AT391719B

AT391719B - Stoffauflauf-vorrichtung

Info

Publication number: AT391719B
Application number: AT344987A
Authority: AT
Original assignee: Escher Wyss Gmbh
Priority date: 1987-02-23
Filing date: 1987-12-30
Publication date: 1990-11-26
Also published as: FI880290A0; SE8800607D0; GB8803306D0; GB2201173B; SE8800607A0; DE3715329A1; ATA344987A; GB2201173A; CH671418A5; FI880290A

Description

Nr. 391 719

Die Erfindung betrifft eine Stoffauflauf-Vorrichtung für eine Papiermaschine mit einem von einer Faserstoff-Suspension durchströmten Verteiler, dessen Querschnitt sich in Strömungsrichtung der Faserstoff-Suspension verkleinert, bei dem das eine Ende mit dem größeren Querschnitt an eine Faserstoff-Zuführleitung und das andere Ende mit dem kleineren Querschnitt an eine mit einer Durchfluß-Steuereinrichtung versehene Rückführleitung 5 und dessen Längsseite an eine Führungsvorrichtung zur Verteilung der Suspension aus dem Verteiler in einen Düsenraum angeschlossen ist, der mit einem Auslaufspalt zur Verteilung der Suspension über eine bestimmte Bahnbreite auf die Siebpartie der Papiermaschine versehen ist.

Solche Stoffauflauf-Vorrichtungen sind beispielsweise aus CH 601 049 (= US 4 087 321) bekannt. Sie dienen dazu, eine vorbereitete Faserstoff-Suspension einer Papiermaschine zuzuführen und über deren gesamte 10 Bahnbreite möglichst gleichmäßig zu verteilen.

In DE 34 39 051 und DE 35 14 554 ist vorgeschlagen, zur Erzeugung einer über die gesamte Bahnbreite gleichmäßigen Papierbahn den hydrostatischen Druck der Suspension im Verteiler entlang dessen Längsseite dadurch konstant zu halten, daß der hydrostatische Druck im Verteiler an mehreren Stellen in Richtung der Längsseite des Verteilers gemessen wird und an eine Längsseite des Verteilers mehrere mit steuerbaren Ventilen 15 versehene Abzweigleitungen vorgesehen sind, wobei mittels einer von den Meßeinrichtungen angesteuerten Regeleinrichtung der Durchfluß der Rückführleitung und der Abzweigleitungen so gesteuert wird, daß entlang des Verteilers ein gleichmäßiger hydrostatischer Druck herrscht Eine analoge Wirkung soll nach DE 34 41 612 dadurch erreicht werden, daß eine Wand des Verteilers an mehreren Einstellpunkten verstellbar ist, so daß sich der Querschnittsverlauf des Verteilers in Strömungsrichtung der Suspension und damit der hydrostatische Druck im 20 Verteiler verändern läßt

Die genannten Steuer- und Regelmaßnahmen genügen jedoch nicht in allen Fällen, um eine Gleichmäßigkeit aller Qualitätsmerkmale der erzeugten Papierbahn über die gesamte Bahnbreite zu erreichen. Insbesondere ergab sich trotz Einhaltung eines konstanten hydrostatischen Druckes im gesamten Verteilerraum eine Asymmetrie der erzeugten Papierbahn, d. h. in der erzeugten Papierbahn sind z. B. die Fasern über die Bahnbreite gesehen 25 ungleichmäßig in Maschinenlaufrichtung orientiert. Auch andere von den Ausströmbedingungen aus dem Stoffauflauf geprägten Qualitätsmerkmale zeigen trotz konstanten Drucks über die Verteilerlänge Ungleichmäßigkeiten.

Die Erfindung setzt sich die Aufgabe, die oben genannten Nachteile des Standes der Technik zu beseitigen und eine Stoffauflauf-Vorrichtung der eingangs bezeichnten Art zu schaffen, mit welcher sich eine gleichmäßigere 30 Papierbahn über die gesamte Bahnbreite herstellen läßt.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß eine Vorrichtung vorhanden ist, mit der an wenigstens zwei Stellen quer zur Strömungsrichtung der Suspension die örtliche Ausströmgeschwindigkeit oder die Geschwindigkeitsdifferenz der Faserstoff-Suspension aus dem Spalt direkt oder indirekt gemessen werden kann und daß dieses Meß-Signal einer Regeleinrichtung zugeführt wird, welche die Durchfluß-Steuereinrichtung in 35 Abhängigkeit vom gemessenen Geschwindigkeitsunterschied auf einen vorgegebenen Wert steuert

Wie allgemein bekannt kann die Messung der Geschwindigkeit direkt oder indirekt erfolgen durch Messung des Druckes und eine geeignete Umrechnung, z. B. nach Bemoulli. Mit Vorteil kann der Druck an wenigstens zwei Stellen über die Bahnbreite bestimmt und die Druckdifferenz gebildet werden, die als Steuergröße für die Regeleinrichtung dient 40 Vorzugsweise kann der hydrostatische Druck im Düsenraum gemessen werden, oder aber der Gesamtdruck am

Austrittsspalt des Düsenraumes mit einem geeigneten Strömungsmeßgerät

Durch Messung des Druckes im Düsenraum anstatt der üblichen Druckmessung im Verteiler läßt sich überraschenderweise eine bessere Gleichmäßigkeit der aus dem Auslaufspalt des Düsenraumes austretenden Faserstoff-Suspension über die Breite der Papiermaschine erreichen. 45 Die Erfindung wird anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert

Figur 1 zeigt eine Seitenansicht einer Stoffauflauf-Vorrichtung mit einer ersten Druckfühler-Anordnung. Figur 2 zeigt eine zweite Druckfühler-Anordnung. Figur 3 zeigt eine dritte Druckfühler-Anardnung.

Die in Figur 1 dargestellte Stoffauflauf-Vorrichtung weist einen Verteiler (1) auf, der aus einer Zuführleitung (2), einem konischen Teil (3) mit sich in Strömungsrichtung (S) verkleinerndem Querschnitt und einer 50 Rückführleitung (4) besteht. An eine Längsseite des konischen Teiles (3) des Verteilers (1) ist eine Führungsvorrichtung (5) für die Stoffflüssigkeit angeschlossen, welche eine Vielzahl von Kanälen (6) aufweist. Die Kanäle (6) können, wie beispielsweise in US 3 725197 beschrieben, stufenarüg ausgeweitet oder in anderer geeigneter Weise ausgebildet sein. Die Kanäle (6) der Führungsvorrichtung (5) münden in einen Düsenraum (7), der zwei Lippen (8), welche einen Austrittsspalt für die Faserstoff-Suspension bilden, sowie zwei 55 Seitenteile (9) aufweist. Meistens kann wenigstens eine der Lippen (8) verstellbar sein.

Im Inneren des Düsenraumes (7) ist an wenigstens zwei Stellen über die Bahnbreite gesehen, beispielsweise an den Seitenwänden oder in deren Nähe, je ein Druckfühler (10) vorgesehen. Diese können beispielsweise als piezoelektrische Druckaufnehmer ausgebildet sein oder als Membran-Druckfühler.

Die druckaufnehmende Fläche der Druckfühler (10) kann mit Vorteil in Strömungsrichtung der Suspension 60 orientiert sein, so daß diese Druckfühler den hydrostatischen Anteil des Druckes der Suspension registrieren.

Die beiden Druckfühler (10) sind an jeweils einen Eingang einer Regeleinrichtung (11) angeschlossen, deren Ausgang eine Durchflußsteuereinrichtung (12) der Rückführleitung in Abhängigkeit von der gemessenen -2-

Claims

Nr. 391 719 Druckdifferenz der beiden Druckfühler (10) steuert. Die Regeleinrichtung (11) kann an ihrem Eingang einen Differenzbildner, z. B. einen Differenzverstärker aufweisen, welcher bei Ausbildung der Druckfühler (10) als piezo-elektrische Aufnehmer zweckmäßigerweise als Ladungsverstärker ausgebildet ist. Die Regelung des Durchflusses der Rückführleitung (4) mittels der Durchfluß-Steuereinrichtung (12) erfolgt nun in der Weise, daß die von den beiden Druckfühlem (10) gemessene Druckdifferenz an den beiden Seitenteilen (9) des Düsenraumes (7) etwa Null ist, oder einen vorgegebenen Wert auf weist. Auf diese Weise ist es möglich, auch in Fällen, bei denen im Verteiler aus verschiedenen Gründen Druckdifferenzen vorhanden sind, im Düsenraum (7) optimale Ausströmbedingungen der Faserstoff-Suspension und damit eine gleichmäßigere Qualität der erzeugten Papierbahn über die Breite zu erreichen. Statt zweier oder mehrerer über die Bahnbreite verteüter Druckfühler (10) in einer Differenzschaltung kann auch an einer geeigneten Stelle des Düsenraumes ein geeigneter Differenzdnickfühler vorgesehen sein, der direkt die gemessene Druckdifferenz oder den Druckgradienten entlang der Bahnbreite bestimmt und an die Regeleinrichtung weitergibt. Statt Druckfühlem zur Messung des hydrostatischen Druckes der strömenden Suspension können auch Staudrackmeßeinrichtungen verwendet werden, welche den Gesamtdruck, inklusive den hydrodynamischen Anteil, bestimmen. Figur 2 zeigt eine einfache Ausführung, bei der im Düsenraum (7) an beiden Seiten je ein Staurohr (13) vorgesehen ist, das an eine gemeinsame Differenzdmckmeßeinrichtung (14) angeschlossen ist, welche die Durchfluß-Steuereinrichtung (12) ansteuert. Figur 3 zeigt eine Anordnung, bei der je ein Staurohr (15) direkt vor dem Austrittsspalt (8) vorgesehen ist. Jedes Staurohr ist mit einem Wandler (16) verbunden, der die gemeinsame Regeleinrichtung ansteuert. Anstatt von Staurohren können hierbei auch berührungsfrei arbeitende Strahlgeschwindigkeitsmeßeinrichtungen verwendet werden, welche die Strahlgeschwindigkeit über die Bahnbreite bestimmen, die mit Λ dem hydrodynamischen Druck gemäß der Formel p = dv /2 zusammenhängt (p = Dmck, d = Dichte, v = Geschwindigkeit), d. h. erforderlichenfalls auch einen dem Dmck äquivalenten Meßwert liefert. Diese Strahlgeschwindigkeitsmeßeinrichtungen können z. B. völlig berühmngsfrei und ohne jede Beeinflussung der Strömung mittels LASER-Technik arbeiten. PATENTANSPRÜCHE 1. Stoffauflauf-Vorrichtung für eine Papiermaschine mit einem von einer Faserstoff-Suspension durchströmten Verteiler, dessen Querschnitt sich in Stiömungsrichtung der Faserstoff-Suspension verkleinert, bei dem das eine Ende mit dem größeren Querschnitt an eine Faserstoff-Zuführleitung, und das andere Ende mit dem kleineren Querschnitt an eine mit einer Durchfluß-Steuereinrichtung versehene Rückführleitung, und dessen Längsseite an eine Führungsvorrichtung zur Verteilung der Suspension aus dem Verteiler in einen Düsenraum angeschlossen ist, der mit einem Auslaufspalt zur Verteilung der Suspension über eine bestimmte Bahnbreite auf die Siebpartie der Papiermaschine versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung vorhanden ist, mit der an wenigstens zwei Stellen quer zur Strömungsrichtung der Suspension die örtliche Ausströmgeschwindigkeit oder die Geschwindigkeitsdifferenz der Faserstoff-Suspension aus dem Spalt direkt oder indirekt gemessen werden kann und daß dieses Meß-Signal einer Regeleinrichtung (11) zugeführt wird, welche die Durchfluß-Steuereinrichtung (12) in Abhängigkeit vom gemessenen Geschwindigkeitsunterschied auf einen vorgegebenen Wert steuert.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an wenigstens zwei Stellen des Düsenraumes (7) Druckfühler (10, 13, 15) vorgesehen sind, die mit einem Differenzbildner verbunden sind, der die Regeleinrichtung (11) ansteuert.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Differenzdruckmeßeinrichtung (14) vorgesehen ist, dessen Ausgangssignal die Regeleinrichtung (11) ansteuert.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfühler (10) als piezo-elektrische Druckaufhehmer ausgebildet sind.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfühler (10) eine druckaufnehmende Fläche besitzen, welche in Strömungsrichtung der Faserstoff-Suspension orientiert ist. -3- Nr. 391 719
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinrichtung (11) einen Differenz-Verstärker auf weist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfühler als Membran-Druckmeßeinrichtungen ausgebildet sind.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfühler (13,15) als Staudruckmeßeinrichtungen ausgebildet sind, die im Düsenraum (7) oder an dessen Austrittsspalt (8) angeordnet sind.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfühler als berührungsfreie Strahlgeschwindigkeitsmeßeinrichtungen ausgebildet sind.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlgeschwindigkeitsmeßeinrichtungen einen LASER aufweisen. Hiezu 1 Blatt Zeichnung -4-