DE29713273U1

DE29713273U1 - Stoffauflauf

Info

Publication number: DE29713273U1
Application number: DE29713273U
Authority: DE
Original assignee: Voith Sulzer Papiermaschinen GmbH
Current assignee: Voith Sulzer Papiermaschinen GmbH
Priority date: 1997-07-25
Filing date: 1997-07-25
Publication date: 1997-09-25
Anticipated expiration: 2007-07-26

Description

PA Dr. A. Binder, Neue Bahnhofstraße 16, 89335 lchenhauseni \ y _m '../.24'JuIi 1997 97072 » Voith Sulzer Papiermaschinen GmbH · Troflferte JJlppetffr gM00445^: :

Stoffauflauf

Die Erfindung betrifft einen Stoffauflauf einer
Papiermaschine oder Kartonmaschine zum Verteilen einer Stoffsuspension auf ein Sieb oder zwischen zwei Siebe gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Ein Stoffauflauf einer Papiermaschine dient dazu,
einen Stoffsuspensionsstrahl zu erzeugen, der an die Siebpartie der Papiermaschine abgegeben wird, wo er
zur Bildung einer Papierbahn dient. Die Eigenschaft
des Stoffsuspensionsstrahles hat hierbei einen großen Einfluß auf die Qualität des später in der
Papiermaschine erzeugten Papierblattes. Wesentlich

hierbei ist, daß der Stoffsuspensionsstrahl möglichst gleichmäßig austritt und sich an der Oberfläche keine Ablösungen oder Rauhigkeiten bilden. Andererseits ist es teilweise notwendig, den Stoffsuspensionsstrahl
selbst zu beeinflussen, so daß eventuelle Fehler, die sich aus dem strömungsaufwärts befindenden
Turbulenzbereich ergeben, im Bereich der
Stoffauflaufdüse wieder eliminiert werden. Bekannt ist hierbei ein Aufsatz von Kufferath und Kallmes
"Optimierung der Blattformation an Langsiebmaschinen", Das Papier, 159 - 177 (1981), Nr. 2.2, ist eine

Stoffauflauflippe bekannt, die durch Einkerbungen
dafür sorgen, daß die Formation des Stoffstrahls
verbessert wird.

Ebenso ist aus der Patentanmeldung DE 44 03 832 der
Anmelderin bekannt, in die Unterlippe eines
Stoffauflaufes eben solche Kerben einzufügen und damit eine Verbesserung der Formation des
StoffSuspensionsstrahles zu erreichen.

-1 -

PA Dr. A. Binder, Neue Bahnhofstraße 16, 89335 lcheqftaasen · · .·* . \,»24.. Juli 1997 97072 · Voith Sulzer Papiermaschinen GmbH * TrofiltenjtaJJppeh;j*E8/l00445l^: ;

Aus der Patentanmeldung DE 43 29 810 ist es bekannt, bei den in Stoffaufläufen vorhandenen Lamellen, diese am stromabwärtigen Ende so mit einer Vielzahl von kleinen Strömungskanälen oder mit Störkanten auszubilden, daß dadurch Nebenströmungen entstehen, die eine periodische Wirbelablösung am Lamellenende verhindern sollen. Hierdurch sollen Längsstreifen im Flächengewichtsquerprofil vermieden werden und bei einem Einsatz in Mehrschichtstoffaufläufen soll dadurch auch eine homogenere Abdeckung erreicht werden.

All diese obengenannten Maßnahmen im Auslaufbereich des Stoffauflaufes haben gemeinsam, daß sie zur Folge haben, daß der Strahl rauh und unruhig wird. Aus dem Strahl werden Tröpfchen herausgerissen und es kommt zu Lufteinschlüssen. Durch diese Erscheinung wird die Formation wieder negativ beeinflußt. Ein weiterer Nachteil kann entstehen, wenn Stoffanlagerungen am stromabwärtigen Ende des profilierten Bereiches entstehen, da hierbei eine klar definierte Abrißkante für die Stoffsuspensionsströmung nicht gewährleistet ist.

Es ist Aufgabe der Erfindung, den Stoffauflauf gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 dahingehend weiter zu entwickeln, daß einerseits der grundlegend positive Effekt einer Formationsverbesserung entsteht und auf der anderen Seite eine Rauhigkeit und Unruhe des 0 Strahls und auch die Tendenz zur Anlagerung von Faserwischen vermieden wird.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst.

-2-

PA Dr. A. Binder, Neue Bahnhofstraße 16, 89335 IcHenVifeusen j : .·* . &iacgr;. !24."JuIi 1997 97072 »Voith Sulzer Papiermaschinen GmbH * "ProWikteXbbm*, f gvtO044g^: :

Die Erfinder haben erkannt, daß es möglich ist/ eine Formationsverbesserung des Stoffsuspensionsstrahls durch entsprechende Störstellen im Auslaufbereich des Stoffsuspensionsstrahles zu erreichen und trotzdem eine fest definierte Abrißkante am Ende der Führungfläche des StoffStrahles beizubehalten.

Dies kann dadurch erreicht werden, daß zumindest im Bereich der Unter- und/oder der Oberlippe die Strömung durch geeignete Formgebung oder Gestaltung der Begrenzungswände mit Hilfe von Störstellen gestört wird, wobei gleichzeitig ein definierter Abstand der Störstelle von der Abrißkante beibehalten wird. Damit tritt einerseits der positive Effekt auf die Formation ein und andererseits findet ein sauberer Abriß der Strömung an der Abrißkante statt.

Gemäß diesem Erfindungsgedanken wird ein Stoffauflauf einer Papiermaschine oder Kartonmaschine zur Verteilung einer Stoffsuspension auf ein Sieb oder zwischen zwei Siebe mit mindestens einem Mittel zur StoffSuspensionszuführung, mindestens einem Mittel zur Erzeugung einer Turbulenz, einem Mittel zur Beschleunigung der Stoffsuspension durch eine Verengung des Strömungsquerschnittes und einem Austrittsbereich der Stoffsuspension aus dem Stoffauflauf, wobei im Austrittsbereich der Stoffauflauf auf der Führungsfläche mit mindestens einer Störungsstelle versehen ist, dahingehend 0 weitergebildet, daß die Störungsstelle oder die Störungsstellen einen endlichen Abstand a vom Ende der Führungsfläche aufweist/aufweisen. Das Ende der Führungsfläche stellt hierbei jeweils die Kante dar, die durch den Schnitt der jeweiligen Führungsfläche

-3-

PA Dr. A. Binder, Neue Bahnhofstraße 16, 89335 Icftentilüsen :**·*"· : * * :2*4 * äuli 1997 97072 &diams; Voith Sulzer Papiermaschinen GmbH »Trofiljert^Üppeh''. I BAOOAAlpl ]

mit der in Maschinenrichtung nachfolgenden Fläche beziehungsweise Ebene gebildet wird.

Diese Maßnahme gewährleistet vorteilhaft einen glatten, turbulenzarmen StoffSuspensionsstrahl, so daß die Formation beim Strahlaustritt und im Freistrahl nicht negativ beeinflußt wird, während jedoch gleichzeitig, der für die Formation positive Effekt der Störstellen im Bereich des

Stoffsuspensionsaustrittes erreicht wird. Es kann hierdurch eine klar definierte Abrißkante beibehalten werden, wodurch Stoffanlagerungen vermieden werden und durch die über die gesamte Stoffauflaufdüse gleichbleibende Abrißsituation am Düsenende eine positive Beeinflussung für die Gleichmäßigkeit der Strahlqualität über die Maschinenbreite gewährleistet ist.

Vorteilhaft können die Störstellen, die die Nebenströmungen bilden, durch entsprechende Formgebung der Stoffauflauflippen und/oder der Blenden erzeugt werden. Es kann sich um Erhöhungen, Vertiefungen oder Aufrauhungen der Oberfläche handeln.

Die Erhöhungen beziehungsweise die Vertiefungen können ohne spezielle Ausrichtung (zum Beispiel: Zylinderform, Kegelform, Kugelabschnitte) ausgeführt sein. Werden sie jedoch mit einer Ausrichtung versehen, wie zum Beispiel in den Figuren 3 a) und 3 b) dargestellt, so können sie auch gemeinsam oder abwechselnd in bestimmte Vorzugsrichtungen orientiert sein. Es kann sich hierbei auch um hervorstehende Wände, Kerben oder Nuten handeln.

-A-

PA Dr. A. Binder, Neue Bahnhofstraße 16, 89335 lcherirfewseri; J V _m !_j24.'Juli 1997 97072 · Voith Sulzer Papiermaschinen GmbH «"Profiiiartatippepry gM00445^: *

Die Störstellen können vorteilhaft über die gesamte Maschinenbreite verlaufen, oder es können auch einzelne in regelmäßigen Abständen angebrachte Störstellen benutzt werden. Ebenso ist es möglich, einzelne Störstellen in Strömungsrichtung hintereinander oder versetzt zueinander anzuordnen.

Werden die Störstellen an einer gegebenenfalls vorhandenen Blende des Stoffauflaufes angebracht, so kann beispielsweise eine Blende genutzt werden, die auf der einen Seite mit Störstellen versehen ist und auf der anderen Seite eine glatte Ausbildung hat. Auf diese Weise kann sehr einfach durch Drehen der Blende der Stoffauflauf mit und ohne Störstellen betrieben werden. Vorteilhaft ist es hierbei auch, daß es sich bei der Blende um ein einfaches Wechselteil handelt, so daß auf einfache Weise am Stoffauflauf Störstellen unterschiedlicher Dimension und Ausbildung angebracht werden können und damit eine Einstellung des Stoffauflaufes auf verschiedene
Maschinengeschwindigkeiten oder

StoffSuspensionseigenschaften möglich ist. Es kann also durch einfaches Wechseln der Blende bei einem Sortenwechsel des herzustellenden Papieres ohne großen Umbau- beziehungsweise Kostenaufwand gegen eine andere Blende, mit einem für die geänderten Maschinenbedingungen optimaleren Profilierungsmuster, ausgetauscht werden.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und in den nachfolgenden Figurenbeschreibungen dargestellt.

-5-

PA Dr. A. Binder, Neue Bahnhofstraße 16, 89335 lcnepiiau^ep · · .·* . %.·24,.·!&idiagr;&igr;//» 1997 97072 « Voith Sulzer Papiermaschinen GmbH · "Profilterte.Lfcpey.7 EM0044&* :

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.

Weitere Merlanale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung.

Figur 1: Schematische Schnittzeichnung des Endbereiches der Stoffauflaufdüse. Figur 2: Varianten a bis c des Bereiches I aus

Figur 1.
Figur 3: Varianten a bis f des Bereiches II aus

Figur 1.

Figur 4: Varianten a bis e des Bereiches II aus Figur 1.

Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung des Düsenendbereiches 1 eines Stoffauflaufes, mit der Unterlippe 3, der Oberlippe 2 und der daran befestigten Blende 4. Ebenfalls ist die Düsenaustrittshöhe h des Düsenendbereiches des Stoffauflaufes gekennzeichnet. In dieser Darstellung sind durch ovale Kennzeichnungen die Bereiche I und II angegeben, in denen sich erfindungsgemäß die obenbeschriebenen Störungsstellen befinden.

Figur 2 zeigt drei Varianten a bis c des Bereiches I aus der Figur 1. Die Variante a zeigt die Blende 4, in der sich eine Vielzahl von Einkerbungen 5 befinden,

-6-

PA Dr. A. Binder, Neue Bahnhofstraße 16, 89335 lcttentidüsen !*": '".* &idiagr;"%$1$\}\\ 1997 97072 ·Voith Sulzer Papiermaschinen GmbH · "ProfjIiirteXfopen;; &&Lgr;0&udiagr;445'* *

die erfindungsgemäß einen Abstand a vom Ende der Führungsfläche 6 der Blende haben.

Variante b zeigt ebenfalls eine Blende 4 der Stoffauflaufdüse im Bereich I der Figur 1. Bei dieser Variante wird die Störung in der Stoffsuspension jedoch nicht durch eine Vielzahl von einzelnen, nebeneinander angeordneten Störungsstellen erreicht, sondern es wird eine Störung durch eine Nut 7, die sich in einem Abstand a vom Ende der Führungsfläche befindet, erzeugt.

Variante c zeigt ebenfalls eine Blende im Bereich I der Figur 1. In diesem Fall wird die Störungsstelle durch eine Aufrauhung 8 mit einem Abstand a vom Ende der Führungsfläche 6 gebildet.

Es ist selbstverständlich, daß die Ausbildung der Einkerbungen 5 oder Nuten 7 unterschiedliche geometrische Formen aufweisen können.

Figur 3 zeigt eine Reihe von Ausführungsvarianten der Störungsstellen in den Bereichen II der Figur 1. Die Varianten a bis e zeigen Ausführungsformen der Störungsstellen, die als Erhebung ausgebildet sind. Die Varianten a und b stellen Möglichkeiten von Erhebungen dar, die eine gewisse Richtungsorientierung besitzen. Die Varianten c und d stellen Erhebungen dar, die nur sehr geringe Richtungsorientierung aufweisen, während die Variante e eine Art "Sprungschanze" darstellt, die quer über die gesamte Maschinenbreite verläuft. Die Variante f zeigt schließlich eine Aufrauhung der Oberfläche, die über die gesamte Maschinenbreite verläuft.

-7-

PA Dr. A. Binder, Neue Bahnhofstraße 16, 89335 lcrienJikisen \ ! .·'.·. ;24.3uli 1997 97072 * Voith Sulzer Papiermaschinen GmbH * "Protjltecte.üppeh'·.? ^/IQ(MS

Alle Störungsstellen der Varianten a bis f weisen einen Abstand a vom Ende der Führungsfläche auf. Bei der Führungsfläche kann es sich sowohl um die Unterlippe 3 als auch die Oberlippe 2 handeln. 5

Figur 4 zeigt weitere Varianten a bis e von Störungsstellen, ähnlich der Figur 3, jedoch sind diese Störungsstellen als Vertiefungen in der Führungsfläche des jeweiligen Bereiches II aus Figur ausgeführt. Die Varianten a und b stellen wieder Störungsstellen mit Richtungsfunktion dar, während die Varianten c und d nahezu keine Richtungsfunktion aufweisen und die Störungsstelle der Variante e über die gesamte Maschinenbreite verläuft.

Die in den Figuren 3 und 4 dargestellten Anordnungen der Störungsstellen können variiert werden. So kann beispielsweise eine schachbrettartige Anordnung mit Störungsstellen, die zueinander versetzt angebracht sind, gewählt werden. Auch können mehrere Reihen genutzt werden, bei denen die einzelnen Störungsstellen hintereinander angeordnet sind. Ebenfalls ist es möglich, die maschinenbreit verlaufende Störungsstelle, in mehrfacher Weise hintereinander angeordnet, zu verwenden.

-8-

Claims

PA Dr. A. Binder, Neue Bahnhofstraße 16, 89335 IcneoKawsenj \ y # :##;24**Juli 1997 97072 · Voith Sulzer Papiermaschinen GmbH ·TrofflartalVpeorV gM0044*5* : Ansprüche

1. Stoffauflauf einer Papiermaschine oder Kartonmaschine zum Verteilen einer

Stoffsuspension auf ein Sieb oder zwischen zwei

Siebe mit
1.1 mindestens einem Mittel zur StoffSuspensionszuführung, 1.2 mindestens einem Mittel zur Erzeugung einer

Turbulenz,
1.3 einem Mittel (1) zur Beschleunigung der

Stoffsuspension durch Verengung des Strömungsquerschnittes und 1.4 einem Austrittsbereich der Stoffsuspension am

Ende des Stoffauflaufes, wobei

1.5 im Austrittsbereich des Stoffauflaufes auf mindestens einer Führungsfläche (2,3,4,6) mindestens eine Störungsquelle für die Stoffsuspensionsströmung vorgesehen ist,

dadurch gekennzeichnet, daß

1.6 die Störungsstelle (5,7,8) oder die Störungsstellen einen endlichen Abstand a vom Ende der Führungsfläche (2,3,4,6) aufweist/aufweisen.

2. Stoffauflauf gemäß Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand a der Störungsstelle(n) (5,7,8) vom Ende der Führungsfläche (2,3,4,6) mindestens 0,2 mm

beträgt.

-1 -

PA Dr. A. Binder, Neue Bahnhofstraße 16, 89335 IcheÄfaysenf": "/ :**: 2VJuIi 1997 97072 · Voith Sulzer Papiermaschinen GmbH · "Profilierte J»ippea"^:/ |&Mgr;&thgr;&bgr;445* ;

3. Stoffauflauf gemäß einem der Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand a der Störungsstelle(n) (5,7,8) vom Ende der Führungsfläche (2,3,4,6) mindesten den Wert von

a £ 10 / h aufweist, wobei h die Düsenaustrittshöhe darstellt.

4. Stoffauflauf gemäß Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß für den Abstand a in

Abhängigkeit von der Strahlgeschwindigkeit &ngr; die folgende Beziehung gilt:

a < c · &ngr;
mit

c = 0,08 bis 20 ms für 1800 m/s < v;

c= 0,05 bis 30 ms für 1200 m/s <. &ngr; < 1800 m/s;

c = 0,03 bis 50 ms für 600 m/s <; &ngr; < 1200 m/s;

c = 0,02 bis 300 ms für &ngr; < 600 m/s. 20

5. Stoffauflauf gemäß einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß für mindestens eine Störungsstelle (5,7,8) eine Vertiefung vorgesehen ist.

6. Stoffauflauf gemäß einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß für mindestens eine Störungsstelle (5,7,8) eine Erhebung vorgesehen ist.

7. Stoffauflauf gemäß einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß für mindestens eine Störungsstelle (5,7,8) eine Aufrauhung vorgesehen ist.

-2-

PA Dr. A. Binder, Neue Bahnhofstraße 16, 89335 lche.nrtaase.nj · .·" . ·,,· 24\Juli 1997 97072 · Voith Sulzer Papiermaschinen GmbH · "Profilierte 43&rgr;&rgr;&&eegr;."7 EM00445* *

8. Stoffauflauf gemäß einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß die Störungsstellen (5,7,8) so angeordnet sind, daß Erhebungen und

Vertiefungen sich in einer Linie abwechseln. 5

9. Stoffauflauf gemäß einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß die Störungsstellen (5,7,8) so angeordnet sind, daß abgesehen von den Randbereichen des Feldes der Störstellen die Erhebungen jeweils von Vertiefungen benachbart

sind und Vertiefungen jeweils von Erhebungen benachbart sind.

-3-