DE29607078U1 - Vorrichtung zum Dämpfen von Pulsationen in der Stoffzuführung zu einem Stoffauflauf einer Papiermaschine - Google Patents

Description

Voith Sulzer Papiermaschinen; <$&phgr;&Eacgr;&xgr; :.;. , 'AXSe":. PA 10276 D-89509 Heidenheim ..\ ..' *..^f J Bennwort:

"Dämpfungsplatte"¹

Vorrichtung zum Dämpfen von Pulsationen in der Stoffzuführung zu einem Stoffauflauf einer Papiermaschine

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Dämpfungsplatte in einem Pulsationsdämpfer gemäß dem Oberbegriff der Hauptansprüche 1 und 2.

Es ist bekannt einen Dämpfer in einer Zuführungsleitung zum Stoffauflauf zu verwenden. In dieser Zuführungsleitung kommt es zu Druckschwingungen durch Förder- und Siebeinrichtungen für die Suspensionsstrome zum Stoffauflauf. Diese Suspensionspulsationen sind für den Herstellungsprozeß des Papieres unerwünscht. Sie beeinträchtigen die Qualität des Papieres. In einem Pulsationsdämpfer befindet sich eine sogenannte Lochplatte mit Bohrungen. Beim Durchströmen der Suspension durch diese Lochplatte bewirkt sie einen Strömungswiderstand und dadurch eine Reduzierung der Pulsationsschwingungen. Diese Bohrungen (auch Dämpfungsbohrungen genannt) in der Lochplatte haben die verschiedensten Formen. Die Ausgestaltung dieser Bohrungen hängt mit folgenden Gründen zusammen:

Zum einen sind die Bohrungen so bemessen, daß zwischen den beiden Oberflächen der Dämpfungsplatte ein ausreichender Differenzdruck vorhanden ist um die Pulsationen zu dämpfen, zum anderen soll bewußt eine Verwirbelung der Fasern erreicht werden, damit evtl. in der Zuleitung neu entstandene Faserflocken sich wiederum auflösen und es soll eine Homogenisierung des Strömungsprofiles der Suspension nach dem Durchströmen dieser Dämpfungsplatte erreicht werden.

Bei der bekannten Anordnung kommt es dabei zu verschiedenen Problemen. Durch die ungenügende Ausgestaltung der Dämpfungsbohrungen im Eintrittsbereich dieser Bohrungen ergeben sich unverhältnismäßig starken Strahleinschnürungen. Diese Strahleinschnürungen können von Bohrung zu Bohrung sehr stark schwanken, je nach dem wie der Eintrittsbereich durch Fertigungstoleranzen geformt ist. Schon geringste Unterschiede beim Anfasen der Bohrungen verursachen große Unterschiede in den Strahleinschnürungem*.": :**::',', ;**; '**·;"; **" ·"·

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Diese Strahleinschnürungen führen zu einem nur unsicher beherrschbaren Strömungsverlauf durch die Dämpfungsplatte hindurch. Ein weiterer Nachteil der herkömmlichen Konstruktion ist, daß besonders im Bereich der Strahleinschnürung es zu Ablagerungen kommt, die sich plötzlich und in einem nicht unerheblichen Klumpen ablösen können, sich auf dem Weg zum Stoffauflauf nicht mehr ausreichend auflösen und somit als fester Bestandteil durch den Stoffauflauf hindurch in die zu bildende Papierbahn hineingelangen. Durch diese "Batzen" kann es zu Störungen des Produktionsprozesses und zum Bahnabriß kommen.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine Dämpfungsplatte derart zu gestalten, daß auf der einen Seite eine ausreichende pulsationsdämpfende Wirkung der Dämpfungsbohrungen vorhanden ist, auf der anderen Seite aber die Nachteile der Strahleinschnürung, der Ablagerungen von Faseranteilen an den Wandungen der Bohrungen, des sich Bilden von sogenannten Faserwischen und ein unregelmäßiges Geschwindigkeitsprofil der Suspension in dem der Dämpfungsplatte stromabwärts gelegenem Suspensionsbereich vermieden wird.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß mit einer entsprechenden Ausgestaltung der Dämpfungsbohrungen diese Nachteile behoben werden können. Dabei setzt sich die Lösung aus zwei Hauptgedanken zusammen. Der eine Gedanke betrifft den Eintrittsbereich der Suspension in die Dämpfungsbohrung. Der andere Gedanke betrifft die Form der Dämpfungsbohrung innerhalb der Dämpfungsplatte.

Bisher war es schon üblich die Kanten der Dämpfungsbohrungen {wie sonst auch bei allen übrigen Bauteilen) zu entgraten bzw. mit einer Fase zu versehen. Zum Erstaunen der Erfinder hat sich jedoch gezeigt, daß die Anformung von sehr großen Radien im Dämpfungsbohrung-Eintrittsbereich zu einem beträchtlichen Erfolg führt. Bei einem konkreten Anwendungsfall gab es ca. 20 Bahnabrisse pro Arbeitsschicht. Dort betrug der Durchmesser der Dämpfungsbohrungen 16 mm. Der Eintrittsbereich der Dämpfungsbohrung wurde mit einem umlaufenden Radius von 8 mm versehen. Nach der Verbesserung der Dämpfungsplatte ist der Abstand der Bahnabrisse: auf:^t*w^ *i*4 ;'i^lf.ge**cUif?g'edehnt worden.

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Ein weiterer positiver Effekt war eine deutliche Energieeinsparung .

Es hat sich auch gezeigt, daß durch eine Aneinanderreihung von verschiedenen Radien - die dann einen quasi parabolischen Eintrittsbereich bilden - ein verblüffender Erfolg zustande kommt.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist die konische Ausformung der Dämpfungsbohrung, wobei der Durchmesser dieser Bohrung vom Suspension-Eintrittsbereich an stromabwärts zunimmt. Bisherige gestufte Dämpfungsbohrungen haben auch das Problem der Ablagerungen, die sich dann ablösen und eine homogene Blattbildung in der Papiermaschine verhindern, bzw. zum Bahnabriß führen können. Es ist die Absicht der Erfinder, mit dieser konischen Formgebung zwar den Drosselungs- und damit den Dämpfungseffekt bei kaum zur Klumpenbildung neigenden Suspensionen zu erwirken, aber auch auf der anderen Seite eine behutsame Suspensionsstrahlabschwächung durch sprungfreie Geschwindigkeitsänderung zu erreichen, damit dieser nicht "durchschlägt". Dieses Durchschlagen entsteht dann, wenn, z. B. bei einer gestuften Bohrung, durch den größeren Durchmesser in der zweiten oder dritten Stufe dieser Bohrung, die Strahlgeschwindigkeit nicht ausreichend herabgesetzt wird. In den Bohrungserweiterungen würde es dann lediglich zu Wirbeln kommen, aber u.U. nicht zur Verringerung der Strahlgeschwindigkeit. Die Formgebung der konischen Bohrungen ließe sich bei Dämpfungsplatten aus Kunststoff besonders leicht gießtechnisch realisieren.

Die erfindungsgemäße Dämpfungsplatte ist anhand der Figuren näher beschrieben. Darin ist im übrigen folgendes dargestellt:

Figur 1: Längsschnitt durch einen Pulsationsdämpfer; Figur 2: Draufsicht auf eine Dämpfungsplatte; Figur 3: Senkrechter Schnitt durch eine Dämpfungsplatte; Figur 4 bis Figur 7 zeigen verschiedene Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Dämpfungsbohrung.

Figur 1 zeigt einen Pulsationsdämpfer mit einem Zulauf 1, der sich wie ein Diffusor in den zylindrischen Teil 2 des Pulsationsdämpfers erweitert;

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Im zylindrischen Teil 2 befindet sich eine Dämpfungsplatte 4, die mit Dämpfungsbohrungen 4.1, durch die die Stoffsuspension hindurchdringt, versehen ist. Im oberen Teil des Pulsationsdämpfers befindet sich ein Ablauf 3, der die gedämpfte Stoff-Suspension in Richtung Stoffauflauf führt. Ein wesentliches Konstruktionsmerkmal des Pulsationsdämpfers ist die Luftblase L, welche die Pulsationsdämpfung wesentlich unterstützt. Zum bekannten Stand der Technik gehören auch solche Pulsationsdämpfer die eine Vielzahl von Abgängen 3 (3¹) aufweisen. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind hier jedoch nur zwei Abgänge 3 und 3' eingezeichnet.

Die Figur 2 zeigt den Schnitt A-A aus der Figur 1. Aus Vereinfachungsgründen wurden nur wenige Dämpfungsbohrungen eingezeichnet. In der Praxis können es mehrere 1000 sein.

Die Figur 3 stellt einen senkrechten Teilschnitt durch die Platte aus Figur 2 entlang der Schnittlinie B-B dar. Es wurden bewußt verschiedene Dämpfungsbohrungen herkömmlicher Bauart gezeichnet. Die Figur 3 soll nicht die Anordnung dieser Bohrungen .auf der Dämpfungsplatte zeigen, sondern nur die verschiedenen bisherigen Formen belegen. Der Pfeil 5 zeigt die Anströmrichtung für die Dämpfungsplatte. Mit 6 wurde der Eintrittsbereich der Stoffsuspension in die Dämpfungsbohrungen 4.1 bezeichnet.

Die Figur 4 zeigt eine zylindrische Dämpfungsbohrung 4.1 mit einem an ihrem Eintrittsbereich ringförmig umlaufenen Radius R.

In der Figur 5 wurde der erfindungsgemäße große Radius mit einer konischen Dämpfungsbohrungsform kombiniert.

Die Figuren 6 und 7 zeigen einen quasi parabolischen Eintrittsbereich der Dämpfungsbohrungen. Im Falle der Figur 6 beginnt der Eintrittsbereich mit einem kleinen Radius Rl um dann in einen größeren Radius R2 homogen überzugehen. Eine Kombination mit noch mehreren immer größer werdenden Radien wäre auch denkbar. Bei der Figur 7 wurde der Eintrittsbereich

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Claims (6)

Voith Sulzer Papiermaschinen· (3&idiagr;&phgr;&EEgr;· ·#·# &phgr; »AJ^tjet. PA 10276 D-89509 Heidenheim J, **· * ·,,· : &=ftfti*fort: "Dämpfungsplatte11 Schutzansprüche

1. Dämpfungsplatte (4) in einem Pulsationsdämpfer {2) im Bereich der Stoffzuführung zu einem Stoffauflauf einer Papiermaschine, wobei die Dämpfungsplatte (4) Dämpfungsbohrungen (4.1) mit einem Eintrittsbereich (6) beinhaltet, dadurch gekennzeichnet,

daß der Eintrittsbereich (6) von Dämpfungsbohrungen (4.1)

- mindestens bei einem Teil der Dämpfungsbohrungen (4.1)

- mindestens mit einem Radius (R) abgerundet ist, dessen Größe 5 bis 100 % des Durchmessers (D) der Dämpfungsbohrungen (4.1) beträgt.

2. Dämpfungsplatte (4) insbesondere nach Anspruch 1 in einem Pulsationsdämpfer (2) im Bereich der Stoffzuführung zu einem Stoffauflauf einer Papiermaschine, wobei die Dämpfungsplatte (4) Dämpfungsbohrungen (4.1) mit einem Eintrittsbereich (6) beinhaltet, dadurch gekennzeichnet, daß die Form von Dämpfungsbohrungen (4.1) - mindestens bei einem Teil der Dämpfungsbohrungen (4.1) - in ihrer Durchströmungsrichtung (5) zumindest in einem Teilbereich ihrer Längserstreckung divergierend konisch sind.

3. Dämpfungsplatte (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Eintrittsbereich (6) von Dämpfungsbohrungen (4.1) mindestens mit einem Radius (R) abgerundet ist, dessen Größe 5 bis 50 % des Durchmessers (D) der Dämpfungsbohrungen (4.1) beträgt.

4. Dämpfungsplatte (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Eintrittsbereich (6) von Dämpfungsbohrungen (4.1) mindestens mit einem Radius (R) abgerundet ist, dessen Größe 20 bis 50 % des Durchmessers (D) der Dämpfungsbohrungen (4.1) beträgt.

pjp S782 Ron PA 23.02.*96 Jank * (2*747P2/l/B2)

5. Dämpfungsplatte (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,

daß der Eintrittsbereich (6) von Dämpfungsbohrungen (4.1) mindestens mit einem Radius (R) abgerundet ist, dessen Größe 1,6 bis 8 mm beträgt.

6. Dämpfungsplatte (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,

daß die Form an dem Eintrittsbereich (6) von Dämpfungsbohrungen (4.1) aus einer Aneinanderreihung von verschiedenen Radien (R) besteht.

pjp 6782 Ron PA 23.02.9S Jank {2747P2/2/B2)