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Die Erfindung betrifft eine Einlassstauvorrichtung für Maschinen, die speziell für die Verarbei- tung von Fasersuspensionen ausgelegt sind, wie sie in der Papierherstellung verwendet werden, wobei Verdichtungsstaufilter und Zwillingswalzenpressen Beispiele für solche Maschinen sind
Einlassstauvorrichtungen dienen dazu, Verdichtungsstaufiltem und/oder Zwillingswalzenpressen eine Fasersuspension, auch Papierstoff genannt, zuzuführen, und haben die Aufgabe, eine gleichförmige Strömungsverteilung über die gesamte Länge der Maschine sicherzustellen Sie besitzen eine Dosieröffnung für die Verteilung der durchstromenden Suspension über die Blattbildungszone der zugehörigen Maschine, wobei die Verteilung durch das Vorhandensein einer Druckdifferenz von ungefähr 0,
35 bar zwischen der Einlasskammer der Einlassstauvorrichtung und der Blattbildungszone der Maschine erreicht wird. Es sind Steuermittel vorgesehen, um die Weite der Dosieröffnung in Abhangigkeit von der genannten Druckdifferenz zu verändern.
Zusätzlich entflocken Einlassstauvorrichtungen den Papierstoff, d. h die Fasersuspension Die Stoffdichte der zugeführten Suspension betragt etwa 2 bis 8 Prozent. Eine Fasersuspension mit einer solchen Stoffdichte bildet Flocken, d h. kleine sphänsche Agglomerationen Flocken sind beim Waschen der Fasersuspension aber unerwünscht, weil sie ein ungleichmässiges Vlies mit Strömungskanälen rund um die Flocken bilden und damit das Waschwasser kurzschliessen In einer Zwillingswalzenpresse werden die Flocken zu harten Knoten gepresst, die schwer aufzubrechen und aufzulösen sind Wenn sie unaufgelöst bleiben, zeigen sich diese harten Knoten im Papier als unerwünschte "Fischaugen" Die Dosieröffnung der Einlassstauvorrichtung wird periodisch erweitert, z.B.
jede halbe Stunde, um sie von möglicherweise in der Dosieroffnung angesammeltem Faserbrei oder groben Teilchen zu reinigen
Bei normalem Betneb beträgt die Weite der Dosieröffnung der Einlassstauvorrichtung ungefähr 5 bis 8 Millimeter Bei reduzierter Tonnage und bei kleineren Zylinderdurchmessern des Waschholländers wird die Öffnung noch kleiner gemacht. Die Flockengrösse beträgt ungefähr das Eineinhalbfache der Faserlänge der Fasersuspension Die durchschnittliche Faserlänge für Weichholz beträgt etwa 4 Millimeter Die Flockengrösse beträgt daher etwa 6 Millimeter im Durchmesser
Die Einlassstauvorrichtung verstopft sich nahezu augenblicklich (innerhalb von Sekunden), wenn die Dosieröffnung kleiner als die Flockengrosse ist.
Die erwähnten Steuermittel heben zwar die Verstopfung der Einlassstauvorrichtung durch Vergrössern der Dosieröffnung auf, jedoch vereitelt dies einen Hauptzweck der Vorrichtung, nämlich einen gleichförmigen Strom über die gesamte Lange der Maschine zu bewirken, und führt zu einer Verstopfung in der Blattbildungszone der zugehörigen Maschine. Dieses Problem verschärft sich noch bei kleineren Zylinderdurchmessern, wie in einer Zwillingswalzenpresse, weil es dort eine geringere Durchflussmenge pro Walzenlängeneinheit gibt, sowie auch bei verminderter Tonnage.
Versuche, dem entgegenzuwirken, haben die Verwendung einer geringeren Stoffdichte der Einspeisung bei reduzierter Tonnage beinhaltet, um die Durchflussmenge hoch zu halten, was aber zu einem grösseren Verlust von feinem Material durch die perfonerten Entwässerungsplatten und zu geringerer Wascheffizienz führt Bei einem langsam entwässernden Papierstoff ist die Durchflussmenge ebenfalls geringer, jedoch haben diese Papierstoffe üblicherweise auch eine kürzere Faserlänge und kleinere Flocken
Aus der US 5 104 011 A ist eine neuere Einlassstauvorrichtung mit einer langgestreckten Kammer bekannt, welche Kammer an einem ihrer entgegengesetzten Enden einen Einlass für den Zutntt von Fasersuspension in die Kammer besitzt und eine zwischen ihren Enden ausgebildete und sich in Längsrichtung erstreckende spaltförmige Dosieröffnung aufweist.
Dieser Dosieröffnung ist ein in der Kammer eingeschlossenes Steuerorgan zur Steuerung des Zutritts von Fasersuspension zur Dosieröffnung unmittelbar benachbart Dieses Steuerorgan ist ein im wesentlichen halbrunder drehbarer Stab, der durch hydraulische Mittel zwischen einer ersten Endstellung, die einen im wesentlichen ungehinderten Durchtritt von Fasersuspension durch die Dosieröffnung erlaubt, und einer zweiten Endstellung, in der die Dosieröffnung gesperrt ist, verdreht werden kann In dieser zweiten Endstellung, der sogenannten Entleerstellung, konnen Ansammlungen von Fasersuspension und grobe Teilchen durch einen am anderen Ende der Kammer vorgesehenen Auslass ausgespült werden
Obwohl diese bekannte Einlassstauvorrichtung gegenüber den früheren Einlassstauvorrichtungen und insbesondere jenen, bei welchen die Dosieröffnung selbst in ihrer Spaltweite veränderbar war,
einen gewissen Fortschritt darstellt, besteht auch hier noch, insbesondere bei Maschinen mit kleineren Zylinderdurchmessern und geringer Durchflussmenge,
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die Gefahr von Verstopfungen in der Blattbildungszone und eines ungleichformigen Suspensionsstromes über die gesamte Länge der Maschine Aufgabe der Erfindung ist, die oben aufgezeigten Nachteile des Standes der Technik zumindest weitgehend zu beheben
Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung aus von einer Einlassstauvorrichtung für eine Maschine zur Verarbeitung von Fasersuspension, umfassend eine langgestreckte Kammer mit einem an einem ihrer entgegengesetzten Enden vorgesehenen Einlass für den Zutntt der Suspension in die Kammer und einer zwischen ihren Enden ausgebildeten und sich in Längsrichtung der Kammer erstreckenden Dosieröffnung,
sowie ein in der Kammer eingeschlossenes und der Dosieröffnung unmittelbar benachbartes Steuerorgan in Form eines drehbaren Stabes zur Steuerung des Zutritts von Suspensionsstrom zur Dosieröffnung, und besteht darin, dass der im wesentlichen runde Stab eine Vielzahl von nebeneinanderliegenden Rillen zur relativen Anpassung des Zutritts von Suspensionsstrom zur Dosieröffnung sowie eine Vielzahl von flachen Stegen zur relativen Beschränkung des Zutritts von Suspensionsstrom zur Dosieröffnung aufweist.
Durch die nebeneinander angeordneten Rillen kann sichergestellt werden, dass der Zutritt zur Dosieröffnung bei allen Betriebsbedingungen grösser ist als der grösste Flockendurchmesser Dadurch wird der Gefahr von Verstopfungen in der Blattbildungszone der zugehöngen Maschine wirksam vorgebeugt und ein gleichförmiger Fasersuspensionsstrom über die gesamte Länge der Maschine erreicht. Kleinere Zylinderdurchmesser und verminderte Tonnage stellen damit keine besonderen Beschränkungen mehr dar und erfordern nicht mehr eine Verringerung der Stoffdichte und die Inkaufnahme der damit verbundenen Nachteile.
Gemäss weiteren Merkmalen der Erfindung befindet sich zwischen jedem Paar benachbarter Rillen ein Steg bzw. zwischen jedem Paar benachbarter Stege eine Rille.
Zweckmässig besitzt jede Rille eine sich vorzugsweise gleichmässig vermindernde Tiefe
In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der Stab, insbesondere im Hinblick auf seine einfache Herstellung, zwischen seinen beiden Enden eine flache Ausnehmung auf, wobei die Rillen in dem entlang einer Sehne des Kreisquerschnitts des Stabes verlaufenden Boden der flachen Ausnehmung ausgebildet sind.
Weiters hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Rillen im wesentlichen gleich beabstandet sind und die beiden äussersten Rillen eine grössere Tiefe und eine grössere Länge aufweisen als die jeweils nächste benachbarte Rille. Damit wird im Bereich der beiden Endwände der Blattbildungszone der zugehörigen Maschine eine verstärkte Strömung erreicht und damit der dort stattfindenden Flüssigkeitsreibung entgegenwirkt.
Ferner hat sich eine Ausbildung des Stabes als zweckmässig herausgestellt, bei der die Rillen im wesentlichen gleichen Mittenabstand aufweisen und die Stege eine Breite haben, die ungefähr dem halben Mittenabstand der Rillen entspricht
Nachstehend ist die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: Fig 1 eine Querschnittsdarstellung einer erfindungsgemässen Einlassstauvorrichtung, welche die Vorrichtung in normaler Betriebsstellung zeigt, Fig. 2 eine der Fig. 1 ähnliche Darstellung, die die Vornchtung in der Entleerstellung zeigt, Fig. 3 einen Axialquerschnitt entlang eines Abschnitts des stabförmigen Steuerorgans, und die Fig. 4 bis 8 alternative Konfigurationen der Rillen in dem stabförmigen Steuerorgan.
Wie in den Fig 1-3 gezeigt, enthält die erfindungsgemässe Einlassstauvorrichtung 10 eine langgestreckte Kammer 12, die an einem ihrer entgegengesetzten Enden einen Einlass für den Zutritt von Suspension in die Kammer aufweist und am anderen Ende einen Auslass haben kann, sowie eine spaltförmige Dosieröffnung 18, die in der Kammer 12 zwischen ihren Enden ausgebildet ist und sich in Längsrichtung der Kammer 12 erstreckt. In unmittelbarer Nachbarschaft der Dosieröffnung 18 ist in der Kammer 12 ein Steuerorgan in Form eines im wesentlichen runden Stabes 20 vorgesehen, der durch ein (nicht dargestelltes) hydraulisches oder ähnliches Mittel drehbar ist, um den Zutritt des Suspensionsstroms zur Öffnung 18 zu steuern.
Der Stab 20 hat zwischen seinen axialen Enden eine flache Ausnehmung 22, deren Boden entlang einer Sehne des Kreisquerschnitts des Stabes verläuft. Zusätzlich weist der Stab 20 eine Vielzahl von im wesentlichen gleich beabstandeten und im wesentlichen quer zur Stablängsnchtung verlaufenden Rillen 24 auf, wobei die Rillen 24 durch eine Vielzahl von flachen Stegen 26, die vom Boden der Ausnehmung 22 gebildet werden, getrennt sind. Die Rillen 24 weisen eine abnehmende Tiefe auf und haben die grösste Tiefe, wo sie sich zur Aussenfläche des Stabes 20 öffnen, und gehen an ihren anderen Enden glatt in die Ausnehmung 22 uber Wie bereits erwähnt sind die Rillen 24 im wesentlichen gleich beabstandet, wobei die die Rillen 24
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trennenden Stege 26 vorzugsweise eine Breite D1 aufweisen, die ungefähr dem halben Mittenabstand D der Rillen 24 entspricht.
Die Einlassstauvomchtung 10 bietet durch das Vorsehen der Rillen 24 einen minimalen Zutntt zur Dosieröffnung 18, der grösser als der grösste Flockendurchmesser der Fasersuspension unter allen Betriebsbedingungen ist. Anstelle eines gleichmässig breiten Zutritts zur Dosieröffnung, wie er bei der aus der US 5 104 011 A bekannten Einalssstauvorrichtung gegeben ist, bietet hier die Vorrichtung 10 aufgrund der Rillen 24 eine Vielzahl von grossen, individuellen Zutnttsöffnungen
Wie bereits erwähnt, sollte die Breite D1 der Stege 26 ungefähr dem halben Mittenabstand D der Rillen 24 entsprechen Je grösser die Stegbreite, desto grösser sollte daher die minimale Offnungsgrösse sein.
Die in Fig. 1 gezeigte Weite W der normalen Zutrittsöffnung ist ungefähr 10 bis 18 Millimeter, und wird wie bei der aus der US 5 104 011 A bekannten Vorrichtung durch den Differenzdruck zwi schen dem in der Kammer 12 vorhandenen Druck und dem in der Blattbildungszone der zugehörigen Maschine M herrschenden Druck variiert, wobei das hydraulische oder ähnliche Mittel den Stab 20 dreht, um die Weite W entsprechend einzustellen. Die Vorrichtung 10 kann natürlich auch weit geöffnet werden, wie in Fig. 2 gezeigt ist, um das Spülen zu ermöglichen
Die Blattbildungszone der zugehörigen Maschine M wird aufgrund der Flüssigkeitsreibung an den Endwänden eher an ihren beiden Enden verstopft.
Folglich ist es wünschenswert, an den beiden Enden des Stabes 20 tiefere Rillen 24a zu haben, um an den Enden eine verstärkte Strömung zu erhalten Eine dieser tieferen Rillen 24a ist in den Fig. 1 und 3 gezeigt
In den Fig 4 bis 8 sind verschiedene vorteilhafte Varianten für die Rillen des Stabes gezeigt.
So weisen z.B. gemäss den Fig. 4 bis 6 die Rillen 24b, 24c und 24d einen geradlinig begrenzten Querschnitt unterschiedlicher Grösse auf Gemäss den Fig. 7 und 8 haben die Rillen 24e und 24f schräge Wande, wobei es sich in Fig. 7 um V-formige Rillen 24e handelt, während die Rillen 24f in Fig. 8 wie die Rillen 24,24a nach Fig. 3 einen abgerundeten Rillengrund aufweisen.
Patentansprüche:
1. Einlassstauvornchtung für eine Maschine zur Verarbeitung von Fasersuspension, umfassend eine langgestreckte Kammer mit einem an einem ihrer entgegengesetzten
Enden vorgesehenen Einlass für den Zutritt der Suspension in die Kammer und einer zwischen ihren Enden ausgebildeten und sich in Längsrichtung der Kammer erstreckenden Dosieröffnung, sowie ein in der Kammer eingeschlossenes und der
Dosieröffnung unmittelbar benachbartes Steuerorgan in Form eines drehbaren Stabes zur
Steuerung des Zutritts von Suspensionsstrom zur Dosieröffnung, dadurch gekennzeichnet, dass der im wesentlichen runde Stab (20) eine Vielzahl von nebeneinanderliegenden Rillen (24,24a;
24b, 24c, 24d, 24e, 24f) zur relativen Anpassung des Zutritts von
Suspensionsstrom zur Dosieröffnung (18) sowie eine Vielzahl von flachen Stegen (26) zur relativen Beschränkung des Zutntts von Suspensionsstrom zur Dosieröffnung (18) aufweist.