DE20021879U1

DE20021879U1 - Turbulenzlamellen-Verstellanlage

Info

Publication number: DE20021879U1
Application number: DE20021879U
Authority: DE
Original assignee: Valmet Oy
Current assignee: Valmet Technologies Oy
Priority date: 2000-01-03
Filing date: 2000-12-29
Publication date: 2001-03-01
Anticipated expiration: 2010-12-30
Also published as: FIU20000001U0; FI4432U1

Description

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PATENTANWALT Fasanenstr. 7 DR.-ING. WERNER LORENZ D-89522 Heidenheim

29.12.2000

Akte: VAL 5114GM/DE

Anmelder:

Valmet Corporation
Fabianinkatu 9 A
FIN-00130 Helsinki
Finnland

Turbulenzlamellen-Verstellanlaqe

Gegenstand dieser Erfindung ist eine zum Einstellen einer Turbulenzlamelle vorgesehene Anlage, die dazu dient, die in den Papiermaschinen-Stoffauflauf eingebaute Turbulenzlamelle in Maschinenrichtung zu bewegen, und die wenigstens eine im Stoffauflauf vor der Turbulenzlamelle angeordnete Verstellvorrichtung aufweist, wobei die Turbulenzlamelle zum überwiegenden Teil in der hinter dem Turbulenzblock oder -generator vorhandenen StoffStrömung im wesentlichen in deren Richtung verlaufend angeordnet ist und dazu dient, in der hinter dem Turbulenzgenerator befindlichen, an der Lippenöffnung endenden Lippenkammer das gewünschte Turbulenzniveau aufrechtzuerhalten.

Neuerdings werden im Stoffauflauf der Papiermaschine in der auf den Turbulenzgenerator folgenden Lippenkammer besondere Turbulenzlamellen, oft auch nur als Lamellen bezeichnet, eingesetzt. Eine Lippenkammer weist meistens ein bis fünf solcher Turbulenzlamellen auf. Mit Hilfe der Wandreibung und der von der Hinterkante der Turbulenzlamelle, d.h. der Lamellenkante vor der Auslauflippe gebildeten Stufe, soll das gewünschte Turbulenzniveau bis zur Lippenöffnung und weiter bis hin zur Siebpartie aufrechterhalten werden, um zu gewährleisten, daß die Fasern des Stoffs bei Austritt aus dem Stoffauflauf in möglichst hohem Grade zufallsorientiert sind. Die Wirkung der Turbulenzlamelle variiert jedoch von Stoffsorte zu Stoffsorte. Außerdem wird die Erhaltung des Turbulenzniveaus in starkem Maße vom Abstand der von den Turbulenzlamellen gebildeten Hinterkante von der Lippenöffnung mitbestimmt. Somit ist zur Optimierung des Turbulenzniveaus für die jeweilige Stoffsorte eine Veränderung dieses Abstandes durch Verlagerung der Turbulenzlamellen in Maschinenrichtung erforderlich.

Eine bereits bekannte Art, den Abstand zwischen Lamellenhinterkante und Lippenöffnung zu verändern, besteht also, wie gesagt, in einem Verlagern der Turbulenzlamellen in StoffStrömungsrichtung. Derartige Turbulenzlamellen-Verstellvorrichtungen sind unter anderem in der DE 197 15 789 Al und in der US-PS 4,133,713 beschrieben. In beiden genannten Schriften sind die Verstellmechanismen jedoch aufwendig und stören die StoffStrömung in der .Lippenkammer erheblich. Außerdem

erfordert die in der DE 197 15 789 Al beschriebene Verstellvorrichtung viel Montageraum und das Synchronisieren des Stellwegs in Turbulenzlamellen-Breitenrichtung gestaltet sich schwierig und ungenau.

Mit dieser Erfindung soll nun eine Turbulenzlamellen-Verstellanlage zur Verfügung gestellt werden, mit der sich die Turbulenzlamellen in Maschinenrichtung leichter als bisher und gleichzeitig genauer verstellen lassen.

Die kennzeichnenden Merkmale dieser Erfindung gehen aus den beigefügten Schutzansprüchen hervor.

Mit der erfindungsgemäßen Anlage können erhebliche Kräfte auf die Turbulenzlamelle gerichtet werden, so daß zur Abdichtung der Anlage schleifende Dichtungen benutzt werden können. Trotz der Kraftreserve erzielt man mit der Anlage eine hohe Einstellgenauigkeit bei gleichzeitig einfachem Mechanismus. Außerdem kann die Anlage unter ständiger Kontrolle gehalten und damit die jeweilige Position der Turbulenzlamelle genau bestimmt werden. Auch in Breiten-, d.h. Querrichtung werden die verschiedenen Partien der Turbulenzlamelle übereinstimmend verstellt, so daß die Turbulenzlamelle unabhängig vom jeweiligen Stellweg stets in der richtigen Position bleibt. Im Prinzip wird mit der erfindungsgemäßen Anlage die Rotationsbewegung des Stellglieds in eine Linearbewegung der Turbulenzlamelle umgewandelt. Außerdem steht in beiden Richtungen im Wesentlichen gleich große Kraft zur Verfügung. Weiter

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läßt sich der Bau der Anlage leicht für Stoffaufläufe verschiedener Breite modifizieren, und zwar hauptsächlich unter Verwendung gleichartiger Komponenten, deren Zahl insgesamt geringer ist als dies bisher der Fall war.

Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, in denen eine Anwendung der Erfindung dargestellt ist, im Einzelnen beschrieben.

Es zeigt:

Fig. 1 einen Querschnitt durch einen Stoffauflauf, in dem mehrere der erfindungsgemäßen Anlagen zum Verstellen der Turbulenzlamellen eingebaut sind;

Fig. 2 in axonometrischer Darstellung einen Teil einer erfindungsgemäßen Anlage in Verbindung mit einer Turbulenzlamelle;

Fig. 3 die erfindungsgemäße Verstellvorrichtung in ihre Einzelteile zerlegt; und

Fig. 4a, 4b die erfindungsgemäße Verstellvorrichtung in ihren Extremstellungen.

Fig. 1 zeigt einen an sich gewöhnlichen Papiermaschinen- oder Kartonmaschinen-Stoffauflauf. Wie bekannt, wird die zur Papierherstellung dienende, wässerige

StoffSuspension über ein Verteilerrohr 10 in einen Turbulenzgenerator 11 geleitet. Der Turbulenzgenerator 11 dient dazu, die Stoffasern voneinander zu trennen, d.h. den Stoff zu entflocken, und die Fasern in einen möglichst zufallsorientierten Zustand zu bringen. In eine als Teil des Verteilerrohrs 10 vorhandene Wand 12 sind Öffnungen eingearbeitet, in welche den Turbulenzgenerator 11 bildende Rohre 13 eingesetzt sind. Im hier gezeigten Fall sind diese Rohre 13 in fünf übereinander liegenden Reihen angeordnet, die sich über die gesamte Breite des Stoffauflaufs erstrecken. Die Rohre 13 sind so in einem bestimmten Winkel zueinander angeordnet, daß die aus den Rohren der einzelnen Reihen austretenden Stoffstrahlen sich in einer Lippenöffnung 14 vereinen. In Fig. 1 wurde allerdings auf die Darstellung der Stoffsuspension und ihrer Strömungen verzichtet. Hinter dem Turbulenzgenerator 11 sind in der Lippenkammer 14' Turbulenzlamellen 15 angeordnet, mit denen das gewünschte Turbulenzniveau bis hin zur Lippenöffnung 14 und zur Siebpartie aufrechterhalten wird. Aus der Lippenöffnung 14 tritt der Stoffsuspensionsstrom zwischen Oberlippe 16 und Unterlippe 17 auf ein hier von der Walze T gestütztes Langsieb 18 aus und wird von diesem weiter transportiert.

Bei der Herstellung verschiedener Papiersorten auf der Papiermaschine wird jeweils auch eine andere Stoffzusammensetzung gefahren. Außerdem gelten für die verschiedenen Papiersorten auch jeweils andere Anforderungen und damit variiert auch die Funktion der Turbulenzlamellen 15 in der Lippenkammer 14' . Aus diesem

Grunde wird die Länge der Turbulenzlamellen zwecks Regulierens des Abstands zwischen Turbulenzlamellen-Hinterkante und Lippenöffnung und damit zwecks Optimierens des Turbulenzniveaus für die jeweilige Stoffzusammensetzung und Papiersorte verstellt. Zu diesem Zweck sind im Stoffauflauf Anlagen zum Verstellen der einzelnen Turbulenzlamellen 15 vorhanden. In Fig. 1 sind vier Turbulenzlamellen 15 mit je einer erfindungsgemäßen Anlage zum vorwärtigen und rückwärtigen Verlagern der Turbulenzlamellen 15 in Maschinenrichtung gezeigt. Die Turbulenzlamellen 15 werden in Spalten in den Stützkörpern 19 der Rohre 13 abgedichtet.

Im Hinblick auf die Schaffung einer wenig Raum erfordernden Anlage umfaßt die erfindungsgemäße Anlage mehrere Einzelverstellvorrichtungen. Nach Fig. 2 sind die Verstellvorrichtungen 20 dünne und schmale Komponenten, von denen mehrere parallel zueinander angeordnet sind. In Fig. 2 ist nur ein Teil der Anlage und der daran zu befestigenden Turbulenzlamelle 15 dargestellt. Im Allgemeinen sind, auf den Meter Turbulenzlamellenbreite bezogen, ein bis zwei solcher Verstellvorrichtungen 20 vorhanden. Außerdem sind die Verstellvorrichtungen 20, wie in Fig. 1 gezeigt, zwischen den Rohren 13 des Turbulenzgenerators 11 angeordnet und stören somit nicht die StoffStrömungen im Stoffauflauf.

Die erfindungsgemäße Verstellvorrichtung umfaßt ein Rumpfteil 21 und eine daran angeordnete, bewegliche Halterung 22, an der die Turbulenzlamelle 15 befestigt

wird. Hierzu hat die Halterung 22 eine passende Hohlführung 23, in die die Turbulenzlamelle 15 seitlich von der Papiermaschine eingeschoben wird. In Fig. 3 sind die Einzelteile der Verstellvorrichtung 20 getrennt voneinander dargestellt. Die Verstellvorrichtung 20 umfaßt ferner eine Führungsachse 24 sowie einen Drehmechanismus 25 zum Drehen der Führungsachse 24. Weiter hat die Führungsachse 24 beiderseits des Rumpfteils 21 einander entgegengesetzte Gewinde 26 und 26'. Beim Zusammenbau der Verstellvorrichtung werden auf die Gewinde 26 und 26' Mutternteile 27 aufgebracht und an diese wiederum werden Gelenkarme 28 befestigt und mit der Halterung 22 verbunden. Mit dieser Konstruktion wird die Drehbewegung der Führungsachse 24 in eine Linearbewegung der Halterung 22 umgewandelt. Die Konstruktion der Verstellvorrichtung 20 geht insbesondere aus den Figuren 2 und 4b hervor.

Die gezeigte Konstruktion ist einfach, aber in höchstem Maße funktionssicher. Außerdem kann die Anlage zwischen den Rohren 13 des Turbulenzgenerators 11 angeordnet werden, weil ja die Verstellvorrichtung 20 eine sehr geringe Baudicke von nur 10 mm aufweist. Entsprechend sind die einzusetzenden Turbulenzlamellen 15 etwa 3 mm dick. Abweichend von der in Fig. 1 dargestellten Stoffauflaufanwendung kann die erfindungsgemäße Anlage im Allgemeinen auch zwischen parallel zueinander verlaufenden Rohren angeordnet werden.

Wesentlich im Hinblick auf die Funktion der Verstellvorrichtung 20 sind die Führungsachse 24 und die daran

angeordneten Mutternteile 27. Da die beiderseits des Rumpfteils 21 an der Führungsachse 24 vorhandenen Gewinde 26 und 26' einander entgegengesetzte Richtung haben, werden die Mutternteile 27 beim Drehen der Führungsachse 24 in einander entgegengesetzte Richtungen verlagert. Dabei wird dann, da ja die Mutternteile 27 über Gelenkarme 28 mit der Halterung 22 verbunden sind, die Bewegung der Mutternteile 27 in eine Halterungsbewegung umgesetzt. Die Gewinde 26 und 26' werden hier von herkömmlichen Trapezgewinden gebildet, aber auch andere Führungsalternativen kommen in Frage. Infolge des natürlichen Haltevermögens der Gewinde 26 und 26' bewirkt die über die Gelenkarme 28 übertragene Kraft kein Drehen der Führungsachse 24. Die Mutternteile 27 bleiben somit sicher an ihrer Stelle, so daß ein ungewolltes Verstellen ausgeschlossen ist. Erst bei Drehen der Führungsachse 24 verändert sich die Stellung der Gelenkarme 28. Die Gelenkarme 28 halten außerdem die Halterung 22 in der richtigen Richtung, so daß dafür am Rumpfteil 21 keine besonderen Führungen erforderlich sind.

Zur Abstützung der plattenförmigen Halterung 22 ist am Rumpfteil 21 eine Maulöffnung 29 ausgebildet. Diese Maulöffnung 29 ist auf beiden Seiten offen, Fig. 3, und ermöglicht so das Bewegen der an der Halterung 22 befestigten Gelenkarme 28 (Fig. 4b). Die besagte Konstruktion reicht aus, um die Halterung 22, unterstützt durch die oben beschriebe Funktion der Gelenkarme 28, stets in richtiger Position zu halten. Die hier an den Enden des Gelenkarms 28 ausgebildeten Gelenke basieren

auf den Gelenkzapfen 30 und 30', aber auch andere Gelenkausführungen können benutzt werden. In der Praxis beträgt die mit der Verstellvorrichtung 20 erzielbare Verlagerung der Turbulenzlamelle 15 in Maschinenrichtung etwa 100 mm. Die Verstellvorrichtung 20 selbst ist nicht viel länger.

Gewöhnlich wird das Rumpfteil 21 an der Turbulenzgenerator-Konstruktion befestigt. In Fig. 1 ist das Rumpfteil 21 mit Hilfe von Paßstücken 31 in passendem Winkel an die Wand 12 gefügt. Bei Bedarf kann die Verstellvorrichtung 20 auch an ihrem Vorderteil zwischen den Rohren 13 abgestützt werden. Außerdem hat das Rumpfteil 21 eine Querbohrung 32 zum Stützen der Führungsachse 24. Die Führungsachse 24 braucht somit nicht extra gelagert zu werden und das Durchbiegen der Führungsachse 24 bildet kein Problem. Im Prinzip kann jede der Verstellvorrichtungen 20 mit einem eigenen Drehmechanismus 25 ausgerüstet werden, jedoch gestaltet es sich vorteilhaft, die Führungsachsen 24 der Verstellvorrichtungen 20 in Stoffauflauf-Querrichtung miteinander zu einer von einem gemeinsamen Drehmechanismus 25 angetriebenen Antriebswelle zu verbinden. Zum Verbinden werden besondere Zwischenachsen 33 eingesetzt (Fig. 2).

Die vorangehend beschriebene Anordnung bedeutet eine Vereinfachung der Konstruktion der Verstellvorrichtung 20 und des Verstellens der Turbulenzlamelle 15. Bei der erfindungsgemäßen Anlage wird mit Hilfe eines einzigen Drehmechanismus 25 die gesamte Turbulenzlamelle

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15 glatt, d.h. ruckfrei, und genau verstellt. Die Antriebswelle benötigt außerdem nur wenig Platz und auch keine separate Lagerung. Die Antriebswelle erstreckt sich bevorzugt über den Stoffauflauf hinaus, wobei dann außen am Stoffauflauf der Drehmechanismus 25 der Anlage angeordnet wird. Dieser Drehmechanismus kann zum Beispiel aus einem Schrittmotor 25' bestehen, wobei sich dann die Steuerung der Anlage einfach gestaltet. Durch Zählen der Motorschrittzahl mit einer dafür passenden Vorrichtung läßt sich die Position der Turbulenzlamelle 15 genau bestimmen.

Mit der Verstellvorrichtung 20 werden dank dem in den Gewinden 26 und 26' entstehenden Übersetzungsverhältnis erhebliche Kräfte zur Wirkung gebracht, so daß in Verbindung mit den Turbulenzlamellen 15 schleifende Dichtungen 34 eingesetzt werden können. Über die Dimensionierung der Gewinde 26 und 26' kann auch Einfluß auf die Funktion der Verstellvorrichtung 20 genommen werden. Mit feinem Gewinde 26 und 26' wird eine genaue Einstellung, mit grobem Gewinde 26 und 26' wiederum eine schnellere Stellbewegung erzielt. Bei bekannter Gewindesteigung und bekannter Gelenkarmlänge läßt sich die für einen bestimmten Stellweg erforderlich Antriebswellen-Umdrehungszahl exakt bestimmen. Auf diese Weise kann dann die Turbulenzlamelle 15 schnell in die gewünschte Position gebracht werden, und die Einstellung kann bei Bedarf auch automatisiert werden.

Die erfindungsgemäße Turbulenzlamellen-Verstellvorrichtung 20 eignet sich gut für Stoff auf lauf e ver-

schiedenster Bauart und für verschiedene Turbulenzlamellen-Werkstoffe. Neben Einfachheit der Konstruktion gestaltet sich auch das Einstellen selbst unkompliziert. Die erfindungsgemäße Anlage kann verschiedenen Stoffauflaufbreiten einfach durch Veränderung der Zahl der Verstellvorrichtungen angepaßt werden.

Claims

1. Zum Einstellen einer Turbulenzlamelle dienenden Anlage, die dazu eingerichtet ist, die in den Papiermaschinen-Stoffauflauf eingebaute Turbulenzlamelle (15) in Maschinenrichtung zu bewegen, und die wenigstens eine im Stoffauflauf vor der Turbulenzlamelle (15) angeordnete Verstellvorrichtung (20) aufweist, wobei die Turbulenzlamelle (15) zum überwiegenden Teil in der hinter dem Turbulenzgenerator (11) vorhandenen Stoffströmung im wesentlichen in deren Richtung verlaufend angeordnet ist und dazu dient, in der hinter dem Turbulenzgenerator (11) befindlichen, an der Lippenöffnung (14) endenden Lippenkammer (14') das gewünschte Turbulenzniveau aufrechtzuerhalten, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelne Verstellvorrichtung (20)

- ein Rumpfteil (22) und eine daran beweglich angeordnete Halterung (22) zur Befestigung der Turbulenzlamelle (15),

- eine Führungsachse (24) und deren Drehmechanismus (25),

- an der Führungsachse (24) einander entgegengerichtete Gewinde (26, 26') beiderseits des Rumpfteils (21), und

- auf den Gewinden (26, 26') angeordnete Mutternteile (27) und an diesen befestigte Gelenkarme (28), die zwecks Umsetzens der Drehbewegung der Führungsachse (24) in eine Linearbewegung der Halterung (22) mit der Halterung (22) verbunden sind, aufweist.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsachsen (24) der Verstellvorrichtungen (20) in Stoffauflauf-Querrichtung durch Zwischenachsen (33) untereinander zu einer von einem einzigen Drehmechanismus (25) betätigten Antriebswelle verbunden sind.

3. Anlage nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die plattenförmige Halterung (22) in eine am Rumpfteil (21) ausgebildete Maulöffnung (29) eingepaßt ist, die zwecks Ermöglichens der Bewegung der an der Halterung (22) befestigten Gelenkarme (28) seitlich offen ist.

4. Anlage nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Rumpfteil (21) an der Konstruktion des Turbulenzgenerators (11) befestigt ist und ein Querbohrung (32) zum Stützen der Führungsachse (24) aufweist.

5. Anlage nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlage auf einen Meter Turbulenzlamellen-(15)- Breite bezogen ein bis zwei Verstellvorrichtungen (20) aufweist und diese zwischen den den Turbulenzgenerator (11) bildenden Rohren (13) angeordnet sind.