DE1761229A1

DE1761229A1 - Auflaufkasten fuer Papiermaschinen

Info

Publication number: DE1761229A1
Application number: DE19681761229
Authority: DE
Inventors: Parker Joseph Dixon; Hergert Richard Earl; Hill Lester Mason
Original assignee: Beloit Corp
Current assignee: Beloit Corp
Priority date: 1968-01-17
Filing date: 1968-04-20
Publication date: 1972-04-13
Also published as: DE1761229C3; FI51229B; US3607625A; GB1228248A; FR1560071A; DE1761229B2; SE354881B; ES353560A1; BE713221A; FI51229C; NL6806412A; CH493693A; NL153625B

Description

Patentanwälte „;-_Α ^ ,, _Λ , .-, «,-«

DIPL-INQ. F. ROSENKI Stuttgart, 10. April 1968

DR.4NG. H. H. WILHItM _ „,.

7000 Stuttgort-1 Dr.w/kn 17C190Q

Gymnmm*. 311 "^QU" T«L 07ί1Ο9Π33

Betr.» Patent- und Gebrauchsmusterhilfsanmeldung D 3441/6Oa

Anm.: Beloit Corporation

1. St. Lawrence Avenue Beloit, Wisconsin, U.S.A.

Auflaufkasten für Papiermaschinen

Die Erfindung bezieht sich auf einen Auflaufkasten einer Papierherstellungsmaachine und insbesondere auf einen Auflauf-

kasten, bei dem der Ausflußteil mit mehreren, aus sioh in Richtung des Materialflusses erstreckenden Teilen bestehenden Kanälen versehen ist, die am Austrittsende eine einheitliche Materialströmung auf die Schlitzöffnung zu hervorrufen sollen.

Bei dem Papierherstellung«verfahren nach !fourdrinier besteht die HauptSchwierigkeit, eine gleichmäßige Papierachicht su erzielen, .Xn dem natürlichen Bestreben der Fasern zu flocken. Bin wesentlich·» Merkmal aller Fourdrinier-Maaohinenkonstruktionen ist deshalb-eine Einrichtung zum Dispergieren des

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Fasernetzwerkes während der Blattbildung. Bei den bekannten Ausführungsformen wird zur Zeit die Dispersion des Faser netzwerkes duroh Erzeugen von Turbulenz erreicht; durch Tur-

die

bulenzerzeugung - im weitesten Sinne - sowohl in der Fasersuspension im Auflaufkasten, häufig mit Hilfe von Gleichrichterwalzen, als auch auf dem Siebtisch als Folge der Reaktion der freien Material-Oberfläche auf die wechselnde Beschleunigung Über den Registerwalzen und Sieben auftritt. Die auf dem Fourdrinier-Siebtiech stattfindende dispergierende Wirkung ist eine wesentliche Ergänzung zu der in dem Auflaufkasten erzeugten Turbulenz und in der Regel wird die Trocknung auf dem Siebtisch bewußt verzögert, um eine ausreichende Behandlung der ungetrockneten Suspension zu ermöglichen und um eine gleichmäßige Blattbildung zu erhalten. Bei einer Fourdrinier-Papiermasohine, bei welcher die Registerwalzen durch Sauger ersetzt sind, wird demgegenüber die Fasersuspension vergleichsweise wesentlich schneller und mit beträchtlich geringerer diepergierender Wirkung in der ungetrookneten Fasersuspension getrooknet. Daraus folgt, daß die Blattbildung bei einer Fourdrinier-Papiermaschine mit Saugern oder Flachsaugern wesentlich stärker von dem Zustand des aus dem Auflaufkasten abgegebenen Materials abhängig ist, als das bei einem in konventioneller Weise gebildeten Blatt der Fall ist.

Eine grundsätzlich« Beschränkung bei der Auslegung" von Auf-

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laufkäaten bestand darin, daß nur Einrichtungen mit verhältnismäßig großen Abmessungen zur Erzeugung von Turbulenz in der Fasersuspension zum Dispergieren der Fasern Verwendung fanden. Mit derartigen Vorrichtungen ist es möglich, durch Erhöhung der Intensität der Strömungsscliwankungen eine Turb;^- "lenz mit kleiner Wirbelbildung zu erhalte.:. Auf diese Weise kann die Turbulenzenergie von Verwirbelung en großer AbmesatfflT-gen auf kleinere Wirbelgrößen übertragen werden, und, je höher die Intensität ist, um so größer ist der zu· übertragende Energiebetrag und um so kleiner sind demnach die erhaltenen Wirbel. Jedoch tritt auch ein schädlicher Effekt als Folge der hohen Intensität großer Wirbelbildung auf, nämlich die Bildung großer Wellen und Aufwerfungen an der Ilaterial-Oberfläche auf dem Fourdrinier-Siebtisch, Sine allgemeine Regel bei der Auslegung von Auflaufkästen besteht deshalb darin, daß der Dispersionsgrad und die Stärke der Turbulenz in der Füllung des Auflaufkästens eng aufeinander abgestimmt werden* Je höher die Turbulenz, desto besser die Dispersion.

Bei der Auswahl einer AuflaufkästenkonBtruktion unter dieser begrenzenden Bedingung hat man die Wahl zwischen den beiden Extremen, entweder eine Konstruktion zu wählen, die einen stark verwirbelten und gut dispergieren Stoffausfluß produziert, oder eine Konstruktion zu wählen, die einen wenig verwirbelten ,und wenig dispergieren Stoffausfluü erzeugt. Da sowohl eine sehr hohe Turbulenz alo auch eine sehr niedrige

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(und damit verbundene geringe Dispersion) zu Schaden in der Blattbildung auf der Fourdrinier-Papiermaschine führt, besteht die Kunst der Konstruktion von Auflaufkasten darin, einen günstigen Kompromiß zwischen diesen beiden Extremen ■ zu treffen. Aus diesem Grund ist bisher das wesentliche Ziel bei der Konstruktion von Auflaufkasten gewesen, eine bestimmte Turbulenz zu erzeugen, die für die Dispersion hah .jenug,,

^ aber trotzdem niedrig genug ist, um Fehler an der freien Ober-

fläche bei der Blattbildung zu vermeiden. Bs muß dabei berücksichtigt werden, daß der jeweils beste Kompromiß von den verschiedenen Arten der Papierherstellung, der Zusammensetzung des Papiers, der Siebtischkonstruktion, der Maschinengesehwindlgkeit usw. abhängen wird. Aus diesem Grund wird es mit den zur Zeit verfügbaren Vorrichtungen und Verfahren sehr schwie- *~rig, wenn nicht unmöglich, sein, eine universell verwendbare Konstruktion für Auflaufkasten zu schaffen. Darüberhinaus beeteht heute ein erhebliches Bedürfnis zu Verbesserungen von Auflaufkästen, da den zu treffenden Kompromissen immer entweder die bestmögliche Dispersion und/oder der bestmögliche Stoffauflauf" auf den Siebtisch geopfert"werden müssen.

Die Fehler bei der Blattbildung als Ergebnis der beiden Extreme in der Konstruktion von Auflaufkästen, beispielsweise sehr hohe oder sehr geringe Turbulenz, maohen sich noch stärker bemerkbar, wenn eine Fourdrinier-Papiermaschine Verwendung findet, bei der alle Registerwalzen durch 'Saugeinrichtungen

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ersetzt sind. Wenn bei derartigen Maschinen die Turbulenz sehr gering ist, wie beispielsweise in einem üblichen Auflaufkasten mit Gleichrichterrollen, gibt die durch die schnelle Trocknung an den Saugeinrichtungen bei Fehlen der Wirkung von Registerwalzen erzeugte Oberfläche die geringe Dispersion, in dem Auflauf strahl direkt wieder. Demgegenüber wird, wenn die Turbulenz sehr stark ist, ein Wellenmuster auf der freien Oberfläche des auf dem Sieb aufliegenden Stoffes als Folge der Turbulenz erzeugt. In diesem Falle gibt die Blattbildung mit der schnellen Trocknung der Suspension die I.Iassenverteilung in diesen Wellen wieder. Zusätzlich zu dem Wellenmuster auf der freien Oberfläche kann zu starke Turbulenz außerdem Luft einsaugen und die verdickte Fasermatte zerreissen, die vorher auf den Siebtisch aufgebracht wurde, und so Fehler in der Blattbildung verursachen.

Nicht nur die beiden vorstehend erläuterten Extreme in der

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Charakteristik von Auflaufkästen sind ungünstig} es ist da- ' rüber hinaus auch schwierig, einen günstigen Kompromiß für eine Anwendung des Pourdrinier-Verfahrens für Maschinen mit Saugeinrichtungen zu finden.

Es ist deshalb Hauptaufgabe der Erfindung, einen Auflaufkasten für die Zufuhr des Papierstoffes einer Papiermaschine zu schaffen, bei dem im Auslauf ein Maximum an Dispersion und ein Blinimum an Turbulenz erreicht wird, so daß eine sehr feine

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Dispersion der Pasern hervorgerufen wird, die in ihrer Wirkung nicht in dem Maß nachläßt, wie die Turbulenz abnimmt.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß in dem Auflauf nachgiebige Elemente vorgesehen sind, die eine Vielzahl von konvergierenden Kanälen bilden, die sich im wesentlichen in Durchflußrichtung erstrecken.

Die einzigartige und neue Kombination von Teilen nach der vorliegenden Erfindung aieht für die Versorgung des Registerteiles einer Papiermaschine einen Stoffauflauf vor, der einen hohen Grad an Ifaserdispersion zusammen mit einem geringen Maß an Turbulenz in dem Auflaufstrahl aufweist. Auf diese Weise wird eine sehr feine Dispersion der Pasern erzeugt, die ihren Wert nicht verliert, obwohl die Turbulenz abnimmt} zumindest wird sie nicht in dem Maß ihren Wert verlieren, wie es bei den turbulenten Dispersionen geschieht, die durch die bekannten Konstruktionen von Auflaufkästen erzielt werden. Es wurde gefunden, daß das Fehlen von !Turbulenz mit großer Wirbelbildung ein grobes Flocken der Fasern ausschließt, da das Flocken vorwiegend eine Folge der Abnahme der Turbulenz mit kleinen Wirbeln und dem Vorhandensein von Turbulenz mit großen Wirbeln ist. Das Aufrechterhalten der, guten Dispersion in d,em Stoffauflauf auf den Siebtisch führt direkt zu einer verbesserten Blattbildung.

Die vorstehende Arbeitsweise, eine feine Turbulenz ohne große'

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Wirbel zu erzielen, wird dadurch verwirklicht, -daß'die'Fasersuspension durch ein System paralleler .Kanäle von gleichen, geringen Abmessungen, "jedoch mit prozentual großer freier Durchtrittsfläche' geschickt wird. Beide Bedingungen, gleichmäßige geringe Abmessungen der Kanäle und prozentual große Austrittsquerschnitte, sind erforderlich. Auf diese Weise erhalten die größten Wirbelabmessungen innerhalb des Materials in den Kanälen die gleiche Größenordnung wie die Tiefe der einzelnen Kanäle. Hält man die Kanaltiefe gering, so bleiben

auch die Y/irbelabmessungen gering. Us ist notwendig, einen prozentual großen Austrittsquersohnitt aus den Kanälen vorzusehen, um zu vermeiden, daß in der eigentlichen Auflaufzone wieder große Wirbel auftreten. Derartige große Wirbel könnten infolge des Soges hinter großen festen Teilen zwischen den Kanalausgängen auftreten.

Aue diesen Gründen massen die,Kanäle von großen Zuflußöffnungen zu kleinen Aa»g*ngsöffnungen übergehen. Dieser Übergang muß auch über eine gewisse Entfernung stattfinden, damit ausreichend Zeit vorhanden ist, die großen StrÖmungsverwirbelungen hinter der Zuflußöffnung auf das gewünschte geringe Maß an Turbulenz zu verringern. Die Wände, die die Kanäle unmittelbar hinter der Zuflußöffnung bilden, müssen daher steif genug ausgebildet werden, um Verformungen und Schwankungen durch diese großen ¥irbelbildungen und den damit verbundenen Druckunterschieden zu widerstehen. Aus diesem Grunde ist es

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wichtig, den Bingang so auszubilden, daia er einen ,jroßen Durchtrittsquerschnitt aufweist, um unvernünftig große Druckunterschiede in Ströniungsrichtung zu vermelden. Je mehr die großen Verwirbelungen in den Kanälen auf ein geringes ' Maß verringert werden, απ so weniger müssen die Wände der Kanäle steif ausgebildet sein, um Verformungen zu widerstehen. Bin einfacher Weg, diese Steifheit .zu erzielen, ist die Zunahme der "2Fsndstärke der Kanäle, wie es bei der im nachstehenden beschriebenen Konstruktion ausgeführt ist. Da es wünschenswert ist, bei den Wänden der Kanäle von steifen, dicken Teilen in Strömungsrichtung auf dünne Teile Überzugehen, sollten die Einrichtungen zur führung der "Strömung zweckmäßig aus allmählich konvergierenden Kanälen bestehen, die von Wänden gebildet werden, die gleichmäßig langsam konvergieren und allmählich an Stabilität verlieren. Auf diese Weise ergeben die gleichzeitige Konvergenz der Kanalabmeasungen und der Kanalwandungen ergänzende Wirkungen. Aufgrund der geringer«! Kanaltiefe «erden die Druokuntersohlede in ihrer Größe und damit auch in ihrer Stärke verringert und es können demzufolge auch dünnere Wände für die Kanäle eingesetzt werden. Durch die Verminderung der Wondstärken wiederum nähert eich die nicht vom Strömungsmedium ausgefüllte Fläche zwischen den Kanälen den geringen Abmessungen, die sie am Austrittsquerschnitt haben muß. Das Merkmal der gleichmäßigen Konvergenz der Wände und der Kanäle ist als wesentliches Merkmal für die Konstruktion entsprechend dieser

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Brfindung anzusehen. Da die Wands in Strömungsrichtung dünner werden, können sie außerdem aus folgenden zwei Gründen in der bevorzugten Ausführungsform nachgiebig ausgebildet selns ·

1. Die Nachgiebigkeit erlaubt den Führungsgliedern, sich hydrodynamisch stabile Lagen zu suchen, was zu, einer gleichmäßigen Baumaufteilung führt, und

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2. die Nachgiebigkeit erlaubt an den engen Querschnitten der Kanäle'den Durchtritt von großen Faserteilen und Fremdkörpern. .

Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung sind in der Beschreibungseinleitung offenbart und werden in der nachfolgenden Beschreibung anhand der Darstellung von Ausfuhrungsbeispielen noch deutlicher*

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Bezeigen«

Fig. 1 einen Schnitt durch eine praktische Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Auflaufkastens,

Fig. 2 einen Schnitt durch eine andere praktische*Ausfiihrungsform eines erfindungsgemäßen Auflaufkästens,

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie III-III der Fig. 2,

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Pig. 4 einen Schnitt ähnlich der Pig. 3 einer weiteren Ausführung sf ο πα,

Pig. 5 eine weitere Ausführungsform ähnlich Fig. 3»

Pig. 6 einen vergrößerten Schnitt einer Einzelheit der Ausführ ungsfοrmen entsprechend den Pig. I und 2,

Pig. 7 einen Schnitt entlang der Einie VII-711 der Fig. 6, Pig.. 8 eine Ausführungsform ähnlich Pig. 7, Pig. 9 eine Ansicht eines Elementes der Pi₀ ^-. 6,

Pig, 10 eine weitere. Ausführungsform eines Elementes nach Pig. 6,

Pig.11 einen Schnitt durch eine weitere, praktische Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Auflaufkastens,

Fig.12 einen Schnitt entlang der Linie XI-XI der Pig. 11, Pig.13 einen Schnitt entlang der Linie XII-XII der Fig. 11,

Pig.14 eine perspektivische Ansicht eines wesentlichen Einzelteiles der Ausführung sf ο rra nach Pig. 11,

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Pig.15 einen Schnitt durch eine weitere Ausführungsform der Erfindung und

Fig.16 eine perspektivische Ansicht eines wesentlichen Einzelteiles der. Ausführungsform nach Fig. 15.

Die im lachstehenden verwendeten Bezeichnungen "ciuer-" 'beziehen sich auf die Eichtung senkrecht zur Maschine, während die Bezeichnung "längs-" sich auf die sogenannte Maschinenrichtung "bezieht. ·

Pig. 1 zeigt ein Sieb F , das um eine Brustwalze 10 läuft und eine bekannte Siebpartie einer Papiermaschine darstellt, auf welche das Papiermaterial durch einaimit S bezeichneten Auflaufschlitz aufgebracht wird. Der Auflaufschlitz ist an dem vordem Ende eines Auflaufkästens 11 angebracht, der aus dem eigentlichen Auflaufteil 11a und einer Vorkammer 11b besteht und den Stoff zum Auflaufsohlitz S führt.

Das Material wird üblicherweise von einer Pumpe oder einer anderen Quelle, wie auch hier, über einen Einlaß in den Auflaufkasten gefördert. Hierzu dient ein relativ enger, für hohe Geschwindigkeiten geeigneter Kanal 12, der als kegelförmiges, quer zur Haschine angeordnetes Kopfstück ausgebildet ist und einen Einlaß 12a auf der Seite des Auflaufkastens aufweist, von welcher die Ansicht der Fig. 1 erfolgt, und der

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mit einem Auslaß 12b von geringem Querschnitt auf seiner Rückseite versehen ist, wobei in dem Kopfstück der Durchfluß etwa quer.zur Laschine erfolgt. Irgendeine beliebi.; bekannte Vorrichtung kann vorgesehen werden, um eine Strömung des Materiales in dem Kanal 12 unter einem annähernd gleichmäßigen Druck im Bereich der Lochplatte 13 zu erzeugen. Die Lochplatte 13 ist quer zu dem Kanal 12 angeordnet, und mit einer Vielzahl von öffnungen 13a, 13b, 13c usw. versehen, die in Querrichtung parallel angeordnet sind und eine Vielzahl von parallelen öffnungen bilden* die sich über die gesamte Lochplatte 13 erstrecken. Die Lochplatte 13 ist mit einer Vielzahl von Diffusoren 14a, 14b, 14c usw.· versehen, die jeweils an den öffnungen 13a, 13b, 13c in der Lochplatte 13 befestigt sind. Die Diffusoren munden in der Vorkammer 11b, Die Vorkammer 11b ist in Durchflußrichtung auf der einen Seito durch die Diffusoren 14a, 14b, 14c usw. und auf der anderen Seite durch eine Lochplatte 15 begrenzt, die quer zu dem Auflaufkasten 11 angeordnet ist.

Die Lochplatte 15 enthält mehrere Aussparungen 15a, 15b, 15c usw., die zwischen Stegen 16a, 16b, 16c usw. verteilt sind. Die Aussparungen 15a» 15b usw. sind im wesentlichen in horizontalen Reihen angeordnet, so daß äie Stege 16a, 16b, 16c usw. zwischen diesen Reihen belassen.

Durch die Ste^e 16 erstrecken sich Platten 19, 20, 21 usw.

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Diese Platten erstrecken sich quer über den Auf lauf 11a und in Längsrichtung zu der Auflauföffnung S. Außerdem erstrekken sich die Platten 19, 20, 21 usw. gegen die Strömungsrichtung in die Vorkammer lib und sind an ihren Sndön mit querliegenden Stangen 22, 23, 24 usw. versehen. Diese einzigartige und neue Kombination von Ausnehmungen 15a, 15b, 15c usw., Stegen 16a, 16b, 16c usw., von sich gegen die Strömungsrichtung erstreckenden Platten 19, 20, 21 usw. und der Stangen λ 22, 23, 24 usw.. erlaubt eine wesentliche Vergrößerung des öffnungsquers-ehnittes der Lochplatte 15, deren Bedeutung •im Nachstehenden näher erläutert wird.

Mit dem Vergrößern des Öffnungsquerschnittes der Lochplatte 15 v/erden die· Stege zwischen den Ausnehmungen wesentlich verkleinert. Diese kleinen Stege haben die Neigung, Fasern zu sammeln, was nach einem allmählichen Anwachsen zu Faserklumpen führen kann, die nach dem Eintreffen in den Auflauf lla Unterbrechungen in dem Papi/erherstellungsprozeß hervorrufen können. Um dieses Ansammeln von Fasern an den Stegen zu vermeiden, sind die Platten 19, 20, 21 vorgesehen und in Strömungsrichtung vor den Stegen angeordnet. Um das Ansammeln von Fasern auf den gegen die Strömungsrichtung gerichteten Enden der Platten zu verhindern, sind an den entsprechenden Enden der Platten Stangen 22, 23, 24 usw. angebracht. Diese Stangen sind in ihrem Durchmesser breit genug, um das Ansammeln von Fasern zu verhindern. Außerdem können die Stangen

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verschiedene Formen aufweisen, beispielsweise flach, stumpf oder tropfenförmig.

Wie in den Zeichnungen dargestellt ist, nimmt der Auflauf 11a allmählich im Querschnitt in Durchflußrichtung zu der Auflauföffnung S hin ab und seine Längsbegrenzungen werden von der Lochplatte 15 und der Ablauföffnung S gebildet. Platten oder Führungsglieder 25, 26, 27 usw. erstrecken sich von der Lochplatte 15 zu der Auslauföffnung S und unterteilen· den Auflauf in eine Vielzahl von benachbarten, vertikal getrennten, sich in Längsrichtung erstreckenden Kanäle 28, 29t 30, 31 usw. Die Kanäle erstrecken sich außerdem quer zum Auflauf lla. Die Führungsglieder sind nur mit ihrem einen Bnde an der Lochplatte 15 verankert und in Strömungsrichtung frei bev/eglioh. Bs ist deshalb wünschenswert, die Führungsglieder derart auszubilden, daß sie in etwa in der Materialströmung schweben, so daß sie ein· Lage einnehmen können, dire durch die hydrodynamischen Wirkungen zwischen der Strömung und den Führuiigsgliedern entsteht. Es^wTTrde außerdem als wünschenswert gefunden, daß die Plihrungsglieder in Strömungsriohtung ausgehend von einem dicken, formsteifen Querschnitt zu dünnen Enden hin abnehmen. Außerdem sind die Führungsglieder der konvergierenden Kanäle, wie in der Zeichnung dargestellt ist, auch noch derart ausgestaltet, daß sie gleichzeitig langsam in ihrer Festigkeit abnehmen.

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In einer"praktischen Ausfuhrungsform der Erfindung soll der Abstand 0 der einzelnen Kanäle zwischen den Führungsgliedern vor der Auflauföffnung S in"der Größenordnung von 1/8 inch oder kleiner liegen, und die Größenordnung der festen Teile zwischen den Kanälen an ihren Enden soll wesentlich kleiner als die Abmessungen der Kanäle selbst sein. Der freie Durchtrittsquerschnitt des Auslasses sollte deshalb vorzugsweise in der Größenordnung von wenigstens 80 bis 95 y°-liegen. Dennoch sind Durchtrittsquerschnitte in der Größenordnung von -5 ο $ und größer annehmbar. Um ein Verstopfen des Einlaßteiles dee Auflaufes zu verhindern, ist es wünschenswert, die vertikalen Abmessungen von jedem Kanal 28, 29, 30, 31 usw. an dem Eingang in der Größenordnung von 1 inch vorzusehen, und die gesamte freie Durchtrittsfläche der Lochplatte 15 sollte vorzugsweise größer als 30 i» sein. Als allgemeine Regel kann angegeben werden, da« die öffnungen in dem Verteiler so klein wie möglich gehalten werden sollen, um die Strömungalinien eng zu halten, jedooh groß genug, um ein Verstopfen zu vermeiden. Dieses Kriterium ändert sich mit speziellen Ausführungen und mit den Eigenschaften des zu verarbeitenden. Stoffes. ■

Es wurde des weiteren als wünschenswert gefunden, den Enden der Führungsglieder 25, 26, 27 usw. eine gewisse Nachgiebigkeit in Richtung zu ihren Enden hin zu verleihen. Diese Nachgiebigkeit stellt eine gunstige Möglichkeit dar, die enge

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gleichmäßige Raumaufteilung zwischen den Führungsgliedern über die lichte Weite des Auflaufes an dem in Ströiaungsrlchtung liegenden Ende zu schaffen; diese gleichmäßige Raumaufteilung ist nämlioh eine hydrodynamisch stabile Bedingung für diese besondere Ausführungsform, wie in Experimenten aufgezeigt wurde. Auf diese Weise ermöglicht die Nachgiebigkeit den Führungsgliedern,, durch die dynamischen Kräfte der Strömung in ihrer Lage gehalten zu werden, nämlich entspre- w chend den Stromlinien. Auf der anderen Seite .wird ••-auch schwierig sein-, gleichmäßige Abstände zwischen steifen Führung sgliedern zu erhalten, ohne die Führungsglieder an den Seiten des Auflaufes zu befestigen; aber selbst dann werden noch Schwierigkeiten auftreten.

Es "i.8t auch zweckmäßig, den Führungsgliedern eine gewisse Nachgiebigkeit zu verleihen, um das Paseieren von großen Teilen zu ermöglichen, die unvermeidbar in den handelsüblichen Rohmaterialien vorhanden sind. Es ist deshalb ein Merkmal F

der vorliegenden Erfindung, die Führungeglieder nicht an den Seitenwänden dee Auflaufes zu befestigen, da dieses die Konstruktion vereinfacht und einen dünnen festen Kanal vermeidet, der anfällig gegen Verstopfen duroh Fasern und Fremdkörper wäre.

Im Betrieb wird der Stoff dem kegelförmigen Einlaßkanal 12 durch die Einlaßöffnung 12a zugeführt. Ein Teil des Stoffes

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gelangt in die Öffnungen 13a, 13b, 13c usw., während der übrige Teil den kegelförmigen Binlaükanal 12 durch die Öffnung 12b zu dem Rücklauf hin wieder Verläßt. Ton den Öffnungen 13a, 13b, 13$ usw. tritt das Material Ln die Diffusoren 14a, 14b, 14c usw. ein, durch welche es gleichmäßig über den gesamten Querschnitt der Vorkammer lib verteilt wird. Die Verteilung des Materiales über den Querschnitt der Vorkammer ist grob und führt zu einer Verwirbelung oder Schwankungen in der Größenordnung von einigen Inches. Der grob verteilte Stoff wird dann durch die Öffnungen in der Lochplatte 15 gezwungen, durch welche das Ausmaß der Verwirbelungen etwas verringert wird, jedoch noch weit von der für die Blattbildung gewünschten Größe entfernt bleibt. Der zu verarbeitende Stoff tritt dann in die Kanäle 28, 29, 30, 31 usw. mit relativ großer und intensiver Turbulenz ein. Die oberen Enden der Führungsglieder sind in der Lochplatte 15 gehalten und stark genug, die relativ große und starke Intensität der Turbulenz in dem Stoff aufzuhalten. Mit dem Fortschreiten des Stoffes in den Kanälen, deren Querschnitt allmählich-ab·» nimmt, wird die Intensität und die Größe der Turbulenz gleichermaßen vermindert.

An dem anderen Bnde und nahe bei der AuflaufÖffnung S sind die Kanäle eng und durch nachgiebige Wände begrenzt. An diesem Snde'ist die Turbulenz auf für die Papierherstellung annehmbare Bereiche· vermindert. Diese Verminderung der Turbulenz

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wird durch die Verminderung der Abmessungen der Kanäle erreicht, während trotzdem größere Teile aufgrund der Nachgiebigkeit der die Kanäle bildenden Führungsglieder passieren können.-Die Wirbelbildung des Materiales wird also in den Kanälen kontinuierlich von einem großen und intensiven Wert zu einem feinen und niedrigen Wert vermindert. Die V/ände der Kanäle werden entsprechend in Dicke und Steifheit verringert. Die endgültige Größe der Turbulenz in der Strö-" mung des Materials in den Kanälen wird durch die Größe der Kanäle an ihrem in Strömungsrichtung liegenden Ende überwacht und die Intensität wird durch die Durchflußgeschwindigkeit durch die Kanäle bestimmt, die abhängig von der Zahl der Kanäle ist.'Auf diese Weise kann die Größe und die Intensität der Turbulenz des Stoffauflaufes unabhängig kontrolliert werden.

Die Fig. 2 bis 12 zeigen zusätzliche Einzelheiten und weite- ) re Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.

Wie In Pig. 2 dargestellt ist, enthält ein Auflaufkasten 40 von etwas vereinfachter Konstruktion einen kegelförmigen Einlaßkopf 41, der eine Einlaßöffnung 42 und eine Überflußöffnung 43 aufweist. Die vordere Seite des Kopfstückes 40 enthält eine Lochplatte 44, »die eine Vielzahl von Ausnehmungen 45, 46 usw. aufweist. Diese Ausnehmungen sind vorzugsweise in der For.ri von Ausflußöffnungen ausgebildet und bewirken die Verbindung zwischen dem Einlaßkopfstück und einem Auflauf-

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kasten 47. Der Auflaufkasten 47 besitzt eine Deckelwand 48 und einen Boden 49, die in Längsrichtung oder in Ilaschinenrichtung konvertieren und in der Auflauföffnung S 2 enden. Ent sprechend in Querrichtung getrennte Seitenv^ände sind an der Yorder- imd Rückseite des Auflaufkastens angeordnet. In dem Auflaufkästen 47 sind eine Mehrzahl von Führungsgliedern 5Of 51, 52 "usw. angeordnet, die sich in läiigsrichtung erstrecken. Jeweils ein Ende von diesen Führungsgliedern ist an der lochplatte 44 des Auflaufkastens 47 befestigt. Die Führungselemente erstrecken sich über annähernd die gesamte Länge des Auflaufkastens und sind außer an der Lochplatte 44 an keiner weiteren Stelle des Auflaufkastens befestigt. Die Führungsglieder können deshalb frei in dem Auflaufkasten schwimmen, mit Ausnahme ihrer Halterung an ihrem Befestigungspunkt an der Lochplatte 44. Wenn der Stoff durch den Auflaufkasten fließt,"bilden die Führungsglieder eine Yielzahl von aiofa in Längsrichtung erstreckenden, nachgiebigen Kanälen, durch welche der Stoff fließt, wobei allmählich die hohe Turbulenz in dem Stoff vermindert v;ird, während ein hoher G-rad von Dispersion der Fasern erreicht wird. Der so behandelte Stoff tritt aus der AuflaufÖffnung S 2 aus, und wird auf einen Siebtiseh 53 einer Fourdrinier-Fapiermaschine oder auf einem anderen geeigneten Registerteil aufgebracht/Die Siebkette 53 der Fourdrinier-Papiermaschine ist unmittelbar. neben der Auflauföffnung durch eine Walze 54 unterstützt, die im allgemeinen als Brustwalze bezeichnet wird.

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Wie in den Pig. 3 bis 10 dargestellt ist, können die Führungsglieder verschiedene Formen haben, von denen jede Verwendung finden kann, um eine besondere Arbeitsbedinjung· zu erfüllen. Beispielsweise kann es, wie leicht einzusehen ibt, für einen Fachmann angenehmer sein, nachgiebige Glieder 50, 51, 52 usw., zu haben, die q.uer zu dem Auflaufkasten in der Form eines sich über die ganze Breite erstreckenden Blattes ausgebildet sind, wie es im Zusammenhang mit dem Ausführungsbeispiel "nach Fig. 1 beschrieben ist, wobei der Querschnitt der Vorkammer relativ eng i3t. Andererseits ist es einzusehen, daß in extrem großen Auflaufkasten es praktischer sein kann, eine Vielzahl von relativ schmalen Blättern zu haben, die in Querrichtung zu dem Auelaufkasten angeordnet sind. Entsprechend zeigt Fig. 4 nachgiebige Führungselemente, die sich quer zu dem Auslaufkästen erstrecken, und etwa in Querrichtung die gleichen Abmessungen wie der Auflaufkasten haben.

Wie in Pig. 5 dargestellt ist, ist die Abmessung der Führungselemente 60, 61, 62 usw. auf einen Bruchteil der Querabmessungen der Vorkammern vermindert, was besonders für Auflaufkasten geeigneter sein kann, die eine relativ große Querausdehnung haben. .

Fig. 3 zeigt eine weitere Ausbildung der nachgiebigen Führung s element.e, die bei diesem Ausführungsbeispiel aus einer Vielzahl von nachgiebigen Stangen oder Drähten 63» 64, 65 usw.

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bestehen, die einen runden Querschnitt besitzen. Dies ist besonders dann sinnvoll, wenn die Eigenschaften des Stoffes ■ die Yerwendung von im. Querschnitt axtrem engen Kanälen erfordern. . · · ■-■-'."

Wie in Fig. 6 dargestellt ist, ist der Querschnitt der Führungselemente 50, 51» 52 usw. in Längsrichtung vorzugsweise so ausgebildet, daß er in Strömungsrichtung abnimmt. Die Verminderung des Querschnittes ist mit der Verminderung des Querschnittes des Auslaufkastens lla der Fig. 1 und 47 der Fig. 2 abgestimmt. In dieser Weise werden die sich ergänzenden Effekte der gleichen Konvergenz der Abmessungen der Kanäle und der nachgiebigen Elemente erhalten. Bei dem Ausfüh-1 rungsbeispiel nach Fig. 6 bleibt der Querschnitt der nachgiebigen Glieder im wesentlichen rechteckig, wie in Fig. 7 dargestellt ist.

Pig. 8 zeigt den Querschnitt der Führungselemente 50, 51, 52 usw., der Fig. 3. Fahrend dieser Querschnitt rund ausgebildet ist, können auch ander« mögliche Querschnittsformen vorgesehen werden, wie hexagonal, elliptisch oder dreieckig (Fig.Sa), jeweils abhängig von den Verfahren, durch welche das nachgiebige IJate rial verarbeitet ist. Die Führungsglieder der Fig. 3 und 8 können außerdem im Querschnitt in der Strömungsrichtung· abnehmen, wie es in Fig. 6 gezeigt ist. Die Fig. 9 ' und 10 sind Ansichten der nachgiebigen Elemente 50, 51, 52 usw.,

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wobei die Führungselemente eine gleichmäßige (S¹Ig. 9) oder in Längsrichtung allmählich abnehmende breite (Fig.'1O) haben können.

Fig. 11 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei der die Führungselemente 71* 72, 73 usw. eine abgeänderte Form erhalten haben, indem ihre befestigten Vorderteile in der Form von relativ steifen Platten ausgebildet sind, an welchen die nachgiebigen Führungselemente 74, IS, 76 usw. zinkenartig angeschlossen sind.

Fig. 12 zeigt die Platten 71, 72, 73 usw. im Querschnitt, die sich annähernd über die volle Breite des Auflaufkastens erstrecken.

Fig. 13 zeigt die Führungsglieder 74, 75, 76 Usw. im Quersohnitt und ihre Anordnung in dem Auflaufkasten, wobei zu ■ erwähnen iat, daß die wirkliche Zahl derartiger Führung sg.lieder in einer ausgeführten Konstruktion wesentlich größer sein wird und von den besonderen Eigenschaften des Papiermateriales abhängt.

Fig. 14 zeigt eine perspektivische Ansicht der Kombination zwischen den Platten 72 und den nachgiebigen Führungselementen 75. Die relativ steifen Platten 72 können aus Kunststoff oder Blech hergestellt sein und ihr Querschnitt kann annähernd konstant sein oder allmählich in Durchflußrichtung

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abnehmen. Die nachgiebigen Führungsglieder 75 werden vorzugsweise in der Fore; von kejelförmi^en nachgiebigen Stangen ausgeführt, sie können jedoch auch in der Toru von einzelnen Fäden mit konstantem Querschnitt ausgeführt sein,

Fig. 15 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei der die Lochplatte 55 etwas abgeändert ist, in der Weise, daß die Ausnehmungen in Strömungsrichtung durch kurze Rohrstücke 56 verlängert sind, die durch die lochplatte 55 durchgesteckt sind und sich über diese hinaus erstrecken»

Wie- in Fig. 16 als Einzelheit näher dargestellt ist, ist an jedem dieser Rohre in Strömungsriohtung eine Vielzahl von nachgiebigen Führungselementen 57 befestigt. Diese Führungselemente sind in der Form von nachgiebigen Fäden ausgebildet, deren eines Ende in einer geeigneten ¥eise an dem Ende des Rohres 56 befestigt ist.

In dem Vorstehenden wurden Konstruktionen von verbesserten Auflaufkasten beschrieben, die die zum Ziel gesetzten Merkmale und Vorteile verwirklichen und die mit den bekannten Ausführan^aforinen verbundenen Nachteile beseitigen, wobei Ergebnisse erzielt werden, die bisher noch nicht erhalten wurden.

Während es theoretisch wünschenswert ist, die vorher erwähnten*

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führungsglieder derart auszubilden, daü sie sowohl flexibelals auch konvertierend sind, sollte verstanden werden, daß in der Praxis auch eine Lösung Verwendung finden kann, bei der relativ steife und nicht konvergierende Führungsgli<ed.er, oder nachgiebige, nicht konvergierende lührun^sgliedsr vorgesehen sein können. Pur derartige Führungsglieder können Metalle oder Nichtmetall« «ie Kunststoff, Gummi, Ipojcihairze od. dgl. verwendet werden.

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Claims

Patent- und Schutzansprüche

1. Auflaufkasten zur Versorgung einer Papiermaschine mit Papiermaterial, mit einem Einlaß von dem die Papierfasersuepension zu dem Auflauf geführt wird, dessen Querschnitt sich in Burchflußrichtung allmählich verjüngt und der in einer Auflauföffnung endet, durch die der'Stoff auf einen Registerteil odgl. aufgebracht wird, dadurch gekennzeich-

vorzugsweise
net, daß in dem Auflauf^naohgiebige Elemente vorgesehen sind, die eine Vielzahl von konvergierenden Kanälen bilden, die sich im wesentlichen in Durchflußrichtung erstrecken.

2. Auflaufkasten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle im wesentlichen quer zur Burchflußriohtung verlaufen.

3. Auflaufkästen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dab der Querschnitt der die Kanäle bildenden Elemente in Burchflußrichtung abnimmt.

4. Auflaufkasten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die nachgiebigen Elemente zumindest aus einem que^dn dem Auflauf angeordneten flexiblen Blatt bestehen.

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5. Auflaufkasten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die nachgiebigen Elemente in wenigstens einer Reihe quer zur DurchfluQrichtung angeordnet sind.

6. Auflaufkasten nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die nachgiebigen Elemente zwischen einer unteren und einer oberen Wand des Auflaufteiles "angeordnet sind.

7· Auflaufkasten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß di« nachgiebigen Elemente aus mehreren langen Bändern bestehen.

8. Auflaufkasten nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die nachgiebigen Elemente aus einer Vielzahl im Querschnitt runder Teile bestehen.

9. Auflaufkasten nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die nachgiebigen Elemente aus einer Vielzahl im Querschnitt dreieckiger Elemente bestehen.

10. Auflaufkasten nach den Ansprüchen 7 bis 9, "dadurch gekenn*- zeichnet, daß der Querschnitt der nachgiebigen Elemente sich verringert.

11. Auflaufkasten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des Auflaufes eine Vielzahl von starren Teilen

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enthält, die in Durchfluß richtung; konvergierende Kanäle bilden and an denen die nachgiebigen Elemente befestigt • sind, die sich im wesentlichen über den. rastlichen Teil des Auflaufkästens erstrecken und mehrere konvergierende flexible Kanäle bilden. .

12. Auflaufkasten nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die starren Teile mit einem runden Querschnitt versehen sind.

13. Auflaufkasten nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die starren Teile einen rechteckigen Querschnitt aufweisen^

14. Auflaufkasten nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die nachgiebigen Elemente aus einzelne»-Fäden bestehen.

15. Auflaufkasten nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis ( 14, dadurch gekennzeichnet, daü die nachgiebigen Elemente schwimmfähig sind und in dem Auflaufkasten in etwa in der Materialströmung sehweben.

16. Auflaufkasten nach den"Ansprüchen 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Auflauf eine Vorkammer mit etwa rechteckigem Querschnitt vorgesehen ist, und daß die Auflauf öffnung in Form eines langen Schlitzes ausgebildet ist, der sich quer zu dem Auflaufkasten erstreckt.

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17. Auflaufkasten nach Anspruch 16_t dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Auflauf und der Vorkammer eine Platte angeordnetist,die die Verbindung zwischen dem Auflauf und der Vorkammer herstellt, indem sie eine Vielzahl von Lochreihen aufweist, die sich quer zum Auflauf erstrecken und zwischen sich Stege einschließen, an denen die nachgiebigen Elemente befestigt sind.

18. Auflaufkasten nach den Ansprüchen 16 und 17» daduroh gekennzeichnet, daß sich mehrere steife Platten gegen die Strö'mungsriohtung durch die Stege erstrecken, deren Breiten etwa der Breite des Auflaufkastens entsprechen, und deren gegen die Strömungsrlohtung weisende Enden derart angeordnet sind, daß die Länge des gegen die Strömungsrichtung weisenden Teiles einer sich durch einen Steg erstrekkenden Platte von der Länge des gegen die Strömung ragenden Teiles der sich durch den unmittelbar benachbarten Steg erstreckenden Platte abweicht, wobei an allen Platten an ihren gegen die Strömungsrichtung weisenden Bnden Stangen befestigt sind.

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