DE29823401U1 - Swirl breaker - Google Patents
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Description
PA Dr. A. Binder, Neue Bahnhofstraße 16, 89335Jfc&enhaujseij .· . '..I^lfebruar 1999 99214 · Voith Sulzer Papiertechnik Patent Gmbbt:.Ofallbrgclaei^AEMO09b7"* PA Dr. A. Binder, Neue Bahnhofstrasse 16, 89335Jfc&enhaujseij .· . '..I^lfebruary 1999 99214 · Voith Sulzer Papiertechnik Patent Gmbbt:.Ofallbrgclaei^AEMO09b7"*
Die Erfindung betrifft eine Papiermaschine, insbesondere die Rohrleitung zu beziehungsweise in einer Papiermaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a paper machine, in particular the pipeline to or in a paper machine according to the preamble of claim 1.
Die Qualität eines fertigen Papieres wird neben den grundsätzlichen Eigenschaften, die sich nach dem Einsatzgebiet des Papieres ändern, wesentlich durch die Gleichmäßigkeit dieser Eigenschaften über die gesamte Fläche hinweg bestimmt. Hierzu gehört eine möglichst gleiche Massenverteilung über die Papierfläche und bei gleicher Masse pro Fläche auch um die Gleichmäßigkeit der Verteilung der Inhaltsstoffe (z.B. Fasern, Asche) und der räumlichen Orientierung der Fasern (Formation beziehungsweise Faserorientierungsquerprofil). Um dies zu erreichen ist man bemüht einen möglichst gleichmäßigen Stoffsuspensionsstrom zum Stoffauflauf der Papiermaschine zu führen. Dieser Stoffstrom muß einerseits bezüglich seines Volumen- und Massenstromes möglichst konstant, also frei von Pulsationen sein. Andererseits muß der Stoffstrom auch über den Strömungsquerschnitt eine möglichst gleiche Zusammensetzung aufweisen, das heißt es sollen im Strom keine Entmischungserscheinungen auftreten.The quality of a finished paper is determined not only by the basic properties, which change depending on the area of application of the paper, but also by the uniformity of these properties across the entire surface. This includes as even a mass distribution as possible across the paper surface and, with the same mass per surface, also the even distribution of the ingredients (e.g. fibers, ash) and the spatial orientation of the fibers (formation or fiber orientation cross-profile). In order to achieve this, efforts are made to feed the most even flow of material suspension possible to the headbox of the paper machine. On the one hand, this material flow must be as constant as possible in terms of its volume and mass flow, i.e. free of pulsations. On the other hand, the material flow must also have as even a composition as possible across the flow cross-section, i.e. there should be no signs of segregation in the flow.
Zur Verwirklichung des obengesagten werden zum Beispiel intensive Bemühungen zur Dämpfung von Pulsationen im Stoffsuspensionsstrom unternommen. So sind beispielsweise aus den Patentanmeldungen DE 42 37 308, DE 41 14 668 oder DE 44 10 556 Maßnahmen zur Dämpfung von Pulsationen im Stoffsuspension bekannt.To achieve the above, intensive efforts are being made to dampen pulsations in the stock suspension flow. For example, measures to dampen pulsations in the stock suspension are known from patent applications DE 42 37 308, DE 41 14 668 or DE 44 10 556.
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PA Dr. A. Binder, Neue Bahnhofstraße 16, 89355.fcheqhaijseti ·* · '"'^i^ebruar 1999 99214 · Voith Sulzer Papiertechnik Patent GmbH ^Prallbrecher^ «EM0O907· PA Dr. A. Binder, Neue Bahnhofstrasse 16, 89355.fcheqhaijseti ·* · '"'^i^ebruary 1999 99214 · Voith Sulzer Papiertechnik Patent GmbH ^Impact crusher^ «EM0O907·
Ebenso sind verschiedene und aufwendige Maßnahmen bekannt, die eine ungleichmäßige Verteilung von Feststoffen in der Stoffsuspension im Bereich des Stoffauflaufes ausgleichen sollen und damit eine Vergleichmäßigung eines nicht optimalen Flächengewichtsquerprofils bewirken sollen. Diesbezüglich wird beispielhaft auf die Patentanmeldungen DE 37 41 603, DE 40 19 593 oder DE 196 50 588 hingewiesen.Likewise, various and complex measures are known which are intended to compensate for an uneven distribution of solids in the stock suspension in the area of the headbox and thus to bring about an evening of a non-optimal basis weight cross-section. In this regard, reference is made to the patent applications DE 37 41 603, DE 40 19 593 or DE 196 50 588 as examples.
Zusätzlich ist es auch wesentlich, daß sich in den Strömungsleitungen keine Verschmutzungen, Ablagerungen oder Faserwische bilden, damit diese nicht als Batzen oder sonstige Fehler im Papier in Erscheinung treten.In addition, it is also essential that no dirt, deposits or fiber smudges form in the flow lines so that they do not appear as lumps or other defects in the paper.
Es ist Aufgabe der Erfindung eine Maßnahme in der Papiermaschine zu finden, die zu Vergleichmäßigung der Stoffsuspensionsströmung sowohl bezüglich des Volumenstromes als auch der Verteilung der Inhaltsstoffe in der Stoffsuspension führt.The object of the invention is to find a measure in the paper machine that leads to uniformity of the stock suspension flow both in terms of the volume flow and the distribution of the ingredients in the stock suspension.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruches gelöst.This problem is solved by the features of the claim.
Der Erfinder hat erkannt, daß eine Ursache für die Entstehung von Pulsationen in den Zufuhrleitungen zum Stoffauflauf einer Papiermaschine darin liegt, daß Drallströmungen im Suspensionsstrom entstehen. Diese Drallströmungen entstehen aufgrund von Strömungsumlenkungen der Hauptströmungsrichtung, wodurch Sekundärströmungen hervorrufen werden, die sich mit der Hauptströmung überlagern und eine Art schraubenförmiges Vektorprofil der Gesamtströmung hervorrufen. Besonders stark entstehen derartigeThe inventor has recognized that one reason for the formation of pulsations in the feed lines to the headbox of a paper machine is that swirling flows arise in the suspension flow. These swirling flows arise due to flow deflections in the main flow direction, which cause secondary flows that overlap with the main flow and cause a kind of helical vector profile of the overall flow. Such pulsations are particularly strong.
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PA Dr. A. Binder, Neue Bahnhofstraße 16, 89335 Ic6er\haujseci / . *..:23>februar 1999 99214 »Voith Sulzer Papiertechnik Patent Gmbtt :.Mfr1lb^h^£M0e9'0?' PA Dr. A. Binder, Neue Bahnhofstrasse 16, 89335 Ic6er\haujseci / . *..:23>February 1999 99214 »Voith Sulzer Paper Technology Patent Gmbtt :. M fr1lb^h^£M0e9'0?'
Drallströmungen, wenn zwei oder mehrere Krümmer hintereinander Strömungsumlenkungen erfahren, deren Krümmung in unterschiedlichen Ebenen verläuft (räumliche Krümmungsanordnung). Hierdurch werden unmittelbar die Rotationskomponenten der Drallströmung in die Strömung, induziert.Swirling flows, when two or more bends experience flow deflections one after the other, the curvature of which runs in different planes (spatial curvature arrangement). This directly induces the rotational components of the swirling flow into the flow.
Diese oben beschriebenen Drallströmungen können zu Pulsationen führen, insbesondere wenn eine derartige Strömung in eine doppelflutige Pumpe eingeleitet wird. Bei der Einleitung einer drallbehafteten Strömung in eine doppelflutige Pumpe hat sich gezeigt, daß der durch die Pumpe erzeugte Stoffstrom ungleichmäßige Pulsationen aufweist. Ursache hierfür sind vermutlich die zeitlich unterschiedlichen Anströmungsbedingungen der beiden Pumpenkammern infolge der Drallströmung im Zulauf zur Pumpe. Letztendlich wird hierdurch die Papierqualität ungünstig beeinflußt, da die Pulsationen zu Schwankungen im Flächengewichtsquerprofil und Flächengewichtslängsprofil der entstehenden Papierbahn führen.These swirling flows described above can lead to pulsations, especially if such a flow is introduced into a double-flow pump. When a swirling flow is introduced into a double-flow pump, it has been shown that the material flow generated by the pump exhibits uneven pulsations. The cause of this is probably the temporally different flow conditions of the two pump chambers as a result of the swirling flow in the inlet to the pump. Ultimately, this has an adverse effect on the paper quality, as the pulsations lead to fluctuations in the basis weight cross-section and basis weight longitudinal profile of the resulting paper web.
Außerdem erzeugt die Rotationskomponente in der Strömung aufgrund der unterschiedlichen spezifischen Gewichte der Feststoffe in der Stoffsuspension auch eine Entmischung der Inhaltsstoffe. Dies bedingt eine ungleichmäßige Verteilung der Fasern und der Asche im Strömungsquerschnitt, wodurch letztendlich auch eine ungleichmäßige Verteilung von Fasern und Asche über die Breite der Papierbahn die Folge sein kann.In addition, the rotation component in the flow also causes a separation of the ingredients due to the different specific weights of the solids in the stock suspension. This causes an uneven distribution of the fibers and ash in the flow cross-section, which can ultimately result in an uneven distribution of fibers and ash across the width of the paper web.
Gleichzeitig kann durch die Rotationskomponente der Strömung, insbesondere wenn sie im Stoffauflauf auftritt, eine unerwünschte Ausrichtung der FasernAt the same time, the rotational component of the flow, especially when it occurs in the headbox, can cause an undesirable orientation of the fibers
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PA Dr. A. Binder, Neue Bahnhofstraße 16, 89335 fchönhaqsep" .· . '..: 23« Februar 1999 99214«Voith Sulzer Papiertechnik Patent GmbH'»."Qnailbrectterf /.EMOQgQ?'* PA Dr. A. Binder, Neue Bahnhofstrasse 16, 89335 Frankfurt am Main, Germany.· . '..: 23« February 1999 99214«Voith Sulzer Papiertechnik Patent GmbH'»."Qnailbrectterf /.EMOQgQ?'*
hervorgerufen werden, die sich ungünstig auf die Gleichmäßigkeit der Formation und auf das Faserorientierungsquerprofil auswirkt.which has an adverse effect on the uniformity of the formation and on the fiber orientation cross-section.
Der Erfinder schlägt daher zur Vermeidung der obengenannten Probleme vor, die Drallkomponente der Strömung mit Hilfe von Drallbrechern, innerhalb der stoffsupensionsführenden Rohrleitungen einer Papiermaschine, zu reduzieren beziehungsweise vollends auszulöschen. Dabei muß der Drallbrecher auf eine besondere Art gestaltet werden, um bei faserhaltigen Suspensionen keine Störungen der oben erwähnten Art hervorzurufen.To avoid the problems mentioned above, the inventor therefore proposes reducing or completely eliminating the swirl component of the flow using swirl breakers within the pipes carrying the stock suspension of a paper machine. The swirl breaker must be designed in a special way so as not to cause any disturbances of the type mentioned above in suspensions containing fibers.
In einer besonderen Ausführung besteht der Drallbrecher aus mindestens einer flachen Ebene mit endlicher Dicke d, die parallel zur Hauptströmungsrichtung verläuft. Vorzugsweise sollte die Dicke d der Ebene größer als die Länge der längsten Fasern in der Stoffsuspension, oder noch besser größer als die doppelte Länge der längsten Faser in der Stoffsuspension sein.In a special design, the swirl breaker consists of at least one flat plane with a finite thickness d, which runs parallel to the main flow direction. Preferably, the thickness d of the plane should be greater than the length of the longest fibers in the stock suspension, or even better, greater than twice the length of the longest fiber in the stock suspension.
Diese Ebene kann in einer besonderen Ausgestaltung durch ein ebenes Blech oder durch ein ebenes Kunststoffelement gebildet werden.In a special embodiment, this plane can be formed by a flat sheet of metal or by a flat plastic element.
Eine Verbesserung des Effektes wird erreicht, wenn nicht nur eine Ebene, sondern mehrere Ebenen in der Rohrleitung vorgesehen sind, die in einem Winkel von beispielsweise 90° zueinander stehen und auf diese Weise eine Art rechtwinkliges Kreuz mit vier Quadranten in der Rohrleitung bilden. Es ist aber auch möglich, sich drei Ebenen im Winkel von 120° schneiden zuAn improvement in the effect is achieved if not just one level but several levels are provided in the pipeline, which are at an angle of, for example, 90° to each other and in this way form a kind of right-angled cross with four quadrants in the pipeline. It is also possible, however, to have three levels intersect at an angle of 120°.
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PA Dr. A. Binder, Neue Bahnhofstraße 16, 89335Jcftenjiaqseo* .* · *..i23?februar 1999 99214 · Voith Sulzer Papiertechnik Patent GbHuDnibgh^A€M0e9O7* PA Dr. A. Binder, Neue Bahnhofstrasse 16, 89335Jcftenjiaqseo* .* · *..i23?February 1999 99214 · Voith Sulzer Papiertechnik Patent GbH and Dnibgh^A€M0e9O7*
lassen, so daß die Ebenen im Querschnitt eine Art Stern bilden.so that the planes form a kind of star in the cross-section.
Vorteilhaft hierbei kann es sein, wenn eine Seite der Ebene einen Abstand zur nächstliegenden Wandung aufweist, wobei dieser vorzugsweise mindestens der zweifachen mittleren Faserlänge der Fasern in der Stoffsuspension entsprechen sollte. Bei der nächstliegenden Wandung kann es sich sowohl um die Wandung der Rohrleitung als auch um die nächste flache Ebene handeln. Sind die Ebenen lediglich an einer ihrer Seite an der Wandung der Rohrleitung befestigt, so kann im Zentrum der Rohrleitung eine freie Durchgangsfläche für die Strömung aufrecht erhalten bleiben, in der sich keine Ebenen des Drallbrechers befinden. In einer besonderen Ausgestaltung der nur einseitig befestigten Ebenen kann der Abstand der nicht befestigten Seite der Ebene zur nächsten Wandung maximal 2/3 des Durchmessers der Rohrleitung entsprechen. Bei einer derartigen Ausgestaltung sind innerhalb der Rohrleitung mehrere in Hauptströmungsrichtung verlaufende, gegebenenfalls schmale Leisten mit der Innenwandung der Rohrleitung verbunden.It can be advantageous here if one side of the plane has a distance from the nearest wall, whereby this should preferably correspond to at least twice the average fiber length of the fibers in the material suspension. The nearest wall can be either the wall of the pipeline or the next flat plane. If the planes are only attached to the wall of the pipeline on one of their sides, a free passage area for the flow can be maintained in the center of the pipeline in which there are no planes of the swirl breaker. In a special design of the planes that are only attached on one side, the distance of the unattached side of the plane from the next wall can correspond to a maximum of 2/3 of the diameter of the pipeline. In such a design, several strips, possibly narrow, running in the main flow direction are connected to the inner wall of the pipeline.
In einer weiteren besonderen Ausgestaltung zur Vermeidung von Faserwischbildung und Ablagerungen am Drallbrecher wird vorgeschlagen, der Ebene des Drallbrechers - im Querschnitt der Rohrleitung gesehen - am Anschluß zur Wandung der Rohrleitung eine Krümmung mitzugeben, die kontinuierlich in die Krümmung der Wandung der Rohrleitung übergeht. In einer anderen Ausgestaltung weist die Ebene im Bereich des Anschlusses an die Wandung der Rohrleitung auf beiden Seiten Ihrer Oberfläche einen Knick auf, so daß dieIn another special design to avoid the formation of fiber smears and deposits on the swirl breaker, it is proposed to give the plane of the swirl breaker - seen in the cross-section of the pipeline - a curve at the connection to the wall of the pipeline, which continuously merges into the curve of the wall of the pipeline. In another design, the plane has a bend on both sides of its surface in the area of the connection to the wall of the pipeline, so that the
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PA Dr. A. Binder, Neue Bahnhofstraße 16, 89335 fctuanhailsen* t· . ·..: 23. Februar 1999 99214 * Voith Sulzer Papiertechnik Patent GmbH'.\Vj0{\£>fcQtfef.iEMQO8Q7··' PA Dr. A. Binder, Neue Bahnhofstrasse 16, 89335 Frankfurt am Main* t · . ·..: February 23, 1999 99214 * Voith Sulzer Papiertechnik Patent GmbH'.\Vj0{\£>fcQtfef.iEMQO8Q7··'
Oberfläche beidseits mit einem Winkel &agr;, der wesentlich größer als 90° ist/ an die Krümmung beziehungsweise an die Fläche der Wandung anstößt. Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Drallbrechers liegt darin, daß die stromaufwärts zeigende schmale Kante der Ebene zur StrömungsrichtungSurface on both sides with an angle α that is significantly greater than 90°/ abuts the curvature or the surface of the wall. A further advantageous design of the swirl breaker according to the invention is that the narrow edge of the plane pointing upstream to the flow direction
- zumindest im Randbereich zur Wandung der Rohrleitung- at least in the edge area to the wall of the pipeline
- einen Winkel &ggr; aufweist, der größer als 90°, vorzugsweise größer 135°, beträgt.- has an angle &ggr; which is greater than 90°, preferably greater than 135°.
Ebenso ist es vorteilhaft im Bereich des Drallbrechers in der Rohrleitung mindestens einen Putzdeckel vorzusehen, durch den eine gegebenenfalls notwendige Reinigung des Drallbrechers durchgeführt werden kann. Vorteilhaft ist es auch, wenn mindestens zwei Putzdeckel vorgesehen werden, die beidseits des Drallbrechers angeordnet sind.It is also advantageous to provide at least one cleaning cover in the area of the swirl breaker in the pipeline, through which any necessary cleaning of the swirl breaker can be carried out. It is also advantageous to provide at least two cleaning covers, which are arranged on both sides of the swirl breaker.
In einer Weiterführung des Erfindungsgedankens ist es besonders vorteilhaft, den Drallbrecher im Konstantteil einer Papiermaschine mit einer doppelflutigen Pumpe, unmittelbar vor der Pumpe,, vorzusehen. Es hat sich gezeigt, daß eine Strömungszufuhr in eine doppelflutige Pumpe, die mit einer Rotationskomponente behaftet ist, zu einer Pulsation und/oder zu einer Ungleichverteilung der Strömung in die beiden Kammern der Pumpe führt. Durch diese Maßnahme wird eine wesentliche Ursache für die Beeinträchtigung der Papierqualität beseitigt. Ein Drallbrecher in diesem Bereich führt zu einer konstanten Einströmung in die doppelflutige Pumpe, mit einer gleichmäßigen Verteilung der Stoffsuspension in beide Pumpkammern und vermeidet hierdurch Pulsationen. Vorteilhaft wird der Drallbrecher im oder nach dem letzten Krümmer der Pumpe angeordnet.In a further development of the inventive concept, it is particularly advantageous to provide the swirl breaker in the approach section of a paper machine with a double-flow pump, immediately in front of the pump. It has been shown that a flow feed into a double-flow pump that has a rotation component leads to pulsation and/or an uneven distribution of the flow in the two chambers of the pump. This measure eliminates a major cause of the impairment of paper quality. A swirl breaker in this area leads to a constant inflow into the double-flow pump, with an even distribution of the stock suspension in both pump chambers and thus avoids pulsations. The swirl breaker is advantageously arranged in or after the last bend of the pump.
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PA Dr. A. Binder, Neue Bahnhofstraße 16, 89335 Jcfeen/iaijseti* «* . *.. 123, Februar 1999 99214 · Voith Sulzer Papiertechnik Patent Gbtt'"fr1lb§h^€MneeO?* PA Dr. A. Binder, Neue Bahnhofstrasse 16, 89335 Jena* «* . *.. 123, February 1999 99214 · Voith Sulzer Paper Technology Patent Gbtt'"fr1lb§h^€MneeO?*
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführung der Erfindung, wird der Drallbrecher zwischen dem Sichter und dem Stoffauflauf einer Papiermaschine angeordnet, beziehungsweise unmittelbar vor dem Stoffauflauf, das heißt nach dem letzten Krümmer beziehungsweise sonstigen drallerzeugenden Element der Papiermaschine. Hierdurch wird eine Ungleichverteilung der Stoffsuspension im Stoffauflauf vermieden.According to a further advantageous embodiment of the invention, the swirl breaker is arranged between the sifter and the headbox of a paper machine, or immediately before the headbox, i.e. after the last bend or other swirl-generating element of the paper machine. This avoids an uneven distribution of the stock suspension in the headbox.
In einer Fortführung des Erfindungsgedanken wird auch vorgeschlagen, den Stoffauflauf einer Papiermaschine, der eine Vielzahl von Kanälen aufweist, die einen Turbulenzerzeuger bilden, mit mindestens einem Drallbrecher, innerhalb mindestens einem der Kanäle des Stoffauflaufes, zu versehen.In a continuation of the inventive concept, it is also proposed to provide the headbox of a paper machine, which has a plurality of channels that form a turbulence generator, with at least one swirl breaker within at least one of the channels of the headbox.
In einer weiteren Fortbildung des Erfindungsgedanken kann der Drallbrecher auch in einer der beschriebenen Varianten als rohrförmiger Einsatz vorgefertigt werden und anschließend bündig in eine Rohrleitung an der gewünschten Stelle spaltfrei eingesetzt werden. Dies kann beispielsweise durch klemmen, schweißen oder kleben geschehen.In a further development of the inventive concept, the twist breaker can also be prefabricated in one of the variants described as a tubular insert and then inserted flush into a pipeline at the desired location without any gaps. This can be done, for example, by clamping, welding or gluing.
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.It is understood that the features of the invention mentioned above and to be explained below can be used not only in the combination specified, but also in other combinations or on their own, without departing from the scope of the invention.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugterFurther features and advantages of the invention will become apparent from the following description of preferred
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PA Dr. A. Binder, Neue Bahnhofstraße 16, 89335 lfcfterihauseg &bgr;* . &iacgr;..:23-Februar 1999 99214 * Voith Sulzer Papiertechnik Patent Gmbbt;;Prailbreclaei^AeM0eet>7"* PA Dr. A. Binder, Neue Bahnhofstrasse 16, 89335 München, Germany * . &iacgr; ..:23-February 1999 99214 * Voith Sulzer Papiertechnik Patent Gmbbt;;Prailbreclaei^AeM0eet>7"*
Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung.Embodiments with reference to the drawing.
Es zeigen im einzelnen:They show in detail:
Figur la - Ic: Drei Ansichten eines Drallbrechers; Figur 2a: Drallbrecher mit zwei Ebenen; Figur 2b: Drallbrecher mit drei Ebenen; Figur 3a + 3b: Drallbrecher mit zentraler Lücke; Figur 4a - 4c: Drei Ansichten einer doppelflutigen Pumpe mit vorgeschaltetem Drallbrecher; Figur 5: Bevorzugter Einbauort einesFigure la - Ic: Three views of a swirl breaker; Figure 2a: Swirl breaker with two levels; Figure 2b: Swirl breaker with three levels; Figure 3a + 3b: Swirl breaker with central gap; Figure 4a - 4c: Three views of a double-flow pump with upstream swirl breaker; Figure 5: Preferred installation location of a
Drallbrechers;
Figur 6: Weitere Einbauorte von Drallbrechern.swirl breaker;
Figure 6: Additional installation locations for swirl breakers.
Die Figuren la, Ib und Ic zeigen drei Ansichten eines erfindungsgemäßen Drallbrechers in einer Rohrleitung. In der Figur 1 a ist der Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Drallbrecher 1 in einer Rohrleitung dargestellt. Der Drallbrecher 1 besteht aus einer in Hauptströmungsrichtung verlaufenden flachen Ebene 3, die eine stromaufwärtige Kante 6 aufweist. Die Verbindung zwischen der Ebene 3 und der Wandung 7 der Rohrleitung 2 ist durch ein Übergangsformstück 4 geschaffen, welches in den Randbereichen der Ebene 3 eine Verdickung der Ebene erzeugt. Aufgrund der Ausgestaltung des Übergangsformstückes 4 bilden die Wandung 7 der Rohrleitung 2 und die Übergangsflächen des Übergangsformstückes 4 stromaufwärts einen Winkel &ggr;, der wesentlich größer als 90° ist. Aufgrund dieses Winkels &ggr; und der spaltfreien Verbindung mit der Wandung 7 der Rohrleitung 2 wird erreicht,, daß keine Faserwischbildung in diesem Bereich entsteht.Figures la, lb and 1c show three views of a swirl breaker according to the invention in a pipeline. Figure 1 a shows the longitudinal section through a swirl breaker 1 according to the invention in a pipeline. The swirl breaker 1 consists of a flat plane 3 running in the main flow direction, which has an upstream edge 6. The connection between the plane 3 and the wall 7 of the pipeline 2 is created by a transition fitting 4, which creates a thickening of the plane in the edge areas of the plane 3. Due to the design of the transition fitting 4, the wall 7 of the pipeline 2 and the transition surfaces of the transition fitting 4 form an angle γ upstream that is significantly larger than 90°. Due to this angle γ and the gap-free connection with the wall 7 of the pipeline 2, it is achieved that no fiber wiping occurs in this area.
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PA Dr. A. Binder, Neue Bahnhofstraße 16, 89335#W>eQh^eseti* ** . *..ii&*Februar 1999 99214 »Voith Sulzer Papiertechnik Patent Gm^/Dcälbrech*e<*y«EM0O907· PA Dr. A. Binder, Neue Bahnhofstrasse 16, 89335 # W>eQh^eseti* ** . *..ii&*February 1999 99214 »Voith Sulzer Paper Technology Patent Gm^/Dcälbrech*e<*y«EM0O907·
In der Figur Ib ist der Schnitt B-B aus der Figur la dargestellt. Es sind zusätzlich zur Figur la die beidseits der Ebene 3 angebrachten Putzdeckel 5 zu erkennen. Die Ebene 3 weist eine Dicke d auf, die größer als die größte Länge der Fasern ist, die in der Stoffsuspension durch die Rohrleitung 2 transportiert werden. Hierdurch wird verhindert, daß sich einzelne Fasern an der Kante 6 der Ebene 3 festsetzen. Weiterhin zeigt die Figur 1 b die Kontur des Übergangsformstückes 4 in die Wandung 7 der Rohrleitung 2.Figure 1b shows the section B-B from Figure 1a. In addition to Figure 1a, the plaster covers 5 attached to both sides of level 3 can be seen. Level 3 has a thickness d that is greater than the greatest length of the fibers that are transported in the material suspension through the pipeline 2. This prevents individual fibers from becoming stuck to the edge 6 of level 3. Figure 1b also shows the contour of the transition fitting 4 in the wall 7 of the pipeline 2.
In der Figur Ic ist der Schnitt B-B aus der Figur la dargestellt. In dieser Ansicht läßt sich erkennen, wie die Ebene 3, mit Hilfe des angeschlossenen Übergangsformstückes 4, mit einer Krümmung 8 kontinuierlich in die Krümmung der Wandung 7 der Rohrleitung 2 übergeht. Erfindungsgemäß kann dieser Übergang auch ohne Krümmung mit einer geraden Fläche stattfinden. Eine derartige Situation ist in der Ausschnittsvergrößerung rechts unten dargestellt. Hier weist das Übergangsformstück keine Krümmung auf, sondern bildet eine gerade Fläche, die mit einem Winkel &agr;, der wesentlich größer als 90° ist, an die Wandung 7 der Rohrleitung 2 anschließt.Figure 1c shows the section B-B from Figure 1a. In this view, it can be seen how the plane 3, with the help of the connected transition fitting 4, with a curvature 8, continuously transitions into the curvature of the wall 7 of the pipeline 2. According to the invention, this transition can also take place without a curvature with a straight surface. Such a situation is shown in the enlarged detail at the bottom right. Here, the transition fitting has no curvature, but forms a straight surface that connects to the wall 7 of the pipeline 2 with an angle α that is significantly greater than 90°.
Die Figur 2a zeigt beispielhaft einen Drallbrecher 1 mit zwei Ebenen 3, die sich unter einem Winkel &bgr; = 90° kreuzen. Im Anschlußbereich der beiden Ebenen 3 an die Wandung 7 des Rohres 2 sind auch hier Übergangsformstücke 4 vorgesehen, die mit einer Krümmung kontinuierlich in die Krümmung der Wandung 7 der Rohrleitung 2 übergehen. Für eine einfache Reinigungsmöglichkeit der Oberflächen der Ebenen 3 sind in jedem der durch die Ebenen 3 entstandenen QuadrantenFigure 2a shows an example of a swirl breaker 1 with two levels 3 that intersect at an angle β = 90°. In the connection area of the two levels 3 to the wall 7 of the pipe 2, transition fittings 4 are also provided here, which continuously transition with a curvature into the curvature of the wall 7 of the pipeline 2. To make it easy to clean the surfaces of the levels 3, in each of the quadrants created by the levels 3
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PA Dr. A. Binder, Neue Bahnhofstraße 16, 89335 Jifoenhauseji 4· . *..: 23.iFebruar 1999 99214 «Voith Sulzer Papiertechnik Patent Gmb.feC; 1QfaHbmGriai?^EMQQ907·' PA Dr. A. Binder, Neue Bahnhofstrasse 16, 89335 Jifoenhausen 4 · . *..: 23.iFebruary 1999 99214 «Voith Sulzer Papiertechnik Patent Gmb.feC; 1QfaHbmGriai?^EMQQ907·'
Putzdeckel 5 vorgesehen, durch die alle Wandungen auf einfache Weise zugänglich werden.Plaster cover 5 is provided, through which all walls can be easily accessed.
In der Figur 2b ist eine weitere Ausführungsform eines Drallbrechers gezeigt. Bei dieser Ausführungsform schneiden sich die drei Ebenen 3 mit einem Winkel &bgr; = 120°. In jedem dadurch entstandenen Rohrsegment ist wiederum zur Reinigung ein Putzdeckel 5 vorgesehen. Die Ebenen 3 stoßen in diesem Ausführungsbeispiel ohne einen besonderen Übergang direkt gegen die Außenwandung 7 der Rohrleitung 2. Eine derartige Ausführung kann dort gewählt werden, wo die Gefahr der Verschmutzung gering ist.Figure 2b shows another embodiment of a twist breaker. In this embodiment, the three levels 3 intersect at an angle β = 120°. In each pipe segment created as a result, a cleaning cover 5 is provided for cleaning. In this embodiment, the levels 3 abut directly against the outer wall 7 of the pipeline 2 without a special transition. Such an embodiment can be chosen where the risk of contamination is low.
Eine andere Ausführungsform des Drallbrechers ist in den Figuren 3a und 3b dargestellt. Die Ausführung des Drallbrechers der Figur 3a entspricht im Grundsatz der aus Figur 2a. Allerdings reichen die Ebenen 3 nicht bis zum Mittelpunkt des Rohres und sind lediglich an einer Seite mit der Rohrwandung 7 verbunden. Am Übergang zur Rohrwandung ist eine Krümmung dargestellt, die in die Krümmung der Rohrwandung verläuft. Der Abstand a der freien Kanten 9 der Ebenen 3 ist hierbei so gewählt, daß sich zwischen ihnen keine Faserbrücken bilden können. Erfindungsgemäß kann dieser Abstand a bis zu 2/3 des Rohrdurchmessers betragen.Another embodiment of the twist breaker is shown in Figures 3a and 3b. The design of the twist breaker in Figure 3a corresponds in principle to that in Figure 2a. However, the levels 3 do not reach to the center of the pipe and are only connected to the pipe wall 7 on one side. At the transition to the pipe wall, a curve is shown that runs into the curve of the pipe wall. The distance a between the free edges 9 of the levels 3 is chosen so that no fiber bridges can form between them. According to the invention, this distance a can be up to 2/3 of the pipe diameter.
In der Figur 3b ist der Schnitt B-B durch die Figur 3a gezeigt, wobei die stromaufwärtigen Kanten der Ebene 3 0 derart gekrümmt sind, daß sie ohne einen Absatz zu bilden in die Wandung 7 des Rohres 2 übergehen.Figure 3b shows the section B-B through Figure 3a, wherein the upstream edges of the plane 3 0 are curved in such a way that they merge into the wall 7 of the pipe 2 without forming a step.
Es ist selbstverständlich, daß beispielsweise auch die Ausführung der Figur 2b mit drei drallbrechenden EbenenIt is self-evident that, for example, the design of Figure 2b with three twist-breaking planes
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PA Dr. A. Binder, Neue Bahnhofstraße 16, 89335 fctianhauseji / . '..·23.Februar 1999 99214 · Voith Sulzer Papiertechnik Patent GmbHuRrjll£r6^t?i£M0Q9O3' PA Dr. A. Binder, Neue Bahnhofstrasse 16, 89335 Frankfurt am Main / . '..·23.February 1999 99214 · Voith Sulzer Papiertechnik Patent GmbH u Rrjll£r6^t?i£M0Q9O3'
3 mit freien Kanten 9 und einer Lücke im Zentrum entsprechend der Figur 3 möglich ist.3 with free edges 9 and a gap in the center according to Figure 3.
Die Figuren 4a, 4b und 4c zeigen verschiedene Ansichten einer Rohrleitungszuführung zu einer doppelflutigen Pumpe.Figures 4a, 4b and 4c show different views of a pipeline supply to a double-flow pump.
Figur 4a zeigt eine Seitenansicht der doppelflutigen Pumpe 10. Von links oben kommend wird die Rohrleitung 11 über einen Krümmung 13 an die doppelflutige Pumpe herangeführt. Die Krümmungsebene des Krümmers 13 liegt hierbei in der Ansichtsebene der Figur 4a.Figure 4a shows a side view of the double-flow pump 10. Coming from the top left, the pipe 11 is led to the double-flow pump via a bend 13. The curvature plane of the bend 13 lies in the viewing plane of Figure 4a.
In der Figur 4b, die eine Rückansicht der doppelflutigen mit der zuführenden Leitung 11 darstellt, ist zu erkennen, daß neben der Krümmung des Krümmers 13 in der Ansichtsebene der Figur 4a eine weitere Krümmung in der Leitung 11 vorhanden ist. Diese Krümmungsebene dieser weiteren Krümmung verläuft etwa senkrecht zur Krümmungsebene des Krümmers 13. Dieser räumliche Verlauf, der einer Drehung entspricht, ist besonders prädestiniert einen Drall in der Strömung zu erzeugen, die letztendlich zu einer Ungleichverteilung der Stoffsuspensionsströmung in der doppelflutigen Pumpe führt. Als Folge entstehen Pulsationen in der abführenden Leitung 12 und eine ungleichmäßige Füllung der beiden Kammern 10.1 und 10.2 der Pumpe. Aus diesem Grunde wird in erfindungsgemäßer Weise bereits im Krümmer 13 ein Drallbrecher 1 eingebaut. Der Querschnitt durch den Drallbrecher 1 mit zwei senkrecht zueinander stehenden Ebenen 3 ist in der Figur 4c dargestellt.In Figure 4b, which shows a rear view of the double-flow line with the supply line 11, it can be seen that in addition to the curvature of the bend 13 in the plane of view in Figure 4a, there is another curvature in the line 11. This curvature plane of this further curvature runs approximately perpendicular to the curvature plane of the bend 13. This spatial course, which corresponds to a rotation, is particularly predestined to generate a swirl in the flow, which ultimately leads to an uneven distribution of the material suspension flow in the double-flow pump. As a result, pulsations occur in the discharge line 12 and an uneven filling of the two chambers 10.1 and 10.2 of the pump. For this reason, a swirl breaker 1 is already installed in the bend 13 in accordance with the invention. The cross section through the twist breaker 1 with two mutually perpendicular planes 3 is shown in Figure 4c.
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PA Dr. A. Binder, Neue Bahnhofstraße 16, 893*35 «lcheprjaliseih ** · *··* 2d.*Februar 1999 99214 »Voith Sulzer Papiertechnik Patent Gmbft.» iPf&HbreofiefrAEM0090r PA Dr. A. Binder, Neue Bahnhofstrasse 16, 893*35 «lcheprjaliseih ** · *··* 2d.*February 1999 99214 »Voith Sulzer Papiertechnik Patent Gmbft.» iPf&HbreofiefrAEM0090r
Es besteht allerdings auch die Möglichkeit, zwischen dem letzten Krümmer der Pumpe 10 ein gerades Zwischenstück einzusetzen und Drallbrecher 1 in diesem geraden Zwischenstück einzubauen. 5However, it is also possible to insert a straight intermediate piece between the last elbow of the pump 10 and to install the swirl breaker 1 in this straight intermediate piece. 5
In der Figur 5 ist ein weiterer, bevorzugter Einbauort des Drallbrechers 1 dargestellt. Die Figur 5 zeigt die Zuleitung einer Stoffsuspension über einen Krümmer 21 zum Verteilrohr 22 eines Stoffauflaufes. Zwischen dem Krümmer 21 und dem Verteilrohr 22 ist ein gerades Zwischenstück 23 eingesetzt, in dem sich ein Drallbrecher 1 mit einer Ebene 3 befindet. Dieser Einbauort stellt besonders hohe Anforderungen an die Gestaltung des Drallbrechers. Da kein Sichter mehr folgt, der Batzen aussortiert, dürfen an dieser Stelle keine Faserwische entstehen.Figure 5 shows another preferred installation location for the swirl breaker 1. Figure 5 shows the supply of a material suspension via a bend 21 to the distribution pipe 22 of a headbox. Between the bend 21 and the distribution pipe 22, a straight intermediate piece 23 is inserted, in which a swirl breaker 1 with a level 3 is located. This installation location places particularly high demands on the design of the swirl breaker. Since there is no longer a sifter that sorts out lumps, no fiber wisps may be created at this point.
Weitere mögliche Einbauorte für Drallbrecher 1 sind in der schematischen Darstellung der Figur 6 gezeigt.Further possible installation locations for swirl breaker 1 are shown in the schematic representation of Figure 6.
Die Figur 6 zeigt einen Stoffauflauf 100, mit einem Zuführstrang I für Klarfiltrat oder faserhaltiges Siebwasser und einem weiteren Zuführstrang II für die Faserstoffsuspension. Der Stoffauflauf 100 verfügt über einen Verteiler 102 für die Faserstoffsuspension der in ein erstes Rohrbündel 105 übergeht, das in eine Zwischenkammer 107 mündet, die wiederum in einen Turbulenzerzeuger 103 überführt wird und letztendlich eine Düse 104, die die Stoffsuspension maschinenbreit auf eine Siebbahn verteilt. Weiterhin verfügt der Stoffauflauf über einen zweiten Verteiler 101, über den das Klarfiltrat beziehungsweise das faserhaltige Siebwasser, geregelt durch eine Vielzahl von Ventilen 106, dem Stoffauflauf 100 zugeführt wird. Im erstenFigure 6 shows a headbox 100 with a feed line I for clear filtrate or fiber-containing white water and another feed line II for the fiber suspension. The headbox 100 has a distributor 102 for the fiber suspension which passes into a first tube bundle 105 which opens into an intermediate chamber 107 which in turn is transferred into a turbulence generator 103 and finally a nozzle 104 which distributes the stock suspension across the width of the machine onto a screen web. The headbox also has a second distributor 101 through which the clear filtrate or the fiber-containing white water is fed to the headbox 100, regulated by a plurality of valves 106. In the first
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PA Dr. A. Binder, Neue Bahnhofstraße 16, 893*3§ileh^pba)jsin «* . *..S *23* Februar 1999 99214 · Voith Sulzer Papiertechnik Patent GmbH* »"OrallbreencfV &Egr;&Mgr;&THgr;0907 PA Dr. A. Binder, Neue Bahnhofstrasse 16, 893*3§ileh^pba)jsin «* . *..S *23* February 1999 99214 · Voit h Sul zer Papiertechnik Patent GmbH* »"OrallbreencfV &Egr;&Mgr;&THgr;0907
Strang I für das Klarfiltrat beziehungsweise das faserhaltige Siebwasser ist ein Vorratsbehälter 115 vorgesehen, dem eine Pumpe 111 folgt. Zwischen dem Vorratsbehälter 115 und der Pumpe 111 befindet sich eine erste Position, in der ein Drallbrecher 113 angeordnet werden kann. Der Pumpe 111 folgend findet sich ein Sichter 112, von dem die Zufuhrleitung zum zweiten Verteiler 101 des Stoffauflaufes 100 zugeführt wird. Zwischen dem Sichter 112 und dem Verteiler ist eine weitere vorteilhafte Position für einen erfindungsgemäßen Drallbrecher 114 zu finden.A storage container 115 is provided for line I for the clear filtrate or the fiber-containing white water, followed by a pump 111. Between the storage container 115 and the pump 111 there is a first position in which a swirl breaker 113 can be arranged. Following the pump 111 there is a sifter 112, from which the supply line is fed to the second distributor 101 of the headbox 100. Between the sifter 112 and the distributor there is another advantageous position for a swirl breaker 114 according to the invention.
Der zweite faserstoffsuspensionszuführende Strang II verfügt über die gleichen Einheiten wie der erste Stranges I. So befindet sich hier zunächst ein Vorratsbehälter 125, dem eine Pumpe 121 folgt. Erfindungsgemäß kann auch hier, zwischen dem Vorratsbehälter 125 und der Pumpe 121, insbesondere unmittelbar vor der Pumpe 121, ein Drallbrecher 123 eingebaut werden. Stromabwärts zur Pumpe 121 befindet sich ein weiterer Sichter 122, von dem aus die Zufuhrleitung der Faserstoffsuspension in den ersten Querverteiler 102 des Stoffauflaufes 100 führt. Zwischen dem Sichter 122 und dem Querverteiler 102 kann ebenfalls ein Drallbrecher 124 sinnvoll angeordnet werden, wobei auch hier die beste Position unmittelbar vor dem Eingang in den Querverteiler 102 zu finden ist.The second fiber suspension supply line II has the same units as the first line I. For example, there is a storage container 125, followed by a pump 121. According to the invention, a swirl breaker 123 can also be installed here between the storage container 125 and the pump 121, in particular immediately before the pump 121. Downstream of the pump 121 there is another sifter 122, from which the supply line of the fiber suspension leads into the first cross distributor 102 of the headbox 100. A swirl breaker 124 can also be sensibly arranged between the sifter 122 and the cross distributor 102, whereby the best position here is also immediately before the entrance to the cross distributor 102.
Weitere bevorzugte Einbauorte für den oben beschriebenen Drallbrecher befinden sich in den Kanälen des ersten Turbulenzerzeugers 105 und in den Kanälen des zweiten Turbulenzerzeugers 103 des Stoffauflaufes 100.Further preferred installation locations for the swirl breaker described above are in the channels of the first turbulence generator 105 and in the channels of the second turbulence generator 103 of the headbox 100.
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PA Dr. A. Binder, Neue Bahnhofstraße 16, 89335jehephja&sai «* · *··· ^.»Februar 1999 99214 «Voith Sulzer Papiertechnik Patent GmbEU "^rlllbreohW'AEMOegoy* PA Dr. A. Binder, Neue Bahnhofstrasse 16, 89335jehephja&sai «* · *··· ^.»February 1999 99214 «Voith Sulzer Paper Technology Patent GmbEU "^rlllbreohW'AEMOegoy*
Ergänzend sei erwähnt, daß eine mögliche andere Ausführung eines Drallbrechers darin besteht, die Rohrleitung in ein Bündel kleiner Rohre aufzufächern und anschließend wieder zusammenzuführen.It should also be mentioned that another possible design of a twist breaker is to fan out the pipeline into a bundle of small pipes and then bring them back together.
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Claims (24)
5to the wall of the pipeline on both sides with an angle α which is considerably smaller than 90°, merging into the curvature or into the surface of the wall.
5
Strömungsrichtung zumindest im Randbereich zur Wandung der Rohrleitung einen Winkel &ggr; > 90°, vorzugsweise >135° aufweist. characterized in that the upstream facing narrow edge of the plane to the
Flow direction has an angle γ > 90°, preferably > 135°, at least in the edge region to the wall of the pipeline.
Drallbrechers mindestens ein Putzdeckel vorgesehen ist.18. Pipeline according to one of claims 1-17', characterized in that in the area of the
At least one cleaning cover is provided for the swirl breaker.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE29823401U DE29823401U1 (en) | 1998-04-30 | 1998-04-30 | Swirl breaker |
| DE19911181A DE19911181A1 (en) | 1998-04-30 | 1999-03-12 | Headbox with turbulence channels |
| PCT/DE1999/001226 WO1999057366A2 (en) | 1998-04-30 | 1999-04-23 | Headbox with turbulence channels |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE1998119330 DE19819330A1 (en) | 1998-04-30 | 1998-04-30 | Swirl breaker |
| DE29823401U DE29823401U1 (en) | 1998-04-30 | 1998-04-30 | Swirl breaker |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE29823401U1 true DE29823401U1 (en) | 1999-06-17 |
Family
ID=26045869
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE29823401U Expired - Lifetime DE29823401U1 (en) | 1998-04-30 | 1998-04-30 | Swirl breaker |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE29823401U1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0992624A1 (en) * | 1998-10-06 | 2000-04-12 | Voith Sulzer Papiertechnik Patent GmbH | Apparatus for removing rotating flows |
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1998
- 1998-04-30 DE DE29823401U patent/DE29823401U1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0992624A1 (en) * | 1998-10-06 | 2000-04-12 | Voith Sulzer Papiertechnik Patent GmbH | Apparatus for removing rotating flows |
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