DE2620033C2 - Stoffauflauf für Papiermaschinen - Google Patents
Stoffauflauf für PapiermaschinenInfo
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- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
- D21F1/00—Wet end of machines for making continuous webs of paper
- D21F1/02—Head boxes of Fourdrinier machines
- D21F1/028—Details of the nozzle section
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Description
Die Erfindung betrifft einen Stoffauflauf nach dem Oberbegriff des Hauptanspruches.
Bei bekannten .Stoffaufläufen (DE-AS 15 61 686) gelangt der Stoff nicht direkt von der Ausdehnungskammer
auf das Sieb, sondern durchläuft zuerst einen Kanal, in welchem ein bestimmter Anteil der in der
Ausdehnungskammer erzeugten Turbulenz unwirksam gemacht wird, bevor der Stoff auf das Sieb aufgebracht
wird. Bei derartigen bekannten Svoffaufläufen durchläuft der Stoff eine verhältnismäßig lange Strecke in der
Kammer und verweilt damit relativ lange Zeit in dieser Kammer. Die Strömung erzeugt dabei Wirbel während
des Stoffdurchflusses durch die Ausdehnungskammern. Es besteht hierbei die Tendenz, daß die Fasern
langfaserige Stoffe sich verfilzen und im Stoff Klumpen bilden und daß wegen des Verlustes an kinetischer
Energie im Stoff beim Durchgang durch die verhältnismäßig großen Ausdehnungskammern ein Aufbau von
stationären Wirbeln des Stoffes in den Ausdehnungskammern erfolgt.
Aufgabe vorliegender Erfindung ist es somit, insbesondere bei langfaserigen Stoffen Turbulenzen im Stoff
zu verringern, die Ausbildung von Klumpen innerhalb des Stoffes zu verhindern und stationäre Wirbel in der
Ausdehnungskammer zu vermeiden.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruches gelöst.
Weitere Merkmale der Erfindung sind Gegenstand des Unteranspruches.
Mit dem erfindungsgemäßen Vorschlag wird langfaseriger Stoff wirksamer gemischt und rascher auf das
Sieb gebracht, bevor sich Klumpen im Stoff ausbilden können.
Nachstehend wird die Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung anhand von Ausführungsbeispielen
erläutert. Es zeigt
F i g. 1 im Schnitt eine Seitenansicht eines Teiles einer Kartonherstellmaschine mit einer Überlaufkammer und
einem Stoffauflauf,
F i g. 2 einen Grundriß des Überlaufes und des Stoffauflaufes nach F i g. 1,
Fig.3 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, einer
abgeänderten Ausführungsform des Stoffauflaufes nach den Fig.] und 2,
F i g. 4 einen Grundriß der Einrichtung nach F i g. 3,
F i g. 4 einen Grundriß der Einrichtung nach F i g. 3,
F i g. 5 eine Seitenansicht einer abgeänderten Ausführungsform des Stoffauflaufes nach den Fig.3 und 4
einschließlich einer Entwässerungsvorrichtung, im Schnitt,
ίο Fig.5a in vergrößertem Maßstab einen feil des
Stoffauflaufes nach F i g. 5, und
Fig.5b eine abgeänderte Ausführungsform des Stoffauflaufes nach F i g. 5 und 5a.
In F i g. 1 der Zeichnung ist eine einlagige Stufe einer Mehrlagen-Kartonhersiellmaschine, beispielsweise einer
Doppelsiebmaschine gezeigt. Ein horizontales Maschinensieb 10 aus Metall oder Kunststoff, das eine
entwässerte Bahn aus einer vorausgehenden Stufe aufnimmt, läuft über eine Registerwalze 11 und eine
weitere Walze 12. Ein Obersieb 13 der dargestellten
Stufe läuft über eine Walze 15 und über die Walze 12 auf
das Maschinensieb 10. Die Siebe zwischen den Walzen 11 und 12 begrenzen einen konvergierenden Spalt 20,
innerhalb welchem der Stoff zur Bildung einer Faserbahn anfangs entwässert wird.
Um den Stoff in den Spalt 20 einzuführen, ist ein Stoffauflauf 130 vorgesehen. Der Stoffeuflauf 130 weist
einen Zuführungsbehälter 131, einen Stoffauflaufbehälter
132 und eine Ausdehnungskammer 120 auf.
Der Zuführungsbehälter 131 besitzt einen Querschnitt, der in Flußrichtung abnimmt. Durch diesen
Zuführungsbehälter gepumpter Stoff wird im Stoffauflaufbehälter 132 durch quer zur Maschine im Abstand
angeordnete Führungen 133 zugeführt, wie in Fig.2 gezeigt ist; in Fig. 1 ist nur eine solche Führung
dargestellt.
Im Stoffauflaufbehälter 132 ist eine Überlaufkammer
152 vorgesehen. Stoff innerhalb des Stoffauflaufbehälters wird der Ausdehnungskammer 120 über weiter
unten beschriebene Stoffzuführrohr^ zugeführt.
Die Ausdehnungskammer 120 stellt über die Breite des Maschinensiebes einen geschlossenen Behälter aus
Metall mit viereckigem Querschnitt in Richtung des Maschinensiebes dar. Die Viereckform wird durch
ebene Wandungen 121 — 124 gebildet, die stromaufwärts angeordnete, stromabwärts angeordnete, Deck-
und Bodenwandungen der Kammer bilden. »Stromaufwärts« bezieht sich hierbei auf die Seite der
Ausdehnungskammer, die näher dem Stoffauflauf liegt, während »stromabwärts« die Seite der Ausdehnungskammer
bezeichnet, die der Walze 15 näher liegt.
Die stromaufwärts und stromabwärts liegenden Wandungen konvergieren von der Deckwand zur
Bodenwand. Bei der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsform verlaufen die Deck- und Bodenwände
im wesentlichen parallel, die stromabwärts liegende Wand ist etwa senkrecht zum Maschinensieb 10, der
Konvergenzwinke! zwischen den stromaufwärts und stromabwärts liegenden Wandungen beträgt etwa 25''.
und der Abstand zwischen der Deck- und Bodenwand ist größer als der Abstand zwischen der stromaufwärts
liegenden und der stromabwärts liegenden Wand im Bereich ihres größten Abstandes voneinander. Ein
Auslaß 126 ist im Bodenteil der stromabwärts liegenden Wand 122 in unmittelbarer Nähe der Bodenwand 124
vorgesehen. Der Auslad 126 steht mit einer Moffaustnttsdiise
139 über einen Austrittskanal 136 in
Verbindung. Der Stoff iius der Austrittsdüse 139 wird
direkt auf das Sieb 10 gegen den konvergierenden Spalt 20 gerichtet.
Stoff kann in die Ausdehnungskammer durch öffnungen 125 (von denen nur eine gezeigt ist) in der
stromaufwärts liegenden Wand 121 aus den Stoffeinlaßrohren zugeführt werden. Die öffnungen 125 sind im
unteren Teil der Wand 121 in einer solchen Position angeordnet, daß der Stofffluß in einem Winkel zur
stromabwärts liegenden Wand 122 gerichtet ist, und ferner so, daß der Fluß aus den Rohren nicht direkt in
den Auslaß 126 gelangt
Die Stoffeinlaßrohre können auf verschiedene Weise angeordnet sein, um den Stoff in die Ausdehnungskammer
einzuführen; das Kriterium ist, daß dann, wenn der Stoff aus den Einlaßrohrtm in die Ausdehnungskammer
mit hoher Geschwindigkeit austritt, er nach oben gerichtet wird und gegen die stromabwärts liegende
Wand 122 auftrifft Der Stoff wird dann von der stromabwärts liegenden Wand 122 gegen die Deckwand
gerichtet und zirkuliert in der Wandung stark, so daß zusammenhängende Faserflocken auseinandergerissen
werden. Der entflockte Stoff im unteren Teil der Kammer wird gegen den Auslaß 126 gedrückt und das
Auftreffen gegen die Bodenwand 124 der Kammer bewirkt eine starke Änderung der Flußrichtung, die den
Entflockungseffekt weiter fördert Aufgrund der begrenzten, umschlossenen Ausdehnungskammer verläßt
der resultierende, außerordentlich turbulente, entflockte,
gut gemischte Stoff mit hoher Geschwindigkeit die Ausdehnungskammer über den verhältnismäßig schmalen
Auslaß 126.
Eine Ausführungsform der Stoffzuführrohre ist in den F i g. 1 und 2 dargestellt. Der Stoff innerhalb des
Stoffauflaufbehälters 132 fließt mit hoher Geschwindigkeit nach oben durch eine Vielzahl von Stoffeinlaßrohren
134 unter der statischen Druckhöhe des Stoffes im Stoffauflaufbehälter 132 in die Ausdehnungskammer 20.
Wie in F i g. 2 gezeigt, sind die Rohre 134 kreuzweise in zwei übereinander angeordneten Sätzen von parallelen
Rohren 134a und 1346 angeordnet. Die Rohre in jedem Satz sind in :iner Ebene angeordnet und relativ zu den
Rohren im anderen Satz schräg, so daß Unregelmäßigkeiten in der Konsistenz des Stoffes über die Breite der
Maschine beseitigt werden.
Wie in den Fig. 3 und 4 gezeigt, können die Stoffeinlaßrohre durch Rohre 135 dargestellt sein, die
etwa rechtwinklig zur Wand 121 de) Ausdehnungskammer angeordnet sind. Hierbei sind an den Innenöffnungsenden
der Rohre 135 Prallplatten 135a vorgesehen, die den Stoff nach oben gegen die Wand 122
richten.
Wie in den Fig. 1 und 3 gezeigt, ist der von der Ausdehnungskammer ausgehende Kanal 136 zwischen
konvergenten Platten 140, 141 definiert, die auf diese Weise keine Abnahme der Geschwindigkeit des mit
hoher Geschwindigkeit fließenden Stoffes gestatten, sondern den Stoff als Hochgeschwindigkeitsstrahl einer
entflockten, faserigen Suspension auf das Sieb 10 und in den konvergierenden Spalt der Pappenherstellmaschine
ausstoßen. Die Platte 141 ist eine Fortsetzung der Bodenwand 124 der Ausdehnungskammer. Der Kanal,
der zur Austrittsdüse 139 führt, braucht nicht konvergent ausgeführt zu sein, sondern kann parallele Seiten
aufweisen, ohne daß eine Abnahme in der Stoffgeschwindigkeit
auftritt, und hält somit den erforderlichen, entflockten Strahl hoher Geschwindigkeit aufrecht
Divergente Platten 140, 141 würden jedoch einen ungünstigen Einfluß auf die Geschwindigkeit und die
Konsistenz des Strahles haben. Die Platten 140, 141
ίο können einstellbar ausgeführt sein, um die Größe und
die Anordnung des Kanales 136 zu verändern.
In den Fig.5, 5a, 5b ist eine modifizierte Ausführungsform
120a der Ausdehnungskammer 120 nach den F i g. 1 —4 dargestellt. Teile aus der F i g. 5, die ähnlich
denen nach Fig.3 sind, haben die gleichen Bezugszeichen.
Die abgeänderte Ausdehnungskammer 120a unterscheidet sich von der Ausdehnungskammer 120
darin, daß die untere Platte 141 des konvergenten Kanals 136 durch eine kürzere, sonst aber ähnliche
untere Platte 141a ersetzt wird. In manchen Anwendungsfällen
des Stoffauflaufes kan" die Schiene 142a nachteilig sein, insofern, als stationäre Wirbel im
Stofffluß stromabwärts in bezug auf die Schiene 142a auftreten können, während solche Wirbel durch eine
eine Turbulenz erzeugende Platte 142 vei hindert werden.
Der Zweck der verkürzten unteren Platte 141a besteht darin, zu ermöglichen, daß der geformte Stoff in
einem Bahnbildungsvorgang unmittelbar beim Verlassen der Ausdehnungskammer verwendet wird, wodurch
ein erneutes Ausflocken im Stoff während des Überganges von dem Stoffauflauf in den Bahnbildungsvorgang
auf ein Minimum herabgesetzt wird und die Ausbildung einer Bahn auf einem Sieb unterhalb der
Deckplatte ViO möglich wird, bevor der Stoff aus dem
Auslaß 139 in Kontakt mii der freien Luft austritt Dies
vermeidet Instabilitäten, die auftreten können, wenn eine Fasersuspension von einer Stoffaustrittsdüse in
freie Luft ausströmt, bevor sie auf ein Sieb abgesetzt wird, und die unerwünschte Striemen und Flockenbildungen
in der daraus geformten Bahn ergeben. Eine weitere Entflockung kann durch den den Stoff
beschleunigenden Effekt der Turbulenzplatte 142 oder der Schiene 142a erzielt werden.
In Fig. 5 ist die abgeänderte Ausdehnungskammer 120a in Verbindung mit einem Maschinensieb 10
dargestellt. Eine Entwässerungsvorrichtung, z. B. ein Saugkasten 16, ist unterhalb des Siebes 10 unmittelbar
im Anschluß an die untere Lippenplatte 141a angeordnet. In diesem Beispiel kann der offene Bereich des
Saugkastens 16 sich so weit wie die Begrenzungen der oberen LippenplaKe 140 erstrecken. Infolgedessen wird
Stoff, der auf das Sieb 10 aufgebracht wird, wie vorstehend beschrieben, praktisch gleichzeitig mit dem
erreichen des Siebes entwässert. Eine Bahn wird deshalb in einem sehr kurzen Abstand (z. B. 10—20 cm)
gebildet Dies stellt eine erhebliche Einsparung im Platzbedarf der Maschine dar. Die Bahn auf dem Sieb 10
kann weiter mit an sich bekannten Mitteln entwässer' werden.
Claims (2)
- Patentansprüche:1, Stoffauflauf für eine Papier-, Pappen- oder dergl. Faserbahnen herstellende Maschine mit einer hierin angeordneten, umschlossenen Ausdehnungskammer, die parallel verlaufende obere und untere Wände aufweist, welche durch eine Vorder- und eine Rückwand miteinander verbunden sind, wobei in die Rückwand der Ausdehnungskammer ein Stoffzulauf mündet, dadurch gekennzeichnet, daß Vorder- und Rückwand (122, 121; 222, 221) miteinander in Richtung auf den unteren Wandteil (124; 224) konvergieren, und daß die Stoffzuführung (134; 234) in der Rückwand (121; 221) so gerichtet ist, daß der Stoff auf die Vorderwand (122; 222) in der Nähe des Bereiches auftrifft, in dem diese Wände (121,122; 221,222) den geringsten Abstand haben.
- 2. Stoffauflauf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Konvergenzwinkel zwischen den konvergierenden Wandteilen (121,122; 221,222) 20° bis 40°, vorzugsweise 25° beträgt, und daß die Rückwand (121; 221) etwa rechtwinklig zu der oberen Wand (123;223) verläuft.
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