DE3102543A1

DE3102543A1 - Anlage zur beschickung eines mehrlagen-stoffauflaufes fuer papiermaschinen

Info

Publication number: DE3102543A1
Application number: DE19813102543
Authority: DE
Inventors: Wolf Gunter 7980 Ravensburg Stotz
Original assignee: Escher Wyss GmbH
Current assignee: Sulzer Escher Wyss GmbH
Priority date: 1980-12-19
Filing date: 1981-01-27
Publication date: 1982-07-08
Also published as: DE3102543C2; ATA628980A; US4384922A; AT376251B

Description

P.5566/Sd/mm

Escher Wyss GmbH« Ravensburq/Württ., (Deutschland)

Anlage zur Beschickung eines Mehrlagen-Stoffauflaufes für

Papiermaschinen

Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Beschickung eines Mehrlagen-Stoffauflaufes für Papiermaschinen gemäss Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Stoffaufläufe dienen bekanntlich zur Erzeugung eines Faservlieses bzw. Faservliesen bei Herstellung von geschichtetem Papier aus mindestens zwei Lagen mit verschiedenen Materialeigenschaften bzw. mit verschiedener Schichtdicke.

Es existiert eine Vielzahl von verschiedenen Ausführungsformen von Mehrlagen-Stoffauflaufen. Beispielsweise sei auf die CH-PS 619 777 verwiesen, in welcher ein Mehrlagen-Stoffauflauf beschrieben ist.

Die Erfindung ist nicht an eine spezielle Ausführungsform eines derartigen Mehrlagen-Stoffauflaufes gebunden. Im Stoffauflaufkanal sind Trennwände angeordnet, welche in diesem Teilkanäle für die verschiedenen Stoffflüssigkeiten bilden. Die Trennwände können als starre Wände oder auch als flexible Wände, beispielsweise aus Kunststoff

oder dünnem Blech ausgeführt sein. Es ist auch möglich, die Trennwände zu einem Teil starr und zum anderen Teil, beispielsweise am Ende des Auflaufkanals flexibel auszuführen.

Bisher war es üblich, die Mischpumpen der Zuführsysteme für die einzelnen Stoffflüssigkeiten zum Stoffauflauf separat anzutreiben.

Bekanntlich herrschen in den Stoffauflaufen erhebliche Innendrucke von z. B. bis ca. 2-10 bar.

Wenn nun während des Betriebes ein Zuführsystem, beispielsweise infolge Beschädigung einer Mischpumpe, ausfällt, werden die Trennwände und unter Umständen auch die Zuführkanalwände im Stoffauflauf hohen Druckdifferenzen ausgesetzt und werden deformiert und unter Umständen zerstört, sodass der Stoffauflauf nicht mehr funktionsfähig ist, wodurch die gesamte Papiermaschinenproduktion ausfällt.

Die Erfindung hat es sich zum Ziel gesetzt, durch eine entsprechende Ausbildung der Beschickungsanlage eines Mehrlagen-Stoff auflaufes für einen störungsfreien Betrieb des letzteren zu sorgen, d. h. das Auftreten von Druckunterschieden, die aur Zerstörung des Stoffauflaufes führen können, zu vermeiden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss mit Hilfe der im Kennzeichen des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Hierbei umfasst die Erfindung auch eine Ausführungsform, bei welcher die Mischpumpen, die zur Zuführung der Stoffflüssigkeiten in den Stoffauflauf dienen, von getrennten Motoren angetrieben werden, welche mittels einer elektrischen Welle gekoppelt sind, wobei bei Ausfall eines Motors

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die elektrische Welle unterbrochen wird, sodass alle Mischpumpen gleichzeitig stillgesetzt werden.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind sämtliche Pumpen von einem einzigen Motor über eine gemeinsame Welle angetrieben, wobei bei mehrteiliger Ausbildung der Welle die einzelnen Teile jeweils über eine Kupplung miteinander verbunden sind.

Anstelle dieser mechanischen Kopplung über eine Welle können gegebenenfalls die Mischpumpen mit dem Motor auch über mindestens ein mechanisches Getriebe, wie z. B. Zahnriemen, Zahnketten, Zahnräder oder dgl. verbunden werden.

Aufgrund dieses synchronen Antriebes wird erreicht, dass stets alle Stoffsuspensionen im Stoffauflauf unter gleichen Druck- und Mengenbedingungen arbeiten.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass aufgrund des synchronen Dreheris der Laufräder der Pumpen, die als Zentrifugalpumpen ausgeführt sind, die rythmischen Druckstösse, die durch die Laufradschaufeln entstehen, in einem vorgegebenen Gleich- oder Gegenlauf gehalten werden und Druck-Schwebungen im Stoffauf lauf, die vor allem die Papierqualität beeinträchtigen und unangenehme Schwingungen des Stoffauflaufs hervorrufen können, vermieden werden.

Unter "Gleichlauf" wird eine Einstellung der Mischpumpen verstanden, bei der stets je eine Laufradschaufel einer Leitschaufel in jedem Pumpengehäuse gegenübersteht, während bei "Gegenlauf" Laufrad- und Leitschaufeln von Pumpe zu Pumpe gegeneinander um einen Winkel versetzt miteinander gekoppelt sind.

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Im erstgenannten Betriebsfall kommen die Druckstösse der verschiedenen Stoffströme im Stoffauflauf gleichzeitig an, und es wird ein "Flattern" der Trennwände vermieden.

Bei "Gegenlauf" sind die ankommenden Druckstösse zeitlich gegeneinander versetzt und bewirken eine gewisse Dämpfung der Druckpulsationen der Stoffsuspensionen im freien Strahl

Welche Synchronisationsweise jeweils angewandt wird, ist vom einzelnen Betriebsfall abhängig.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, dass für eine Feinabstimmung der Drücke der Stoffströme eine üruckdifferenz-Hegeleinrichtung vorgesehen ist, in welche die kurz vor oder innerhalb der Zuführeinrichtung bspw. im Auflaufkanal des Stoffauflaufes ermittelten Drucksignale eingegeben werden.

Ausserdem wird das Wasser für di£ Zuführsysteme vorteilhaft jeweils einem niveaugeregelten Wasserbehälter, beispielsweise einem Siebwasserbehälter, entnommen und jede Mischpumpe durch eine, mit dem zugehörigen Wasserbehälter verbundene Bypassleitung überbrückt, in welcher jeweils ein von der Regeleinrichtung beeinflussbares Regelorgan angeordnet ist.

Mit Hilfe der Druckdifferenz-Regeleinrichtung ist ein rascher Druckausgleich bei in den Zuführsystemen entstehenden kleinen Druckdifferenzen möglich, wobei vorteilhaft bei Druckabweichungen alle Regelorgane, die im Normalbetrieb eine Zwiachenstellung einnehmen, gleichzeitig in der Weise betätigt werden, dass beispielsweise bei einem Zweistoffsystem das eine Regelorgan sich aus einer Mindest-Offenstellung weiter öffnet, während das andere sich aus

einer ebensolchen Mindest-Offenstellung mehr und mehr schliesst, sodass aufgrund dieser sich überlappenden Bewegungen niemals eine ungeregelte Situation entsteht, und die Regelvorgänge sehr rasch und präzise erfolgen.

Es ist jedoch auch möglich, die Regelorgane von der Druckdifferenz-Regeleinrichtung unabhängig voneinander einzeln zu betätigen.

Beim Ueberschrelten einer maximalen Druckdifferenz, aus welchem Grunde diese trotz Regelung auch entstanden sein mag, wird nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung von der Messeinrichtung aus über ein Signal der Mo tor abgeschaltet und damit die ganze Anlage stillgesetzt. Eine maximale, unzulässige Druckdifferenz kann z. B. bei Leckstellen oder einem Bruch im Leitungssystem auftreten.

Geringe und grösste Druckdifferenzen in den Zuführsystemen und damit im Stoffauflauf können beispielsweise aufgrund von Verstopfungen durch Verunreinigungen oder Fasern in Einbauten in der Anlage, wie beispielsweise in sogenannten Drucksortierern oder Sichtern, wie sie beispielsweise in der CH-PS 564 638 beschrieben sind, in Durchflussmessgeräten, in Ventilen oder dgl. auftreten.

Schliesslich besteht eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung darin, dass die auf den Saugseiten der Mischpumpen angeordneten, niveaugeregelten Wasserbehälter kommunizierend über eine Bypassleitung bzw. bei mehr als zwei Stoffen mit Bypassleitungen miteinander verbunden sind.

Hierdurch wird erreicht, dass im Falle eine Niveauregelung defekt wird bzw. aus anderen Gründen die Wasserspeisung

in einem Behälter ausfällt, dieser Behälter sich nicht entleeren kann, sondern über den Bypass wieder auf das gleiche Niveau aus dem anderen Behälter mit Wasser gefüllt wird. Somit wird verhindert, dass, wenn ein Zuführsystem ausfällt, die Pumpe trockenläuft und der Stoffauflauf zerstört wird.

Man nimmt dabei in Kauf, dass die Zusammensetzung des Wassers des über die Bypassleitung gefüllten Behälters eine etwas andere Zusammensetzung aufweist als im Normalbetrieb, verhindert jedoch durch diese Massnahme - wie vorstehend beschrieben - eine Zerstörung der nachgeschalteten Maschinen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispieles erläutert.

Die Zeichnung zeigt in schematischer Darstellungsweise eine Anlage zur Beschickung eines Mehrlagen-Stoffauflaufes.

Das Ausführungsbeispiel bezieht sich auf die Herstellung einer aus zwei Schichten bestehenden Papierbahn. Jedoch umfasst die Erfindung auch Fälle, bei denen ein aus mehr als zwei Schichten bestehendes Papier erzeugt werden soll.

Im vorliegenden Fall weist die Anlage zwei Zuführsysteme I und II für die Beschickung eines Stoffauflaufes 1 auf.

In den Zuführsystemen ist jeweils ein niveaugeregelter Wasserbehälter 2a bzw. 2b angeordnet, welche über Leitungen 3a bzw. 3b, in welchen Kegelventile 4a bzw. 4b angeordnet sind, z. B. mit Siebwasser aus der Gesamtanlage gespeist werden. Weiterhin sind beide Behälter über eine Bypassleitung 5 miteinander verbunden, deren Funktionsweise in der Beschreibungseinleitung bereits beschrieben ist.

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Während die Wasserbehälter jeweils unabhängig voneinander niveaugeregelt sein können, kann auch, wie im Ausführungsbeispiel dargestellt ist, das Niveau des zweiten Wasserbehälters in Abhängigkeit von der Niveauregelung des ersten Wasserbehälters geregelt werden in Art einer Folgeregelung. Zu diesem Zweck ist in der Bypassleitung 5 ein Durchflussmesser 6 angeordnet, welcher in Abhängigkeit von dem Füllstand des Wasserbehälters 2a über ein Signal eine entsprechende Oeffnung des Kegelventils 4b bewirkt, derart, dass sich in beiden Wasserbehältern das gleiche, konstante Niveau einstellt.

Bei mehr als drei Siebwasserbehältern, z. B. bei einem Dreistoffsystem, kann die Niveauregelung in Reihe, d. h. hintereinander in Abhängigkeit vom Niveau des ersten Sieb-Wasserbehälters erfolgen oder aber unabhängig voneinander. Im ersten Fall sind alle Siebwasserbehälter über eine gemeinsame Bypassleitung mit dem ersten Siebwasserbehälter verbunden, während im zweiten Fall jeder weitere Siebwasserbehälter über eine separate Bypassleitung, in welcher ein Durchflussmesser angeordnet ist, mit dem ersten Siebwasserbehälter in Verbindung steht.

In die Rohrleitungen 7a bzw. 7b münden Ventile 8a bzw. 8b aufweisende Zuführleitunqen 9a bzw. 9b, über welche Stoffsuspensionen A und B verschiedener Materialeigenschaften zugegeben werden.

Die Leitungen 7a und 7b sind saugseitig an Zentrifugalpumpen 10a bzw. 10b angeschlossen. Diese Pumpen, die zur Förderung der Stoffflüssigkeiten in den Stoffauslauf 1 dienen, werden von einem einzigen Motor 11 über eine gemeinsame Welle 12 angetrieben. Die Pumpen werden mit "Mischpumpen" bezeichnet, da in ihnen automatisch eine zusätzli-

ehe Mischung der Stoffe A bzw. B mit dem Siebwasser stattfindet.

Im Ausführungsbeispiel sind in den Förderleitungen 13a bzw. 13b z. B. sogenannte Drucksortierer 14a bzw. 14b bekannter Bauart, wie bereits an vorstehender Stelle erwähnt, angeordnet.

Der Stoffauflauf 1, der nur schematisch wiedergegeben ist, weist eine Trennwand 15 auf, welche beispielsweise aus einem starren Blech bestehen kann, und zwei Teilkanäle für die StoffSuspensionen bildet. Die Stoffstrahle werden durch einen Ausgangsspalt 16 beispielsweise in nicht dargestellter Weise zwischen zwei Siebe gelegt, die über zwei Zylinder geführt sind und bilden dort ein zweischichtiges Faservlies.

Im Ausführungsbeispiel sind die Förderleitungen 13a bzw. 13b kurz vor ihrem Anschluss an den Stoffauflauf mit jeweils einem Druckfühler 17a bzw. 17b versehen. Selbstverständlich können diese Druckfühler auch innerhalb des Stoffauflaufes an entsprechenden Stellen, beispielsweise in Kanälen der Zuführeinrichtung oder in den Teilkanälen im Endbereich des Stoffauflaufkanals angeordnet sein.

Die Signale der Druckfühler 15a bzw. 15b werden einer Messvorrichtung 18 zugeführt, welche ein Differenzsignal bildet. Dieses Signal wird einer Druckdifferenz-Regeleinrichtung 19 zugeführt, welche es mit einem Sollwert 20 vergleicht.

Sobald das Signal eine von dem Sollwert abweichende Druckdifferenz anzeigt, werden von der Regeleinrichtung Regelsignale gebildet, welche den Regelventilen 21a bzw. 21b zu-

geführt werden.

Diese Regelventile 21a und 21b sind in Bypassleitungen 22a bzw. 22b angeordnet, welche die Mischpumpen 10a bzw. 10b überbrücken und in die Wasserbehälter 2a bzw. 2b münden.

Bei geringen Druckdifferenzen, hervorgerufen beispielsweise durch veränderte Strömungsverluste in den Einbauten 14a oder 14b werden die Regelventile 21a und 21b gleichzeitig in der Weise betätigt, dass bei dem dargestellten Zweistoffsystem - wie bereits an vorstehender Stelle beschrieben - das eine Regelventil aus einer Mindest-Offenstellung sich weiter öffnet, während das andere sich aus einer ebensolchen Mindest-Of fenstellung mehr und mehr schliesst.

Unter Umständen kann auch ein Regelventil geschlossen bleiben und nur das Regelventil einer Bypassleitung entsprechend geöffnet werden.

Zeigt die Messeinrichtung 18 eine vorgegebene maximale Druckdifferenz an, die nicht mehr über die Bypassleitungen ausgeglichen werden kann, wird von der Messeinrichtung ein Signal dem Motor 11 aufgegeben, und eine Abschaltung des Motors bewirkt, sodass die gesamte Beschickungsanlage stillgesetzt und eine Beschädigung des Stoffauflaufes 1 vermieden wird.

Leerseite

Claims

PatentanSprüche

1.)Anlage zur Beschickung eines Mehrlagen-Stoffauflaufes für Papiermaschinen, wobei mindestens zwei Stoffe mit Wasser verdünnt und jeweils mit Hilfe einer Mischpumpe in den Stoffauflauf gefördert werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischpumpe^ einen Synchronantrieb aufweisen.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischpumpen von einem einzigen Motor über eine gemeinsame Welle angetrieben sind.

3. Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die gemeinsame Welle mehrteilig ausgebildet ist, und die einzelnen Teile jeweils über eine Kupplung miteinander verbunden sind.

4.Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischpumpen von einem einzigen Motor über mindestens ein mechanisches Getriebe angetrieben sind.

5. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für eine- Feinabstimmung der Drücke der Stoffsuspensionen in den Stoffauflaufteilkanälen eine Druckdifferenz-Regeleinrichtung vorgesehen ist, in welche die kurz vor oder innerhalb der Zuführeinrichtung bzw. im Auflaufkanal des Stoffauflaufes ermittelten Drucksignale eingegeben werden.

6. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrleitungen auf der Saugseite der Mischpumpen jeweils an einen Siebwasserbehälter angeschlossen sind, die zueinander auf ein gleiches und auf konstantes Niveau geregelt sind.

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7. Anlage nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass jede Mischpumpe durch eine, mit dem zugehörigen Siebwasserbehälter verbundene Bypassleitung überbrückt ist, in welcher jeweils ein von der Hegeleinrichtung beeinflussbares Regelorgan angeordnet ist.

8. Anlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass bei Druckabweichungen der Stoffströme alle Regelorgane in den Bypassleitungen gleichzeitig beeinflusst werden.

9. Anlage nach Anspruch 2 oder 3 oder 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Regeleinrichtung mit dem Motor mittels einer Signalleitung verbunden ist, über welche bei Erreichen einer maximalen Druckdifferenz der Stoffströme der Motor abgeschaltet wird.

10. Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die auf der Saugseite der Mischpumpen angeordneten Siebwasserbehälter kommunizierend über eine Bypassleitung bzw. Bypassleitungen miteinander verbunden sind.

11. Anlage nach Anspruch 6 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass nur ein Siebwasserbehälter direkt niveaugeregelt ist, und dass in der bzw. in den Zuführleitungen des bzw. der anderen Siebwasserbehälter jeweils ein Regelventil angeordnet ist, welches in Abhängigkeit von jeweils einem in der bzw. in den Bypassleitungen angeordneten Durchflussmessern eine gleiche Niveaueinstellung des bzw. der anderen Siebwasserbehälter bewirkt.