DE1511246A1

DE1511246A1 - Stoffauflauf fuer Papiermaschinen

Info

Publication number: DE1511246A1
Application number: DE19661511246
Authority: DE
Inventors: Christian Schiel
Original assignee: JM Voith GmbH
Current assignee: JM Voith GmbH
Priority date: 1966-07-23
Filing date: 1966-07-23
Publication date: 1969-07-24
Also published as: AT282335B; CH460519A

Description

ap/A 27^0 J.M. Voith GmbH

Kennwort: "Wirbelkammer¹¹ Heidenheim (Brenz)

Patentanmeldung P 15 11 246.6-27

Stoffauflauf für Papiermaschinen

Die Erfindung betrifft einen Stoffauflauf für Papiermaschinen, mit einer sich über die Maschinenbreite erstreckenden, vom gesamten Stoffstrom unter Luftabschluß durchflossenen Kammer, deren Einlaß an einen zur gleichmäßigen Verteilung des Stoffes über die Maschinenbreite vorgesehenen Stoffverteller, und deren Auslaß an einen zu einem Siebe führenden Ausflußkanal angeschlossen ist.

Der Stoffauflauf einer Papiermaschine soll bekanntlich einen Stoffstrahl von gleichmäßigem Fasergehalt, gleichmäßiger Strömungsgeschwindigkeit und schwankungsfreiem, kontrolliertem Turbulenzzustand über die gesamte Maschinenbreite dem Siebe zuführen. In den Stoffauflauf eingebaute Dispergiereinrichtungen haben dabei die Aufgabe, den Stoff zu entflocken und in einen homogenen Zustand zu bringen. Bei modernen, schnellaufenden Papiermaschinen findet sich hierzu im Anschluß an den Verteiler vielfach ein Diffusor, der eine Reihe von Lochwalzen aufweist und in einen horizontal durchströmten Stauraum mit Auslaufdüse mündet. Da der Stauraum einen relativ großen Rauminhalt besitzt und bei hohen Maschinengeschwindigkeiten unter dementsprechend hohem Innendruck steht, müssen die Wände und deren Versteifungen sehr stark bemessen sein. Es wurde daher nach Lösungen gesucht, diesen hohen baulichen Aufwand zu vermeiden und raumsparende, kleinere und damit billigere Stoffaufläufe zu entwickeln, die die gestellten Aufgaben ebenso gut erfüllen sollen.

Eine derartige Bauart (DBP 1 150 864) eines Hochdruckstoffauflaufes weist eine über die Maschinenbreite sich erstreckerde,

909830/0077

(Art. 7 § 1 ADS. 2 Kr. 1 Satz 3 dta Äiiüorunflag^i. ». 4. ύ. !.j;)

zylindrische Kammer auf, welche mit ihrer offenen Unterseite den darunter vorbeifließenden Stoffstrom tangiert, ferner besitzt er einen innerhalb der Kammer achsparallel und ezzentrisch angebrachten Strömungskörper, welcher mit der Kammerinnenwand einen von im Kreislauf zurückgeführtem Stoff wirbeiförmig durchströmten Ringraum besitzt, in den nasenartige Vorsprünge, sog. Widerstandselemente hineinragen, mit Prallflächen, an denen die Strömung umgelenkt wird. Durch die Widerstandselemente soll eine verbesserte Strömungsdispergierung erzielt werden. Es durchströmt also nur ein Teilstrom des Stoffes die Kammer und trifft dabei auf die Prallflächen; der verbleibende Teilstrom hingegen kommt mit den Prallflächen nicht in Berührung, so daß bei langfaserigem Stoff gebildete Flocken erhalten bleiben, was zur Wolkigkeit im Papier führt. Auoh befriedigt das Dickenquerprofil der mit einem solchen Stoffauflauf gebildeten Bahn nicht.

Eine andere bekannte Bauart (DBP 1 165 397) eines Stoffauflaufes besteht aus einem mit seitlichen geraden Wänden versehenen Strömungskanal, welcher einerseits über einen Drosselspalt an einen Stoffverteiler angeschlossen ist, der einen einzigen, im wesentlichen in Längsrichtung des Strömungskanals gerichteten Stoffstrom liefert, und sich vom Drosselspalt an zunächst erweitert und andererseits in einen Auelauf übergeht und als Mittel zur Dispergierung und Entflockung mehrere Lochwalzen aufweist, die in Strömungsrichtung im Abstand voneinander angeordnet sind.

Diese Bauart ist zwar im Aufbau bereits einfacher als die zuvor erwähnte Ausführung; sie ist jedoch weiterhin auf die Verwendung von Lochwaisen oder sonstigen bewegten Einbauten angewiesen. Hierbei ist ein Antriebsmechanismus erforderlich, der eine Regeleinrichtung aufweist; ferner sind bei fertigung und Montage solcher Walzen oder Einbauteile enge Toleranzen einzuhalten.

909830/0077

Es ist die Aufgabe der Erfindung, einen Stoffauflauf anzugeben, der auch für hohe Maschinengeschwindigkeiten einsetzbar, klein und kompakt ist, und einen noch einfacheren Aufbau als die seither bekannten Typen aufweist.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die zwischen Stoffverteiler und Ausflußkanal liegende Kammer als eine im Querschnitt senkrecht zur Strömungsrichtung relativ kleine Wirbelkammer ausgebildet ist, in welcher der bzw. die aus dem Stoffverteiler kommenden Stoffstrahlen gegen wenigstens eine feststehende Prallwand geleitet werden. Wie der Erfinder in großtechnischem Maßstabe nachgewiesen hat, wird der Stoff allein durch Aufprall der Strömung auf dieser Wand und durch die damit verbundene Durchwirbelung derart dispergiert, daß weitere Maßnahmen überflüssig sind. Damit kann auf die seither allgemein für notwendig erachteten kostspieligen Lochwalzen verzichtet werden. Gemäß der Erfindung bietet sich als nächstliegende Lösung an, Kammereinlaß und Kammerauslaß derart anzuordnen, daß sie nicht miteinander fluchten, so daß also die Strömung nach dem Eintritt in die Kammer auf eine Kammerwand prallt und von dieser umgelenkt wird. Die"Prallwand wird also aus einer Wand der Kammer selbst gebildet. Es sind jedoch auch Anordnungen mit einander gegenüberliegendem Einlaß und Auslaß möglich, bei welchem aber eine entsprechende Umlenknase o. dgl. den geradlinigen Durchfluß verhindert. Die Abmessungen der Kammer können in jedem Fall im Vergleich zu bisher üblichen Anlagen sehr klein gehalten werden; eine Kammer gemäß der Erfindung besitzt einen Querschnitt (längs zur Maschinenrichtung gelegt) von 0,5 bis 2,0 dm . Die aus dem Verteiler kommende, unter Druck stehende Suspension strömt mit hoher Geschwindigkeit in die Kammer ein, wird dort unter Energieverzehr umgelenkt und dabei verwirbelt, so daß etwa gebildete Flocken zerschlagen und fein verteilt wer- άψμ Infolge des sehr geringen Rauminhaltes der Kammer im Vergleich tu den Di sper.gi erungsr äumen der bisher bekannten Stoffaufläufe werden die gegebenen Innendrücke leichter beherrscht; Wandstärken und Trägerquerschnitte können wesentlich kleiner sein. Auch dadurch wird der Stoffauflauf einfacher und billiger.

909830/0077 ^m/m

BAD ORIGINAL

Nach einer Weiterbildung der Erfindung wird der von der Wirbelkammer zum Sieb führende Ausflußkanal unter einem steilen, vorzugsweise unter einem rechten Winkel zum Sieb von der Wirbelkammer bis zum Sieb herangeführt oder wenigstens der unmittelbar an die Kammer anschließende Teil des AusfluSkanals so ausgeführt. Im letzteren Pail kann dann der Ausfluökanal mittels eines Krümmers od.dgl. in die Sieblaufrichtung umgelenkt werden. Durch diese Maßnahme wird auch das Sieb selbst noch mehr oder weniger als eine Prallwand im Sinne der Erfindung ausgenutzt, indem die steilwinkelige Kanalführung ein hohes Mai an Turbulenz im Auftreff bereich erzeugt. Der Siebtisch lenkt den Stoffstrahl dann nach dem Auftreffen in Sieblaufriohtung bzw. vollends in Sieblauf richtung um. Je nach der Art des Erzeugnisses erhält dieser Siebtisch eine perforierte oder undurchlässige Stützfläche. Es empfiehlt sich jedoch in allen Fällen den das Sieb stützenden Siebtisch von der Auftreffstelle des Stoffstrahles an - in Sieblaufrichtung - wenigstens über einen gewissen Bereich wasserundurchlässig auszubilden.

Gemäß einem weiteren Gedanken der Erfindung ist der Stoffauflauf derart ausgebildet, daß der Ausflußkanal über den Auftreffbereich des Stoffstrahles auf das Sieb hinaus in an sich bekannter Weise durch eine wenigstens angenähert zum Siebe parallele Abdeckfläche weitergeführt ist. Mit einer solchen Anordnung kann die Blattbildung längs einer gewissen Strecke unter Luftabschluß erfolgen, gegebenenfalls durch regelbare Sauger unterstützt.

Weiterhin ist es vorteilhaft, die Anordnung so zu treffen, daß die Weite des Ausflußkanals und/oder die Weite und die Konvergens des an den Aueflußkanal anschließenden Strömungskanals zwischen Sieb und Oberlippe einstellbar sind.

Gemäß einem weiteren Gedanken der Erfindung wird als Verteiler zweckmäßig ein Rohrverteiler vorgesehen mit einem sich über die Bahnbreite erstreckenden Sammelrohr sowie mit. einer Vielzahl gleichmäßig über die Maschinenbreite angeordneter Verteilerrohre, da beim Einmünden der Vielzahl von Stoffstrahlen in die Kammer eine besondere starke Turbulenz erzeugt wird. Dabei ist es

909830/0077 ./.

SAD ORIGiNAi.

vorteilhaft, gemäß eines weiteren Gedanken der Erfindung, daß das Sammelrohr Bestandteil einer Hohltraverse des Stoffauflaufes ist. Das Sammelrohr kann in diesem Falle gleichzeitig als tragendes Element verwendet werden. Insbesondere ist es vorteilhaft, das Sammelrohr in der die Oberlippe tragenden Traverse anzuordnen; dabei empfängt nämlich die Oberlippe die Wärme des meist heißen Stoffes von zwei Seiten, einmal aus dem in Sieblaufriohtung verlaufenden Kanalabschnitt, zum anderen aus der Hohltraverse selbst. Dadurch wird das Verwerfen der Oberlippe infolge Wärmeausdehnung vermieden, so daß der Kanalquerschnitt über die Bahnbreite hinweg konstant bleibt.

Sie Erfindung ist anhand der Zeichnung näher erläutert. Darin zeigt:

Fig. 1 einen Schnitt durch einen Stoffauflauf mit einer

zugehörigen Siebpartie, Fig. 2 einen Schnitt durch einen Stoffauflauf mit einer

Doppelsiebanordnung, Fig. 3 und 4 Schnitte durch je einen weiteren Stoffauflauf<

Gleiche oder einander entsprechende Teile sind mit denselben Bezugszeichen versehen.

Der Stoffauflauf 1 der Fig. 1 weist einen Rohrverteiler auf, bestehend aus einer sich über die Maschinenbreite erstreckenden Sammelkammer 2 mit nicht dargestelltem, seitlichen Einlaß sowie aus einer Vielzahl von gleichmäßig über die Maschinenbreite angeordneten Verteilerrohren 3. Der Rohrverteiler 2, 3 ist mittels Rippen 4 in einer Quertraverse 5 befestigt. Ein Gehäuse 6, das an einer weiteren Quertraverse 7 aufgehängt ist, bildet eine Wirbelkammer 8 zur Aufnahme, des aus den Verteilerrohren 3 kommenden Stoffes. Die Wirbelkammer 8 ist nach oben durch eine Dichtung 9 abgedichtet; nach unten ist sie gegen einen senkrechten Kanalabschnitt 5a geöffnet. An diesen schließt ein waagerechter Kanalabschnitt 5b an, der aus einer als Oberlippe dienenden Wand 10 der Traverse 5 sowie aus einem Sieb 11 gebildet ist. Der Strömungsverlauf des Stoffes ist in einer gestrichelten Linie angedeutet. Die Siebpartie umfaßt außer dem Siebe selbst eine Brust-

9098 3 0/0077

·/· SAD ORIGINAL

walze 12, eine Gautschwalze 13, eine Leitwalze 14_t eine Spannwalze 15 sowie einen Saugkasten .16 mit Saugkammerh 17 und Abflußöffnungen 18. Im Auftreffbereich des StoffStrahles befindet sich ein Siebtisch 19, gegen den sich das Sieb 11 abstützt. Eine Druckkammer 20 mit Druckansohluß 21 und Austrittssohlitz 22 führt Sperrwasser, welches den Austritt des Stoffes entgegen der Sieblaufrichtung verhindert.

Die in Pig. 2 dargestellte Anordnung läßt wiederum einen Rohrverteiler mit Sammelkammer 2 und Verteilerrohren 3 sowie eine Wirbelkammer 8 erkennen. Die Quertraverse 5 zur Aufnahme des Rohrverteilera trägt mittels eines Gelenkmechanismus 23 das mit Umlenknaae 24 versehene Gehäuse 6, welches zur Einstellung der Weite des Kanalabschnittes 5a horizontal verschiebbar ausgebildet ist. Ein Kanalabschnitt 5b ist wiederum aus einem Sieb 11 sowie aus einer Wand 10 gebildet; diese ist auf ihrer dem Siebe zugewandten Fläche zur Erzeugung einer Mikrοturbulenz wellenförmig ausgebildet. Ein Siebtisch 19 ist zur Einstellung der Weite von Kanalabschnitt 5b um einen Drehpunkt 25 schwenkbar (Pfeil). Die Blattbildungszone wird in einem weiteren Kanalabschnitt 5c fortgesetzt, welcher aus Sieb 11 und einem Obersieb 26 gebildet ist. Dieses umschlingt drei Walzen 27, von denen die obere höhenverstellbar ist, ferner einen Saugkasten 16 mit Saugkammern 17 und Abflußöffnungen 18 sowie Spritzrohre 28 zur Siebreinigung. Auf der Außenseite des Obersiebes 26 befindet sich ein weiteres Spritzrohr 28, eine Spannwalze 29, ein Schaber 30 sowie eine Schabstpffrinne 31.

In Pig. 3 trägt die den Rohrverteiler 2, 3 aufnehmende Traverse 5 einen Vorderträger 35 sowie einen Unterträger 36. Vorderträger 35 ist mittels der Lenker 37 aufgehängt, mittels Exzenter 38 höhenverstellbar und mittels Exzenter 39 schwenkbar, so daß Weite und Konvergenzwinkel von Kanalabschnitt 5b verstellt werden können. Unterträger 36 ist an Laschen 40 aufgehängt und durch einen Exzenter 41 horizontal verstellbar, so daß die Weite des Kanalabschnittes 5a ebenfalls einstellbar ist. Ein Siebtisch 19 trägt eine Druokwasserkammer 20, die Sperrwasser zur Spaltdichtung liefert. .

909830/0077 ./.

SAD ORIGINAL

In Fig. 4 wird die Weite der beiden Kanalabschnitte 5a und 5b durch ein Getriebe verstellt, das im Vorderträger 35 untergebracht ist. Dieser ist mittels der Lenker 37 aufgehängt, mittels Exzenter 38 höhenverstellbar. Eine Oberlippe 10 ist mittels Lenker 44 und 45 am Vorderträger 35 aufgehängt, Lenker 44 steht durch Federn 46 unter Zugspannung. Exzenter 47 dient der horizontalen Verstellung, Exzenter 48 der Neigungsverstellung der Oberlippe 10.

Heidenheim, den 30.9.1968
DrBi/Srö

909830/0077

Claims

ap/A 2740 ξ J.M. Voith GmbH Kennwort: "Wirbelkammer" Heidenheim/Brenz Patentanmeldung P 15 11 24-6.6-27 H c A , Toll Patentansprüche

1. Stoffauflauf für Papiermaschinen, mit einer eich über die Maschinenbreite erstreckenden yom gesamten Stoffstrom unter Luftabschluß durchflossenen Kammer, deren Einlaß an einen zur gleichmäßigen Verteilung des Stoffes über die Maschinenbreite vorgesehenen Stoffverteiler, und deren Auslaß an einen zu einem Siebe führenden Aueflußkanal angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer als eine im Querschnitt senkrecht zur Fließrichtung relativ kleine Wirbelkammer (8) ausgebildet ist, in welcher der bzw. die aus dem Stoffverteiler kommenden Stoffstrahlen gegen wenigstens eine quer zur Strahlrichtung verlaufende feststehende Prallwand (24-) geleitet werden.

2. Stoffauflauf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der aua der Wirbelkammer (8) zum Sieb (11) führende Aueflußkanal wenigstens mit seinem unmittelbar an die Wirbelkammer anschließenden Teil (5a) unter einem steilen Winkel, vorzugsweise unter einem rechten Winkel, zum Sieb an dieses herangeführt ist.

3. Stoffauflauf naoh Anspruch 2, mit einem unmittelbar an die Wirbelkammer anschließenden steilwinkeligen Kanalstück, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausflußkanal im Anschluß an

909830/0077 .

das stellwinkelig zum Sieb verlaufende Kanalstück (5a) mittels eines Krümmers od.dgl. In den zwischen Sieb (11) und Oberlippe (10) gebildeten Strömungskanal (5b) übergeht.

4. Stoff auf lauf nach, einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß das Sieb (11) von der Mündung des Ausflußkanals (5a) an in Sieblaufrichtung wenigstens über eine kurze Strecke von einem Siebtisch (19) mit wasserundurchlässiger Oberfläche unterstützt ist.

5. Stoffauflauf nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Einlauf in die Wirbelkammer (8) gegenüberliegende Kammerwand als Prallwand dient.

6. Stoffauflauf nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der Wirbelkammer (8) eine quer zum eintretenden Stoffstrahl verlaufende besondere Prallwand (24) vorgesehen ist.

7· Stoffauflauf nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Weite des Ausflußkanale (5a) einstellbar ausgebildet ist.

8. Stoffauflauf nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Weite und/oder die Konvergenz des Strömungskanals (5b) zwischen Sieb (11) und Oberlippe (10) einstellbar ausgebildet ist.

909830/0077

BAD ORIGINAL

9. St off auf lauf nach, einem der Ansprüche 1 hie 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Stoffverteiler ein Rohryerteiler mit einem sich über die Sahnbreite erstreckenden Sammelrohr (2) sowie mit einer Vielzahl von gleichmäßig über die Maschinenbreite angeordneten Verteilerrohren (3) vorgesehen ist.

10. Stoffauflauf nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß das Sammelrohr (2) des Rohrverteilers Bestandteil einer Hohltraverse (5) des Stoffauflaufs (1) bildet.

Heidenheim, den 30.9*1968
DrBi/Srö

BAD ORiGiNAL. 9Ü9830/0077

Leerse

ite