DE102004055919A1

DE102004055919A1 - Stoffauflauf

Info

Publication number: DE102004055919A1
Application number: DE200410055919
Authority: DE
Inventors: Konstantin Fenkl; Wolfgang Ruf; Hans Loser; Uli Dürr; Jens Haessner; Klaus Lehleiter; Ole Hansen; Karl Bunz; Simon Juhas
Original assignee: Voith Paper Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2004-11-19
Filing date: 2004-11-19
Publication date: 2006-05-24
Also published as: EP1659213A3; EP1659213A2

Abstract

Ein Stoffauflauf einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere Papier-, Karton- oder Tissuebahn, umfasst einen Mischer zum Mischen wenigstens zweier Teilströme unterschiedlicher Konsistenz, einen Turbulenzerzeuger und eine Düse. Der Mischer umfasst wenigstens einen Kanal, dessen Wände zumindest teilweise strukturiert sind.

Description

Die Erfindung betrifft einen Stoffauflauf einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere Papier-, Karton- oder Tissuebahn, mit einem Mischer zum Mischen wenigstens zweier Teilströme unterschiedlicher Konsistenz, einem Turbulenzerzeuger und einer Düse.

Ein Stoffauflauf dieser Art ist beispielsweise aus der EP 0 985 762 A1 bekannt. Hierbei handelt es sich um einen Verdünnungswasserstoffauflauf, bei dem zwei Teilströme Q_H, Q_L, höherer bzw. geringerer Konsistenz in einem Mischer gemischt und einem Zwischenkanal zugeführt werden, dem ein Turbulenzerzeuger und eine Düse folgen. Der Kanal für den Mischstrom kann in z-Richtung aufgeteilt sein.

Dieser bekannte Stoffauflauf weist eine Reihe von Nachteilen auf. So ist die Konzentrationsverteilung in z-Richtung unzureichend, da eine Aufteilung des Mischstromes in drei Einzelströme erfolgt. Eine Vermischung in z-Richtung wird vermieden. Eine gleichmäßige Verteilung des Verdünnungswassers wird nicht erreicht. Überdies entsteht im Bereich der Einströmung der Sektionsteilströme dieses in Querrichtung sektionierten Stoffauflaufs in die Zwischenkammer eine große Turbulenz, die eine scharfe Abgrenzung der Regelantwort bei der Flächengewichtsregelung im Papier verhindert. Es ergibt sich eine sehr große Wirkbreite, die eine gezielte Korrektur schmaler Flächengewichtsstreifen unmöglich macht. Insbesondere bei Stoffaufläufen mit sehr hohem Durchsatz, d.h. mit sehr großen Strömungsquerschnitten in z-Richtung, ist eine homogene Durchmischung in z-Richtung (Siebwasser mit Stoffsuspension) problematisch.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Stoffauflauf der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem die zuvor genannten Probleme beseitigt sind. So soll u.a. eine möglichst homogene z-Verteilung der Konzentration durch ein verbessertes Mischprinzip auch bei großen Verhältnissen von Eintrittshöhe des Turbulenzerzeugers und der Sektionsbreite erreicht werden. Zudem soll die Wirkbreite des Verdünnungsfluids möglichst klein gehalten werden. Es soll insbesondere auch bei einem spezifischen Durchsatz größer als 12000 l/min·m bzw. einer Düsenanfangshöhe größer als 120 mm und insbesondere größer als 150 mm noch ein zuverlässiger Betrieb des Stoffauflaufs gewährleistet sein.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Mischer wenigstens einen Kanal umfasst, dessen Wände zumindest teilweise strukturiert sind.

Bevorzugt besitzt der Kanal in Vertikal- oder z-Richtung eine größere Abmessung als in Querrichtung. Die in z-Richtung gemessene Höhe des Kanals ist vorteilhafterweise größer als ein Viertel der Eintrittshöhe des Turbulenzerzeugers und vorzugsweise gleich dieser Eintrittshöhe des Turbulenzerzeugers.

In dem Mischer kann beispielsweise Verdünnungswasser mit der Stoffsuspension zugesammengeführt werden.

Eine jeweilige strukturierte Kanalwand kann beispielsweise eine zumindest teilweise wellige Oberfläche und/oder eine zumindest genobbte Oberfläche besitzen.

Bevorzugt ist ein jeweiliger Kanal so gestaltet, dass sich einander gegenüberstehende Kanalwände nicht berühren.

Bevorzugt sind eine oder beide der sich in Vertikal- oder z-Richtung erstreckenden Seitenwände des Kanals strukturiert.

Bevorzugt ist der Kanal im wirksamen Mischbereich in z-Richtung nicht unterteilt.

Bei einem in Querrichtung sektionierten Stoffauflauf umfasst der Mischer vorteilhafterweise pro Sektion jeweils wenigstens einen Kanal mit zumindest teilweise strukturierten Wänden. Der Mischer kann also pro Sektion jeweils nur einen Kanal oder auch zwei oder mehr Kanäle mit zumindest teilweise strukturierten Wänden umfassen.

Zur Erzielung einer möglichst intensiven, guten Durchmischung in den Mischerkanälen ist eine intensive Turbulenz erforderlich, die nun aber der Forderung einer möglichst schmalen Wirkbreite entgegensteht. Gemäß einer bevorzugten praktischen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stoffauflaufs ist in der Düse daher wenigstens eine sich in Quer- und Maschinenlaufrichtung erstreckende Lamelle vorgesehen, die einer Vergrößerung der Wirkbreite in Querrichtung entgegenwirkt. Es können also eine oder auch zwei oder mehr Lamellen in die Düse eingesetzt sein.

Um die Wirkbreite klein zu halten, ist es bei einem Stoffauflauf mit Zwischenkanal auch denkbar, in dem Zwischenkanal vertikale bzw. sich in z-Richtung erstreckende und sich in Querrichtung erstreckende Wände vorzusehen, die sich in Maschinenlaufrichtung über zumindest einen Teil des Zwischenkanals erstrecken. Die im Zwischenkanal vorgesehenen Wände können sich also über zumindest im Wesentlichen die gesamte in Maschinenlaufrichtung gemessene Länge oder nur über einen Teil der in Maschinenlaufrichtung gemessenen Länge des Zwischenkanals erstrecken.

Der Mischer kann also zumindest einen im Wesentlichen senkrecht stehenden Kanal mit wenigstens zum Teil strukturierten Wänden umfassen. Ein jeweiliger Kanal kann eine, zwei, drei oder vier strukturierte Wände besitzen. Die Höhe das Kanals kann höher als ein Viertel der Eintrittshöhe des Turbulenzerzeugers sein, wobei sie vorzugsweise gleich dieser Eintrittshöhe des Turbulenzerzeugers ist. In dem Mischer kann ein Verdünnungswasserstrom mit der Stoffsuspension zusammengeführt werden. Die Oberflächenstruktur der betreffenden Mischerwände ist zweckmäßigerweise so gestaltet, dass eine intensive Vermischung der beiden Teilströme erreicht wird, wobei zum Beispiel eine wellige oder genobbte Oberfläche (Lambda/Amplitude) denkbar ist. Die Kanalwände können zumindest teilweise durch Platten gebildet sein. Die jeweiligen Kanäle sind so ausgeführt, dass sich gegenüberstehende Wände bzw. Platten nicht berühren. Bevorzugt ist ein jeweiliger Kanal im wirksamen Mischbereich in z-Richtung nicht unterteilt. Pro Sektion kann zumindest ein Kanal mit zumindest teilweise strukturierten Wänden vorgesehen sein, d.h. es sind pro Sektion nur eine oder auch zwei oder mehr Kanäle denkbar. Es können Lamellen in die Düse eingesetzt sein, um einer Vergrößerung der Wirkbreite in Querrichtung entgegenzuwirken. Um die Wirkbreite klein zu halten, können bei der Variante mit Zwischenkanal auch senkrechte und/oder horizontale Wände in diesen Zwischenkanal eingesetzt sein, die sich über die Länge oder eine Teillänge des Zwischenkanals erstrecken.

Die Sektionsbreite ist vorteilhafterweise kleiner und oder gleich 120 mm, vorzugsweise kleiner als 70 mm und insbesondere kleiner als 50 mm. Die kleinste Teilung kann der Turbulenzkanalteilung entsprechen.

Der Stoffauflauf der eingangs genannten Art ist beispielsweise auch aus der EP 0 708 201 A1 bekannt. Dieser bekannte Stoffauflauf weist u.a. den Nachteil auf, dass in den Sektionen jeweils feste Drosselelemente verwendet werden, die im Betrieb nicht verstellbar sind.

Der Erfindung liegt demzufolge auch die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Stoffauflauf der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem diese im Zusammenhang mit festen Drosselelementen auftretenden Probleme beseitigt sind. So soll die Drossel im Mischvolumenstrom beispielsweise eines Verdünnungswasserstoffauflaufs während des Betriebs einstellbar sein, um ein gewünschtes Volumenstromprofil zu erhalten. Im Idealfall sollte durch alle Sektionen ein gleicher Volumenstrom fließen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Stoffauflauf der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass der Mischer wenigstens einen Kanal umfasst, dessen Querschnitt zur Beeinflussung des Volumenstroms variabel einstellbar ist.

Dabei können die Wände des Mischers zumindest teilweise wieder strukturiert sein.

Bevorzugt besitzt der Kanal in Vertikal- oder z-Richtung eine größere Abmessung als in Querrichtung.

Zweckmäßigerweise sind eine oder beide der sich in Vertikal- oder z-Richtung erstreckenden Seitenwände des Kanals strukturiert.

Bei einer bevorzugten praktischen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stoffauflaufs ist der Kanalquerschnitt durch eine entsprechende Beaufschlagung wenigstens einer der Kanalwände variabel verstellbar. Dabei kann der Kanalquerschnitt insbesondere durch eine entsprechende Beaufschlagung einander gegenüberliegender Seitenwände des Kanals variabel verstellbar sein.

Bei einer zweckmäßigen praktischen Ausführungsform ist zur variablen Einstellung des Kanalquerschnitts wenigstens ein zwischen zwei einander gegenüberliegenden Kanalwänden angeordneter Exzenter vorgesehen. Der Exzenter kann insbesondere so ausgeführt sein, dass auch kleinste Fertigungstoleranzen ausgeglichen werden können.

Bevorzugt sind Kanalwände im Bereich der seitlichen Bahnränder in einem größeren Bereich verstellbar als Kanalwände im mittleren Bahnbereich, um die Faserorientierung durch unterschiedliche Volumenströme am Rand und in der Mitte entsprechend beeinflussen zu können.

Der Mischer kann also wieder wenigstens einen senkrecht stehenden Kanal mit zumindest zum Teil strukturierten Seitenwänden umfassen. Zur Beeinflussung des Volumenstroms wird vorteilhafterweise der Kanalquerschnitt verstellbar ausgeführt. Die Verstellung erfolgt bevorzugt durch eine entsprechende Beaufschlagung der strukturierten Seitenwände. Durch die Verstellung können auch Fertigungstoleranzen, die zu unterschiedlichen Durchsätzen führen können, ausgeglichen werden. Es kann überdies am Papiermaschinenrand der Druckverlust und damit der durchgesetzte Volumenstrom beeinflusst werden, um zum Beispiel Randreibungseffekte zu kompensieren. Von Nutzen kann auch die Beeinflussung der Faserorientierung durch einstellbare Volumenströme sein.

Bei den bisher bekannten Stoffaufläufen ist eine Einsicht in den gesamten Strömungsgang des Zulaufs zum Turbulenzerzeuger nicht möglich.

Der Erfindung liegt daher u.a. auch die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Stoffauflauf der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem dieses Problem der mangelnden Zugänglichkeit beseitigt ist. Es soll also insbesondere eine optimierte Zugänglichkeit beispielsweise für eine Inspektion und/oder Reinigung gewährleistet sein.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Stoffauflauf der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass eine zwischen einer Schließ- und einer Öffnungsstellung verschwenkbare Klappe vorgesehen ist, die im geschlossenen Zustand sowohl den Bereich, in dem die verschiedenen Teilströme zugeführt werden, als auch den sich daran anschließenden, bis zum Turbulenzerzeuger reichenden Strömungsführungsbereich abdeckt, und im geöffneten Zustand die betreffenden Bereiche freigibt.

Die Klappe ist vorzugsweise am Turbulenzerzeuger schwenkbar angebracht.

Der nach oben offene, durch die Klappe abdeckbare Mischer kann wieder wenigstens einen Kanal umfassen, dessen Wände zumindest teilweise strukturiert sind.

Der Stoffauflauf kann insbesondere mit einer sogenannten SingleDosierung versehen sein.

Von Vorteil ist insbesondere auch, wenn der Stoffauflauf mit einem sogenannten ModuleJet^®-Ventil versehen ist.

Es ist somit also insbesondere eine solche Ausführung des Stoffauflaufs denkbar, bei dem das ModuleJet^®-System und die Strömungsführung bis zum Turbulenzerzeuger durch eine Klappe abgedeckt ist. Bevorzugt umfasst der Stoffauflauf einen nach oben offenen, durch die Klappe abdeckbaren Mischer mit wenigstens einem Kanal, dessen Wände zumindest teilweise wieder strukturiert sein können. Dabei kann beispielsweise ein offener Wellplattenmischer usw. vorgesehen sein.

Bei den bisher bekannten Stoffaufläufen sind die Teilungen der Dosiereinrichtung und die Teilung der Turbulenzerzeuger-Rohre nicht gekoppelt (ganzzahlige Vielfache). Eine jeweilige Lamellenanwendung erfolgt nicht in Abhängigkeit von der Flächengewichtsqualität. Hinzu kommt, dass nicht jeder Stoffauflauf eine Zwischenkammer besitzt und nicht jeder Stoffauflauf mit einem offenen Strömungskanal versehen ist.

Der Erfindung liegt daher auch die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Stoffauflauf der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem die soeben genannten Probleme beseitigt sind. Es soll insbesondere eine solche Anordnung bestimmter Komponenten und Strömungselemente sichergestellt sein, bei der kleinere Wirkbreiten vorzugsweise unter 100 mm bei konstanter Position der Wirkantwort ohne Formationsstörungen erreicht werden.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Stoffauflauf der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass der Bereich, in dem die verschiedenen Teilströme zugeführt werden, bzw. die betreffende Dosiereinrichtung in Querrichtung sektioniert ist und dass die Teilungsbreite des Zuführbereichs bzw. der Dosiereinrichtung einem ganzzahligen Vielfachen der Teilungsbreite des eine Vielzahl von Turbulenzkanälen aufweisenden Turbulenzerzeugers entspricht, wobei die Teilungsbreite des Zuführbereichs bzw. der Dosiereinrichtung vorzugsweise kleiner als 67 mm ist.

Zwischen den Turbulenzkanalzeilen ist zweckmäßigerweise jeweils eine Düsenlamelle vorgesehen.

Von Vorteil ist insbesondere auch, wenn zwischen dem Mischer und dem Turbulenzerzeuger ein Zwischenkanal vorgesehen ist.

Es ist somit beispielsweise eine Koppelung der ModuleJet^®-Teilung und der Turbulenzkanalteilung des Turbulenzerzeugers (ganzzahlig) denkbar, wobei die Teilung vorzugsweise kleiner als 67 mm ist. Zwischen den verschiedenen Turbulenzkanalzeilen kann jeweils eine Düsenlamelle vorgesehen sein. Bevorzugt besitzt der Stoffauflauf eine Zwischenkammer. Es kann insbesondere eine solche Druckverlustverteilung wie beim Module-Jet^® vorgesehen sein (Q_Jet-Konstanz-Abweichung < 1 %).

Es sind beliebige Kombinationen der verschiedenen Ausführungen denkbar.

Von besonderem Vorteil ist insbesondere auch, wenn die Stoffsuspension im Einlaufbereich in z-Richtung betrachtet auf verschiedenen Niveaus zugeführt wird. In diesem Fall wird vorzugsweise auch zumindest ein Teil des Verbindungsmediums in z-Richtung betrachtet auf verschiedenen Niveaus zugeführt.

Aus der EP 0 907 790 B1 ist bereits ein Stoffauflauf bekannt, bei dem die Stoffsuspension im Einlaufbereich einer Anordnung von im Querschnitt kreisförmigen Kanälen zugeführt wird, denen auch das Verdünnungsmedium zugegeben wird.

Eine erfindungsgemäße Ausführung des Stoffauflaufs der eingangs genannten Art ist dadurch gekennzeichnet, dass der Mischer zumindest in Querrichtung sektioniert ist und die verschiedenen Strömungskanäle des Mischers durch wenigstens eine Kanal- oder Rohrzeile gebildet sind, wobei das Verdünnungsmedium der Stoffsuspension vorzugsweise einem in Maschinenlaufrichtung vor dem Mischer angeordneten Vorverteilungsbereich zugeführt wird. Dabei ist zwischen dem Vorverteilungsbereich und dem Mischer zweckmäßigerweise eine Blende vorgesehen.

Gemäß einer zweckmäßigen praktischen Ausführungsform ist der Mischer auch in z-Richtung sektioniert, wobei die verschiedenen Strömungskanäle des Mischers durch zwei oder mehr übereinander angeordnete Kanalzeilen gebildet sind.

Die Kanäle können jeweils einen insbesondere kreisförmigen Querschnitt besitzen.

Auch der Vorverteilungsbereich ist zweckmäßigerweise zumindest in Querrichtung sektioniert.

Es sind beliebige Kombinationen der verschiedenen Ausführungen und deren Merkmale denkbar.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; in dieser zeigen:
1 eine schematische, geschnittene Seitenansicht eines Stoffauflaufs ohne Zwischenkanal,
2 eine Querschnittsdarstellung des Mischers des in der 1 gezeigten Stoffauflaufs, geschnitten entlang der Linie A-A der 1,
3 eine schematische, geschnittene Seitenansicht eines Stoffauflaufs mit einem Zwischenkanal,
4 eine Querschnittsdarstellung des Zwischenkanals des in der 3 gezeigten Stoffauflaufs, geschnitten entlang der Linie B-B der 3,
5 eine schematische, geschnittene Seitenansicht eines Stoffauflaufs mit einer Stoffsuspensionszuführung auf in z-Richtung betrachtet mehreren Niveaus,
6 eine schematische Querschnittsdarstellung eines strukturierte Seitenwände aufweisenden Mischers des in der 5 gezeigten Stoffauflaufs, wobei die Seitenwände im vorliegenden Fall beispielsweise gewellt sind,
7 eine mit der 6 vergleichbare Darstellung, wobei der sektionierte Mischer jedoch eine andere Teilung aufweist,
8 eine schematische Querschnittsdarstellung zweier einander gegenüberliegender, zumindest teilweise strukturierter Seitenwände eines Mischerkanals mit dazwischen angeordneten Exzentern,
9 eine schematische, geschnittene Seitenansicht eines Stoffauflaufs mit einer den gesamten Strömungsführungsbereich bis zum Turbulenzerzeuger abdeckenden verschwenkbaren Klappe,
10 eine schematische, geschnittene Seitenansicht eines Stoffauflaufs, bei dem die Teilungsbreite des Zuführbereichs bzw. der Dosiereinrichtung einem ganzzahligen Vielfachen der Teilungsbreite des Turbulenzerzeugers entspricht,
11 eine schematische, perspektivische Darstellung eines Stoffauflaufs mit einem sektionierten Mischer, dessen Strömungskanäle durch eine Kanal- oder Rohrzeile gebildet sind,
12 eine schematische Querschnittsdarstellung eines sektionierten Mischers mit mehreren übereinander angeordneten Rohr- bzw. Kanalzeilen und
13 eine mit der 12 vergleichbare Darstellung, wobei der Mischer jedoch eine andere Teilung aufweist.
1 zeigt in schematischer, geschnittener Seitenansicht einen Stoffauflauf 10 einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, bei der es sich insbesondere um eine Papier-, Karton- oder Tissuebahn handeln kann.
Der Stoffauflauf 10 umfasst einen Mischer 12 zum Mischen zweier Teilströme Q_H, Q_L unterschiedlicher Stoffkonzentration oder Konsistenz, bei denen es sich insbesondere um die Stoffsuspension (Q_H) und ein Verdünnungsmedium (Q_L) wie zum Beispiel Verdünnungswasser handeln kann, einen Turbulenzerzeuger oder -einsatz 14 sowie eine Düse 16.
Dem Mischer wird über ein Querverteilrohr 18 einerseits Stoffsuspension (Q_H) und andererseits zum Beispiel ein Verdünnungsmedium (Q_L) zugeführt. Der Mischer 12 umfasst wenigstens einen Kanal, dessen Wände zumindest teilweise strukturiert sind. Im vorliegenden Fall ist zumindest ein Teil der sich in z-Richtung sowie in Querrichtung erstreckenden Seitenwände 20 strukturiert, wobei die betreffenden Seitenwände 20 insbesondere durch strukturierte Platten gebildet sein können.
In der Düse 16 ist wenigstens eine sich in Quer- und Maschinenlaufrichtung erstreckende Lamelle 22 vorgesehen. Im vorliegenden Fall sind mehrere solche Lamellen 22 in die Düse 16 eingesetzt. Dabei kann die Lamellenanzahl in Abhängigkeit vom Durchsatz und/oder der Turbulenzeinsatzhöhe gewählt werden.
2 zeigt eine Querschnittsdarstellung des Mischers 12 des in der 1 gezeigten Stoffauflaufs 10, geschnitten entlang der Linie A-A der 1. Dabei ist nur der einer Sektion des sektionierten Stoffauflaufs 10 zugeordnete Teil des Mischers 12 dargestellt. Der Mischer 12 kann beispielsweise eine bis vier strukturierte Seitenwände 20 pro Sektion aufweisen. Durch diese strukturierten Seitenwände wird der Mischer 12 in eine entsprechende Anzahl von Kanälen 24 aufgeteilt.
Anhand der 2 ist überdies zu erkennen, dass die Kanäle 24 in Vertikal- oder z-Richtung eine größere Abmessung besitzen als in Querrichtung.
3 zeigt eine schematische, geschnittene Seitenansicht eines Stoffauflaufs 10, der sich von dem in der 1 gezeigten Stoffauflauf im Wesentlichen nur dadurch unterscheidet, dass zwischen dem Mischer 12 und dem Turbulenzerzeuger 14 ein Zwischenkanal 26 vorgesehen ist. Dieser Zwischenkanal 26 kann gerade oder auch schräg angeströmt werden.
4 zeigt eine Querschnittsdarstellung des Zwischenkanals 26 des in der 3 gezeigten Stoffauflaufs 10, geschnitten entlang der Linie B-B der 3. Wie anhand dieser 4 zu erkennen ist, können in dem Zwischenkanal 26 vertikale bzw. sich in z-Richtung erstreckende und/oder sich in Querrichtung erstreckende Wände 28 bzw. 30 vorgesehen sein, die sich in Maschinenlaufrichtung L über zumindest einen Teil des Zwischenkanals 26 erstrecken. Dieser Zwischenkanal 26 kann also, wie im vorliegenden Fall, durch senkrechte und/oder horizontale Wände 28 bzw. 30, die sich über die gesamte oder einen Teil der Zwischenkanallänge in Maschinenlaufrichtung L erstrecken, unterteilt sein.
5 zeigt in schematischer, geschnittener Seitenansicht einen Stoffauflauf 10, bei dem die vom Querverteilrohr 18 kommende Stoffsuspension dem Einlaufbereich 32 in z-Richtung betrachtet auf verschiedenen Niveaus, im vorliegenden Fall auf drei verschiedenen Niveaus zugeführt wird. Dabei kann insbesondere auch ein Teil des Verbindungsmediums Q_L in z-Richtung betrachtet auf verschiedenen Niveaus zugeführt werden (vgl. insbesondere auch die 6 und 7).
Der Stoffauflauf 10 umfasst auch wieder einen Mischer 12, einen Zwischenkanal 26, einen Turbulenzerzeuger 14 sowie eine mit Lamellen 22 versehene Düse 16. Der Mischer 12 ist im vorliegenden Fall beispielsweise als Wellplattenmischer ausgeführt. Die Seitenwände 20 sind also bei spielsweise durch Wellplatten gebildet, um die entsprechende Strukturierung zu erhalten. Grundsätzlich ist jedoch auch eine beliebige andere Strukturierung der Wände 20 denkbar.
6 zeigt in schematischer Querschnittsdarstellung eine strukturierte Seitenwand bzw. Wellplatte 20 des in der 5 dargestellten Stoffauflaufs 10. Anhand dieser 6 ist die gewellte Kanalstruktur deutlich zu erkennen.
Die 6 zeigt überdies die Führung des Gesamtstroms Q_ges in einem Querschnitt. Zudem ist anhand dieser Figur zu erkennen, dass eine in z-Richtung verteilte Zugabe a) und/oder eine unverteilte Zugabe des Verdünnungsmediums Q_L möglich ist.
Im vorliegenden Fall beträgt die Teilungsbreite, d.h. der Abstand zwischen den strukturierten Platten 20 beispielsweise etwa 66,6 mm.
7 zeigt eine mit der 6 vergleichbare Darstellung, wobei der sektionierte Mischer 12 jedoch eine andere Teilung aufweist. Im vorliegenden Fall beträgt die Teilungsbreite beispielsweise etwa 50 mm.
8 zeigt in schematischer Querschnittsdarstellung zwei einander gegenüberliegende, zumindest teilweise strukturierte Wände, insbesondere Seitenwände 20 des Mischers 12 mit zum Beispiel zwei dazwischen angeordneten Exzentern 34.
Über die Exzenter 34 können die beiden einander gegenüberliegenden Seitenwände 20 so beaufschlagt werden, dass der zwischen diesen Wänden 20 gebildete Kanal 24 zur Beeinflussung des Volumenstroms variabel einstellbar ist.
Die Wände des Mischers 12 können zumindest teilweise wieder strukturiert sein.
Wie anhand der 8 zu erkennen ist, besitzt der Kanal 24 in Vertikal- oder z-Richtung wieder eine größere Abmessung als in Querrichtung.
9 zeigt in schematischer, geschnittener Seitenansicht einen Stoffauflauf 10, bei dem eine zwischen einer Schließ- und einer Öffnungsstellung verschwenkbare Klappe 36 vorgesehen ist, die im geschlossenen Zustand sowohl den Bereich A, in dem die verschiedenen Teilströme zugeführt werden, als auch den sich daran anschließenden, bis zum Turbulenzerzeuger reichenden Strömungsführungsbereich B – E abdeckt, und im mit durchgezogenen Linien dargestellten geöffneten Zustand die betreffenden Bereiche A – E freigibt. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel werden bei geschlossener Klappe 36 die z.B. folgenden Bereiche abgedeckt: eine Strömungsteilungszone A, eine Zusammenführungszone B, eine Mischungszone C, eine Richtzone D und eine Vereinigungszone (Zwischenkanal) E.
Die Mischungszone C kann insbesondere wieder durch einen Mischer der zuvor beschriebenen Art gebildet werden. Der nach oben offene, durch die Klappe 36 abdeckbare Mischer kann also wieder wenigstens einen Kanal umfassen, dessen Wände zumindest teilweise strukturiert sind.
Im vorliegenden Fall ist die Klappe 36 schwenkbar am Turbulenzerzeuger 14 angebracht. Der Dreh- oder Schwenkpunkt 38 liegt also im Bereich des Turbulenzerzeugers 14.
An den Turbulenzerzeuger 14 schließt sich wieder eine mit Lamellen 22 versehene Düse an.
Wie anhand der 9 zu erkennen ist, wird durch die Klappe 36 also der gesamte Bereich zwischen dem Querverteilrohr 18 und dem Turbulenzerzeuger 14 abgedeckt, was gleichzeitig bedeutet, dass bei geöffneter Klappe 36 dieser gesamte Bereich von außen zugänglich ist.
10 zeigt in schematischer, geschnittener Seitenansicht einen Stoffauflauf 10 mit einem Querverteilrohr 18, einer Strömungsteilungszone A', einer Zusammenführungszone B', einer Mischungszone C', einer Richtzone D', einer Vereinigungszone E' (Zwischenkanal), einem Turbulenzerzeuger 14 und einer mit Lamellen 22 versehenen Düse 16.
Der Bereich A' (Strömungsteilungszone), in dem die verschiedenen Teilströme Q_H, Q_L zusammengeführt werden, bzw. die betreffende Dosiereinrichtung ist in Querrichtung sektioniert. Dabei entspricht die Teilungsbreite des Zuführbereichs A' bzw. der Dosiereinrichtung einem ganzzahligen Vielfachen der Teilungsbreite des eine Vielzahl von Turbulenzkanälen aufweisenden Turbulenzerzeugers 14. Die Teilungsbreite des Zuführbereichs A' bzw. der Dosiereinrichtung ist zweckmäßigerweise kleiner als 67 mm.
Zwischen den Turbulenzkanalzeilen kann jeweils eine Düsenlamelle 22 vorgesehen sein.
Die Mischungszone C' kann insbesondere wieder einen Mischer der zuvor beschriebenen Art umfassen.
11 zeigt in schematischer, perspektivischer Darstellung einen Stoffauflauf 10 einem in Querrichtung sektionierten Mischer 12, dessen verschiedene Strömungskanäle durch eine Kanal- oder Rohrzeile 40 gebildet sind.
Das Verdünnungsmedium Q_L, z.B. Verdünnungswasser oder geregeltes Siebwasser, wird der Stoffsuspension Q_H in einem in Maschinenlaufrichtung L vor dem Mischer 12 angeordneten Vorverteilungsbereich 42 zugeführt. Dabei ist zwischen diesem Vorverteilungsbereich 42 und dem Mischer 12 eine Blende 44 vorgesehen.
Wie anhand der 11 zu erkennen ist, besitzen die einzelnen Kanäle der Kanalzeile 40 jeweils einen kreisförmigen Querschnitt. Der Vorverteilungsbereich 42 ist in Querrichtung sektioniert.
Überdies umfasst der Stoffauflauf 10 auch wieder ein Querverteilrohr 18, einen Turbulenzerzeuger 14, einen zwischen dem Mischer 12 und dem Turbulenzerzeuger 14 angeordneten Zwischenkanal 26 sowie eine sich an den Turbulenzgenerator 14 anschließende, mit Lamellen 22 versehene Düse 16.
Das Bohrmuster des Turbulenzerzeugers 14 kann an die Teilung im Bereich der Vorverteilungszone 42 bzw. des Mischers 12 angepasst sein. Der Zwischenkanal 26 kann gerade oder auch schräg angeströmt sein. Die Düse 16 liefert einen Suspensionsstrahl an die Siebpartie 46.
12 zeigt in schematischer Querschnittsdarstellung einen sektionierten Mischer 12 mit mehreren übereinander angeordneten Kanal- oder Rohrzeilen 40. Das Verdünnungsmedium Q_L wird den einzelnen Kanalspalten in z-Richtung verteilt zugeführt. Im vorliegenden Fall erfolgt die Zufuhr des Verdünnungsmediums Q_L über vertikale Leitungen 48, die auf der Höhe der verschiedenen Kanäle 40 jeweils einen Auslass besitzen.
Im vorliegenden Fall besitzt der Mischer 12 in Querrichtung eine Teilungsbreite von etwa 66 mm.
13 zeigt eine mit der 12 vergleichbare Darstellung, wobei der Mischer 12 jedoch eine andere Teilung aufweist. So besitzt der Mischer 12 im vorliegenden Fall eine Teilungsbreite von beispielsweise etwa 50 mm.
Es sind beliebige Kombinationen der unterschiedlichen Ausführungsformen sowie deren Merkmale möglich.

10: Stoffauflauf
12: Mischer
14: Turbulenzerzeuger
16: Düse
18: Querverteilrohr
20: Seitenwand
22: Lamelle
24: Kanal
26: Zwischenkanal
28: vertikale Wand
30: sich in Querrichtung erstreckende Wand
32: Einlaufbereich
34: Exzenter
36: Klappe
38: Drehpunkt
40: Rohrzeile
42: Vorverteilungsbereich
44: Blende
46: Siebpartie
48: vertikale Leitung

Claims

Stoffauflauf (10) einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere Papier-, Karton- oder Tissuebahn, mit einem Mischer (12) zum Mischen wenigstens zweier Teilströme (Q_H, Q_L) unterschiedlicher Konsistenz, einem Turbulenzerzeuger (14) und einer Düse (16), dadurch gekennzeichnet, dass der Mischer (12) wenigstens einen Kanal (24) umfasst, dessen Wände (20) zumindest teilweise strukturiert sind.
Stoffauflauf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kanal (24) in Vertikal- oder z-Richtung eine größere Abmessung besitzt als in Querrichtung.
Stoffauflauf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die in z-Richtung gemessene Höhe des Kanals (24) größer als ein Viertel der Eintrittshöhe des Turbulenzerzeugers (14) und vorzugsweise gleich dieser Eintrittshöhe des Turbulenzerzeugers (14) ist.
Stoffauflauf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Mischer (12) Verdünnungswasser mit der Stoffsuspension zusammengeführt wird.
Stoffauflauf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine jeweilige strukturierte Kanalwand (20) eine zumindest teilweise wellige Oberfläche besitzt.
Stoffauflauf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine jeweilige strukturierte Kanalwand (20) eine zumindest teilweise genobbte Oberfläche besitzt.
Stoffauflauf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass einander gegenüberstehende Kanalwände (20) sich nicht berühren.
Stoffauflauf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder beide der sich in Vertikal- oder z-Richtung erstreckenden Seitenwände (20) des Kanals (24) strukturiert sind.
Stoffauflauf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kanal (24) im wirksamen Mischbereich in z-Richtung nicht unterteilt ist.
Stoffauflauf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stoffauflauf (10) in Querrichtung sektioniert ist und dass der Mischer (12) pro Sektion jeweils wenigstens einen Kanal (24) mit zumindest teilweise strukturierten Wänden (20) umfasst.
Stoffauflauf nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Mischer (12) pro Sektion jeweils nur einen Kanal (24) mit zumindest teilweise strukturierten Wänden (20) umfasst.
Stoffauflauf nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Mischer (12) pro Sektion jeweils zwei oder mehr Kanäle (24) mit zumindest teilweise strukturierten Wänden (20) umfasst.
Stoffauflauf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Düse (16) wenigstens eine sich in Quer- und Maschinenlaufrichtung (L) erstreckende Lamelle (22) vorgesehen ist.
Stoffauflauf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Mischer (12) und dem Turbulenzerzeuger (14) ein Zwischenkanal (26) vorgesehen ist.
Stoffauflauf nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Zwischenkanal (26) vertikale bzw. sich in z-Richtung erstreckende und/oder sich in Querrichtung erstreckende Wände (28, 30) vorgesehen sind, die sich in Maschinenlaufrichtung (L) über zumindest einen Teil des Zwischenkanals (26) erstrecken.
Stoffauflauf nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass sich die im Zwischenkanal (26) vorgesehenen Wände (28, 30) über zumindest im Wesentlichen die gesamte in Maschinenlaufrichtung (L) gemessene Länge des Zwischenkanals (26) erstrecken.
Stoffauflauf nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass sich die im Zwischenkanal (26) vorgesehenen Wände (28, 30) nur über einen Teil der in Maschinenlaufrichtung (L) gemessenen Länge des Zwischenkanals (26) erstrecken.
Stoffauflauf (10) einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere Papier-, Karton- oder Tissuebahn, mit einem Mischer (12) zum Mischen wenigstens zweier Teilströme (Q_H, Q_L) unterschiedlicher Konsistenz, einem Turbulenzerzeuger (14) und einer Düse (16), insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Mischer (12) wenigstens einen Kanal (24) umfasst, dessen Querschnitt zur Beeinflussung des Volumenstroms variabel einstellbar ist.
Stoffauflauf nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass Wände des Mischers (12) zumindest teilweise strukturiert sind.
Stoffauflauf nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Kanal (24) in Vertikal- oder z-Richtung eine größere Abmessung besitzt als in Querrichtung.
Stoffauflauf nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder beide der sich in Vertikal- oder z-Richtung erstreckenden Seitenwände (20) des Kanals (24) strukturiert sind.
Stoffauflauf nach einem der Ansprüche 18 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Kanalquerschnitt durch eine entsprechende Beaufschlagung wenigstens einer der Kanalwände (20) variabel verstellbar ist.
Stoffauflauf nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Kanalquerschnitt durch eine entsprechende Beaufschlagung einander gegenüberliegender Seitenwände (20) des Kanals (24) variabel verstellbar ist.
Stoffauflauf nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass zur variablen Einstellung des Kanalquerschnitts wenigstens ein zwischen zwei einander gegenüberliegenden Kanalwänden (20) angeordneter Exzenter (34) vorgesehen ist.
Stoffauflauf nach einem der Ansprüche 22 oder 24, dadurch gekennzeichnet, dass Kanalwände (20) im Bereich der seitlichen Bahnränder in einem größeren Bereich verstellbar sind als Kanalwände (20) im mittleren Bahnbereich.
Stoffauflauf (10) einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere Papier-, Karton- oder Tissuebahn, mit einem Mischer (12) zum Mischen wenigstens zweier Teilströme (Q_H, Q_L) unterschiedlicher Konsistenz, einem Turbulenzerzeuger (14) und einer Düse (16), insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine zwischen einer Schließ- und einer Öffnungsstellung verschwenkbare Klappe (36) vorgesehen ist, die im geschlossenen Zustand sowohl den Bereich (A), in dem die verschiedenen Teilströme zugeführt werden, als auch den sich daran anschließenden, bis zum Turbulenzerzeuger reichenden Strömungsführungsbereich (B – E) abdeckt, und im geöffneten Zustand die betreffenden Bereiche freigibt.
Stoffauflauf nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Klappe (36) am Turbulenzerzeuger (14) schwenkbar angebracht ist.
Stoffauflauf nach Anspruch 26 oder 27, dadurch gekennzeichnet, dass der nach oben offene, durch die Klappe (36) abdeckbare Mischer wenigstens einen Kanal (24) umfasst, dessen Wände (20) zumindest teilweise strukturiert sind.
Stoffauflauf nach einem der Ansprüche 26 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass er mit einer sogenannten SingleDosierung versehen ist.
Stoffauflauf nach einem der Ansprüche 26 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass er mit einem sogenannten ModuleJet-Ventil^® versehen ist.
Stoffauflauf (10) einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere Papier-, Karton- oder Tissuebahn, mit einem Mischer (12) zum Mischen wenigstens zweier Teilströme (Q_H, Q_L) unterschiedlicher Konsistenz, einem Turbulenzerzeuger (14) und einer Düse (16), insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bereich (A'), in dem die verschiedenen Teilströme (Q_H, Q_L) zugeführt werden, bzw. die betreffende Dosiereinrichtung in Querrichtung sektioniert ist und dass die Teilungsbreite des Zuführbereichs (A') bzw. der Dosiereinrichtung einem ganzzahligen Vielfachen der Teilungsbreite des eine Vielzahl von Turbulenzkanälen aufweisenden Turbulenzerzeugers (14) entspricht, wobei die Teilungsbreite des Zuführbereichs (A') bzw. der Dosiereinrichtung vorzugsweise kleiner als 67 mm ist.
Stoffauflauf nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Turbulenzkanalzeilen jeweils eine Düsenlamelle (22) vorgesehen ist.
Stoffauflauf nach Anspruch 31 oder 32, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Mischer (12) und dem Turbulenzerzeuger (14) ein Zwischenkanal (26) vorgesehen ist.
Stoffauflauf (10) einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere Papier-, Karton- oder Tissuebahn, mit einem Mischer (12) zum Mischen wenigstens zweier Teilströme (Q_H, Q_L) unterschiedlicher Konsistenz, einem Turbulenzerzeuger (14) und einer Düse (16), insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stoffsuspension (Q_H) dem Einlaufbereich (32) in z-Richtung betrachtet auf verschiedenen Niveaus zugeführt wird.
Stoffauflauf nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil des Verdünnungsmediums (Q_L) in z-Richtung betrachtet auf verschiedenen Niveaus zugeführt wird.
Stoffauflauf (10) einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere Papier-, Karton- oder Tissuebahn, mit einem Mischer (12) zum Mischen wenigstens zweier Teilströme (Q_H, Q_L) unterschiedlicher Konsistenz, einem Turbulenzerzeuger (14) und einer Düse (16), insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Mischer (12) zumindest in Querrichtung sektioniert ist und die verschiedenen Strömungskanäle des Mischers durch wenigstens eine Kanal- oder Rohrzeile (40) gebildet sind.
Stoffauflauf nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, dass das Verdünnungsmedium (Q_L) der Stoffsuspension (Q_H) in ei nem in Maschinenlaufrichtung (L) vor dem Mischer (12) angeordneten Vorverteilungsbereich (42) zugeführt wird.
Stoffauflauf nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Vorverteilungsbereich (42) und dem Mischer (12) eine Blende (44) vorgesehen ist.
Stoffauflauf nach einem der Ansprüche 36 bis 38, dadurch gekennzeichnet, dass der Mischer (12) auch in z-Richtung sektioniert ist und die verschiedenen Strömungskanäle des Mischers durch zwei oder mehr übereinander angeordnete Kanalzeilen gebildet sind.
Stoffauflauf nach einem der vorhergehenden Ansprüche 36 bis 39, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanäle (40) jeweils einen kreisförmigen Querschnitt besitzen.
Stoffauflauf nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorverteilungsbereich (42) zumindest in Querrichtung sektioniert ist.