DE1941424B2

DE1941424B2 - Stoffauflauf fuer eine papiermaschine

Info

Publication number: DE1941424B2
Application number: DE19691941424
Authority: DE
Inventors: Hans Dipl.-Ing. Dr. 7980 Ravensburg Dahl
Original assignee: Escher Wyss GmbH
Current assignee: Sulzer Escher Wyss GmbH
Priority date: 1969-08-14
Filing date: 1969-08-14
Publication date: 1976-11-25
Also published as: FI69140B; DE1953086A1; FR2058290B1; AT311785B; DE1953086B2; DE1941424C3; FR2058290A1; FI69140C; DE1953086C3; CH518406A; US3725197A; SE370737B; DE1941424A1; GB1322591A; CA937794A; ES382759A1

Description

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Die Erfindung betrifft einen Stoffauflauf für eine Papiermaschine, bei welchem die Stoffsuspension durch eine sich über die gesamte Breite der zu bildenden Bahn erstreckende Lochplatte mit einer Vielzahl von zueinander parallelen Kanälen geführt ist, die sich in Durchflußrichtung der Stoffsuspension erweitern.

Ein solcher Stoff auflauf ist aus der FR-PS 15 58 396 bekannt. Die Kanäle der Lochplatte erweitern sich in Durchflußrichtung nach der Anlaufstrecice wie ein guter Diffusor. Für die verzögerte, die Lochplatte verlassende Strömung ist dann im Stoffkasten ein Gitter aus längeren in Strömungsrichtung liegenden, die Strömung führenden Wänden erforderlich. Abgesehen davon weist der Stoffkasten zwischen Lochplatte und Auflaufdüse eine beträchtliche Länge auf.

In der DT-PS 12 36 922 ist eine Lochplatte gezeigt, deren Kanäle eine sich konisch verengende Eingangspartie aufweisen. Auch hier müssen der Lochplatte ein Lochblech und lange, in Strömungsrichtung liegende Führungswände nachgeschaltet werden, und der Stoffkasten muß darüber hinaus sehr lang sein. Die Führungswände können zwar durch ein weiteres lochblech ersetzt werden, der Stoffkasten zwischen Lochplatte und Auflaufdüse muß aber immer noch lang bleiben; auch bei dieser Anordnung werden zusätzlich Leitbleche vorgeschlagen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Stoftauflauf der angegebenen Gattung in der Weise weiterzubilden, daß sehr kompakte Außenmaße erhalten werden.

Bei einem Stoffauflauf der angegebenen Gattung wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kanäle der Lochplatte eine Anlaufstrecke im wesentlichen gleichbleibenden Querschnitts aufweisen und sich nach jener Anlaufstrecke stufenförmig erweitern, wobei die Durchmesser der nachfolgenden Stufen der Kanäle das 1.2 bis l^fache des Durchmessers des jeweils vorangehenden Kanalteils betragen, und daß ferner jeweils ein Übergang von Stufe zu Stufe vorgesehen ist, der einen öffnungswinkel von mindestens 100° aufweist.

Die stufenförmige Erweiterung von Strömungskanälen ist an sich bekannt. In dem Buch von Brunno Eck »Technische Strömungslehre«, siebte Auflage 1966. Seiten 243 bis 248 sind solche Stufendiffusoren und die Maßverhältnisse für ihre strömungsmäßig verlustfreie Gestaltung besprochen.

Auch für einen Stoffauflauf ist die Anordnung eines Stuferdiff.isors zwischen der Stoffzuleitung und dem Stoffkasten bekannt (DT-PS 12 20 247). Dieser bekannte Siufendiffusor erstreckt sich aber über die gesamte Höhe des in den Stoffkasten eintretenden Stoffstroms und hat dementsprechend sehr hohe Stufen. Die in diesen entstehenden Suspensionswirbel können sich entmischen. Insbesondere aber hat der den Diffusor verlassende Strom erst nach einer langen Strecke im Stoffkasten gleichmäßige Turbulenz, und in dem langen Stoffkasten müssen Lochwalzen vorgesehen werden.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß der Stufenoiffusor in der in einer Vielzahl parallel aneinandergereihten Anordnung im Gegensatz zu dem aus der DT-PS 12 20 247 bekannten Einzeldiffusor eine Strömung entläßt, die schon unmittelbar nach dem Diffusoraustritt, bzw. den Diffusoraustritten eine über den ganzen Stromquerschnitt gleichmäßige Turbulenz aufweist. Der Stoffstrom kann also bei der Erfindung praktisch direkt und ohne strömunj»sbeeinflussende Einbauten im Stoffkasten von der Lochplatte in die Auflaufdüse der Papiermaschine geleitet werden.

Besonders gute Ergebnisse werden erzielt, wenn der Durchmesser der Anlaufstrecke 8 bis 20 mm und der Durchmesser der Kanäle an deren Austrittsseite 25 bis 40 mm beträgt. Mit Vorteil macht die Summe der Querschnittsflächen der Kanäle an deren Eintrittsseite 5 bis 20% und an deren Austrittsseite 40 bis 85% der gesamten Querschnittsfläche der Lochplatte aus. Zweckmäßig beträgt die Länge der einzelnen Stufen 30 bis 60 mm.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Stoffsuspension der Lochplatte durch einen quer zu deren Durchflußrichtung verlaufenden Zuflußkanal zugeführt wird, wobei der EinlaßquerschntU des Zuflußkanals so bemessen ist, daß die Strömungsgeschwindigkeit im Einlaßquerschnitt 45 bis 85% der Strömungsgeschwindigkeit in der Anlaufstrecke der Kanäle der Lochplatte beträgt.

Die Stoffsuspension einer Lochplatte durch einen quer zu deren Durchflußrichtung verlaufenden Zuflußkanal zuzuführen, ist an sich bekannt aus der FR-PS 15 58 396 oder DT-PS 12 36 922.

In der Zeichnung, anhand welcher die Erfindung

weiter erläutert wird, sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstands vereinfacht dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 einen in Richtung der Kanal; verlaufenden Horizontalschnitt durch einen Ausschnitt aus einer Lochplatte, S

F i g. 2 eine Ansicht der Lochplatte in Richtung des Pfeiles Zin F ig. 1,

F i g. 3 einen Horizontalschnitt durch eine Lochplatte und deren Zuflußkanal für die Stoffsuspension,

F i g. 4 einen Schnitt nach der linie IV-IV in F i g. 3,

F i g. 5 einen der F i g. 4 entsprechenden Schnitt durch eine andere Ausführungsform und

F i g. 6 einen der F i g. 4 entsprechenden Schnitt durch eine weitere Ausführungsform.

Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte, für den Stoffauflauf einer Papiermaschine bestimmte Lochplatte 1 — die Zeichnung zeigt nur einen Ausschnitt — erstreckt sich über die gesamte Breite der zu bildenden Bahn und weist eine Vielzahl von zueinander parallele ⁿ Kanälen 2 für die Stoffsuspension auf. Wie durch jeweils vier Pfeile angedeutet, tritt die Stoffsuspension an der in der Zeichnung linksliegenden Eintrittsseite 3 in die Kanäle 2 der Lochplatte 1 ein und verläßt sie an deren Austrittsseite 4 wieder.

Die Kanäle 2 der Lochplatte 1 sind — in Durchflußrichtung der Stoffsuspension — nach einer Anlaufstrecke 5 stufenförmig erweitert. Die drei auf die Anlaufstrecke 5 folgenden Stufen sind mit 6, 7 und 8 bezeichnet.

Der Durchmesser der Kanäle 2 an deren Eintrittsseite 3, d. h. der Durchmesser der Anlaufstrecke 5 beträgt 8 bis 20 mm, wobei die Summe der Querschnittsflächen der Kanäle 2 dann 5 bis 20% der gesamten Querschnittsfläche der Lochplatte 1 ausmacht. Die Länge der Ar.laufstrecke 5 beträgt das 5 bis lOfache des Durchmessers der Kanäle 2 an deren Eintrittsseite 3, d. h. des Durchmessers der Anlaufstrecke 5. Der Durchmesser der Kanäle 2 an deren Austrittsseite 4, d. h. der Durchmesser der Stufe 8 beträgt 25 bis 40 mm, wobei die Summe der Querschnittsflächen der Kanäle 2 dann 40 bis 85% der gesamten Querschnittsfläche der Lochplatte 1 ausmacht.

Die Durchmesser der Stufen 6,7 und 8 der Kanäle 2 betragen das 1,2 bis l,5fache des jeweils vorausgehenden Kanalteiis 5 bzw. 6 bzw. 7. Die Länge der einzelnen Stufen 6,7,8 beträgt 30 bis 60 mm.

Die Eintrittskante der Kanäle 2 ist mit einem Radius abgerundet, der 25 bis 35% des Durchmessers der Kanäle an deren Eintrittsseite, d. h. des Durchmessers der Anlaufstrecke 5 beträgt. Statt dessen kann die Eintrittskante der Kanäle 2 mit einer Fase abgefaßt sein, die 15 bis 25% des Durchmessers der Anlaufstrecke 5 beträgt. Die Austrittskante der Kanäle 2 ist mit einem Radius von 2 bis 3 mm abgerundet.

Die Kanäle werden zweckmäßig mit Kreisquerschnitt ausgeführt. Bekommen die Kanäle eine andere Querschnittsform, beispielsweise Sechseckquerschnitt, gilt als Durchmesser der hydraulische Durchmesser des Querschnitts.

Der Obergang zwischen zwei aufeinanderfolgenden Kanalteilen ist kegelmantelförmig, sich in Durchflußrichtung der Stoffsuspension erweiternd, mit einem öffnungswinkel von 100 bis 150 Grad ausgeführt Der Obergang kann aber auch durch eine senkrecht zur Kanalachse verlaufende Räche gebildet werden, wobei die Ecke in der Stufennische vorteilhafterweise abgerundet wird.

Die Anlaufstrecke 5 und die folgenden Stufen 6,7,8 sind zylindrisch ausgeführt Diese Abschnitte der Kanäle können aber sich in DurchfluBrichtung der Stoffsuspension erweiternd mit einem öffnungswinkel von höchstens 3 Grad ausgebildet werden. Vorteilhafterweise wird jedoch nur ein öffnungswinkel von 1 bis 2 Grad gewählt

Die Kreisquerschnitt aufweisenden Kanäle 2 sind so nahe wie möglich aneinandergesetzt Sie haben alle gleichen Abstand a, wobei der Abstand b zwischen benachbarten Reihen al ι ■ y3 beträgt. Diese bienenwabenartige Anordnung ist durch den in F i g. 2 mit dünnen Linien eingezeichneten, aus gleichseitigen Dreiecken bestehenden Raster angedeutet.

Beini Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ist die Lochplatte 1 in ihrer ganzen Ausdehnung über cue Breite der zu bildenden Bahn gezeigt. Sie ist in einem Stoffkasten 9 eingebaut. Die Stoffsuspension wird der Lochplatte 1 durch einen quer zu deren Durchflußrichtung verlaufenden Zuflußkanal 10 zugeführt. Der Einlaßquerschnitt 11 des Zuflußkanals 10 ist so bemessen, daß die Strömungsgeschwindigkeit in diesem Einlaßquerschnitt 45 bis 85% der Strömungsgeschwindigkeit in der Anlaufstrecke 5 der Kanäle 2 der Lochplatte 1 beträgt. Weiter nimmt der Querschnitt des Zuflußkanals 10 im wesentlichen proportional mit der Breite der Lochplatte 1 ab.

Für den Rücklauf der Stoffsuspension weist der Zuflußkanal 10 einen Auslaßquerschnitt 12 von 8 bis 15% des Einlaßquerschnitts 11 auf.

Das Ausführungsbeispiel nach F i g. 3 und 4 zeigt die Vorteile der Erfindung besonders deutlich. Der Lochplatte 1 kann der einfache, die Stoffsuspension quer zuführende Zuflußkanal 10 unmittelbar vorgeschaltet und die Auslaufdüse 13 des Stoffkastens 9 unmittelbar nachgeschaltet werden.

Wie Fig.5 zeigt kann statt der auf Höhe der Unterkante der Lochplatte 1 liegenden Auslaufdüse 13 auch eine in der Mitte der Höhe der Lochplatte 1 angeordnete Auslaufdüse 14 verwendet werden.

Auch bei dem in F i g. 6 dargestellten Preßluftstoffauflauf mit Preßluftkissen 15 bringt die erfindungsgemäß ausgebildete Lochplatte 1 wesentliche Vorteile. Die kurze Lochplatte 1 kann dem Stoffkasten unmittelbar vorgeschaltet werden, und für die Stoffverteilung genügt wieder der einfache Zuflußkanal 10.

Unter »Papiermaschine« wird auch eine Maschine zur Herstellung eines papierähnlichen Vlieses, beispielsweise aus Kunstfasern verstanden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Stoffauflauf Sir eine Papiermaschine, bei welchem die Stoffsuspension durch eine sich über ^die gesamte Breite der zu bildenden Bahn erstrekkende Lochplatte mit einer Vielzahl von zueinander parallelen Kanälen geführt ist, die sich in Durchflußrichtung der Stoffsuspension erweitern, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (2) der Lochplatte (1) eine Anlaufstrecke (5) im wesentlichen gleichbleibenden Querschnitts aufweisen und sich nach jener Anlaufstrecke (S) stufenförmig erweitern, wobei die Durchmesser der nachfolgenden Stufen der Kanäle das 1.2 bis l,5fache des is Durchmessers des jeweils vorangehenden Kanalteils betragen, und daß ferner jeweils ein Obergang von Stufe zu Stufe vorgesehen ist, der einen Öffnungswinkel faj von mindestens 100° aufweist.

2. Stoff auflauf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß der Durchmesser der Anlaufstrecke (5) 8 bis 20 mm und der Durchmesser der Kanäle (2) an deren Austrittsseite (4) 25 bis 40 mm beträgt.

3. Stoff auflauf nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Summe der Querschnittsflächen der Kanäle (2) an deren Eintrittsseite (3) 5 bis 20% und an deren Austrittsseite (4) 40 bis 85% der gesamten Querschnittsfläche der Lochplatte (1) ausmacht.

4. Stoffauflauf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der einzelnen Stufen (6,7,8) 30 bis 60 mm beträgt.

5. Stoffauflauf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stoffsuspension der Lochplatte (1) durch einen quer zu deren Durchflußrichtung verlaufenden Zuflußkanal (10) zugeführt wird, und daß der Einlaßquerschnitt (11) des Zuflußkanals (10) so bemessen ist, daß die Strömungsgeschwindigkeit im Einlaßquerschnitt (11) 45 bis 85% der Strömungsgeschwindigkeit in der Anlaufstrecke (5) der Kanäle (2) der Lochplatte (1) beträgt.