DE2329021B2

DE2329021B2 - Stoffauflauf für Papiermaschinen

Info

Publication number: DE2329021B2
Application number: DE19732329021
Authority: DE
Inventors: Frey Viking Karhula Sundman; Veikko Kaarlo Tapio Kotka Waris
Original assignee: Ahlstrom Corp
Current assignee: Ahlstrom Corp
Priority date: 1972-06-13
Filing date: 1973-06-07
Publication date: 1978-03-09
Also published as: DE2329021A1; JPS4948910A; CA979699A; DE2329021C3

Description

Die Erfindung betrifft einen Stoffauflauf für Papiermaschinen mit einer Zuführung von Frischstoff und Verdünnungswasser und einer Einrichtung zum Mischen des Stoffes mit dem Verdünnungswasser. Es ist ein Stoffauflauf bekannt (US-PS 3407114), mit dem Fasersuspensionen aus dem Stoffauflaufkasten auf die Bahnbildungszone einer Papiermaschine aufgebracht werden können. Bei diesem bekannten Stoffauflauf wird der Stoff durch Wasserstrahlen auf die gewünschte Konzentration gebracht. Das Einbringen der Wasserstrahlen kann durch eine Vielzahl von senkrecht angeordneten, zueinander versetzten Strahlen erfolgen. Durch die Verwirbelung des Stoffes erfolgt das Mischen. Bei einem anderen bekannten Stoffauflauf (US-PS 3092538) wird eine das Mischen bewirkende Turbulenz durch die Anordnung von Stäben in der Zuführung für Stoff und Wasser erreicht.

Ferner wurde zum Erzeugen einer das Mischen von Stoff und Verdünnungswasser bewirkenden Turbulenz bei einem anderen bekannten Stoffauflauf (GBPS 419369) Dampf unter einem spitzen Winkel zur Fließrichtung des Stoffes und des Verdünnungswassers eingeblascn. Trotz der bei den bekannten Stoffaufläufen erzielten Verwirbelung bzw. Turbulenz konnte im Stoffauflaufkasten nicht die gewünschte Faserkonzentration im Stoff aufrechterhalten werden, da die Neigung der Fasern, Zusammenballungen zu bilden, mit zunehmender Faserkonzentration, d. h. mit zunehmender Stoffdichte wächst, und es somit schwierig war, Papier in guter Qualität herzustellen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannten Stoffaufläufe dahingehend zu verbessern, daß während des Mischens des Stoffes und des Verdünnungswassers eine so gleichmäßige Verdünnung und Mischung erfolgt, daß die aus dem Stoffauflaufkasten auf die Bahnbildungszone der Papiermaschine aufgebrachte Fasersuspension eine gleichmäßige Faserverteilung besitzt und frei von Faserzusammenballungen ist, wobei trotzdem eine verhältnismäßig dicke Fasersuspension aufgebracht werden kann.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß zum Mischen des Stoffes mit dem Verdünnungswasser zwischen der Zuführung des Verdünnungswassers und dem den Frischstoff enthaltenen Stoffzu'auf Wände aus Lochblechen vorgesehen sind, deren Löcher gegeneinander versetzt sind. Dadurch, daß die Löcher gegeneinander versetzt sind und die aus den Löchern der Lochbleche austretenden Strahlen gegeneinander gerichtet sind, erfolgt eine derart intensive Dispergierimgder Fasern im Stoffauflaufkasten, daß sämtliche Faserzusammenballungen zerteilt werden. Aus diesem Grunde kann die Verteilungsvorrichtung, mit der Frischstoff in den Stoffauflaufkaste.n eingespeist wird, sehr einfach konzipiert und von geringen Dimensionen sein, denn der ungewöhnlich dicke, konzentrierte Stoff enthält auch ungewöhnlich wenig Wasser, so daß die Förderleistung und die Dimensionen der Pumpe und sonstigen Hilfseinrichtungen entsprechend kleiner ausgelegt werden können.

Um zur Austrittsdüse des Stoffauflaufkastens hin eine größtmögliche Intensität der Verwirbelung zu erreichen, nimmt, nach einem weiteren Merkmal, die Dichte der Löcher im Lochblech zu. Um dabei jedoch die gleiche Menge Verdünnungswasser in den Frischstoff einbringen zu können, nimmt, nach einem weiteren Merkmal der Erfindung, die Größe der Löcher Uli Lochblech ZUi AuSiiiüsuüsc lies Siuiiaufiauis hin

Eine besonders günstige Vermischung und Verwirbelung sowie Zerteilung der Faserzusammenbaliungen kann erreicht werden., wenn nach einem weiteren Merkmal der Erfindung der Abtand der Lochmitten benachbarter Löcher des Lochbleches geringer als das Fünffache des Lochdurchmessers ist.

Um den Stoffauflauf so kompakt wie möglich zu gestalten, ist nach einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgesehen, daß die als Lochbleche ausgebildeten Seitenwände zwischen dem Stoffauflauf und der angrenzenden Zuführung des Verdünnungswassers einen zur Austrittsdüse des Stoffauflaufs hin erweiterten Strömungskanal bilden.

Es ist jedoch auch möglich, an Stelle der mit Löchern versehenen Lochbleche nach einem weiteren Merkmal der Erfindung Bleche mit quer zur Fließ-

richtung des Stoffes verlaufenden, länglichen Spalten zu verwenden.

Ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Stoffauflaufs für Papiermaschinen ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht des Stoffauflaufs,

Fig. 2 eine Vorderansicht des Stoffauflaufs, gesehen aus der Ebene a-a in Fig. 1, und

Fig. 3 Schnitte längs der Linien b-b und c-c in Fig. 1.

In Fig. 1 und 2 der Zeichnung ist ein Stoffauflauf 1 mit Zuführungen 2 und 3 für Verdünnungswasser dargestellt. Die Wände zwischen den Zuführungen für Verdünnungswasser 2, 3 und dem Stoffauflauf 1 sind durch Lochplatten bzw. Lochbleche 4 und 5 gebildet, durch deren Löcher das Verdünnungswasser fließt. Mit 6 ist die Austrittsdüse des Stoffauflaufes 1 bezeichnet. Die Löcher der Lochbleche 4, 5 sind gegeneinander versetzt, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist. Ein Loch 7 ist ein Loch des Oberbleches 4 und ein Loch 8 ist ein Loch des Unterbleches 5.

In der Zuführung des Verdünnungswassers herrscht ein größerer Druck als im Stoffauflauf. Das mit hoher Gesichwindigkeit durch die Löcher 7, 8 strömende Wasser bildet dichte, aus Wasserstrahlen bestehende Wasserwände, die in dem durch den Stoffauflauf fließenden Frischstoff eine Turbulenz erzeugen. Durch Verändern des Druckes des Verdünnungswassers kann die Intensität der Turbulenz eingestellt werden.

Die Zuführung für das Verdünnungswasser kr.nn als Einkammer- oder als Mehrkammerzuführung ausgeführt sein, wobei im letzten Falle jede Kammer ein eigenes Zuflußrohr besitzt, so daß auch die Eingangsdrücke in den einzelnen Kammern verschieden groß sein können. Am besten ist es, wenn der Kammerdruck zur Austrittsdüse 6 hin abnimmt. Die Löcher 7, 8 des Lochbleches 4, 5 können gleichmäßig über das Lochblech 4, 5 verteilt sein oder in unterschiedlichen Abständen, beispielsweise in einer Form angeordnet sein, daß die Lochdichte zur Austrittsdüse hin zunimmt. Auch die Größe der Löcher 7, 8 kann variieren., beispielsweise derart, daß der Lochdurchmesser in Längsrichtung des Stoff auf laufs 1 von 10 mm auf 0,5 mm sinkt, wobei sich die kleinsten Löcher in der Nähe der Austrittsdüse 6 befinden. Die Löcher 7, 8 in den einander gegenüberliegenden Lochblechen 4, 5 können entweder gleiche Richtung haben oder in einem Winkel zueinander stehen. Die Löcher selbst können zylindrisch oder konisch geformt sein. Um

■"> eine homogene Durchmischung zu gewährleisten, müssen die Löcher in verhältnismäßig geringem Abstand voneinander angeordnet sein. Der Abstand L von Lochmitte zu Lochmitte ist im allgemeinen kleiner als 5 c/, wobei ti der Lochdurchmesser ist.

Ausführungsbeispiel: H = 80 mm

L= 12 mm
(/ = 4 mm
/ = 20 mm.
Die Lochbleche 4, 5 können entweder parallel zu-ϊ einander verlaufen oder einen sich zur Austrittsdüse 6 hin erweiternden Strömungskanal bilden. Die Lochbleche brauchen auch nicht eben zu sein. Ferner können an Stelle der Löcher längliche, quer zur Fließrichtung liegende Spalte verwendet werden.

-» An Stelle von oder zusätzlich zu dem Verdünnungswasser kann durch die Löcher 7, 8 auch Dampf eingespeist werden, wodurch die Fasersuspension erwärmt und der Wasserabgang auf dem Sieb gefördert wird. Bei dem einzuspeisenden Verdünnungswasser

-"> kann es sich um Rückwasser bzw. Umlaufwasser oder um reines Wasser, also Frischwasser, handeln.

In den Stoffauflauf kann z. B. Frischstoff mit einer Dichte von 2,5% eingespeist werden, der dann im Stoffauflauf auf 0,5% verdünnt wird.

ι» Vorzugsweise wird die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Aufbringen von Zellstoffasern verwendet. Jedoch auch Chemiefasern, z. B. Silikatfasern, kommen in Frage.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung wurde mit

r> einer Geschwindigkeit von 400 m/min Papier von 50 g/m² hergestellt, wobei der Frischstoff mit einem Fasergehalt von 2,5% mit einer Geschwindigkeit von 800 l/min-m in den Stoffauflauf eingespeist wurde. Gleichzeitigwurdeninden Stoffauflauf 3200 l/min -m

■)» Wasser so eingespeist, daß das Wasser mit einer Geschwindigkeit von 4,8 m/s durch die Lochbleche trat. Die Faserkonzentration im Stoffauflauf sank hierdurch auf 0,5 % ab und die Strömungsgeschwindigkeit stieg auf 4000 l/min · m. Die Stoffströmungsgeschwindigkeit betrug somit vor der Verdünnung mit Wasser 26 m/min, nach der Verdünnung jedoch 130 m/min.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Stoffauflauf für Papiermaschinen mit einer Zuführung von Frischstoff und Verdünnungswasser und einer Einrichtung zum Mischen des Stoffes mit dem Verdünnungswasser, dadurch gekennzeichnet, daß zum Mischen des Stoffes mit dem Verdünnungswasser zwischen der Zuführung des Verdünnungswassers (2, 3) und dem den Frischstoff enthaltenden Stoffzulauf (1) Wände aus Lochblechen (4,5) vorgesehen sind, deren Löcher gegeneinander versetzt sind.

2. Stoffauflauf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführung des Verdünnungswassers (2, 3) in zwei oder eine größere Anzahl hintereinander angeordnete Kammern unterteilt ist, von denen jede mit einem eigenen Zuflußrohr und mit Einrichtungen zum Steuern der Spritzintensität des Verdünnungswassers ausgestattet ist.

3. Stoffauflauf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichte der Löcher (7, 8) im Lochblech (4, S) zur Austrittsdüse (6) des Stoffauflaufs (1) hin zunimmt.

4. Stoffauflauf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe der Löcher (7, 8) im Lochblech (4, 5) zur Austrittsdüse (6) des Stoffauflaufs (1) hin abnimmt.

5. Stoffauflauf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Lochmitten benachbarter Löcher (7, 8) des Lochbleches (4, 5) geringer als das Fünffache des Lochdurchmessers ist.

6. Stoffauflauf nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die als Lochbleche (4, 5) ausgebildeten Seitenwände zwischen dem Stoffauflauf (1) und der angrenzenden Zuführung des Verdünnungswassers (2, 3) einen zur Austrittsdüse (6) des Stoffauflaufs hin erweiterten Strömungskanal bilden.

7. Stoff auf lauf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Lochbleche Bleche mit quer zur Fließrichtung des Stoffes verlaufenden, länglichen Spalten dienen.