DE19942047A1

DE19942047A1 - Stoffauflauf

Info

Publication number: DE19942047A1
Application number: DE19942047A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Ruf; Hans Loser; Thomas Dietz; Klaus Lehleiter; Konstantin Fenkl
Original assignee: Voith Paper Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 1999-08-10
Filing date: 1999-09-03
Publication date: 2001-02-15

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Stoffauflauf einer Papier- oder Kartonmaschine mit einem Turbulenzerzeuger (15) mit einer Vielzahl an Turbulenzrohren (1), wobei mindestens ein Turbulenzrohr im Strömungsverlauf seinen freien Strömungsquerschnitt mindestens einmal von einem ersten Querschnitt auf einen zweiten Querschnitt verändert und zumindest eine Querschnittsveränderung durch mindestens einen, in dem mindestens einen Turbulenzrohr (1) befindlichen Einsatz (Insert) (2) erzeugt wird. DOLLAR A Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß an einem Einsatz (2) im Turbulenzrohr (1) Mittel (3, 4; 5, 6, 7, 8; 20, 21) vorgesehen sind, durch die eine Veränderung des Verhältnisses L/D des Abstandes L einer Querschnittsveränderung zum Ende des Turbulenzrohres (1) zum engsten hydraulischen Durchmesser D dieser Querschnittsveränderung bewirkt werden kann.

Description

Die Erfindung betrifft einen Stoffauflauf einer Papier- oder Kartonmaschine mit einem Turbulenzerzeuger mit einer Vielzahl an Turbulenzrohren, wobei mindestens ein Turbulenzrohr im Strömungsverlauf seinen freien Strömungsquerschnitt mindestens einmal von einem ersten Querschnitt auf einen zweiten Querschnitt verändert und zumindest eine Querschnittsveränderung durch mindestens einen, in dem mindestens einen Turbulenzrohr befindlichen Einsatz (Insert) erzeugt wird.

Ein ähnlicher Turbulenzerzeuger ist beispielsweise aus der Deutschen Auslegeschrift 26 10 691 bekannt. Diese Auslegeschrift offenbart einen Stoffauflauf mit einem Turbulenzerzeuger mit einer Vielzahl von in einem Block angeordneten Strömungskanälen, die aus rohrförmigen Einsätzen mit verschiedenen Durchmessern bestehen, die sich in Strömungsrichtung stufenartig erweitern. Ein einzelner Kanal des Turbulenzerzeugers besteht hier also aus einer Aneinanderreihung von Rohren und Einsätzen unterschiedlichen Durchmessers, wobei die Einsätze teilweise in den folgenden Einsatz beziehungsweise das folgende Rohr eingreifen. Eine Anpassung des Turbulenzerzeugers an unterschiedliche Betriebsbedingungen ist hier nur durch einen grundlegenden Umbau des Turbulenzerzeugers möglich.

Aus der Offenlegungsschrift DE 197 15 790 A1 ist ein Stoffauflauf bekannt, der zur Anpassung der Geometrie des Stoffauflaufes an die herrschende Maschinengeschwindigkeit und die unterschiedlichen hydraulischen Eigenschaften der Stoffsuspension, einen in seiner Position insgesamt in Maschinenlaufrichtung und entgegen der Maschinenlaufrichtung verschiebbaren Turbulenzerzeuger aufweist. Durch diese Verschiebbarkeit des gesamten Turbulenzeinsatzes besteht zwar eine gewisse Anpassungsmöglichkeit an die unterschiedlichen Strömungsgeschwindigkeiten im Stoffauflauf und die unterschiedlichen hydraulischen Eigenschaften der Stoffsuspension, jedoch ist der bautechnische Aufwand zur Verwirklichung eines derartigen Stoffauflaufes enorm hoch, da bei der Verschiebung eines solchen Turbulenzeinsatzes einerseits sehr hohe Massen bewegt werden müssen, und andererseits trotzdem die Stabilität des Stoffauflaufes durch eine derartige Bewegungsmöglichkeit des Turbulenzeinsatzes nicht leiden darf.

Schließlich ist aus der Offenlegungsschrift DE 42 37 305 der Anmelderin ein Stoffauflauf mit einem Turbulenzeinsatz mit variabler Geometrie bekannt, bei dem der Turbulenzerzeuger aus einer Mehrzahl von Turbulenzrohren mit unterschiedlichen Durchmessern besteht und die Turbulenzrohre gegeneinander verschiebbar ausgebildet sind. Außerdem ist eine Möglichkeit dargestellt, mit der die Übergänge der Rohre unterschiedlichen Durchmessers variabel durch die Bildung eines Druckpolsters ausgestaltet werden können. In der Praxis hat sich gezeigt, daß die Realisierung eines Turbulenzerzeugers mit den in der Offenlegungsschrift dargestellten, verschieblichen Turbulenzrohren zu mechanischen Instabilitäten innerhalb des Turbulenzerzeugers führt, wodurch die dadurch entstehenden Nachteile die gewonnen Vorteile überwiegen.

Weiterhin wird auf die noch nicht vorveröffentlichte Patentanmeldung der Anmelder mit dem Aktenzeichen DE 198 17 857 hingewiesen, in der ein Turbulenzerzeuger mit einer Vielzahl an Turbulenzrohren offenbart ist, wobei sich in jedem Rohr ein Einsatz befindet, der den Strömungsquerschnitt in gewünschter Weise verändert, wobei über den jeweiligen Einsatz eine Eindüsung eines Fluides in die Hauptströmung des Turbulenzerzeugers ermöglicht wird. Eine Anpassung an unterschiedliche Maschinengeschwindigkeiten und Konsistenzen der Stoffsuspension mit Hilfe der Einsätze ist nicht möglich.

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Stoffauflauf mit einem Rohrbündel-Turbulenzerzeuger zu finden, der eine möglichst variable Einstellmöglichkeit der Turbulenzerzeugung aufweist und gleichzeitig jedoch bezüglich der hohen mechanischen Stabilitätsanforderungen keinen Nachteil in sich birgt.

Die Aufgabe der Erfindung wird durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst.

Die Erfinder haben erkannt, daß zur Herstellung eines gleichmäßigen Papieres im Mikro- und Makrobereich, vor allem bei der Herstellung mit Hilfe eines Stoffauflaufes mit Lamellen, der Turbulenzgrad der Strömung sowie die Verweilzeit der Turbulenz in der Düse genau aufeinander abgestimmt werden müssen, und daß gleichzeitig durch diese Maßnahme die mechanische Stabilität des Stoffauflaufes beziehungsweise des Turbulenzerzeugers im Stoffauflauf nicht vermindert werden darf. Um diese beiden Forderungen zu verwirklichen, muß die traditionelle mechanische Struktur und Stabilität des Rohrbündel-Turbulenzerzeugers gewahrt bleiben, wobei jedoch gleichzeitig eine Variabilität innerhalb der turbulenzerzeugenden Rohre gegeben sein muß, um sich mit dem Turbulenzerzeuger an einen optimalen Betriebspunkt annähern zu können.

Ein wesentlicher Parameter der Anpassung des Turbulenzerzeugers an die betrieblichen Bedingungen des Stoffauflaufes wird durch das Verhältnis L/D des Abstandes L einer Querschnittsveränderung zum Ende des Turbulenzrohres zum engsten hydraulischen Durchmesser D dieser Querschnittsveränderung bestimmt. Um dieses Verhältnis variabel gestalten zu können und gleichzeitig die Stabilität des Turbulenzerzeugers nicht zu gefährden, schlagen die Erfinder vor, einen Stoffauflauf einer Papier- oder Kartonmaschine mit einem Turbulenzerzeuger mit einer Vielzahl an Turbulenzrohren, wobei mindestens ein Turbulenzrohr im Strömungsverlauf seinen freien Strömungsquerschnitt mindestens einmal von einem ersten Querschnitt auf einen zweiten Querschnitt verändert und zumindest eine Querschnittsveränderung durch mindestens einen, in dem mindestens einen Turbulenzrohr befindlichen Einsatz (Insert) erzeugt wird, dahingehend weiterzuentwickeln, daß an einem Einsatz im Turbulenzrohr Mittel vorgesehen sind, durch die eine Veränderung des Verhältnisses L/D des Abstandes L einer Querschnittsveränderung zum Ende des Turbulenzrohres zum engsten hydraulischen Durchmesser D dieser Querschnittsveränderung bewirkt werden kann.

Der hydraulische Durchmesser eines beliebigen Querschnittes errechnet sich aus D_hydr. = 4×Q/U, wobei Q die Querschnittsfläche und U der Umfang der Querschnittsfläche ist.

Durch diese Ausführung des Turbulenzerzeugers wird erreicht, daß die Grundstruktur des bekannten Turbulenzerzeugers erhalten bleibt und keine die Stabilität schwächenden Maßnahmen ergriffen werden, sondern lediglich der im Turbulenzrohr vorhandene Einsatz derart gestaltet wird, daß eine Veränderung des Verhältnisses L/D vorgenommen werden kann, um eine Anpassung an die gegebenen Betriebsbedingungen zu erreichen.

Gemäß einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung wird diese Anpassung dadurch erreicht, daß das Mittel zur Veränderung des Verhältnisses L/D den Abstand L einer Querschnittsveränderung zum Ende des Turbulenzrohres beeinflußt. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, daß Mittel vorgesehen sind, durch die der mindestens eine Einsatz im mindestens einen Turbulenzrohr von außerhalb des Turbulenzrohres in Strömungsrichtung und entgegen der Strömungsrichtung bewegt werden kann.

Durch diese Möglichkeit, den Einsatz innerhalb eines Turbulenzrohres in Strömungsrichtung und entgegen der Strömungsrichtung zu bewegen, kann der Ort der Turbulenzerzeugung derart gewählt werden, daß sich einerseits eine optimal starke Turbulenz ausbildet, die eine ausreichende Durchmischung und eine Isotropie der Orientierung der Fasern in der Stoffsuspension erreicht, wobei andererseits die Turbulenzerzeugung in einer Entfernung vom Auslauf des Stoffauflaufes stattfindet, daß die erzeugte Turbulenz keine Störungen und Ungleichmäßigkeiten im Stoffsuspensionsstrahl und damit in der hergestellten Papierbahn erzeugt.

Bezüglich der Ausgestaltung des Verlaufes des inneren Strömungsquerschnittes wird beispielhaft auf die Ausführungen der Patentanmeldung DE 198 17 857 verwiesen und deren Offenbarungsgehalt vollinhaltlich mit in diese Anmeldung auf genommen.

Erfindungsgemäß kann das Mittel zur Bewegung des Einsatzes beispielsweise Zahnräder und Zahnradeingriffe aufweisen, durch welche der Einsatz innerhalb des Turbulenzrohres verschoben wird. Selbstverständlich muß eine Verbindung des Einsatzes im Turbulenzrohr zu der außenliegenden Mechanik für die Bewegung des Einsatzes gegeben sein muß.

Neben der Möglichkeit, die Bewegung des Einsatzes im Turbulenzrohr durch Zahnräder und Zahnradeingriffe zu bewerkstelligen, besteht auch die Möglichkeit, daß der Einsatz einen Zapfen aufweist und Mittel zum kraftschlüssigen Mitnehmen des Zapfens im Bereich des Turbulenzrohres vorgesehen sind. Beispielsweise kann das Mittel zum kraftschlüssigen Mitnehmen des Zapfens eine Kulisse sein, die durch ihre Bewegung und kinematische Verbindung zum Einsatz eine Bewegung des Einsatzes selbst bewirkt. Entsprechende Kinematiken sind hinlänglich bekannt. So kann eine Kulisse derart ausgestaltet werden, daß durch eine Bewegung in Querrichtung (CD = Cross-Direktion) eine Bewegung des Einsatzes in Maschinenrichtung (MD = Maschinen-Direktion) bewirkt wird.

Alternativ kann die Kulisse auch derart gestaltet sein, daß durch eine Drehung der Kulisse eine Längsverschiebung, also eine Bewegung des Einsatzes in Maschinenrichtung erreicht wird.

Vorteilhaft kann es hierbei sein, wenn mindestens eine Kulisse derart gestaltet ist, daß sich durch eine Bewegung einer Kulisse gleichzeitig mehrere Einsätze bewegen lassen, so daß eine gruppenweise Verstellung der Einsätze durch die Verstellung einer einzigen Kulisse erreicht wird.

Erfindungsgemäß können die Turbulenzrohre auch mehrteilig ausgeführt und durch den mindestens einen Einsatz die Teile eines Rohres miteinander verbunden werden. Hierbei ist es zusätzlich vorteilhaft, wenn der mindestens eine Einsatz randständig Dichtungsmittel, zum Beispiele O-Ringe in einer kreisförmig um den Einsatz verlaufenden Nut oder um das Rohr verlaufende Nut, aufweist, die ein Eindringen von Flüssigkeit in den Zwischenraum zwischen das Turbulenzrohr und dem Einsatz verhindern.

Die Mittel zum Bewegen des Einsatzes können sowohl motorisch als auch hydraulisch angetrieben und einzeln oder in Gruppen verstellt werden. Denkbar ist auch eine direkter hydraulischer oder elektro-motorischer Antrieb der Einsätze zu deren Bewegung innerhalb des Turbulenzeinsatzes.

Eine weitere besondere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Stoffauflaufes sieht vor, daß die Düse mit mindestens einer maschinenbreiten Lamelle versehen ist, wobei diese mindestens eine Lamelle in Maschinenlaufrichtung beweglich ausgeführt sein kann.

Stoffaufläufe mit beweglichen Lamellen sind im Grundsatz aus dem Stand der Technik bekannt. Entsprechend einer besonderen Ausgestaltungsform des erfindungsgemäßen Stoffauflaufes schlagen die Erfinder jedoch zusätzlich vor, daß eine Kopplung der mindestens einen beweglichen Lamelle mit der Bewegung mindestens eines Einsatzes im Turbulenzrohr vorgesehen wird. Diese Kopplung kann beispielsweise derart ausgeführt werden, daß die Bewegung der Lamelle und die Bewegung des Einsatzes gleichgerichtet oder entgegengesetzt gerichtet ist.

Weiterhin kann die Kopplung zwischen der mindestens einen Lamelle zu mindestens einem Einsatz proportional bezüglich der Auslenkung ausgeführt werden, oder die Kopplung kann die Bewegung eines Einsatzes überproportional oder unterproportional auf die mindestens eine Lamelle übertragen.

Es liegt weiterhin im Rahmen der Erfindung, wenn in kinematischer Umkehr der Antrieb für die Bewegung einer Lamelle genutzt wird, um umgekehrt die Einsätze zu bewegen.

Dies ist besonders vorteilhaft, wenn ein Stoffauflauf umgebaut werden soll, der bereits über bewegliche und in Maschinenrichtung verstellbare Lamellen verfügt, so daß nur noch eine Kopplung der vorhandenen Lamellen-Kinematik zu den Einsätzen bewirkt werden muß.

Durch diese unterschiedlichen Ausführungsformen der Kopplung zwischen der mindestens einen Lamelle und dem mindestens einen Einsatz in den Turbulenzrohren des Turbulenzerzeugers kann eine gegenseitige Abstimmung zwischen der Wirkung der Lamelle bezüglich der Turbulenzerzeugung und gleichzeitig der mehr oder minder starken Dämpfung größer Turbulenzen zur Position der Einsätze innerhalb der Turbulenzrohre des Turbulenzerzeugers erreicht werden.

Bei der oben beschriebenen Kopplung zwischen der Bewegung der Lamellen oder - falls vorhanden - mehrerer Lamellen und den Einsätze im Turbulenzerzeuger kann es sich einerseits um eine mechanische Kopplung handeln. Andererseits besteht jedoch auch die Möglichkeit, die Kopplung über eine entsprechend programmierte Steuerung auszuführen, so daß ansich mechanisch entkoppelte Bewegungsvorrichtungen für die Einsätze und für die Lamellen über eine elektronische oder programmierte Steuerung in bestimmten Verhältnissen zueinander bewegt werden. Hierdurch lassen sich sehr leicht auch nicht lineare Relationen zwischen den Bewegungen der einzelnen Teile erreichen.

Entsprechend dem Erfindungsgedanken ist es auch möglich, anstelle oder zusätzlich zur Längsverschiebung des Einsatzes und damit zur Veränderung des Abstandes L vom Ende des Turbulenzrohres einen hydraulischen Durchmesser, vorzugsweise den engsten hydraulischen Durchmessers D, der mindestens einen Querschnittsveränderung des Einsatzes zu beeinflussen.

Gemäß einer besonderen Ausgestaltung dieses Stoffauflaufes mit einem veränderbaren hydraulischen Durchmesser in dem mindestens einen Turbulenzrohr des Stoffauflaufes schlagen die Erfinder vor, daß das Mittel zur Beeinflussung des engsten hydraulischen Durchmessers D der mindestens einen Querschnittsveränderung eine Druckkammer aufweist, deren Wandung zumindest teilweise einen hydraulischen Durchmesser D der mindestens einen Querschnittsveränderung bildet, wobei durch Veränderung des Innendrucks in der Druckkammer eine Veränderung des Durchmessers D entsteht.

Entsprechend der oben beschriebenen Kopplung zwischen der Bewegung der gegebenenfalls vorhanden Lamellen im Stoffauflauf mit der Bewegung des mindestens einen Einsatzes im Turbulenzeinsatz des Stoffauflaufes besteht auch die Möglichkeit - im Falle von vorhandenen beweglichen Lamellen - eine Kopplung zwischen der Veränderung des mindestens einen engsten hydraulischen Durchmessers D und der Bewegung mindestens einer Lamelle zu erzeugen. Vorzugsweise geschieht eine derartige Kopplung über eine entsprechend Programmierung einer Steuervorrichtung für beide veränderlichen Variable.

Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und nachstehend noch zu erläuternden Merkmale der Erfindung nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Zusätzliche Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnungen.

Die Erfindung soll nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert werden. Es stellen dar:

Fig. 1 Zwei Turbulenzrohre eines Turbulenzerzeugers im horizontalen Längsschnitt mit Zahnradverstellung der Einsätze;

Fig. 2 Turbulenzrohr mit Einsatz im horizontalen Längsschnitt mit Zapfen und Schlitz im Turbulenzrohr;

Fig. 3 Turbulenzrohr aus Fig. 2 mit Schiebekulisse;

Fig. 4 Turbulenzrohr aus Fig. 3 mit Schiebekulisse die in MD und CD verschiebbar ist;

Fig. 5 Zweiteiliges Turbulenzrohr mit Einsatz zwischen den Turbulenzrohr-Teilen;

Fig. 6 Vertikaler Längsschnitt durch einen Stoffauflauf im Bereich des Turbulenzeinsatzes und der Stoffauflaufdüse mit verschiebbaren Lamellen und verschiebbaren Turbulenzrohr-Einsätzen;

Fig. 7 Detail A aus Fig. 6;

Fig. 8 Horizontaler Längsschnitt durch den Stoffauflauf aus Fig. 6;

Fig. 9 Längsschnitt durch ein Turbulenzrohr mit einem Einsatz, zur Einstellung eines variablen hydraulischen Durchmessers.

Die Fig. 1 zeigt in einem Ausschnitt aus einem Turbulenzerzeuger eines Stoffauflaufes zwei Turbulenzrohre 1 des Turbulenzerzeugers im horizontalen Längsschnitt. Im zylindrischen Teil der Turbulenzrohre befindet sich ein Einsatz 2, der den freien Strömungsquerschnitt des Turbulenzrohres in gewünschter Weise begrenzt und durch die Bildung von plötzlichen Querschnittserweiterungen die gewünschten Turbulenzen im Turbulenzrohr erzeugt.

Erfindungsgemäß weisen die in der Fig. 1 dargestellten Einsätze Zahnradeingriffe 4 auf in die die Zahnräder 3 eingreifen und durch eine Drehung der Zahnräder eine Verschiebung der Einsätze 2 in Maschinenrichtung bewirken. Im Bereich der Zahnräder 3, die in die Zahnradeingriffe 4 des Einsatzes eingreifen, weisen die Turbulenzrohre-Aussparungen 22 auf, durch die die Zahnräder 3 hindurch reichen. Eine Drehung des Zahnrades bewirkt die Verschiebung des Einsatzes 2 und verändert den Abstand L des engsten Durchmessers D des Einsatzes 2 zum Ende des Turbulenzrohres 1, so daß eine Veränderung des L/D Verhältnisses entsteht. Hierdurch wird eine Anpassung des Turbulenzerzeugers an die betrieblichen Bedingungen des Stoffauflaufes während des Betriebes ermöglicht.

In der Fig. 2 ist ebenfalls ein Turbulenzrohr 1 mit einem verschieblichen Einsatz 2 im horizontalen Längsschnitt mit einem Zapfen 5, der durch einen Schlitz 6 im Turbulenzrohr reicht, dargestellt. Über den Zapfen 5 besteht die Möglichkeit von außen auf den Einsatz einzuwirken und eine Verschiebung in Längsrichtung 10 des Einsatzes zu bewirken.

In der Fig. 3 ist das Turbulenzrohr aus der Fig. 2 dargestellt, wobei zusätzlich auf dem Turbulenzrohr eine Kulisse 7 aufgelegt ist, welche eine schräg angeordneten Schlitz 8 aufweist, der dafür sorgt, daß eine Verschiebung der Kulisse 7 quer zur Maschinenrichtung (CD) über das kinematische Zusammenwirken des Zapfens 5 des Einsatzes 2 mit dem schrägen Schlitz 8 in der Kulisse 7 eine Bewegung des Einsatzes 2 in Maschinenrichtung bewirkt.

Die Kulisse 7 kann erfindungsgemäß lediglich auf einen einzigen Einsatz eines Turbulenzrohres wirken. Es besteht aber auch die Möglichkeit, die Kulisse quer über die Maschinenrichtung verlaufen zu lassen und durch das Anbringen mehrerer Schlitze 8 die Einsätze einer Zeile oder zwei übereinanderliegender Zeilen gemeinsam zu bewegen.

In der Fig. 4 ist nochmals ein Turbulenzrohr mit einem Einsatz 2 mit Zapfen 5 und einer Kulisse 7 dargestellt. In diesem Fall ist jedoch die Bewegungsrichtung der Kulisse 7 nicht nur quer zur Maschinenrichtung ausgerichtet, sondern diese kann zusätzlich auch in Maschinenlaufrichtung bewegt werden, so daß durch eine Überlagerung beider Bewegungen eine Schrägbewegung der Kulisse erzeugt wird. Besonders interessant ist eine derartige Kombination, wenn die Kulisse 7 zusätzlich noch dazu dient, eventuell vorhandene Lamellen in Maschinenrichtung zu bewegen, da hierdurch eine nicht- proportionale Bewegung zwischen Lamelle und Einsatz erreicht werden kann.

Die Fig. 5 zeigt eine weitere Ausgestaltungsform eines erfindungsgemäßen Turbulenzrohres mit einem verschiebbaren Einsatz. Hier ist das Turbulenzrohr in zwei Teilen 1.1 und 1.2 ausgeführt, wobei die beiden Teile 1.1 und 1.2 über einen zwischen den Teilen verschiebbaren Einsatz 2 verbunden sind. Die Verschiebbarkeit dieses Einsatzes 2 kann, ähnlich wie in den zuvor beschriebenen Figuren, über eine Kulisse mit einem Zapfen 5 bewirkt werden. Jedoch besteht auch durch die Zweiteilung des Turbulenzrohres eine sehr einfache Möglichkeit den Einsatz über ein Zahnrad und einen Zahnradeingriff am Einsatz zu bewegen. Bei der Benutzung eines Zahnrades ist zudem denkbar, daß bei mehreren übereinanderliegenden Zeilen von Turbulenzrohren durch eine einzige drehbare Achse für ein oder mehrere Zahnräder alle Einsätze einer Reihe von Turbulenzrohren gemeinsam verschoben werden können.

Zur Abdichtung des suspensionsführenden Querschnittes des Turbulenzrohres zum suspensionsfreien Zwischenraum zwischen den Turbulenzrohren verfügt der Einsatz 2 randständig über jeweils eine Nut 11 mit eingelegtem O-Ring 12, der eine bewegliche Abdichtung erzeugt.

Die Fig. 6 zeigt eine andere Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Stoffauflaufes in einem vertikalen Längsschnitt durch den Bereich der Stoffauflaufdüse 14 des Turbulenzerzeugers 15 mit vier übereinander angeordneten Zeilen mit Turbulenzrohren 1 und drei zwischen den Zeilen liegenden - in Maschinenrichtung beweglichen - Lamellen 13.

Die Turbulenzrohre 1 verfügen über Einsätze 2, die ebenfalls in Maschinenrichtung verschiebbar sind, wobei eine Kopplung zwischen der Verschiebung der Lamellen 13 und der Verschiebung der Einsätze 2 vorliegt.

Das Detail A der Fig. 6 ist in der Fig. 7 vergrößert dargestellt. Hier ist ein Turbulenzrohr 1 mit einem innenliegenden und in Längsrichtung verschiebbaren Einsatz 2 zu sehen, der durch die Querbewegung einer Kulisse 7 über einen Zapfen 5 verschoben wird. Der Zapfen 5 verfügt über eine Länge, die einen Eingriff in eine Aussparung 23 in der nach hinten verlängerten Lamelle oder zumindestens einer mechanischen Kopplung der Lamelle 13 eingreift und eine gleichzeitige Längsverschiebung der Lamelle 13 mit der Längsverschiebung des Einsatzes 2 bewirkt. Die Kulisse 7 ist über zwei Führungselemente 16 gegen ein seitliches Ausweichen geschützt. Durch diese Art der Kopplung zwischen Lamelle und Einsatz im Turbulenzerzeuger wird durch eine Verschiebung des Einsatzes erreicht, daß das Verhältnis des Abstandes L eines längsten Durchmessers D im Einsatz 2 vom Ende des Turbulenzrohres veränderbar ist, während gleichzeitig der Abstand des engsten Durchmessers D vom Ende der Lamelle konstant gehalten wird.

Die Situation aus der Fig. 6 und 7 ist in der Fig. 8 nochmals in einem horizontalen Längsschnitt dargestellt. Hier ist eine Lamelle 13 mit einer darunterliegenden Zeile von Turbulenzrohren 1 gezeigt, in der sich Einsätze 2 befinden, die in Längsrichtung verschiebbar sind. Die Verschiebung erfolgt über eine Querbewegung der Kulisse 7 zu den Zapfen 5 der Einsätze der Turbulenzrohre. Gleichzeitig greift der Zapfen 5 in Aussparungen der Lamelle 13 ein, so daß eine koordinierte Bewegung der Lamelle 13 und der Einsätze 2 in Maschinenrichtung bewirkt wird.

Eine andere Möglichkeit zur Beeinflussung des Verhältnisses L/D durch einen Einsatz im Turbulenzrohr 1 eines Stoffauflaufes ist in der Fig. 9 dargestellt. Hier ist ein Einsatz gezeigt, der aus einer flexiblen Wandung 19 und zwei Befestigungsringen 17 und 18 besteht. Die flexible Wandung bildet mit dem Turbulenzrohr 1 eine Druckkammer 20, in den über eine Fluidzufuhr beziehungsweise Fluidabfuhr 21 ein Fluid eingeleitet werden kann. Durch die Einleitung beziehungsweise Ableitung eines Fluides in die Druckkammer 20 ändert sich die Kontur der flexiblen Wandung 19, wobei sich einerseits der Wert des kleinsten Durchmessers D in gewünschter Weise verändert und damit auch eine Veränderung des L/D Verhältnisses entsteht, und andererseits gleichzeitig auch eine Verschiebung des Abstandes L des längsten Durchmessers zum Ende des Turbulenzrohres entsteht. So kann auch durch diese Art des Einsatzes eine einfache und wirkungsvolle Veränderung des Verhältnisses L/D erreicht und damit eine Beeinflussung der Turbulenz eines Turbulenzrohres in gewünschter Weise bewirkt werden. Somit ist eine problemlose Anpassung an die gegebenen Betriebsbedingungen bezüglich der Strömungsgeschwindigkeit im Stoffauflauf und der Konsistenz der Stoffsuspension, insbesondere bezüglich der Zähigkeit der Stoffsuspension, möglich.

Anzumerken ist noch, daß in den Zeichnungen die Strömungsrichtungen als Pfeil mit dem Bezugszeichen 24, die Maschinenrichtung mit MD (= machine direction) und die Querrichtung zur Maschinenrichtung mit CD (= cross direction) angegeben sind.

Bezugszeichenliste

1

Turbulenzrohr

1.1

,

1.2

Turbulenzrohrteile

2

Einsatz (Insert)

3

Zahnrad

4

Zahnradeingriff

5

Zapfen

6

Schlitz in MD

7

Kulisse

8

Führungsschlitz in der Kulisse

9

Schieberichtung der Kulisse

10

Bewegungsrichtung des Einsatzes

11

Nut

12

O-Ring

13

Lamelle

14

Stoffauflaufdüse

15

Turbulenzerzeuger

16

Führungselement

17

Befestigungsring

18

Befestigungsring

19

Flexible Wandung

20

Druckkammer

21

Fluidzufuhr/Fluidabfuhr

22

Aussparung

23

Aussparung

24

Strömungsrichtung
CD cross direction
MD machine direction

Claims

1. Stoffauflauf einer Papier- oder Kartonmaschine mit einem Turbulenzerzeuger (15) mit einer Vielzahl an Turbulenzrohren (1), wobei mindestens ein Turbulenzrohr im Strömungsverlauf seinen freien Strömungsquerschnitt mindestens einmal von einem ersten Querschnitt auf einen zweiten Querschnitt verändert und zumindest eine Querschnittsveränderung durch mindestens einen, in dem mindestens einen Turbulenzrohr (1) befindlichen Einsatz (Insert) (2) erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß an einem Einsatz (2) im Turbulenzrohr (1) Mittel (3, 4; 5, 6, 7, 8; 20, 21) vorgesehen sind, durch die eine Veränderung des Verhältnisses L/D des Abstandes L einer Querschnittsveränderung zum Ende des Turbulenzrohres (1) zum engsten hydraulischen Durchmesser D dieser Querschnittsveränderung bewirkt werden kann.

2. Stoffauflauf gemäß dem voranstehenden Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel (3, 4; 5, 6, 7, 8) zur Veränderung des Verhältnisses L/D den Abstand L einer Querschnittsveränderung zum Ende des Turbulenzrohres (1) beeinflußt.

3. Stoffauflauf gemäß einem der voranstehenden Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (3, 4; 5, 6, 7, 8) vorgesehen sind, durch die der mindestens eine Einsatz im mindestens einen Turbulenzrohr von außerhalb des Turbulenzrohres in Strömungsrichtung (24) und entgegen der Strömungsrichtung (24) bewegt werden kann.

4. Stoffauflauf gemäß dem voranstehenden Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Bewegen des Einsatzes mindestens ein Zahnrad (3) und einen Zahnradeingriff (4) aufweisen.

5. Stoffauflauf gemäß dem voranstehenden Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Bewegen des Einsatzes Zapfen (5) und Mittel (6, 7) zum kraftschlüssigen Mitnehmen des Zapfens (5) aufweisen.

6. Stoffauflauf gemäß dem voranstehenden Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel zum kraftschlüssigen Mitnehmen des Zapfens (5) eine Kulisse (7) ist, die durch ihre Bewegung eine Bewegung des mindestens einen Einsatzes (2) bewirkt.

8. Stoffauflauf gemäß dem voranstehenden Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Kulisse (7) derart gestaltet ist, daß durch eine Bewegung in Querrichtung (CD) eine Bewegung des Einsatzes (2) in Maschinenrichtung (MD) bewirkt.Stoffauflauf gemäß einem der voranstehenden Ansprüche 6 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Kulisse derart gestaltet ist, daß durch eine Drehung der Kulisse eine Bewegung des Einsatzes (2) in Maschinenrichtung (MD) bewirkt.

9. Stoffauflauf gemäß einem der voranstehenden Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Kulisse (7) derart gestaltet ist, daß sie gleichzeitig mehrere Einsätze bewegen kann.

10. Stoffauflauf gemäß einem der voranstehenden Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Turbulenzrohre (1) mehrteilig ausgeführt und durch den mindestens einen Einsatz die Teile (1.1, 1.2) eines Turbulenzrohres (1) miteinander verbunden sind.

11. Stoffauflauf gemäß einem der voranstehenden Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der mindestens eine Einsatz (2) randständig Dichtungsmittel (1.1, 1.2) aufweist, die ein Eindringen von Flüssigkeit zwischen Turbulenzrohr (1) und Einsatz (2) verhindern.

12. Stoffauflauf gemäß einem der voranstehenden Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (3, 4; 5, 6, 7, 8; 20, 21) zum Bewegen des Einsatzes motorisch oder hydraulisch angetrieben und einzeln oder in Gruppen verstellt werden können.

13. Stoffauflauf gemäß einem der voranstehenden Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine Stoffauflaufdüse (14) mit mindestens einer maschinenbreiten Lamelle (13) vorgesehen ist.

14. Stoffauflauf gemäß dem voranstehenden Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine Lamelle (13) in Maschinenlaufrichtung beweglich ausgeführt ist.

15. Stoffauflauf gemäß dem voranstehenden Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (5, 7, 23) vorgesehen sind, welche die mindestens eine in Maschinenlaufrichtung bewegliche Lamelle (13) mit der Bewegung mindestens eines Einsatzes koppeln.

16. Stoffauflauf gemäß dem voranstehenden Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopplung mindestens einer Lamelle (13) zu mindestens einem Einsatz (2) gleichgerichtet ausgeführt ist.

17. Stoffauflauf gemäß einem der voranstehenden Ansprüche 15 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopplung mindestens einer Lamelle zu mindestens einem Einsatz gegenläufig ausgeführt ist.

18. Stoffauflauf gemäß einem der voranstehenden Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopplung mindestens einer Lamelle (13) zu mindestens einem Einsatz (2) proportional bezüglich der Auslenkung ausgeführt ist.

19. Stoffauflauf gemäß einem der voranstehenden Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopplung mindestens einer Lamelle (13) zu mindestens einem Einsatz (2) die Bewegung eines Einsatzes überproportional oder unterproportional auf die mindestens eine Lamelle (13) überträgt.

20. Stoffauflauf gemäß einem der voranstehenden Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel (20, 21) zur Veränderung des Verhältnisses L/D zusätzlich oder ausschließlich einen hydraulischen Durchmesser D, vorzugsweise den engsten hydraulischen Durchmesser, der mindestens einen Querschnittsveränderung beeinflußt.

21. Stoffauflauf gemäß dem voranstehenden Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel (20, 21) zur Beeinflussung des engsten hydraulischen Durchmessers D der mindestens einen Querschnittsveränderung eine Druckkamuer (20) aufweist, deren Wandung zumindest teilweise den engsten hydraulischen Durchmesser D der mindestens einen Querschnittsveränderung bildet, wobei durch Veränderung des Innendrucks in der Druckkammer (20) eine Veränderung des Durchmessers D entsteht.

22. Stoffauflauf gemäß einem der voranstehenden Ansprüche 20 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß im Falle von vorhanden beweglichen Lamellen (13) eine Koppelung zwischen der Veränderung des mindestens einen engsten hydraulischen Durchmessers D und der Bewegung mindestens einer Lamelle (13) besteht.