AT393143B - Stoffauflauf fuer eine papiermaschine - Google Patents

Description

AT 393 143 B

Die Erfindung betrifft einen Stoffauflauf für eine Papiermaschine mit einer an eine Zufiihrleitung für eine Stoffsuspension angeschlossenen Verteileinrichtung und einem an diese in Strömungsrichtung der Stoffsuspension anschließenden Düsenkanal, welcher zwischen zwei über eine vorbestimmte Arbeitsbreite sich erstreckenden Lippen ausgebildet ist, die einen zur Bildung eines flächigen Stoffstrahls bestimmten Austrittsspalt begrenzen, wobei mindestens eine der beiden Lippen mit der Verteileinrichtung beweglich verbunden und mit ein»: Verstelleinrichtung gekoppelt ist, üb»1 welche der stromäbwärtige Endabschnitt dieser Lippe im Sinne einer Einstellung seines Abstandes von der gegenüberliegenden Lippe verstellbar und feststellbar ist, wobei die verstellbare Lippe zwei in Strömungsrichtung hintereinander angeordnete, je in einem Längenabschnitt des Düsenkanales über die Arbeitsbreite sich erstreckende Lippenteile aufweist, welche miteinander beweglich gekoppelt sind, mindestens ein»- dieser Lippenteile im Sinne einer Veränderung des Querschnittsverlaufes des Düsenkanales relativ zur Verteileinrichtung und zu dem benachbarten Lippenteil der gleichen Lippe gegen die gegenüberliegende Lippe und von dieser weg einstellbar ist und die der verstellbaren Lippe gegenüberliegende Lippe feststehend angeordnet ist.

Bei einem bekannten Stoff auflauf der genannten Art ist der Düsenkanal durch eine mit der Verteileinrichtung feststehend verbundene untere Lippe und eine relativ zur unteren Lippe verstellbar und feststellbar angeordnete obere Lippe begrenzt, welche im wesentlichen über die ganze in Strömungsrichtung der Stoffsuspension gemessene Länge des Düsenkanals einteilig ausgebildet und im Bereich der Verteilungseinrichtung schwenkbar angelenkt ist (DE-PS 27 36 644). Am stromabwärtigen Ende der oberen Lippe ist eine Vorlippe angelenkt, welche die außerhalb des Düsenkanals liegende Formierzone der Papiermaschine überdeckt Bei dieser bekannten Vorrichtung ist die bewegliche obere Lippe über ihre Verstelleinrichtung als Ganzes um ihre stromaufwärtige Schwenkachse verschwenkbar, wobei die jeweilige Stellung des stromabwärtigen Endes dieser oberen Lippe bezüglich der unteren Lippe jeweils die Höhe des Austrittsspaltes bestimmt. Dabei ist der in Strömungsrichtung der Stoffsuspension betrachtete Querschnittsverlauf des Düsenkanales, bei gegeben»: Höhe des Austrittsspaltes, durch die einmal gewählte Einbaulage der beiden Lippen im wesentlichen unveränderlich. Dies kann bei Papiermaschinen, welche etwa mit wechselndem Stoffeinsatz betrieben werden sollen, insofern zu Schwierigkeiten führen, als der für die Verarbeitung ein»’ bestimmten Faserstoffqualität - z. B. ein» Suspension von kurzfaserigem Material - optimierte Düsenkanal im allgemeinen für die Verarbeitung einer anderen Faseistoffqualität - z. B. einer Suspension von langfas»igem Material - nicht oder nur unzureichend geeignet ist. Um optimale Betriebsbedingungen zu erzielen, müssen somit Form und Größe des Düsenkanales den je nach Stoffart vorzugebenden, unterschiedlichen Strömungsgeschwindigkeiten, Beschleunigungsverhältnissen zur Faserorientierung und/oder unterschiedlichen V»weilzeiten der Stoffsuspension im Düsenkanal angepaßt w»den. Bei bisherigen Stoffaufläufen mit im wesentlichen unveränd»licher Geometrie des Düsenkanals erfordert eine derartige Anpassung relativ aufwendige Umbauarbeiten mit entsprechend großen Stillstandszeiten der Papiermaschine.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ehren in dieser Hinsicht verbess»ten Stoffauflauf zu schaffen, welcher mit geringem baulichem und zeitlichem Aufwand, innerhalb der durch die Gesamtanordnung und die Abmessungen der Papiermaschine gegeben»i Grenzen, eine freie Anpassung von Form und/oder Volumen des Düsenkanals an unterschiedliche Produktions- und Strömungsverhältnisse gestattet

Diese Aufgabe wird bei dem eingangs näher bezeichneten Stoffauflauf erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Verteileinrichtung mit dies» feststehenden Lippe beweglich verbunden ist und d» stromaufwärtige Abschnitt der verstellbaren Lippe durch die Bewegung der Verteileinrichtung gegenüber der feststehenden Lippe verschwenkbar ist

Durch die Unterteilung d» verstellbaren Lippe in relativ zueinander sowie zu der gegenütrerliegenden Lippe und der Verteileinrichtung einstellbare Lippenteile ist jeweils eine Verengung oder Erweiterung des Düsenkanales erreichbar und damit eine weitgehend freie Anpassung des Querschnittsverlaufes und/oder des Volumens des Düsenkanales an unterschiedliche Betriebsbedingungen, ohne z. B. die Stellung des stromabwärtigen Endabschnittes der verstellbaren Lippe bezüglich der gegenüberliegenden Lippe zu v»ändem. Somit wird eine gegebenenfalls bestehende Einstellung der Höhe und/oder der entsprechend dem jeweiligen Maschinentyp festgelegten Geometrie und Position des Austrittsspaltes bezüglich der vorbestimmten Auftreffstelle des Stoffstrahls nicht beeinträchtigt Der erfindungsgemäiß ausgebildete Stoffauflauf kann jederzeit während des Betriebes kurzfristig an unterschiedliche Produkt- und Produktionserfordernisse, insbesondere an unterschiedliche Durchsatzmengen der zu v»arbeitenden Stoffsuspension, angepaßt werden, indem z. B. durch V»kleinerung des Düsenvolumens, etwa bei einer Umstellung auf einen Betrieb mit geringerem Stoffdurchsatz, die durchschnittliche Strömungsgeschwindigkeit im Düsenkanal annähernd konstant gehalten wird; bei konstanter Durchsatzmenge wird die Verweilzeit d» Stoffsuspension im Düsenkanal entsprechend verringert bzw. durch die Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit der Stoffsuspension eine entsprechend verstärkte Turbulenz der Stoffströmung erzielt. Dadurch wird auch bei kurzfristig vorzunehmenden Änderungen des Produkt- und Produktionsprogrammes eine Wiederausflockung der suspendierten Stoffasem im Düsenkanal verhindert und damit innerhalb der durch die Konstruktion des Stoffauflaufs gegebenen Grenzen eine konstante Faserformation und eine konstante Papierqualität gewährleistet. Insbesondere kann durch die bewegliche Verbindung der Verteileinrichtung mit der feststehenden Lippe die relative Stellung der einander gegenüberliegenden Lippen rasch und auf besonders einfache Weise beeinflußt w»den. Entsprechend kann die Verteileinrichtung z. B. zwischen -2-

AT 393 143 B einer ersten Stellung, in der sie von der Stoffsuspension im wesentlichen parallel zur feststehenden Lippe durchströmt wird, und einer zweiten Stellung verstellt werden, in der sie z. B. in einem solchen stumpfen Winkel zur feststehenden Lippe durchströmt wird, daß die beiden an die Verteileinrichtung anschließenden, einander gegenüberliegenden Lippen vom Austrittsquerschnitt der Verteileinrichtung im wesentlichen zueinander parallel zum Austrittsspalt verlaufen. Diese Ausführung ermöglicht einen Betrieb mit niedrigen Strahlgeschwindigkeiten und entsprechend geringen Produktionsgeschwindigkeiten, da die durch die Bauhöhe des Düsenkanales gegebene, für die Austrittsgeschwindigkeit des Stoffstrahls wirksame Höhe der Flüssigkeitssäule auf ein Minimum, z. B. auf die Höhe des Austrittsspaltes, verringert und damit eine reine Schlitzströmung im Düsenkanal erzeugt worden kann.

Aus der GB-PS 1423 874 sind diverse Stoffauflauf-Varianten bekannt, bei denen der sogenannte Coanda-Effekt zur Strömungsbeschleunigung im Austrittsspalt dienen soll. Zur Ausnutzung dieser hydraulischen Effekte ist der Düsenraum des Stoffauflaufes durch recht aufwendige Maßnahmen in seiner Form einstellbar. Diese Maßnahmen haben allerdings sehr wenig mit dem Gegenstand der vorliegenden Erfindung zu tun, weder von der Zielsetzung, noch von der Lösung. Die Zielsetzung der vorliegenden Erfindung ist, die Anpassung von Form und/oder Volumen des Düsenkanales an unterschiedliche Produktions- und Strömungsgeschwindigkeiten zu gestatten. Dabei steht das Problem im Vordergrund, die Veränderungen von Strömungsgeschwindigkeit und Verweilzeit auch bei schwankenden Stoffstrommengen in den gewünschten engen Grenzen halten zu müssen. Wesentlich ist auch, daß die Anpassung mit einfachen Mitteln geschehen kann. Diese Zielsetzung ist der genannten GB-PS 1423 874 fremd und daher weicht auch deren Lösung von jener der vorliegenden Erfindung ab.

Die GB-PS 697 321 zeigt einen Lochwalzen-Stoffauflauf älterer Bauart, bei dem sich die Form des Düsenraumes anders als beim Gegenstand der vorliegenden Erfindung durch Schwenken der geteilten Oberlippe verändern läßt. Die obere verstellbare Lippe ist an einer Düsen-Oberwand schwenkbar angelenkt, welche in Strömungsrichtung verschiebbar mit der Verteileinrichtung verbunden ist. Bei dieser bekannten Vorrichtung ist der stromaufwärts gelegene Teil der beweglichen oberen Lippe über eine Verstelleinrichtung um die stromaufwärtige Schwenkachse verschwenkbar. Die Lippe weist weiterhin eine Teilung quer zur Strömungsrichtung auf. Die jeweilige Stellung des stromabwärtigen Endes des stromabwärtigen Teiles dieser oberen Lippe bezüglich der unteren Lippe bestimmt die Höhe des Austrittsspaltes. Dabei ist der in Strömungsrichtung der Stoffsuspension betrachtete Querschnittsverlauf des Düsenkanals, bei gegebener Höhe des Austrittsspaltes, durch die einmal gewählte Zuordnung von Verteileinrichtung und Düsenkanal nur noch wenig veränderlich. Zwar ist die Düsen-Oberwand mit der Verteileinrichtung verschiebbar verbunden, jedoch kann auch eine solche Verschiebung in der Regel nicht alle gewünschten Formen des Düsenraumes erzeugen. Dies wiederum kann bei Papiermaschinen, welche etwa mit wechselndem Stoffeinsatz und unterschiedlichen Stoffdichten betrieben werden sollen, insofern zu Schwierigkeiten führen, als der für die Verarbeitung einer bestimmten Faserstoffqualität - z. B. einer Suspension von kurzfaserigem Material - optimierte Düsenkanal im allgemeinen für die Verarbeitung einer anderen Faserstoffqualität mit einer anderen Stoffdichte - z. B. einer Suspension von langfaserigem Material - nicht oder nur unzureichend geeignet ist. Um optimale Betriebsbedingungen zu erzielen, müssen somit Form und Größe des Düsenkanals den je nach Stoffart vorzugebenden, unterschiedlichen Strömungsgeschwindigkeiten, Beschleunigungsverhältnissen zur Faserorientierung und/oder unterschiedlichen Verweilzeiten der Stoffsuspension im Düsenkanal angepaßt werden. Mit diesem bekannten Stoffauflauf sind die Probleme nicht befriedigend lösbar, da sich hiermit nicht ohne weiteres der für eine optimale Strömungsführung und einen optimalen Strömungszustand erforderliche Querschnittsverlauf einstellen läßt

Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert. In dieser zeigt die einzige Figur einen erfindungsgemäß ausgebildeten Stoffauflauf einer teilweise dargestellten Papiermaschine in einem Teilschnitt.

Der in der Figur dargestellte Stoffauflauf (36) enthält eine an eine Zuführleitung (2) für eine Stoffsuspension angeschlossene Verteileinrichtung (3) und einen an diese anschließenden Düsenkanal (4), welcher zu einem Austrittsspalt (5) konvergiert, der senkrecht zur Zeichenebene über eine gegebene Arbeitsbreite verläuft und der zur Bildung eines flächigen Stoffstrahles bestimmt ist. Der Düsenkanal (4) ist mit dem Austrittsspalt (5) gegen ein in der Figur teilweise dargestelltes endloses Langsieb (6) gerichtet, welches über eine Brustwalze (7) und anschließend durch einen Entwässerungsbereich (8) und weitere, nicht dargestellte Arbeitsbereiche einer Langsieb-Papiermaschine geführt ist.

Die Verteileinrichtung (3) enthält einen Verteilblock (10), in welchem Kanäle (12) angeordnet sind, die in den Düsenkanal (4) münden. Der Düsenkanal (4) ist durch eine bezüglich des Langsiebes (6) feststehend angeordnete untere Lippe (37) und eine relativ zu dieser bewegliche obere Lippe (38) begrenzt Die untere Lippe (37) ist gemäß der Figur einteilig ausgebildet; die obere Lippe (38) ist in zwei in Strömungsrichtung (Pfeil (11)) aufeinander folgende Lippenteile (40 und 20) unterteilt und mit einer Verstelleinrichtung (22) gekoppelt, welche, wie an sich bekannt, mit nicht dargestellten Tragteilen der Papiermaschine verbunden ist und durch welche die obere Lippe (38) bzw. der Lippenteil (20) bezüglich der Verteileinrichtung (3) und der unteren Lippe (37) verstellbar und feststellbar gehalten ist. Der stromabwärtig letzte Lippenteil (20) ist am Lippenteil (40) schwenkbar angelenkt. Am freien Ende des Lippenteils (20) kann in an sich bekannter Weise eine verstellbare Blende (25) zur Feineinstellung der Höhe des Austrittsspaltes (5) angebracht sein. -3-

Claims (1)

1. AT 393 143 B Der in der Figur dargestellte Stoffauflauf (36) enthält somit eine mit der Verteileinrichtung (3) schwenkbar verbundene untere Lippe (37) und eine obere Lippe (38), welche einen mit dem stromabwärts letzten Lippenteil (20) schwenkbar verbundenen Lippenteil (40) aufweist, der mit der Verteileinrichtung (3) in Strömungsrichtung (11) der Stoffsuspension verschiebbar verbunden ist. Die untere Lippe (37) ist auf einem Träger (41) der Papiermaschine feststehend angeordnet. Entsprechend der Darstellung in der Figur kann die ganze Zufiihieinrichtung (3) an der unteren Lippe (37) um eine Achse (42) schwenkbar angelenkt sein und demnach zwischen der mit vollen Linien gezeichneten Stellung, in welcher die Achsen der Kanäle (12) in einem stumpfen Winkel zur Innenfläche der unteren Lippe (37) stehen, und einer strichpunktiert gezeichneten Stellung (31) verstellt werden, in welcher die Achsen der Kanäle (12) annähernd parallel zur Innenwand der unteren Lippe (37) verlaufen. Entsprechend ist der am Lippenteil (20) angelenkte Lippenteil (40) zwischen der gezeichneten Stellung, in welcher seine Innenfläche annähernd parallel zur Innenfläche der unteren Lippe (37) verläuft, und einer strichpunktiert gezeichneten Stellung (40') verstellbar, in welcher der Lippenteil (40) mit der Lippe (37) gegen den Austrittsspalt (5) hin konvergiert Bei entsprechendem Neigungswinkel der Verteileinrichtung (3) zur Innenwand der unteren Lippe (37) kann der Abstand zwischen den Lippen (37 und 38) auf ein Minimum, z. B. auf die Höhe des Austrittsspaltes (5), verringert werden. Dadurch kann sich im Düsenkanal (4) eine Schlitzströmung ausbilden, welche - aufgrund der auf ein Minimum reduzierten Höhe der wirksamen Flüssigkeitssäule - einen Betrieb mit besonders geringer Austrittsgeschwindigkeit des Stoffstrahls bzw. mit einer entsprechend geringen Produktionsgeschwindigkeit der Papiermaschine ermöglicht. PATENTANSPRUCH Stoffauflauf für eine Papiermaschine mit einer an eine Zuführleitung für eine Stoffsuspension angeschlossenen Verteileinrichtung und einem an diese in Strömungsrichtung der Stoffsuspension anschließenden Düsenkanal, welcher zwischen zwei über eine vorhestimmte Arbeitsbreite sich erstreckenden Lippen ausgebildet ist, die einen zur Bildung eines flächigen Stoffstrahls bestimmten Austrittsspalt begrenzen, wobei mindestens eine der beiden Lippen mit der Verteileinrichtung beweglich verbunden und mit ein«* Verstelleinrichtung gekoppelt ist, über welche der stromabwärtige Endabschnitt dieser Lippe im Sinne einer Einstellung seines Abstandes von der gegenüberliegenden Lippe verstellbar und feststellbar ist, wobei die verstellbare Lippe zwei in Strömungsrichtung hintereinander angeordnete, je in einem Längenabschnitt des Düsenkanales Ober die Arbeitsbreite sich erstreckende Lippenteile auf weist, welche miteinander beweglich gekoppelt sind, mindestens einer dieser Lippenteile im Sinne einer Veränderung des Querschnittsverlaufes des Düsenkanales relativ zur Verteileinrichtung und zu dem benachbarten Lippenteil der gleichen Lippe gegen die gegenüberliegende Lippe und von dieser weg einstellbar ist und die der verstellbaren Lippe gegenüberliegende Lippe feststehend angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteileinrichtung (3) mit dieser feststehenden Lippe (37) beweglich verbunden ist und der stromaufwärtige Abschnitt der verstellbaren Lippe (38) durch die Bewegung der Verteileinrichtung (3) gegenüber da- feststehenden Lippe (37) verschwenkbar ist Hiezu 1 Blatt Zeichnung -4-