mit derer die Dickenverteilung oder die Massenverteilung in MD- und/oder in CD-Richtung der Faserstoffbahn während des Betriebes der Maschine kontinuierlich während des Betriebs der Faserstoffbahnanlage gemessen werden kann. Aus dem gemessenen Signal wird, vorzugsweise mit einem Signal von der Zuführung der Fasern 209 aus der Rohstoffaufbereitungsanlage, die notwendige Menge der Saugleistung bzw. der Unterdrücke in der Saugvorrichtung und den Saugkammern berechnet und über das Steuer- und Regelsystem eingestellt.Advantageously, a measuring device is provided with which the thickness distribution or the mass distribution in the MD and/or CD direction of the fibrous web can be continuously measured during operation of the machine. From the measured signal, preferably with a signal from thefiber feed 209 from the raw material processing plant, the required amount of suction power or negative pressure in the suction device and the suction chambers is calculated and adjusted via the control and regulation system.

Die Lösung wird auch durch ein Verfahren zur Herstellung einer Faserstoffbahn, vorzugsweise einer Tissue-, Papier- oder Kartonbahn oder einer Vliesstoffbahn, gelöst, umfassend
eine Rohstoffaufbereitungsanlage zur wasserarmen Aufbereitung von zellstoffhaltigen Fasern, vorzugsweise Frischfaserzellstoff als Ballenware und/oder Recyclingfasern, zu Einzelfasern und/oder Faserbündeln; und eine Faserstoffbahnanlage zum Trockenformieren der Faserstoffbahn, und, wobei die Faserstoffbahnanlage mindestens eine Trockenformiervorrichtung, mindestens ein Formierband und mindestens eine Saugvorrichtung umfasst, wobei
die Saugvorrichtung auf einer gegenüberliegenden Seite des Formierbands und der Trockenformiervorrichtung angeordnet ist, derart, dass die aufbereiteten Einzelfasern und/oder Faserbündeln durch die Trockenformiervorrichtung und die Saugvorrichtung auf dem Formierband zu einem Fasergelege formiert werden, und, wobei die Saugvorrichtung mindestens zwei Saugzonen in Maschinenlaufrichtung umfasst, welche hintereinander angeordnet sind und, wobei die mindestens zwei Saugzonen in Maschinenlaufrichtung weiter in mindestens zwei Saugkammern in Querrichtung unterteilt sind.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Saugkammern einer in Maschinenlaufrichtung nachfolgenden Saugzone in Querrichtung (CD) versetzt zu den Saugkammern einer in Maschinenlaufrichtung vorhergehenden Saugzone angeordnet sind und die Massenverteilung in Querrichtung des Fasergeleges geregelt wird.The solution is also achieved by a process for producing a fibrous web, preferably a tissue, paper or board web or a nonwoven web, comprising
a raw material processing plant for the low-water processing of cellulose-containing fibers, preferably fresh fiber pulp as bales and/or recycled fibers, into individual fibers and/or fiber bundles; and a fibrous web plant for dry-forming the fibrous web, and, wherein the fibrous web plant comprises at least one dry-forming device, at least one forming belt and at least one suction device, wherein
the suction device is arranged on an opposite side of the forming belt and the dry forming device, such that the processed individual fibers and/or fiber bundles are formed into a fiber fabric by the dry forming device and the suction device on the forming belt, and wherein the suction device comprises at least two suction zones in the machine direction, which are arranged one behind the other and wherein the at least two suction zones in the machine direction are further subdivided into at least two suction chambers in the transverse direction.
According to the invention, the suction chambers of a suction zone following in the machine direction are arranged offset in the transverse direction (CD) to the suction chambers of a suction zone preceding in the machine direction and the mass distribution in the transverse direction of the fiber fabric is controlled.

Die Erfindung erstreckt sich ausdrücklich auch auf solche Ausführungsformen, welche nicht durch Merkmalskombinationen aus expliziten Rückbezügen der Ansprüche gegeben sind, womit die offenbarten Merkmale der Erfindung - soweit dies technisch sinnvoll ist - beliebig miteinander kombiniert sein können.The invention expressly extends to such embodiments which are not given by combinations of features from explicit references to the claims, whereby the disclosed features of the invention - as far as this technically sensible - can be combined with each other as desired.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung.Further features and advantages of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment with reference to the drawing.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand folgender Figuren erläutert.

• 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Rohstoffaufbereitungsanlage 2 zur wasserarmen Aufbereitungvon zellstoffhaltigen Fasern 200;
• 2 zeigt eine schematische Darstellung einer Faserstoffbahnanlage 3 zur Herstellung einer trockenformierten Faserstoffbahn 309;
• 3a zeigt eine schematische Draufsicht einer Saugvorrichtung 30einer Trockenformiervorrichtung 4;
• 3b zeigt eine schematische Seitenansicht einer Saugvorrichtung 30einer Trockenformiervorrichtung 4;
• 4a zeigt eine schematische Draufsicht einer Saugvorrichtung 30einer Trockenformiervorrichtung 4 mit einer alternativen Anordnung von Saugkammern.

The invention is explained below with reference to the following figures.

• 1 shows a schematic representation of a rawmaterial processing plant 2 for the low-water processing of cellulose-containingfibers 200;
• 2 shows a schematic representation of afibrous web plant 3 for producing a dry-formedfibrous web 309;
• 3a shows a schematic plan view of asuction device 30 of a dry formingdevice 4;
• 3b shows a schematic side view of asuction device 30 of a dry formingdevice 4;
• 4a shows a schematic plan view of asuction device 30 of a dry formingdevice 4 with an alternative arrangement of suction chambers.

Zur Verdeutlichung der einzelnen Richtungen ist ein übergeordnetes, kartesisches Koordinatensystem in den Figuren angelegt, an welchem die einzelnen Richtungen verdeutlicht werden können. Die x-Richtung verdeutlicht dabei die Erstreckung in Längsrichtung, welche auch als Maschinenlaufrichtung MD (Machine-Direction) bezeichnet wird. Die y-Richtung entspricht der Richtung senkrecht zur Maschinenrichtung und wird als Maschinenquerrichtung CD (Cross-Direction) benannt, während die z-Richtung der Höhenrichtung entspricht.To clarify the individual directions, a higher-level Cartesian coordinate system is created in the figures, which can be used to illustrate the individual directions. The x-direction represents the longitudinal extension, also known as the machine direction (MD). The y-direction corresponds to the direction perpendicular to the machine direction and is referred to as the cross-machine direction (CD), while the z-direction corresponds to the vertical direction.

Die1 und2 zeigen eine mögliche Ausführungsform einer Maschine 1 bzw. eines Herstellverfahrens 1 in schematischer Darstellung.
Die1 stellt dabei schematisch eine mögliche Ausführungsform einer wasserarmen Aufbereitung 2, bzw. einer wasserarmen Rohstoffaufbereitungsanlage 2 dar, in der die Einzelfasern und/oder Faserbündel 209 zum Beispiel aus faserhaltigen Recyclingware 200, 50 und/oder aus Frischfaserzellstoff 200 als Ballenware 200, durch Zerkleinerungsvorrichtungen 221, 222, 223 und/oder Zerfaserungsvorrichtungen 221, 222, 223 hergestellt werden. Wobei die Einzelfasern und/oder Faserbündel 209 nach einer erfolgreichen Zerkleinerung bzw. Zerfaserung ein Luftstrom 30, 90 zugeführt wird und das Luft/Faser-Gemisch über einen Verteilkanal oder mehrere Verteilkanäle einer, in2 dargestellten, Faserstoffbahnanlage 3 zur Herstellung einer trockenformierten Faserstoffbahn 309 zugeführt werden.The 1 and 2 show a possible embodiment of amachine 1 or amanufacturing process 1 in a schematic representation.
The 1 schematically represents a possible embodiment of a low-water processing 2, or a low-water rawmaterial processing plant 2, in which the individual fibers and/orfiber bundles 209 are produced, for example, from fiber-containingrecycled material 200, 50 and/or fromfresh fiber pulp 200 asbale material 200, bycomminution devices 221, 222, 223 and/ordefibration devices 221, 222, 223. Wherein the individual fibers and/orfiber bundles 209 are fed to anair stream 30, 90 after successful comminution or defibration and the air/fiber mixture is fed via a distribution channel or several distribution channels to a, in 2 shown,fibrous web plant 3 for producing a dry-formedfibrous web 309.

Es ist ebenso eine parallele Anordnung mehrere Rohstoffaufbereitungsanlagen 2 vorstellbar, welche eine einzige Faserstoffbahnanlage 3 versorgen können. Dies ist vorteilhaft, wenn eine Rohstoffaufbereitungsanlage 2 allein nicht die benötigte Menge an Einzelfasern und/oder Faserbündel 209 herstellen kann oder unterschiedliche Typen von zellstoffhaltigen Fasern 200 als Rohstoff verwendet werden, beispielsweise für eine mehrlagige Faserstoffbahn 309.A parallel arrangement of several rawmaterial processing plants 2 is also conceivable, which can supply a singlefibrous web plant 3. This is advantageous if a rawmaterial processing plant 2 alone cannot produce the required quantity of individual fibers and/orfiber bundles 209 or if different types of cellulose-containingfibers 200 are used as raw material, for example, for a multi-layerfibrous web 309.

Für die Qualität und Eigenschaften der hergestellten trockenformierten Faserstoffbahn 309 sowie die Gesamtbilanz des Herstellungsprozesses bzgl. wirtschaftlichen und energetischen Gesichtspunkten trägt die wasserarme Aufbereitung 2 entscheidend bei, beispielsweise ist eine Herausforderung hier, einen diskontinuierlichen in einen kontinuierlichen Prozess zu transformieren, wobei hier entscheidend die sehr hohen Produktionsmengen von mehreren tausend Tonnen fertig hergestellter Faserstoffbahn 309 pro Jahr angestrebt werden.
Diese hohen Produktionsmengen bedeuten, dass der zur Verfügung stehende Rohstoff 200 idealerweise, so kompakt wie mögliche gelagert werden sollte, um die Lagerhaltung so gering wie möglich zu halten. Ein wichtiger Aspekt bei der wasserarmen Rohstoffaufbereitung 2 ist es, dass das benötigte Volumen des aufbereiteten Rohstoffes 200 bis 209 stetig bis zur finalen Verarbeitung in der Faserbahnanlage 3 ansteigt. Der Anstieg des Volumens kann sich dabei zwischen dem Frischfaserzellstoff als Ballenware 200 bis zu den im Luftstrom aufgelösten Einzelfasern und/oder Faserbündel 209 üblicherweise im Bereich um das 30.000-fache bis 50.000-fache vergrößern. Dadurch ist eine Lagerhaltung bzw. Zwischenspeicherung 240 im Rohstoffaufbereitungsprozess 2 so gering wie möglich zu halten und nur an den entscheidenden Aufbereitungsschritten vorzusehen.The low-water processing 2 makes a decisive contribution to the quality and properties of the dry-formedfibrous web 309 produced, as well as to the overall balance of the production process with regard to economic and energetic aspects. For example, one challenge here is to transform a discontinuous into a continuous process, whereby the very high production quantities of several thousand tons of finishedfibrous web 309 per year are the key goals.
These high production volumes mean that the availableraw material 200 should ideally be stored as compactly as possible in order to keep storage to a minimum. An important aspect of low-waterraw material processing 2 is that the required volume of the processedraw material 200 to 209 increases steadily until final processing in thefiber web plant 3. The increase in volume can typically range from 30,000 to 50,000 times between the virgin fiber pulp inbale form 200 and the individual fibers and/orfiber bundles 209 dissolved in the air stream. Therefore, storage orintermediate storage 240 in the rawmaterial processing process 2 should be kept as low as possible and only provided for the crucial processing steps.

Ein weiterer Aspekt für die Gesamtbilanz ist es, die zugeführte Rohstoffware, hinsichtlich ihrer Verfügbarkeit hoch und hinsichtlich ihrer Kosten gering zu halten. Frischfaserzellstoff 200 kann beispielsweise anstatt in Form von Ballenware auch in Form von kostenintensiverer und voluminöseren Rollenware angeliefert werden.Another aspect of the overall balance is to keep the raw material supplied high in terms of availability and low in terms of costs. For example,virgin fiber pulp 200 can be delivered in the form of more costly and bulky rolls instead of bales.

Wobei ein Ballen sich aus mehreren Tafeln oder Fetzen von Frischfaserzellstoff zusammensetzen kann.A bale can consist of several sheets or shreds of virgin pulp.

Umgangssprachlich hat sich durch die sehr stark verbreitete Art den Frischfaserzellstoff in Form von Rollenware für Endprodukte zu verwenden, der Begriff Fluffzellstoff („Fluff Pulp“ oder auch Zellstoffwatte) als gleichbedeutend mit Frischfaserzellstoff aus Rollenware eingestellt, dies ist jedoch nicht korrekt, da erst eine Zerkleinerung der Rollenware einen aufgelockerten Fluffzellstoff ergeben kann.In colloquial language, the term fluff pulp (“fluff pulp” or also pulp) has become common due to the widespread use of fresh fibre pulp in the form of rolls for end products. cotton wool) is set as synonymous with fresh fibre pulp from rolls, but this is not correct, since only shredding of the rolls can produce fluff pulp.

Üblicherweise ist bei einem Frischfaserzellstoff in Form von Rollenware ein Großteil der Rohstoffaufbereitung für die hergestellte Faserstoffbahn schon in den Herstellungsprozess des Frischfaserzellstoffs verlagert, indem für die Herstellung komplexerer und aufwändigere Herstellungsverfahren gewählt werden müssen, welche hinsichtlich einer Zusammensetzung des Zellstoffs mit Additiven für die Herstellung der finalen Faserstoffbahn schon abgestimmt werden können und deutlich wichtiger, geringere Toleranzen an die Massenverteilung der Rollenware im Vergleich an die Ballenware stellen, da dies für den bekannten, vereinfachten Faserstoffbahnherstellungsprozess notwendig ist eine kontinuierlichen Massenstrom zur Verfügung zu stellen.Usually, with virgin fiber pulp in the form of rolls, a large part of the raw material preparation for the produced fiber web is already shifted into the production process of the virgin fiber pulp, in that more complex and elaborate production processes have to be selected for the production, which can already be coordinated with regard to the composition of the pulp with additives for the production of the final fiber web and, much more importantly, place lower tolerances on the mass distribution of the roll goods compared to the bale goods, since this is necessary for the known, simplified fiber web production process to provide a continuous mass flow.

Es sind auch üblicherweise der Rollenware schon Additive, wie beispielsweise „Debonding Agents“ beigemischt, welche die Auflösung der Fasern untereinander erleichtern und einer erneuten Ansammlung der Fasern im weiteren Herstellungsprozess entgegenwirken, dies ist üblicherweise in Ballenware nicht der Fall bzw. auf ein Minimum reduziert.Additives such as debonding agents are usually added to the roll goods to facilitate the dissolution of the fibers and prevent them from accumulating again during the further production process. This is usually not the case with baled goods or is reduced to a minimum.

Weiter zeichnet sich der Frischfaserzellstoff in Ballenform im Vergleich zur Rollenform durch ein kleineres Lagervolumen bzw. eine niedrigere Konzentration an Fasern oder einer Fasermenge pro Kubikmeter Volumen aus. Üblicherweise ist in der wasserarmen Rohstoffaufbereitungsanlage wird Konzentration von Fasern, Luft, und evtl. weiterer gelöster Stoffe und/oder Hilfsstoffe verstanden. Beispielsweise hat ein Frischfaserzellstoff in Ballenform eine Faserkonzentration von im Wesentlichen 99-100%, oder anders ausgedrückt ein Kubikmeter Volumen ist mit 600kg Frischfaserzellstoff in Ballenform, Tafeln, oder Fetzen gefüllt. Der Frischfaserzellstoff in Rollenform hingegen, weist eine niedrigere Faserkonzentration von um die 50% pro einem Kubikmeter Volumen auf.Furthermore, virgin fiber pulp in bale form is characterized by a smaller storage volume compared to roll form, i.e., a lower fiber concentration or fiber quantity per cubic meter of volume. This is usually understood in a low-water raw material processing plant as the concentration of fiber, air, and possibly other dissolved substances and/or additives. For example, virgin fiber pulp in bale form has a fiber concentration of essentially 99-100%, or in other words, one cubic meter of volume is filled with 600 kg of virgin fiber pulp in bale form, sheets, or shreds. Virgin fiber pulp in roll form, on the other hand, has a lower fiber concentration of around 50% per cubic meter of volume.

Die Konzentration oder Stoffdichte beschreibt üblicherweise die Menge des ungelösten Materials in einer Faserstoffsuspension, hier hingegen wird die Menge an in einem Kubikmeter Luft gelösten Fasermaterial oder anderen Stoffen verstanden.The concentration or substance density usually describes the amount of undissolved material in a fiber suspension, but here it is understood as the amount of fiber material or other substances dissolved in one cubic meter of air.

Wobei die Ballenform und Rollenform üblicherweise ähnliche Materialdichtewerte von um die 600 kg/m³ aufweist, jedoch die Rollenform, durch ihre zylindrische Form üblicherweise mehr als das doppelte Lagervolumen für die Lagerung der gleichen Menge an Frischfaserzellstoff benötigt. Dabei kann durch das niedrigere Volumen die Transportketten und die Lagerungen optimiert werden, dies ist bei den großen Zielmengen pro Tag oder pro Jahr notwendig, um ein wettbewerbsfähiges Faserstoffbahn herstellen zu können. höhere Anforderungen an die Rohstoffaufbereitungsanlage 2.While bale and roll forms typically have similar material densities of around 600 kg/^m³ , roll forms, due to their cylindrical shape, typically require more than twice the storage volume to store the same amount of virgin pulp. The lower volume allows for optimized transport chains and storage, which is necessary for producing a competitive fibrous web with large target quantities per day or per year. Higher demands on the raw material processing plant.

Es wird in diesem Kontext, die übliche Vereinfachung übernommen in der Rollenware mit Fluffzellstoff („Fluff-Pulp“) gleichgesetzt wird.In this context, the usual simplification is adopted in which roll goods are equated with fluff pulp.

Eine Kopplung der beiden Herstellungsprozesse der wasserarmen Rohstoffaufbereitung 2 und der Faserstoffbahnanlage 3 ist dabei ein wichtiger Bestandteil für die Herstellung hochwertiger Faserstoffbahnen 309, welche beide über eine übergeordnete Steuer- und Regelvorrichtung 60, aufeinander abgestimmt, gesteuert und geregelt werden können.A coupling of the two production processes of the low-waterraw material processing 2 and thefiber web plant 3 is an important component for the production of high-quality fiber webs 309, both of which can be coordinated, controlled and regulated via a higher-level control andregulation device 60.

Der wasserarme Rohstoffaufbereitungsprozess 2 bzw. die Rohstoffaufbereitungsanlage 2 zeichnet sich durch eine mehrstufige Zerkleinerung 221, 222, 223 des diskontinuierlich zugeführten Rohstoffes 200 aus, wobei am Ende des wasserarmen Rohstoffaufbereitungsprozesses 2 ein auf die nachfolgende Faserstoffbahnanlage 3 abgestimmter Luftstrom mit aufgelösten Einzelfasern und/oder Faserbündel 209 kontinuierlich bereitgestellt werden kann. Der wasserarme Rohstoffaufbereitungsprozess 2 bzw. die Rohstoffaufbereitungsanlage 2 und die folgende Faserstoffbahnanlage 3 sind dabei frei von einer zwischen die Anlagen geschalteten Zwischenspeicherung der Einzelfasern 209 und werden damit „on-demand“ der Faserstoffbahnanlage 3 zur Verfügung gestellt.The low-water rawmaterial processing process 2 or the rawmaterial processing plant 2 is characterized by amulti-stage comminution 221, 222, 223 of the discontinuously suppliedraw material 200, whereby at the end of the low-water rawmaterial processing process 2, an air flow with dissolved individual fibers and/orfiber bundles 209 can be continuously provided to the downstreamfiber web plant 3, tailored to the downstreamfiber web plant 3. The low-water rawmaterial processing process 2 or the rawmaterial processing plant 2 and the downstreamfiber web plant 3 are free of any intermediate storage of theindividual fibers 209 connected between the plants and are thus made available to thefiber web plant 3 "on demand."

Der Oberbegriff Rohstoff 200 wird dabei für zellstoffhaltige Fasern 200, vorzugsweise Frischfaserzellstoff als Ballenware 200 und/oder Recyclingfasern 200, 50, verwendet. Wobei die Recyclingfasern einerseits aus der Faserstoffbahnanlage 3 selbst als sehr hochwertiger recycelter Frischfaserzellstoff 50 selbst anfallen können und/oder ebenso vorgesehen sein kann, dass zur weiteren Verbesserung der Gesamtbilanz des Herstellungsprozesses Recyclingware aus Altpapier verwendet wird.The generic termraw material 200 is used for cellulose-containingfibers 200, preferably virgin fiber pulp asbales 200 and/orrecycled fibers 200, 50. The recycled fibers can, on the one hand, arise from thefiber web plant 3 itself as very high-quality recycledvirgin fiber pulp 50 and/or it can also be intended that recycled material from waste paper is used to further improve the overall balance of the manufacturing process.

Der diskontinuierlich zugeführte Rohstoff 200 wird üblicherweise als Ballenware 200 über Förderbänder 220 einer ersten Zerkleinerungsvorrichtung 221 zugeführt. Dabei ist die erste Zerkleinerungsvorrichtung 221, vorzugsweise ein erster Shredder 221, derart ausgeführt, dass dieser eine erste Zerkleinerung der Ballenware 200 in grobe Schnipsel 201 oder Chips 201 durchführen kann.The discontinuously suppliedraw material 200 is typically fed as baledgoods 200 viaconveyor belts 220 to afirst comminution device 221. Thefirst comminution device 221, preferably afirst shredder 221, is designed such that it can perform a first comminution of the baledgoods 200 intocoarse shreds 201 orchips 201.

Die Chips 201 werden danach einer Reinigungsvorrichtung 230 zugeführt, wobei eventuell noch in den Chips 201 enthaltene, unerwünschte Bestandteile sog. „Rejects“ wie beispielsweise Metalle, Verschmutzungen und/oder Verpackungsreste herausgefiltert werden können und nach der Reinigungsvorrichtung 230, vorzugsweise als ein Zyklonabscheider 230 ausgeführt, gereinigte Chips 202 vorliegen.Thechips 201 are then fed to acleaning device 230, whereby any unwanted components still contained in thechips 201, so-called “rejects”, such as Metals, contaminants and/or packaging residues can be filtered out and cleanedchips 202 are present after thecleaning device 230, preferably designed as acyclone separator 230.

Diese gereinigten Chips 202 werden dabei idealerweise in einem größeren Speicher 240, vorzugsweise als Silo 240 bzw. vertikales Silo 240 ausgeführt, zwischengespeichert. Dabei handelt es sich vorteilhafterweise um den einzigen, größeren Speicher 240 im Gesamtherstellungsprozess 2 der Rohstoffware. Unter einem einzigem, größeren Speicher 240 wird verstanden, dass es ebenso in den einzelnen Komponenten der Rohstoffaufbereitungsanlage 2 durch die Konstruktion bzw. das Design der Komponenten kleine, Mikro-Speicher ergeben können, diese jedoch nicht dazu geeignet sind den Prozess über mehrere Sekunden, vorzugsweise Minuten, zu versorgen. Vorteilhafterweise ist der Speicher 240 unmittelbar nach der Reinigung 230 der Chips 201 angeordnet, wobei der Volumenanstieg so klein wie möglich gehalten werden kann, zusätzlich wird eine maximale Speicherkapazität des Speichers 240 von größer gleich 30min, insbesondere größer gleich 60min, vorzugsweise größer gleich 90min, und kleiner gleich 120min der Produktion der Faserstoffbahnanlage 3 vorgesehen. Die Größe des Speichers 240 ist somit abhängig von den hergestellten Flächengewichten und Breite der Faserstoffbahn 309 und den Produktionsgeschwindigkeiten der Faserstoffbahnanlage 3. Die Ausführung des Speichers 240 ist dabei geometrisch optimiert ausgeführt, so dass eine kompakte, luftarme, volumenoptimierte Speicherung der gereinigten Chips 202 ermöglicht wird.These cleanedchips 202 are ideally temporarily stored in alarger storage unit 240, preferably designed as asilo 240 orvertical silo 240. This is advantageously the only,larger storage unit 240 in theoverall production process 2 of the raw material. A single,larger storage unit 240 is understood to mean that small, micro-storage units can also be created in the individual components of the rawmaterial processing plant 2 through the construction or design of the components, but these are not suitable for supplying the process for several seconds, preferably minutes. Advantageously, thestorage unit 240 is arranged immediately after the cleaning 230 of thechips 201, whereby the volume increase can be kept as small as possible. In addition, a maximum storage capacity of thestorage unit 240 of greater than or equal to 30 minutes, in particular greater than or equal to 60 minutes, preferably greater than or equal to 90 minutes, and less than or equal to 120 minutes of the production of thefibrous web plant 3 is provided. The size of thestorage 240 is thus dependent on the produced basis weights and width of thefibrous web 309 and the production speeds of thefibrous web system 3. The design of thestorage 240 is geometrically optimized so that a compact, low-air, volume-optimized storage of the cleanedchips 202 is possible.

Alternativ kann nach der Reinigung 230 der Chips 201 und vor dem Speicher 240 für die gereinigten Chips 202 eine Konditionierungsvorrichtung 260 bzw. eine Konditionierung 260 der gereinigten Chips 202 vorgesehen sein. Wobei durch die Konditionierung 260 beispielsweise eine geringe Menge an Feuchtigkeit den Chips 202 zugeführt wird, beispielsweise um eine Staubentstehung und/oder elektrostatische Aufladung zu minimieren oder zu vermeiden. Falls dies vorgesehen ist, so kann eine applizierte Feuchtigkeit hier in die Gesamtbilanz sich negativ auswirken, wobei der Konditionierung 260 ebenso Additive beimischbar sind.Alternatively, aconditioning device 260 or aconditioning 260 of the cleanedchips 202 can be provided after the cleaning 230 of thechips 201 and before thestorage 240 for the cleanedchips 202. For example, theconditioning 260 supplies a small amount of moisture to thechips 202, for example, to minimize or prevent dust formation and/or electrostatic charging. If this is provided, applied moisture can have a negative impact on the overall balance, and additives can also be added to theconditioning 260.

Der Speicher 240 ist vorzugsweise als eine vertikales Speichersilo 240 ausgeführt, wobei die Gewichtskraft der gereinigten Chips 202 vorteilhaft eine geringe Kompaktierung ermöglichen kann. Weiter ist im Speicher 240 mindestens eine Austragsvorrichtung 241 vorgesehen, welche einen kontinuierlichen Austrag der gereinigten Chips 202 ermöglichen kann. Diese Austragsvorrichtung 241 kann dabei einen eigenen Erfindungsgegenstand darstellen.Thestorage 240 is preferably designed as avertical storage silo 240, wherein the weight of the cleanedchips 202 can advantageously enable a slight compaction. Furthermore, at least onedischarge device 241 is provided in thestorage 240, which can enable a continuous discharge of the cleanedchips 202. Thisdischarge device 241 can represent a separate subject matter of the invention.

Zur Unterstützung des Austrags der gereinigten Chips 202 aus dem Speicher 240 wird unmittelbar am Ausgang des Speichers 240 ein erster Luftstrom 90 beigemischt, so dass sich die gereinigten Chips 202 in einem folgenden Verteilkanal in dem ersten Luftstrom verteilen und vermischen können und damit sehr einfach zur zweiten Zerkleinerungsvorrichtung 222 transportiert werden.To assist the discharge of the cleanedchips 202 from thestorage 240, afirst air stream 90 is added directly at the outlet of thestorage 240, so that the cleanedchips 202 can be distributed and mixed in the first air stream in a subsequent distribution channel and thus very easily transported to thesecond comminution device 222.

In einer alternativen Ausführung kann vorzugsweise ein aus der Faserstoffbahnanlage 3 stammender Ausschuss, beispielsweise ein Randbeschnitt, eine Randabsaugung, eine Faserabsaugung des Fasergeleges 300 oder auch aus der Umgebungsluft gefilterter, nicht abgelegte Einzelfasern und/oder Faserbündel 209 als Recyclingware 50 wieder vor der zweiten Zerkleinerungsvorrichtung 222 beigemischt werden. Dies zeigt sich besonders vorteilhaft, wenn die Recyclingware noch keine Additive enthält und somit qualitativ den gestellten Anforderungen entspricht.In an alternative embodiment, preferably, a reject originating from thefibrous web system 3, for example, an edge trim, an edge suction, a fiber suction of thefiber fabric 300, or even non-deposited individual fibers and/orfiber bundles 209 filtered from the ambient air, can be added asrecycled material 50 again before thesecond shredding device 222. This is particularly advantageous if the recycled material does not yet contain any additives and thus meets the specified quality requirements.

Die zweite Zerkleinerungsvorrichtung 222 bzw. Zerfaserungsvorrichtung 222 ist vorzugsweise als eine erste Hammermühle 222 ausgeführt, wobei dort die gereinigten Chips 202 so lange zerkleinert bzw. zerfasert werden, bis sich Einzelfasern mit vereinzelten Knoten 205 ausbilden, welche dann erst, eine in der zweiten Zerkleinerungsvorrichtung 222 umfasste Filtervorrichtung passieren können.Thesecond comminution device 222 orfiberization device 222 is preferably designed as afirst hammer mill 222, wherein the cleanedchips 202 are comminuted or fiberized therein until individual fibers withisolated nodes 205 are formed, which can then pass through a filter device included in thesecond comminution device 222.

In einer alternativen Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Einzelfasern mit vereinzelten Knoten 205 nach dem Verlassen der zweiten Zerkleinerungsvorrichtung 222 in einer Faserbearbeitungsvorrichtung 250 weiter zu einem kontinuierlichen Massenstrom aus Fasern 206 verarbeitet werden, welchen danach ein weiterer Luftstrom 90 zugeführt wird und der kontinuierliche Massenstrom aus Fasern 206 zu einem hochaufgelösten, kontinuierlichen Massenstrom eines Faser-Luft-Gemischs 207 wird.In an alternative embodiment, it can be provided that the individual fibers withisolated nodes 205, after leaving thesecond comminution device 222, are further processed in afiber processing device 250 to form a continuous mass flow offibers 206, to which afurther air flow 90 is then fed and the continuous mass flow offibers 206 becomes a high-resolution, continuous mass flow of a fiber-air mixture 207.

Der hochaufgelöste, kontinuierliche Massenstrom eines Faser-Luft-Gemischs 207 wird direkt der dritten Zerkleinerungsvorrichtung 224 bzw. Zerfaserungsvorrichtung 224, welche vorzugsweise als eine zweite Hammermühle 224, ausgeführt ist, zugeführt. Die dritte Zerkleinerungsvorrichtung 224 zerkleinert bzw. zerfasert den hochaufgelösten, kontinuierlichen Massenstrom eines Faser-Luft-Gemischs 207 so lange bis sich nur noch Einzelfasern 208, im Wesentlichen frei von Knoten oder mit einem geringen Anteil an Knoten, ausbilden, welche dann, eine in der dritten Zerkleinerungsvorrichtung 223 umfasste Filtervorrichtung passieren können.The high-resolution, continuous mass flow of a fiber-air mixture 207 is fed directly to the third comminution device 224 or fiberization device 224, which is preferably designed as a second hammer mill 224. The third comminution device 224 comminses or fiberizes the high-resolution, continuous mass flow of a fiber-air mixture 207 until onlyindividual fibers 208, essentially free of knots or with a small proportion of knots, are formed, which can then pass through a filter device included in thethird comminution device 223.

Für eine weitere Reduktion der Einzelfaserkonzentration wird ein weiterer Luftstrom 90 bzw. in einer alternativen Ausführungsform die Abluft aus einer in der Trockenformiervorrichtung 4 umfassten Saugvorrichtung 30 beigemischt, bevor die hochaufgelösten Einzelfasern, im Wesentlichen frei von Knoten 209 über ein Verteilsystem bzw. Verteilkanäle der Faserstoffbahnanlage 3 exakt dosiert und kontinuierlich zugeführt werden.For a further reduction of the single fiber concentration, afurther air stream 90 or, in an alternative embodiment, the exhaust air from asuction device 30 included in the dry formingdevice 4, before the high-resolution individual fibers, essentially free ofknots 209, are precisely dosed and continuously fed via a distribution system or distribution channels of thefiber web system 3.

Die mit dem Luftstrom transportierten Einzelfasern und/oder Faserbündel 209 werden in eine Trockenformiervorrichtung 4 der nachfolgenden Faserstoffbahnanlage 3 zugeführt und gleichmäßig quer zur Maschinenlaufaufrichtung MD der Faserstoffbahnanlage 3 verteilt. Die Einzelfasern und/oder Faserbündel 209 werden in der Trockenformiervorrichtung 4, vorzugsweise teilweise durch die Gewichtskraft, auf ein umlaufendes Sieb 40 oder umlaufendes Formierband 40 abgelegt und bilden ein erstes Fasergelege 300 aus.The individual fibers and/orfiber bundles 209 transported by the air stream are fed into a dry formingdevice 4 of the downstreamfibrous web system 3 and distributed uniformly transversely to the machine direction MD of thefibrous web system 3. The individual fibers and/orfiber bundles 209 are deposited in the dry formingdevice 4, preferably partially by weight, onto arotating screen 40 or rotating formingbelt 40 and form afirst fiber fabric 300.

Der Trockenformierschritt 4 in der Trockenformiervorrichtung 4 kann durch mindestens ein umfasstes Steuer- und Regelmittel gesteuert und geregelt werden.The dry formingstep 4 in the dry formingdevice 4 can be controlled and regulated by at least one included control and regulating means.

Weiter kann in der Trockenformiervorrichtung 4 eine Saugvorrichtung 30 umfasst sein, welche das Ablegen der Einzelfasern 209 auf einem permeablen Formierband 40 unterstützen und/oder als weiteres Steuer- und Regelmittel steuern kann.Furthermore, the dry formingdevice 4 can include asuction device 30, which can support the deposition of theindividual fibers 209 on a permeable formingbelt 40 and/or control it as a further control and regulating means.

Vorzugsweise wird das erste Fasergelege 300 durch eine umfasste Messvorrichtung 61, vorzugsweise eine in Querrichtung CD erstreckende Massenmessvorrichtung 61, in seiner Massenverteilung gemessen, wobei dies direkt über die übergeordnete Steuer- und Regelvorrichtung 60 in die Zuführung der Einzelfasern ohne Knoten 209 aus der Rohstoffaufbereitungsanlage 2, sowie in der Trockenformiervorrichtung 4 umfassten Steuer- und Regelmitteln und vorzugsweise der Saugvorrichtung 30 als Regelgröße verwendet und aufeinander abgestimmt wird. Vorzugsweise erstreckt sich eine stationär ausgeführte Messvorrichtung 61 über die gesamte Bahnbreite oder ist derart ausgeführt, dass die gesamte Bahnbreite erfasst werden kann. Alternativ kann die Messvorrichtung 61 auch als traversierende Messvorrichtung 61 ausgeführt sein, welche über die Bahnbreite verfahren kann, derart dass die gesamte Faserstoffbahnbreite in Querrichtung CD erfasst wird.Preferably, thefirst fiber fabric 300 is measured in its mass distribution by an includedmeasuring device 61, preferably amass measuring device 61 extending in the transverse direction CD, wherein this is used as a controlled variable and coordinated with one another directly via the higher-level control and regulatingdevice 60 in the feed of the individual fibers withoutknots 209 from the rawmaterial processing plant 2, as well as in the control and regulating means included in the dry formingdevice 4 and preferably thesuction device 30. Preferably, astationary measuring device 61 extends across the entire web width or is designed such that the entire web width can be measured. Alternatively, the measuringdevice 61 can also be designed as atraversing measuring device 61, which can move across the web width such that the entire fibrous web width is measured in the transverse direction CD.

In einer alternativen Ausführungsform kann unmittelbar nach dem Verlassen der Trockenformiervorrichtung 4 das erste Fasergelege 300 durch eine in Querrichtung CD angeordnete Absaugvorrichtung 50 überschüssige Fasern in z-Richtung (Dicke) in Querrichtung CD von der Oberfläche des ersten Fasergeleges gesteuert und gezielt absaugen, so dass sich eine homogene Dickenverteilung in CD- sowie MD-Richtung einstellen kann.
Alternativ kann die Absaugvorrichtung 50 auch als eine Randstreifenabsaugung 50 ausgeführt sein, welche gezielt die Randbereiche des ersten Fasergeleges 300, welche oft sehr stark in der Dicke variieren und vom Haupt- bzw. Mittenbereich des ersten Fasergeleges 300 unterschiedlich sind, abgesaugt werden. Vorteilhafterweise kann durch diese Randstreifenabsaugung 50 unmittelbar nach der Trockenformiervorrichtung 4 noch frische ohne Chemikalien belastete Recyclingware 50 direkt wieder in die Rohstoffaufbereitungsanlage 2 zugeführt werden, was sich positiv auf die Gesamtbilanz auswirkt, ebenso kann dadurch eine saubere Randkante der Faserstoffbahn 309 hergestellt werden, was einen weiteren Randbeschnitt vor einer finalen Aufrollung 12 der finalen Faserstoffbahn 309 obsolet machen kann.In an alternative embodiment, immediately after leaving the dry formingdevice 4, thefirst fiber fabric 300 can be controlled and specifically suctioned off excess fibers in the z-direction (thickness) in the transverse direction CD from the surface of the first fiber fabric by asuction device 50 arranged in the transverse direction CD, so that a homogeneous thickness distribution can be established in the CD and MD directions.
Alternatively, theextraction device 50 can also be designed as an edgestrip extraction system 50, which specifically extracts the edge regions of thefirst fiber fabric 300, which often vary greatly in thickness and are different from the main or central region of thefirst fiber fabric 300. Advantageously, this edgestrip extraction system 50 allows fresh, chemical-freerecycled material 50 to be fed directly back into the rawmaterial processing plant 2 immediately after the dry formingdevice 4, which has a positive effect on the overall balance. Likewise, a clean edge of thefiber web 309 can be produced, which can make further edge trimming before a final reeling 12 of thefinal fiber web 309 obsolete.

Nach der Trockenformiervorrichtung 4 sind mindestens zwei Applikationsvorrichtungen 7, vorgesehen, welche ein Fluid, vorzugsweise ein Wasser und/oder ein Wasser-Additiv Gemisch, auf das erste Fasergelege 300 applizieren bzw. auftragen können. Dabei ist eine erste Applikationsvorrichtungen 71 und vorzugsweise eine zweite Applikationsvorrichtungen 72, 73, 74 vorgesehen.Downstream of the dry formingdevice 4, at least twoapplication devices 7 are provided, which can apply or apply a fluid, preferably a water and/or a water-additive mixture, to thefirst fiber fabric 300. Afirst application device 71 and preferably asecond application device 72, 73, 74 are provided.

Weiter ist nach der Trockenformiervorrichtung 4 mindestens eine Verfestigungsvorrichtung 8 vorgesehen, welche das erste Fasergelege 300 verfestigen und vorzugsweise strukturieren kann. Es kann in einer alternativen Ausführungsform auch vorgesehen sein, dass zwei, drei, vier Verfestigungsvorrichtungen 8 angeordnet sind, welche das Fasergelege bzw. die Faserstoffbahn nacheinander verfestigen und/oder strukturieren und/oder erwärmen. Die einzelnen Pressnips können dabei jeweils durch eigene Presswalzen gebildet sein oder auch in einem Mehrfachpresswalzenanordnung kombiniert werden.Furthermore, at least oneconsolidation device 8 is provided downstream of the dry formingdevice 4, which can consolidate and preferably structure thefirst fiber fabric 300. In an alternative embodiment, it can also be provided that two, three, or fourconsolidation devices 8 are arranged, which successively consolidate and/or structure and/or heat the fiber fabric or the fibrous web. The individual press nips can each be formed by their own press rolls or can be combined in a multiple press roll arrangement.

Die Applikationsvorrichtungen 71, 72, 73 sind dabei vorzugsweise als Düsenapplikatoren ausgeführt, welche das Fluid 70 in Form eines Sprühstrahls als Fluidtropfen 70 auf das Fasergelege 300, 305 aufsprühen können. Alternativ können die Applikationsvorrichtungen auch derart ausgeführt sein, dass das Fluid in Form von Tropfen, Schaum, Nebel oder Dampf aufgetragen wird.
Alternativ kann auch ein Vorhang-Auftragswerk oder ein Walzen-Auftragswerk 74 vorgesehen sein, wobei das Walzen-Auftragswerk 74 vorteilhafterweise in die Verfestigungsvorrichtung 8 integriert werden kann und über ein Auftragsmittel 741, die Presswalze 81 mit einem Fluid beschichtet, welche danach in dem folgenden Presspalt das Fluid auf das Fasergelege 300 übertragen wird.Theapplication devices 71, 72, 73 are preferably designed as nozzle applicators, which can spray the fluid 70 in the form of a spray jet as fluid droplets 70 onto thefiber fabric 300, 305. Alternatively, the application devices can also be designed such that the fluid is applied in the form of drops, foam, mist, or vapor.
Alternatively, a curtain applicator or aroller applicator 74 can also be provided, wherein theroller applicator 74 can advantageously be integrated into theconsolidation device 8 and, via an application means 741, coats thepress roller 81 with a fluid, which then transfers the fluid to thefiber fabric 300 in the following press nip.

Weiter kann in einer alternativen Ausführungsform nach der Trockenformiervorrichtung 4 und noch vor der ersten Applikationsvorrichtung 71 eine Vor-Verfestigungsvorrichtung 6 angeordnet werden.Furthermore, in an alternative embodiment, after the dry formingdevice 4 and apre-solidification device 6 can be arranged before thefirst application device 71.

Zur Fertigstellung der kontinuierlich hergestellten Faserstoffbahn 309 ist eine bahnbreite Aufrollung 12 am Ende vorgesehen.To complete the continuously producedfibrous web 309, a web-wide reel 12 is provided at the end.

Unmittelbar vor der Aufrollung 12 der Faserstoffbahn 309 wird die Faserstoffbahn durch eine Trockenvorrichtung 10, vorzugsweise eine kontaktlose, elektrische Trockenvorrichtung 10 getrocknet. Dabei kann die kontaktlose Trockenvorrichtung 10 beispielsweise als eine Heißlufttrockenvorrichtung 10, eine Durchströmtrockenhaube 10 oder eine TAD-Trockenvorrichtung 10, ausgeführt sein.Immediately before the winding 12 of thefibrous web 309, the fibrous web is dried by a dryingdevice 10, preferably a contactless,electrical drying device 10. Thecontactless drying device 10 can be designed, for example, as a hotair drying device 10, a through-air drying hood 10, or aTAD drying device 10.

Alternativ kann die Trockenvorrichtung 10 auch beispielsweise mit Infrarot-Elementen ausgeführt sein.Alternatively, the dryingdevice 10 can also be designed, for example, with infrared elements.

Vorteilhafterweise können durch eine kontaktlose Trockenvorrichtung 10 die Eigenschaften der Faserstoffbahn 309 hinsichtlich ihrer Dicke, ihrer Anfühleigenschaften und ihrer Absorptionsfähigkeit beibehalten werden.Advantageously, acontactless drying device 10 can maintain the properties of thefibrous web 309 with regard to its thickness, its feel properties and its absorbency.

Durch die geringen Gesamtfeuchtigkeitsgehalte kann die Länge der Trockenvorrichtung 10 im Vergleich zu den üblichen Trockenpartien aus den Nasslegeverfahren sehr kompakt gehalten werden und somit die Gesamtlänge der Faserstoffbahnanlage 3 und Infrastrukturkosten signifikant reduzieren, auch gegenüber den üblichen Trockenformierverfahren 4, zeigt sich durch die weiter reduzierte Gesamtmenge an eingesetzten feuchtigkeitssteigernden Fluiden eine vorteilhafte Reduktion der Trocknungsvorrichtungen 10.Due to the low total moisture content, the length of the dryingdevice 10 can be kept very compact compared to the usual drying sections from the wet-laying process, thus significantly reducing the overall length of thefibrous web system 3 and infrastructure costs. Compared to the usual dry formingprocess 4, the further reduced total amount of moisture-increasing fluids used results in an advantageous reduction of thedrying devices 10.

In einer alternativen Ausführungsform kann mindestens ein weiterer Heizschritt 8 des gelegten Fasergeleges 300 vor der Trockenvorrichtung 10 vorgesehen werden. Dieser weitere Heizschritt 8 kann beispielsweise in die Verfestigungsvorrichtung 8 integriert werden, indem die zur Verfestigung vorgesehenen Presswalze 81 und/oder das Presselement 82 beheizt werden. Dabei ist eine Beheizung von unterhalb 250°C, insbesondere kleiner gleich 100°C, vorzugsweise kleiner gleich 80°C, von Vorteil, da durch die Beheizung ein in einem ersten Applikationsschritt 71 appliziertes Fluid, vorzugsweise Wasser, in seiner Eindringtiefe in das und in seiner Verteilung in dem Fasergelege 300 unterstützt wird, was sich gleichzeitig durch eine effizientere Verfestigung 8 und/oder Strukturierung 8 auswirken kann. Bei den Temperaturangaben bezieht sich die Temperatur auf die Temperatur der eingesetzten Heizelemente, die auf die Faserstoffbahn bzw. das Fasergelege eingetragene Temperatur kann dabei geringer ausfallen.In an alternative embodiment, at least onefurther heating step 8 of the laidfiber web 300 can be provided before the dryingdevice 10. Thisfurther heating step 8 can, for example, be integrated into theconsolidation device 8 by heating thepress roller 81 and/or thepressing element 82 provided for consolidation. Heating below 250°C, in particular less than or equal to 100°C, preferably less than or equal to 80°C, is advantageous because the heating supports the penetration depth of a fluid applied in afirst application step 71, preferably water, into and distribution within thefiber web 300, which can simultaneously result in moreefficient consolidation 8 and/orstructuring 8. The temperature specifications refer to the temperature of the heating elements used; the temperature applied to the fibrous web or fiber web can be lower.

Im Falle einer Strukturierung 8 wird die Presswalze 81 als eine strukturierte Presswalze 81 mit einer Oberflächenstruktur ausgeführt.In the case of astructuring 8, thepress roller 81 is designed as astructured press roller 81 with a surface structure.

Die erste Applikationsvorrichtung 71 ist unmittelbar vor der Verfestigungsvorrichtung 8 angeordnet. Weiter appliziert die erste Applikationsvorrichtung 71 ein Fluid, vorzugsweise normales Wasser, was bedeutet, dass das Wasser frei von künstlichen oder chemischen Additiven ist.Thefirst application device 71 is arranged directly upstream of thesolidification device 8. Furthermore, thefirst application device 71 applies a fluid, preferably normal water, which means that the water is free of artificial or chemical additives.

Alternativ kann auch vorgesehen werden, dass die erste Applikationsvorrichtung 71 ein Fluid, vorzugsweise ein Wasser-Additiv Gemisch, appliziert. Wird ein Wasser-Additiv Gemisch vor der Verfestigung 8 auf das Fasergelege 300 appliziert, wird das Additiv aus der Gruppe der Trockenfestmittel, beispielsweise einer Stärke, zur Steigerung der Festigkeit in einem trockenen Zustand der hergestellten Faserstoffbahn 309 gewählt. Die Trockenfestmittel eignen sich auch für eine Applikation vor einer Verfestigung, da diese eine geringere Klebeneigung wie Klebemittel oder Nassfestmittel aufweisen.Alternatively, it can also be provided that thefirst application device 71 applies a fluid, preferably a water-additive mixture. If a water-additive mixture is applied to thefiber fabric 300 beforeconsolidation 8, the additive is selected from the group of dry strength agents, for example, a starch, to increase the strength in a dry state of the producedfibrous web 309. The dry strength agents are also suitable for application before consolidation, since they have a lower tendency to stick than adhesives or wet strength agents.

Die Applikationsvorrichtungen 71, 72, 73 sind dabei so ausgeführt, dass das Fasergelege 300 flächig mit dem Fluid benetzt werden kann. Unter „flächig“ wird dabei verstanden, dass das Fluid über die gesamte Breite oder über die gesamte Querrichtung CD des Fasergeleges appliziert wird.
In einer alternativen Ausführung kann bei der ersten, zweiten und dritten Applikationsvorrichtung 71, 72, 73 auf der jeweiligen gegenüberliegenden Seite, der zur benetzenden Seite des Fasergeleges 300 eine Vakuum Box 31 angeordnet werden, welche durch einen, vorzugsweise während der Applikation, angelegten Unterdruck, Umgebungsluft durch das Fasergelege 300 und ein permeables Stützelement 40, 41 oder ein Formierband 40 auf dem das Fasergelege 300 gestützt wird, einsaugt.Theapplication devices 71, 72, 73 are designed such that thefiber fabric 300 can be wetted with the fluid over its entire width. "Overall" means that the fluid is applied over the entire width or across the entire transverse direction CD of the fiber fabric.
In an alternative embodiment, avacuum box 31 can be arranged on the respective opposite side of the first, second andthird application devices 71, 72, 73, the side of thefiber fabric 300 which is to be wetted, whichvacuum box 31 sucks in ambient air through thefiber fabric 300 and apermeable support element 40, 41 or a formingbelt 40 on which thefiber fabric 300 is supported, by means of a negative pressure applied, preferably during the application.

Dies ermöglicht während der Applikation eines Fluids vorteilhafterweise eine steuerbare Applikation hinsichtlich beispielweise einer größeren Eindringtiefe des applizierten Fluids in das Fasergelege 300 oder eine Steuerung der Mengen in Querrichtung CD und/oder Maschinenlaufrichtung MD.This advantageously enables a controllable application during the application of a fluid with regard to, for example, a greater penetration depth of the applied fluid into thefiber fabric 300 or a control of the quantities in the transverse direction CD and/or machine direction MD.

Optional kann mindestens eine Feuchtigkeitsmessvorrichtung 63 in der Faserstoffbahnanlage 3 umfasst sein, welche die applizierten Fluid auf oder in der hergestellten Faserstoffbahn 300 oder 305 vor oder nach der Trocknung 10 messen kann. Vorzugsweise wird die Feuchtigkeitsmessvorrichtung 63 derart angeordnet, dass diese vor oder nach der Trocknungsvorrichtung 10 messen kann.Optionally, at least onemoisture measuring device 63 can be included in thefibrous web system 3, which can measure the applied fluid on or in the producedfibrous web 300 or 305 before or after thedrying device 10. Preferably, themoisture measuring device 63 is arranged such that it can measure before or after thedrying device 10.

Alternativ können ebenso unmittelbar nach jeder Applikationsvorrichtung 71, 72, 73, 74 eine Feuchtigkeitsmessvorrichtung 63 vorgesehen werden.Alternatively, immediately after eachapplication device 71, 72, 73, 74, aHumidity measuring device 63 may be provided.

Die Feuchtigkeitsmessvorrichtung 63 kann dabei stationär oder traversierend ausgeführt sein. Weiter kann die Feuchtigkeitsmessvorrichtung 63 auch geeignet sein andere Faserstoffbahneigenschaften wie die Masse, Dicke, Formation, Opazität oder weitere Eigenschaften zu messen.Themoisture measuring device 63 can be stationary or traversing. Furthermore, themoisture measuring device 63 can also be suitable for measuring other fibrous web properties such as mass, thickness, formation, opacity, or other properties.

Die Faserstoffbahnanlage 3 ist dabei für eine hohe, kontinuierliche Produktionsgeschwindigkeit von größer gleich 150 m/min, insbesondere größer gleich 250 m/min, vorzugsweise größer gleich 400 m/min, ausgeführt. Die Breite der kontinuierlich hergestellten Faserstoffbahn kann dabei größer gleich 0,5m bis kleiner gleich 10 Metern, entsprechend den Betreiberanforderungen ausgeführt sein. Beispielsweise bietet es sich bei Tissuemaschinen an diese wie am Markt „Einfachbreit“ oder „Zweifachbreit“ auszuführen, was üblicherweise einer Breit von ungefähr 3m bei einer Ausführung „Einfachbreit“ entspricht.Thefibrous web system 3 is designed for a high, continuous production speed of greater than or equal to 150 m/min, in particular greater than or equal to 250 m/min, preferably greater than or equal to 400 m/min. The width of the continuously produced fibrous web can be greater than or equal to 0.5 m to less than or equal to 10 meters, depending on the operator's requirements. For example, tissue machines can be designed as "single-width" or "double-width" machines, as is commonly available on the market, which typically corresponds to a width of approximately 3 m for a "single-width" version.

Diese Dimension in Kombination mit den typischerweise hergestellten Flächengewichten von größer gleich 5 g/m² bis kleiner gleich 200 g/m², vorzugsweise von größer gleich 10 g/m² bis kleiner gleich 80 g/m², zahlen direkt auf die notwendige Rohstoffmenge, Lagervolumen, Transportkapazitäten und Transportwege ein, und verdeutlichen die Wichtigkeit bei dem vorgeschlagenen Prozess für die Notwendigkeit einer kostengünstigen Rohstoffaufbereitungsanlage 2.This dimension, in combination with the typically produced basis weights of greater than or equal to 5 g/m² to less than or equal to 200 g/m² , preferably of greater than or equal to 10 g/m² to less than or equal to 80 g/m² , directly contributes to the necessary raw material quantity, storage volume, transport capacities and transport routes, and illustrates the importance of the proposed process for the need for a cost-effective rawmaterial processing plant 2.

In der3a und3b wird eine mögliche Ausführungsform der unterhalb, insbesondere bezogen auf die Höhenrichtung z, des Formierbands 40 und der Trockenformiervorrichtung 4 angeordneten Saugvorrichtung 30 dargestellt. In der3a ist eine Draufsicht auf die Saugvorrichtung 30, unterhalb des permeablen Formierbands 40, dargestellt, wobei die Saugvorrichtung 30 in Maschinenlaufrichtung MD in mindestens zwei, vorzugsweise mehrere, Saugzonen 32.m aufgeteilt ist. Die3a ist dabei beispielhaft mit sechs Saugzonen 32.1 bis 32.6 dargestellt.In the 3a and 3b a possible embodiment of thesuction device 30 arranged below, in particular with respect to the height direction z, the formingbelt 40 and the dry formingdevice 4 is shown. 3a is a plan view of thesuction device 30, below the permeable formingbelt 40, wherein thesuction device 30 is divided in the machine direction MD into at least two, preferably several, suction zones 32.m. The 3a is shown as an example with six suction zones 32.1 to 32.6.

Die Saugzonen 32.m sind dabei weiter in Maschinenquerrichtung CD unterteilt, derart, dass sich einzelne Saugkammern 32.m.n ausbilden. Beispielhaft sind die sechs Saugzonen in MD 32.1 bis 32.6 in jeweils drei oder vier Saugkammern in CD 32.1.1 bis 32.6.4 unterteilt. Die Indizes m und n dienen dabei zur Identifikation der Saugzonen und Saugkammern in ihrer Anordnung in der Saugvorrichtung 30. Jede Saugzone oder jede Saugkammer 32.m.n ist dabei durch eine Ausdehnung in Maschinenlaufrichtung MD und eine Ausdehnung in Maschinenquerrichtung CD bestimmt, wobei die Saugkammerausdehnung in MD mit dem Bezugszeichen 32M und die Saugkammerausdehnung in CD mit dem Bezugszeichen 32C beispielhaft dargestellt ist.The suction zones 32.m are further subdivided in the cross-machine direction CD such that individual suction chambers 32.m.n are formed. By way of example, the six suction zones in MD 32.1 to 32.6 are each subdivided into three or four suction chambers in CD 32.1.1 to 32.6.4. The indices m and n serve to identify the suction zones and suction chambers in their arrangement in thesuction device 30. Each suction zone or each suction chamber 32.m.n is defined by an extension in the machine direction MD and an extension in the cross-machine direction CD, with the suction chamber extension in MD being represented by thereference symbol 32M and the suction chamber extension in CD being represented by thereference symbol 32C.

Mindestens eine, vorzugsweise jede, Saugkammer 32.m.n umfasst weiter je mindestens eine Saugkammerverschlussvorrichtung 34, 34a, 34b, 34c, 34d welche der Übersichtlichkeitshalber nur beispielhaft in den Saugkammern 32.1.1, 32.1.2 und 32.1.3 als Saugkammerverschlussvorrichtung 34a, in der Saugkammer 32.5.2 als Saugkammerverschlussvorrichtung 34b und in den Saugkammern 32.4.2 und 32.4.3 als Saugkammerverschlussvorrichtung 34c dargestellt sind.At least one, preferably each, suction chamber 32.m.n further comprises at least one suctionchamber closure device 34, 34a, 34b, 34c, 34d which, for the sake of clarity, are shown only as examples in the suction chambers 32.1.1, 32.1.2 and 32.1.3 as suctionchamber closure device 34a, in the suction chamber 32.5.2 as suctionchamber closure device 34b and in the suction chambers 32.4.2 and 32.4.3 as suctionchamber closure device 34c.

In der mit Bezugszeichen 34a dargestellten Saugkammerverschlussvorrichtung ist die Saugkammerverschlussvorrichtung 34a als eine drehbare Drosselklappe 34a ausgeführt, wobei die drehbare Drosselklappe 34a in der Saugkammer 32.1.2 weiter geschlossen ist als die beiden in gleicher Öffnung befindlichen drehbaren Drosselklappen 34a in den Saugkammern 32.1.1 und 32.1.3.In the suction chamber closure device shown withreference numeral 34a, the suctionchamber closure device 34a is designed as arotatable throttle valve 34a, wherein therotatable throttle valve 34a in the suction chamber 32.1.2 is further closed than the tworotatable throttle valves 34a located in the same opening in the suction chambers 32.1.1 and 32.1.3.

In der mit Bezugszeichen 34b dargestellten Saugkammerverschlussvorrichtung ist die Saugkammerverschlussvorrichtung 34b mit mindestens zwei drehbaren Lamellen 34b ausgeführt, wobei die Funktionsweise der Ausführung mit drehbare Drosselklappe 34a gleicht, jedoch die Bauhöhe, durch die Verteilung auf mehrere Lamellen reduziert werden kann.In the suction chamber closure device shown withreference numeral 34b, the suctionchamber closure device 34b is designed with at least tworotatable slats 34b, wherein the mode of operation is similar to the design withrotatable throttle valve 34a, but the overall height can be reduced by the distribution over several slats.

In der mit Bezugszeichen 34c dargestellten Saugkammerverschlussvorrichtung ist die Saugkammerverschlussvorrichtung 34c als ein perforiertes, verschiebbares Doppelelement 34c ausgeführt, wobei das perforierte, verschiebbare Doppelelement 34c in der Saugkammer 32.4.2 weiter geschlossen ist als in der Saugkammer 32.4.3, wobei in Saugkammer 32.4.3 beide Elemente in ihrer Perforierung, vorzugsweise Öffnungen oder Bohrungen als Langlochform, Ellipsenform oder Kreisform, deckungsgleich positioniert sind und somit die Saugkammerverschlussvorrichtung 34c voll geöffnet ist.
Eine mögliche Verschieberichtung zumindest eines Elements des Doppelelements 34c, vorzugsweise des oberen und/oder unteren Elements, ist mit einem Doppelpfeil in MD-Richtung angegeben. Ebenso ist eine, nicht-dargestellte, Verschieberichtung in CD-Richtung oder in einem beliebigen Richtungsvektor in der Ebene MD-CD denkbar.In the suction chamber closure device shown withreference numeral 34c, the suctionchamber closure device 34c is designed as a perforated, displaceabledouble element 34c, wherein the perforated, displaceabledouble element 34c is more closed in the suction chamber 32.4.2 than in the suction chamber 32.4.3, wherein in the suction chamber 32.4.3 both elements are positioned congruently in their perforation, preferably openings or bores in the form of an elongated hole, an elliptical shape or a circular shape, and thus the suctionchamber closure device 34c is fully open.
A possible displacement direction of at least one element of thedouble element 34c, preferably the upper and/or lower element, is indicated by a double arrow in the MD direction. A displacement direction (not shown) in the CD direction or in any directional vector in the MD-CD plane is also conceivable.

In der mit Bezugszeichen 34d dargestellten Saugkammerverschlussvorrichtung ist die Saugkammerverschlussvorrichtung 34d als ein sich über die gesamte Querrichtung CD erstreckende, verformbare Lippe 34d ausgeführt ist, derart, dass die Saugkammern 32.6.n sich in Querrichtung frei von Begrenzungswänden in Querrichtung CD ausbilden. Vorteilhafterweise können in dieser Ausführung die Tot-Zonen noch weiter optimiert werden, da eine stufenlose Verstellung und Regelung der Saugleistung in CD-Richtung einstellbar ist.In the suction chamber closure device shown withreference numeral 34d, the suctionchamber closure device 34d is designed as adeformable lip 34d extending over the entire transverse direction CD, such that the suction chambers 32.6.n are formed in the transverse direction free of boundary walls in the transverse direction CD. Advantageously, in this version the dead zones can be further optimized, since a continuous adjustment and control of the suction power in the CD direction is possible.

In einer alternativen Ausführungsform zeichnet sich die Maschine dadurch aus, dass die sich in Querrichtung CD erstreckende, verformbare Lippe 34d aus einem leicht verformbaren Kunststoff hergestellt ist.In an alternative embodiment, the machine is characterized in that thedeformable lip 34d extending in the transverse direction CD is made of an easily deformable plastic.

In einer alternativen Ausführungsform zeichnet sich die Maschine dadurch aus, dass die sich in Querrichtung erstreckende, verformbare Lippe 34d mit mindestens zwei Stellvorrichtungen 62 in Querrichtung CD verformbar ist.In an alternative embodiment, the machine is characterized in that the transversely extending,deformable lip 34d is deformable in the transverse direction CD by at least two adjustingdevices 62.

Die Saugkammerverschlussvorrichtungen 34 ermöglichen, dass jede Saugkammer 32.m.n individuell in ihrer Saugleistung über die zugeordnete Saugkammerverschlussvorrichtung 34 angepasst werden kann. Dabei sind die Saugkammern an mindestens eine Saugerzeugungsvorrichtung 35 angeschlossen. Alternativ kann auch jede Saugkammer 32.m.n an eine eigene Saugerzeugungsvorrichtung 35 angeschlossen werden, weiter ist alternativ vorstellbar, dass jeder Saugzone 32.m eine eigene Saugerzeugungsvorrichtung 35 zugeordnet ist. Wobei die Saugerzeugungsvorrichtung 35 selbst, als ein weiteres Steuer- oder Regelmittel dienen kann.The suction chamber closure devices 34 enable each suction chamber 32.m.n to be individually adjusted in its suction power via the associated suction chamber closure device 34. The suction chambers are connected to at least onesuction generating device 35. Alternatively, each suction chamber 32.m.n can be connected to its ownsuction generating device 35; furthermore, it is conceivable that each suction zone 32.m is assigned its ownsuction generating device 35. Thesuction generating device 35 itself can serve as a further control or regulating means.

Jede Saugkammerverschlussvorrichtungen 34 ist dabei mit einem Aktuator 62 ausgeführt, welcher über die übergeordnete Steuer- und Regeleinrichtung 60, basierend auf vorhandenen Daten, wie beispielsweise den Daten aus der Trockenformiervorrichtung 4 und/oder einer Dickenmessvorrichtung 61 die mindestens eine Saugerzeugungsvorrichtung 35 und/oder die Saugkammerverschlussvorrichtungen 34 über mindestens einen Aktuator 62 in ihrer Saugleistung steuert und regelt. Vorzugsweise wird die Saugleistung derart gesteuert und geregelt, dass sich eine gleichmäßiges Dickenprofil in z-Richtung des auf dem Formierband 40 abgelegten Fasern 209 ohne Knoten bzw. des Fasergeleges 300 in Maschinenquerrichtung CD und Maschinenlaufrichtung MD nach dem Austritt aus der Trockenformiervorrichtung 4 einstellt.Each suction chamber closure device 34 is designed with anactuator 62, which, via the higher-level control and regulatingdevice 60, controls and regulates the suction power of the at least onesuction generation device 35 and/or the suction chamber closure devices 34 via at least oneactuator 62 based on available data, such as the data from the dry formingdevice 4 and/or athickness measuring device 61. Preferably, the suction power is controlled and regulated in such a way that a uniform thickness profile in the z-direction of thefibers 209 deposited on the formingbelt 40 without knots or of thefiber layup 300 in the cross-machine direction CD and machine direction MD is established after exiting the dry formingdevice 4.

Die Saugkammern 32.m.n sind dabei in Maschinenquerrichtung CD versetzt zu der jeweiligen vorhergehenden Saugzone 32.(m-1) angeordnet.The suction chambers 32.m.n are arranged offset in the cross-machine direction CD to the respective preceding suction zone 32.(m-1).

Die Saugkammern 32.m.n können in unterschiedlichen Saugkammerlänge 32M und Saugkammerbreite 32C ausgeführt sein.The suction chambers 32.m.n can be designed in differentsuction chamber lengths 32M andsuction chamber widths 32C.

Der in3b dargestellte Querschnitt durch die Saugvorrichtung 30 zeigt weiter zu den soeben beschriebenen Details einen Schnitt durch eine beliebige Saugkammerreihe n, wobei die Saugkammerverschlussvorrichtungen 34 in unterschiedlichen Öffnungsstellungen dargestellt sind.The 3b The cross section through thesuction device 30 shown further shows, in addition to the details just described, a section through any suction chamber row n, wherein the suction chamber closure devices 34 are shown in different open positions.

In der4a wird eine mögliche alternative Ausführungsform der unterhalb, des Formierbands 40 und der Trockenformiervorrichtung 4 angeordneten Saugvorrichtung 30 dargestellt. Es ist eine Draufsicht auf die Saugvorrichtung 30, unterhalb des permeablen Formierbands 40, dargestellt, wobei die Saugvorrichtung 30 in Maschinenlaufrichtung MD hier in sechs Saugzonen 32.1, 32.2, 32.3, 32.4, 32.5, 32.6 aufgeteilt ist.In the 4a A possible alternative embodiment of thesuction device 30 arranged below the formingbelt 40 and the dry formingdevice 4 is shown. A plan view of thesuction device 30 below the permeable formingbelt 40 is shown, with thesuction device 30 being divided into six suction zones 32.1, 32.2, 32.3, 32.4, 32.5, 32.6 in the machine direction MD.

In4a ist dargestellt, dass die erste Saugzone 32.1 nur eine Saugkammer 32.1.1 umfasst und, dass die Saugkammer 32.1.1 frei von einer Saugkammerverschlussvorrichtungen 34 ist bzw. offen ist. Diese erste offene, ungeteilte Saugkammer 32.1.1 liefert mit Vorteil eine erste Grundsaugleistung, welche mit der in drei Saugkammern 32.2.1, 32.2.2, 32.2.3 unterteilte zweite Saugzone 32.2 mit Saugkammerverschlussvorrichtungen 34 eine unmittelbar eine in Querrichtung regel- und steuerbare Saugzone 32.2 bildet.In 4a It is shown that the first suction zone 32.1 comprises only one suction chamber 32.1.1 and that the suction chamber 32.1.1 is free of a suction chamber closure device 34 or is open. This first open, undivided suction chamber 32.1.1 advantageously provides a first basic suction power, which, together with the second suction zone 32.2, which is divided into three suction chambers 32.2.1, 32.2.2, 32.2.3 and has suction chamber closure devices 34, forms a suction zone 32.2 that can be directly regulated and controlled in the transverse direction.

Die Erfinder haben als weitere Optimierung erkannt, dass eine stochastische Verteilung der Saugkammern von Vorteil sein kann, dabei sollte der Versatz, Länge 32M und Breite 32C der Saugkammern so gewählt werden, dass sich durch die Saugkammerwände 35, 36 in Maschinenlaufrichtung MD, sprich in Kombination mit der Maschinengeschwindigkeit bzw. Bewegungsgeschwindigkeit des Fasergeleges in MD, kein Muster bzw. „Eigenfrequenz“ ausbilden kann, welche sich negativ, beispielsweise durch Streifenbildung, auf die Qualität der hergestellten Faserstoffbahn 309 auswirken kann.The inventors have recognized as a further optimization that a stochastic distribution of the suction chambers can be advantageous, in which case the offset,length 32M andwidth 32C of the suction chambers should be selected such that no pattern or "natural frequency" can form through thesuction chamber walls 35, 36 in the machine direction MD, i.e. in combination with the machine speed or movement speed of the fiber fabric in MD, which can have a negative effect on the quality of the producedfibrous web 309, for example due to streaking.

Zur Veranschaulichung wurde in4a eine Variante dargestellt, wobei die Saugkammerwände 35 in CD derart angeordnet sind, so dass, der jeweils ersten Saugkammerwand 35 in CD auf einer gedachten, gestrichelt dargestellten Linie 37 in Maschinenlaufrichtung MD keine der nachfolgenden Saugkammern angeordnet ist. Dies kann durch eine Anpassung der Saugkammerlänge 32M und der Saugkammerbreite 32C bzw. des Versatzes 33 erfolgen.For illustration purposes, 4a A variant is shown, wherein thesuction chamber walls 35 in CD are arranged such that none of the subsequent suction chambers are arranged adjacent to the firstsuction chamber wall 35 in CD on an imaginary, dashedline 37 in the machine direction MD. This can be achieved by adjusting thesuction chamber length 32M and thesuction chamber width 32C or the offset 33.

Es sind auch alternative Ausführungsformen denkbar, bei denen die Saugkammerbreite 32C in Maschinenlaufrichtung MD konstant kleiner oder konstant größer wird.Alternative embodiments are also conceivable in which thesuction chamber width 32C becomes constantly smaller or constantly larger in the machine direction MD.

Es kann auch denkbar sein, dass zwischen die mindestens zwei Saugzonen Saugkammerverschlussvorrichtungen 34 eine zweite weitere Saugzone 32.1 angeordnet ist, welche frei von einer Saugkammerverschlussvorrichtungen 34 ist.It may also be conceivable that between the at least two suction zones suctionchamber closure devices 34 a second further suction zone 32.1 which is free of a suction chamber closure device 34.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11

Maschinemachine

22

RohstoffaufbereitungsanlageRaw material processing plant

33

FaserstoffbahnanlageFibre web plant

44

TrockenformiervorrichtungDry forming device

66

Vor-VerfestigungsvorrichtungPre-consolidation device

77

Applikationsvorrichtung für ein FluidApplication device for a fluid

88

VerfestigungsvorrichtungConsolidation device

1010

TrockenvorrichtungDrying device

1212

AufrollungRolling up

2222

LaufrichtungRunning direction

3030

Saugvorrichtung der TrockenformiervorrichtungSuction device of the dry forming device

3131

Vakuum Box - ApplikationsvorrichtungVacuum box - application device

32.m32m

Saugzone(n) in MDSuction zone(s) in MD

32.m.n32.m.n

Saugkammer(n) in CDSuction chamber(s) in CD

32C32C

Saugkammerausdehnung in CDSuction chamber expansion in CD

32M32M

Saugkammerausdehnung in MDSuction chamber expansion in MD

3333

VersatzOffset

3434

SaugkammerverschlussvorrichtungSuction chamber closure device

34a34a

drehbare Drosselklapperotatable throttle valve

34b34b

zwei drehbare Lamellentwo rotating slats

34c34c

perforiertes, verschiebbares Doppelelementperforated, sliding double element

34d34d

verformbare Lippedeformable lip

3535

Saugkammerwand in CDSuction chamber wall in CD

3636

Saugkammerwand in MDSuction chamber wall in MD

3737

gedachte Linie in MD-Richtungimaginary line in MD direction

4040

FormierbandForming belt

4141

StützelementSupport element

5050

Absaugvorrichtung, vorzugsweise RandstreifenabsaugungExtraction device, preferably edge strip extraction

6060

Steuer- und RegelvorrichtungControl and regulation device

6161

MassenverteilungsmessvorrichtungMass distribution measuring device

6262

AktuatorActuator

6363

FeuchtigkeitsmessvorrichtungMoisture measuring device

7070

Fluid oder FluidtropfenFluid or fluid drop

7171

erste Applikationsvorrichtungfirst application device

7272

zweite Applikationsvorrichtungsecond application device

7373

dritte Applikationsvorrichtungthird application device

7474

vierte Applikationsvorrichtung, vorzugsweise ein Walzen-Auftragswerkfourth application device, preferably a roller applicator

741741

AuftragselementOrder element

8181

PresswalzePress roller

8282

PresselementPress element

9090

LuftstromAirflow

200200

BallenwareBale goods

201201

zerkleinerte Ballenware, Schnipsel „Chips“shredded bales, chips

202202

gereinigte Chipscleaned chips

205205

Einzelfasern mit vereinzelten Knoten bzw. zerfaserte ChipsSingle fibers with isolated nodes or frayed chips

205B205B

Einzelfasern mit vereinzelten Knoten bzw. zerfaserte Chips, hochaufgelöst in einem Faser-Luft-GemischSingle fibers with isolated nodes or shredded chips, high resolution in a fiber-air mixture

206206

kontinuierlicher Massenstrom von Faserncontinuous mass flow of fibers

207207

kontinuierlicher Massenstrom von Fasern, hochaufgelöst in einem Faser-Luft-Gemischcontinuous mass flow of fibers, highly resolved in a fiber-air mixture

208208

Einzelfasern im Wesentlichen frei von Knoten, niedrigaufgelöstIndividual fibers essentially free of knots, low resolution

209209

Einzelfasern im Wesentlichen frei von Knoten, hochaufgelöst in einem Faser-Luft-GemischIndividual fibers essentially free of knots, highly resolved in a fiber-air mixture

221221

Erste Zerkleinerungsvorrichtung, ShredderFirst shredding device, shredder

222222

Zweite Zerkleinerungsvorrichtung, vorzugsweise Zerfaserungsvorrichtung, insbesondere erste HammermühleSecond comminution device, preferably defibration device, in particular first hammer mill

223223

Dritte Zerkleinerungsvorrichtung, vorzugsweise Zerfaserungsvorrichtung, insbesondere zweite HammermühleThird comminution device, preferably defibration device, in particular second hammer mill

230230

Reinigungsvorrichtung, ZyklonCleaning device, cyclone

231231

LuftAir

240240

Speichermemory

241241

AustragsvorrichtungDischarge device

250250

FaserbearbeitungsvorrichtungFiber processing device

260260

Konditionierung der gereinigten ChipsConditioning of the cleaned chips

300300

Fasergelege nach TrockenformiervorrichtungFiber fabric after dry forming device

305305

verfestigtes Fasergelege nach Trockenformiervorrichtungconsolidated fiber fabric after dry forming device

309309

FaserstoffbahnFibrous web

MDMD

MaschinenlaufrichtungMachine direction

CDCD

MaschinenquerrichtungCross machine direction

zz

Vertikale RichtungVertical direction

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES CONTAINED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

• WO 2019/137 667 A1 [0002]WO 2019/137 667 A1 [0002]
• DE 1 965 716 A1 [0003]DE 1 965 716 A1 [0003]
• EP 0 168 957 A1 [0003]EP 0 168 957 A1 [0003]
• EP 1 585 858 A1 [0003, 0004]EP 1 585 858 A1 [0003, 0004]

Claims (15)

Translated fromGerman

Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn (309), vorzugsweise einer Tissue-, Papier- oder Kartonbahn oder einer Vliesstoffbahn, umfassendeine Rohstoffaufbereitungsanlage (2) zur wasserarmen Aufbereitung von zellstoffhaltigen Fasern (200), vorzugsweise Frischfaserzellstoff als Ballenware, Tafeln oder Fetzen (200) und/oder Recyclingfasern (200, 50), zu Einzelfasern und/oder Faserbündeln (209); undeine Faserstoffbahnanlage (3) zum Trockenformieren der Faserstoffbahn (309), und, wobeidie Faserstoffbahnanlage (3) mindestens eine Trockenformiervorrichtung (4), mindestens ein Formierband (40) und mindestens eine Saugvorrichtung (30) umfasst, wobeidie Saugvorrichtung (30) auf einer gegenüberliegenden Seite des Formierbands (40) und der Trockenformiervorrichtung (4) angeordnet ist, derart, dass die aufbereiteten Einzelfasern und/oder Faserbündeln (209) durch die Trockenformiervorrichtung (4) und die Saugvorrichtung (30) auf dem Formierband (40) zu einem Fasergelege (300) formiert werden, und, wobeidie Saugvorrichtung (30) mindestens zwei Saugzonen (32.m, 32.m+1) in Maschinenlaufrichtung (MD) umfasst, welche hintereinander angeordnet sind und, wobeidie mindestens zwei Saugzonen (32.m, 32.m+1) in Maschinenlaufrichtung (MD) weiter in mindestens zwei Saugkammern (32.m.n) in Querrichtung (CD) unterteilt sind,dadurch gekennzeichnet, dassdie Saugkammern (32.m+1.n) der in Maschinenlaufrichtung (MD) nachfolgenden Saugzone (32.m+1) in Querrichtung (CD) versetzt zu den Saugkammern (32.m.n) der in Maschinenlaufrichtung (MD) vorhergehenden Saugzone (32.m) angeordnet sind.Machine for producing a fibrous web (309), preferably a tissue, paper or cardboard web or a nonwoven web, comprising a raw material processing plant (2) for the low-water processing of cellulose-containing fibers (200), preferably fresh fiber pulp in the form of bales, sheets or shreds (200) and/or recycled fibers (200, 50), into individual fibers and/or fiber bundles (209); and a fibrous web system (3) for dry-forming the fibrous web (309), and, wherein the fibrous web system (3) comprises at least one dry-forming device (4), at least one forming belt (40) and at least one suction device (30), wherein the suction device (30) is arranged on an opposite side of the forming belt (40) and the dry-forming device (4), such that the processed individual fibers and/or fiber bundles (209) are formed into a fiber fabric (300) by the dry-forming device (4) and the suction device (30) on the forming belt (40), and, wherein the suction device (30) comprises at least two suction zones (32.m, 32.m+1) in the machine direction (MD), which are arranged one behind the other, and, wherein the at least two suction zones (32.m, 32.m+1) in the machine direction (MD) are further divided into at least two suction chambers (32.mn) in the transverse direction (CD),characterized in that the suction chambers (32.m+1.n) of the suction zone (32.m+1) following in the machine direction (MD) are arranged offset in the transverse direction (CD) to the suction chambers (32.mn) of the suction zone (32.m) preceding in the machine direction (MD).Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,dadurch gekennzeichnet, dass mindestens drei, vier, fünf oder sechs Saugzonen (32.1, 32.2, 32.3, 32.3, 32.4, 32.5, 32.6) in Maschinenlaufrichtung (MD) vorgesehen sind.Machine according to one of the preceding claims,characterized in that at least three, four, five or six suction zones (32.1, 32.2, 32.3, 32.3, 32.4, 32.5, 32.6) are provided in the machine direction (MD).Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Saugzonen (32.m) in mindestens drei, vier, fünf oder sechs Saugkammern (32.m.1, 32.m.2, 32.m.3, 32.m.3, 32.m.4, 32.m.5, 32.m.6) in Querrichtung (CD) unterteilt sind.Machine according to one of the preceding claims,characterized in that the at least two suction zones (32.m) are divided into at least three, four, five or six suction chambers (32.m.1, 32.m.2, 32.m.3, 32.m.3, 32.m.4, 32.m.5, 32.m.6) in the transverse direction (CD).Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,dadurch gekennzeichnet, dassdie nachfolgende Saugkammer (32.m+1.n) in Bezug auf die angrenzende, vorhergehende Saugkammer (32.m.n) um einen Versatz (33) versetzt ist und, dassein Versatz (33) von größer gleich 10%, insbesondere größer gleich 20%, vorzugsweise größer gleich 30%, einer Saugkammerbreite (32C) der vorhergehenden Saugkammer (32.m.n) vorgesehen ist und, dassder Versatz (33) zur nächstliegenden Saugkammerwand (35) in Querrichtung (CD) der vorhergehenden Saugkammer (32.m.n) bezogen ist.Machine according to one of the preceding claims,characterized in that the subsequent suction chamber (32.m+1.n) is offset by an offset (33) with respect to the adjacent, preceding suction chamber (32.mn) and that an offset (33) of greater than or equal to 10%, in particular greater than or equal to 20%, preferably greater than or equal to 30%, of a suction chamber width (32C) of the preceding suction chamber (32.mn) is provided and that the offset (33) is related to the nearest suction chamber wall (35) in the transverse direction (CD) of the preceding suction chamber (32.mn).Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,dadurch gekennzeichnet, dassmindestens eine weitere Saugzone (32.m), vorzugsweise mindestens eine erste Saugzone (32.1), vorgesehen ist und, dassdie mindestens eine weitere Saugzone (32.m), vorzugsweise die mindestens eine erste Saugzone (32.1), offen ausgeführt ist oder frei von einer Saugkammerverschlussvorrichtung (34) ist.Machine according to one of the preceding claims,characterized in that at least one further suction zone (32.m), preferably at least one first suction zone (32.1), is provided and that the at least one further suction zone (32.m), preferably the at least one first suction zone (32.1), is open or is free of a suction chamber closure device (34).Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,dadurch gekennzeichnet, dass die Saugvorrichtung (30) eine durch das Formierband (40) abgesaugte Luft und/oder abgesaugte Fasern der Rohstoffaufbereitungsanlage (2), vorzugsweise nach einer zweiten Zerfaserungsvorrichtung (223), wieder zuführen.Machine according to one of the preceding claims,characterized in that the suction device (30) feeds air and/or fibers sucked out by the forming belt (40) back to the raw material processing plant (2), preferably after a second defibration device (223).Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,dadurch gekennzeichnet, dass die Saugzonen (32.m) und/oder Saugkammern (32.m.n) unabhängig voneinander in ihrer Saugleistung regelbar sind.Machine according to one of the preceding claims,characterized in that the suction zones (32.m) and/or suction chambers (32.mn) can be regulated independently of one another in their suction power.Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine, vorzugsweise jede, Saugkammer (32.m.n) ein Saugkammerverschlussvorrichtung (34) umfasst.Machine according to one of the preceding claims,characterized in that at least one, preferably each, suction chamber (32.mn) comprises a suction chamber closure device (34).Maschine nachAnspruch 8,dadurch gekennzeichnet, dass die Saugkammerverschlussvorrichtung (34) als, eine drehbare Drosselklappe (34a), mindestens zwei drehbaren Lamelle (34b) oder ein perforiertes, verschiebbares Doppelelement (34c) weiter umfassend ein verschiebbares perforiertes Element und ein stehendes perforiertes Element (34c) ausgeführt ist.Machine after Claim 8 ,characterized in that the suction chamber closure device (34) is designed as a rotatable throttle valve (34a), at least two rotatable slats (34b) or a perforated, displaceable double element (34c) further comprising a displaceable perforated element and a stationary perforated element (34c).Maschine nachAnspruch 8,dadurch gekennzeichnet, dass die Saugkammerverschlussvorrichtung (34) eine sich über die gesamte Querrichtung (CD) erstreckende, verformbare Lippe (34d) ist, derart, dass die Saugkammern (32.m.n) in Querrichtung (CD) frei von Saugkammerwänden (35) in Querrichtung (CD), vorzugsweise virtuell, ausgebildet sind.Machine after Claim 8 ,characterized in that the suction chamber closure device (34) is a deformable lip (34d) extending over the entire transverse direction (CD), such that the suction chambers (32.mn) in the transverse direction (CD) are formed free of suction chamber walls (35) in the transverse direction (CD), preferably virtually.Maschine nachAnspruch 10,dadurch gekennzeichnet, dass die verformbare Lippe (34d) aus einem leicht verformbaren Kunststoff hergestellt ist.Machine after Claim 10 ,characterized in that the deformable lip (34d) is made of an easily deformable plastic.Maschine nachAnspruch 10,dadurch gekennzeichnet, dass die verformbare Lippe (34d) mindestens zwei in Querrichtung (CD) angeordnete Stellvorrichtungen (62) umfasst, so, dass die verformbare Lippe (34d) über die Querrichtung (CD) in Maschinenlaufrichtung (MD) verformbar ist.Machine after Claim 10 ,characterized in that the deformable lip (34d) comprises at least two adjusting devices (62) arranged in the transverse direction (CD), such that the deformable lip (34d) is deformable across the transverse direction (CD) in the machine direction (MD).Maschine nachAnspruch 8,dadurch gekennzeichnet, dass die Saugkammerverschlussvorrichtung (34) eine Minimalöffnung von kleiner 30%, insbesondere 20%, vorzugsweise 10%, und größer gleich 1% einer jeweiligen Saugkammerfläche (32.m.n) aufweist.Machine after Claim 8 ,characterized in that the suction chamber closure device (34) has a minimum opening of less than 30%, in particular 20%, preferably 10%, and greater than or equal to 1% of a respective suction chamber area (32.mn).Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,dadurch gekennzeichnet, dasseine Messvorrichtung (61), vorzugsweise eine berührungslose Messvorrichtung (61), zur Massenprofilmessung der Faserstoffbahn in CD- und/oder MD-Richtung nach der Trockenformiervorrichtung (4) vorgesehen ist, und, dassdie Saugkammern (32.m.n) in ihrer Saugleistung mindestens über ein Signal der Messvorrichtung (61) und ein Steuer- und Regelsystem (60) geregelt sind.Machine according to one of the preceding claims,characterized in that a measuring device (61), preferably a contactless measuring device (61), for measuring the mass profile of the fibrous web in the CD and/or MD direction is provided after the dry forming device (4), and that the suction chambers (32.mn) are regulated in their suction power at least via a signal from the measuring device (61) and a control and regulating system (60).Verfahren zur Herstellung einer Faserstoffbahn (309), vorzugsweise einer Tissue-, Papier- oder Kartonbahn oder einer Vliesstoffbahn, umfassendeine Rohstoffaufbereitungsanlage (2) zur wasserarmen Aufbereitung von zellstoffhaltigen Fasern (200), vorzugsweise Frischfaserzellstoff als Ballenware (200) und/oder Recyclingfasern (200, 50), zu Einzelfasern und/oder Faserbündeln (209); undeine Faserstoffbahnanlage (3) zum Trockenformieren der Faserstoffbahn (309), und, wobeidie Faserstoffbahnanlage (3) mindestens eine Trockenformiervorrichtung (4), mindestens ein Formierband (40) und mindestens eine Saugvorrichtung (30) umfasst, wobeidie Saugvorrichtung (30) auf einer gegenüberliegenden Seite des Formierbands (40) und der Trockenformiervorrichtung (4) angeordnet ist, derart, dass die aufbereiteten Einzelfasern und/oder Faserbündeln (209) durch die Trockenformiervorrichtung (4) und die Saugvorrichtung (30) auf dem Formierband (40) zu einem Fasergelege (300) formiert werden, und, wobeidie Saugvorrichtung (30) mindestens zwei Saugzonen (32.m, 32.m+1) in Maschinenlaufrichtung (MD) umfasst, welche hintereinander angeordnet sind und, wobeidie mindestens zwei Saugzonen (32.m, 32.m+1) in Maschinenlaufrichtung (MD) weiter in mindestens zwei Saugkammern (32.m.n) in Querrichtung (CD) unterteilt sind,dadurch gekennzeichnet, dassdie Saugkammern (32.m+1.n) einer in Maschinenlaufrichtung (MD) nachfolgenden Saugzone (32.m+1) in Querrichtung (CD) versetzt zu den Saugkammern (32.m.n) der in Maschinenlaufrichtung (MD) vorhergehenden Saugzone (32.m) angeordnet sind und die Massenverteilung in Querrichtung (CD) des Fasergeleges (300) geregelt wird.Method for producing a fibrous web (309), preferably a tissue, paper or cardboard web or a nonwoven web, comprising a raw material processing plant (2) for the low-water processing of cellulose-containing fibers (200), preferably fresh fiber pulp as bales (200) and/or recycled fibers (200, 50), into individual fibers and/or fiber bundles (209); and a fibrous web system (3) for dry-forming the fibrous web (309), and, wherein the fibrous web system (3) comprises at least one dry-forming device (4), at least one forming belt (40) and at least one suction device (30), wherein the suction device (30) is arranged on an opposite side of the forming belt (40) and the dry-forming device (4), such that the processed individual fibers and/or fiber bundles (209) are formed into a fiber fabric (300) by the dry-forming device (4) and the suction device (30) on the forming belt (40), and, wherein the suction device (30) comprises at least two suction zones (32.m, 32.m+1) in the machine direction (MD), which are arranged one behind the other, and, wherein the at least two suction zones (32.m, 32.m+1) in the machine direction (MD) are further divided into at least two suction chambers (32.mn) in the transverse direction (CD),characterized in that the suction chambers (32.m+1.n) of a suction zone (32.m+1) following in the machine direction (MD) are arranged offset in the transverse direction (CD) to the suction chambers (32.mn) of the suction zone (32.m) preceding in the machine direction (MD) and the mass distribution in the transverse direction (CD) of the fiber fabric (300) is regulated.

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