DE3321406C2

DE3321406C2 -

Info

Publication number: DE3321406C2
Application number: DE3321406A
Authority: DE
Inventors: Herbert Dipl.-Ing. 7980 Ravensburg De Holik; Ruediger Dr. 7759 Immenstaad De Kurtz
Original assignee: Sulzer Escher Wyss GmbH
Current assignee: Sulzer Escher Wyss GmbH
Priority date: 1983-06-09
Filing date: 1983-06-14
Publication date: 1988-09-08
Also published as: US4551204A; ATA218583A; AT387410B; DE3321406A1; DE3348218C2; DE8417329U1

Description

Die Erfindung betrifft einen Stoffauflauf für eine Papiermaschine mit einer Zuführleitung für eine Stoffsuspension, einer daran angeschlossenen Verteileinrichtung, einem sich an die Verteileinrichtung stromabwärts anschließenden, sich über eine vorbestimmte Arbeitsbreite erstreckenden Düsenkanal, welcher begrenzt wird von einer in Strömungsrichtung verschiebbaren und feststellbaren Düsen-Oberwand, einer feststehenden Lippe sowie einer gegenüberliegenden Lippe, die einstellbar bezüglich der feststehenden Lippe ist, wobei die verstellbare Lippe quer zur Strömungsrichtung und quer zur Lippe beweglich und feststellbar ist und wobei am Ende des Düsenkanals ein Austrittsspalt über eine vorbestimmte Arbeitsbreite zur Bildung eines flächigen Freistrahls entsteht.

Ein bekannter Stoffauflauf der genannten Art ist auf der Seite 2 der Druckschrift der Anmelderin "Escher Wyss Stoffauflauf" aus dem Jahre 1975 dargestellt. Bei diesem ist der Düsenkanal durch eine mit der Verteileinrichtung feststehend verbundene untere Lippe und eine relativ zur unteren Lippe verstellbar angeordnete obere Lippe begrenzt. Beide Lippen sind im wesentlichen über die ganze in Strömungsrichtung der Stoffsuspension gemessene Länge des Düsenkanals einteilig ausgebildet. Die obere verstellbare Lippe ist an eine Düsen-Oberwand schwenkbar angelenkt, welche in Strömungsrichtung verschiebbar mit der Verteileinrichtung verbunden ist. Am stromabwärtigen Ende der oberen Lippe ist eine Blende angebracht, welche einen Austrittsspalt zur Bildung eines Stoffstrahls begrenzt, der auf die Bahnbildungszone der Papiermaschine auftrifft. Bei dieser bekannten Vorrichtung ist die bewegliche obere Lippe über ihre Verstelleinrichtung als Ganzes um ihre stromaufwärtige Schwenkachse verschwenkbar, wobei die jeweilige Stellung des stromabwärtigen Endes dieser oberen Lippe bezüglich der unteren Lippe jeweils die Höhe des Austrittsspaltes bestimmt. Dabei ist der in Strömungsrichtung der Stoffsuspension betrachtete Querschnittsverlauf des Düsenkanals, bei gegebener Höhe des Austrittsspaltes, durch die einmal gewählte Einbaulage der Lippe im wesentlichen unveränderlich. Dies kann bei Papiermaschinen, welche etwa mit wechselndem Stoffeinsatz betrieben werden sollen, insofern zu Schwierigkeiten führen, als der für die Verarbeitung einer bestimmten Faserstoffqualität - z. B. einer Suspension von kurzfaserigem Material - optimierte Düsenkanal im allgemeinen für die Verarbeitung einer anderen Faserstoffqualität - z. B. einer Suspension von langfaserigem Material - nicht oder nur unzureichend geeignet ist. Um optimale Betriebsbedingungen zu erzielen, müssen somit Form und Größe des Düsenkanales den je nach Stoffart vorzugebenden, unterschiedlichen Strömungsgeschwindigkeiten, Beschleunigungsverhältnissen zur Faserorientierung und/oder unterschiedlichen Verweilzeiten der Stoffsuspension im Düsenkanal angepasst werden. Bei bisherigen Stoffabläufen mit im wesentlichen unveränderlicher Geometrie des Düsenkanals erfordert eine derartige Anpassung relativ aufwendige Umbauarbeiten mit entsprechend großen Stillstandzeiten der Papiermaschine.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen in dieser Hinsicht verbesserten Stoffauflauf zu schaffen, welcher mit geringem baulichen und zeitlichen Aufwand, innerhalb der durch die Gesamtanordnung und die Abmessungen der Papiermaschine gegebenen Grenzen, eine freie Anpassung von Form und/oder Volumen des Düsenkanals an unterschiedliche Produktions- und Strömungsverhältnisse gestattet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß sowohl durch die Kennzeichen des Anspruchs 1, als auch die Kennzeichen des Anspruchs 2 gelöst.

Die erfindungsgemäße Unterteilung der verstellbaren Lippe in relativ zueinander sowie zu der gegenüberliegenden Lippe und der Verteileinrichtung einstellbare Lippenteile gestattet jeweils eine Verengung oder Erweiterung des Düsenkanales. Dabei wird gemäß Kennzeichen des Anspruchs 1 eine besonders wirksame Beeinflussung des Querschnittsverlaufes des Düsenkanales dadurch erzielt, daß der bewegliche Lippenteil der verstellbaren Lippe mit dem bzw. mindestens einem benachbarten Lippenteil der gleichen Lippe schwenkbar verbunden ist. Bei dieser Ausführungsform können durch die im Bereich der Verbindungsstelle zwischen den beiden Lippenteilen erzielbare örtliche Änderung des Düsenquerschnitts die Beschleunigungsverhältnisse pro Zeiteinheit beeinflußt werden. Dadurch kann auf einfache Weise eine Beeinflussung der Faserorientierung herbeigeführt und damit die Längsfestigkeit des zu erzeugenden Papiers beeinflußt werden. Nach demselben Anspruch ist mindestens einer der Lippenteile der verstellbaren Lippe mit dem bzw. einem benachbarten Lippenteil der gleichen Lippe im wesentlichen in Strömungsrichtung der Stoffsuspension verschiebbar verbunden. Durch die gegeneinander verschiebbaren Lippenteile werden die bei Veränderung der Form und/oder des Volumens des Düsenkanals auftretenden Längenänderungen der verstellbaren Lippe ausgeglichen, so daß die Verstellung des beweglichen Lippenteils keine Änderung der Höhe und der jeweils eingestellten Position des Austrittsspaltes bezüglich der in der Papiermaschine festgelegten Auftreffstelle des austretenden Suspensionsstrahls erfordert.

Wird, wie im Anspruch 2 gekennzeichnet, die Oberlippe mit mindestens einer Teilung in Form eines Gelenkes sowie einem elastisch quer zur Strömungsrichtung verformbaren Wandelement versehen, so wird mit anderen Mitteln dieselbe Aufgabe gelöst. So ist auch hier eine weitgehend freie Anpassung des Querschnittsverlaufes und/oder des Volumens des Düsenkanales an unterschiedliche Betriebsbedingungen gewährleistet, ohne z. B. die Stellung des stromabwärtigen Endabschnittes der verstellbaren Lippe bezüglich der gegenüberliegenden Lippe zu verändern. Es wird also eine gegebenenfalls bestehende Einstellung der Höhe und/oder der entsprechend dem jeweiligen Maschinentyp festgelegten Geometrie und Position des Austrittsspaltes bezüglich der vorbestimmten Auftreffstelle des Stoffstrahls nicht beeinträchtigt. Als besonderer Vorteil dieser Lösung ist anzusehen, daß der Verlauf des Strömungsquerschnitts auf der ganzen Länge des stromaufwärtigen Lippenteiles der verstellbaren Lippe nur stufenlose Veränderungen aufweist.

Der erfindungsgemäß ausgebildete Stoffauflauf kann jederzeit während des Betriebes kurzfristig an unterschiedliche Produkt- und Produktionserfordernisse, insbesondere an unterschiedliche Durchsatzmengen der zu verarbeitenden Stoffsuspension, angepaßt werden, indem z. B. durch Verkleinerung des Düsenvolumens, etwa bei einer Umstellung auf einen Betrieb mit geringerem Stoffdurchsatz, die durchschnittliche Strömungsgeschwindigkeit im Düsenkanal annähernd konstant gehalten wird; bei konstanter Durchsatzmenge wird die Verweilzeit der Stoffsuspension im Düsenkanal entsprechend verringert, bzw. durch die Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit der Stoffsuspension eine entsprechend verstärkte Turbulenz der Stoffströmung erzielt. Dadurch wird auch bei kurzfristig vorzunehmenden Änderungen des Produkt- und Produktionsprogrammes eine Wiederausflockung der suspendierten Stoffasern im Düsenkanal verhindert und damit innerhalb der durch die Konstruktion des Stoffauflaufs gegebenen Grenzen eine konstante Faserformation und eine konstante Papierqualität gewährleistet.

Die Erfindung wird anhand von in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 einen erfindungsgemäß ausgebildeten Stoffauflauf einer teilweise dargestellten Papiermaschine in einem Teilschnitt,

Fig. 2 den Stoffauflauf nach Fig. 1 in einer anderen Betriebsstellung, und

Fig. 3 einen weiteren erfindungsgemäß ausgebildeten Stoffauflauf in einem Teilschnitt

Fig. 4, 5 weitere Stoffaufläufe in entsprechenden Teilschnitten, je in einer abgewandelten Ausführungsform.

Der in der Fig. 1 dargestellte Stoffauflauf 1 enthält eine an eine Zuführleitung 2 für eine Stoffsuspension angeschlossene Verteileinrichtung 3 und einen sich an diese anschließenden Düsenkanal 4, welcher zu einen Austrittsspalt 5 konvergiert, der senkrecht zur Zeichenebene über eine gegebene Arbeitsbreite verläuft und der zur Bildung eines flächigen Stoffstrahls bestimmt ist. Der Düsenkanal 4 ist mit dem Austrittsspalt 5 gegen ein in der Fig. 1 teilweise dargestelltes endloses Langsieb 6 gerichtet, welches über eine Brustwalze 7 und anschließend durch einen Entwässerungsbereich 8 und weitere, nicht dargestellte Arbeitsbereiche einer Langsieb-Papiermaschine geführt ist.

Die Verteileinrichtung 3 enthält einen Verteilblock 10, in welchem Kanäle 12 angeordnet sind, die in den Düsenkanal 4 münden. Der Düsenkanal 4 ist durch eine bezüglich des Langsiebs 6 im wesentlichen feststehend angeordnete untere Lippe 13 und eine relativ zu dieser beweglichen oberen Lippe 14 begrenzt. Die untere Lippe 13 kann gemäß Fig. 1 einteilig ausgebildet und durch Schrauben 15 mit dem Verteilblock 10 verbunden sein. Die obere Lippe 14 ist in mehrere in Strömungsrichtung (Pfeil 11) aufeinanderfolgende Lippenteile 17, 18, 19 und 20 unterteilt und mit zwei Verstelleinrichtungen 21 und 22 gekoppelt, welche, wie an sich bekannt, mit nicht dargestellten Tragteilen der Papiermaschine verbunden sind und durch welche die obere Lippe 14 bezüglich der Verteileinrichtung 3 und der unteren Lippe 13 verstellbar und feststellbar gehalten ist.

Die Düsen-Oberwand 16 ist mit der Verteileinrichtung 3 entsprechend den Doppelpfeilen 23 verschiebbar verbunden. Wie in Fig. 1 dargestellt, kann die Düsen-Oberwand 16 etwa mit entsprechenden Langlöchern 24 für die Schrauben 15 versehen und zwischen der mit vollen Linien gezeichneten Stellung und einer strichpunktiert gezeichneten Stellung 16′ verstellbar sein. Ebenso kann die untere Lippe 13 mit Langlöchern 24 versehen und zwecks Einstellung der auf dem Langsieb 6 befindlichen Auftreffstelle des Stoffstrahls entsprechend den Pfeilen 23 verstellbar sein. Entsprechend kann die Verteileinrichtung 3 samt der oberen Lippe 14 relativ zur gegebenenfalls fest eingestellten unteren Lippe 13 verstellt werden. Der Lippenteil 17 ist an der Düsen-Oberwand 16 schwenkbar angelenkt und mit dem stromabwärts benachbarten Lippenteil 18 in an sich bekannter Weise über nicht dargestellte Befestigungsmittel in Strömungsrichtung der Stoffsuspension verschiebbar und feststellbar verbunden. Der Lippenteil 18 ist seinerseits mit dem stromabwärts benachbarten Lippenteil 19 schwenkbar verbunden, an welchem der stromabwärtig letzte Lippenteil 20 schwenkbar angelenkt ist. Am freien Ende des Lippenteils 20 kann in an sich bekannter Weise eine verstellbare Blende 25 zur Feineinstellung der Höhe des Austrittsspaltes 5 angebracht sein.

Die obere Lippe 14 ist über die mit den Lippenteilen 18 und 19 verbundenen Verstelleinrichtungen 21 und 22 innerhalb der durch die konstruktive Ausbildung der zusammenwirkenden Teile gegebenen Grenzen jeweils relativ zur unteren Lippe 13 und zur Verteileinrichtung 3 einstellbar. Dabei kann der Lippenteil 20 etwa in der in den Fig. 1 und 2 mit vollen Linien gezeichneten, entsprechend der Höhe des Austrittsspaltes 5 und der Richtung des Stoffstrahls vorbestimmten, unveränderten Stellung bezüglich der unteren Lippe 13 festgehalten werden, während die Düsen-Oberwand 16 und die Lippenteile 17, 18, 19 und Haltevorrichtungen 21, 22 jeweils aus ihren in der Fig. 1 mit vollen Linien gezeichneten Stellungen in die strichpunktiert gezeichneten Stellungen 16′, 17′, 18′, 19′, bzw. 21′, 22′, und darüber hinaus, oder in die in der Fig. 2 gezeichneten Stellungen 16′′, 17′′, 18′′, 19′′, bzw. 21′′, 22′′ und darüber hinaus verstellt werden können. Die für diese Verstellungen erforderlichen Längenänderungen innerhalb der Lippe 14 werden jeweils durch entsprechende gegenseitige Verschiebung der Lippenteile 17 und 18 und/oder durch entsprechende Verschiebung der Düsen-Oberwand 16 relativ zur Verteileinrichtung 3 aufgenommen. Aufgrund der vorstehend beschriebenen Ausbildung der oberen Lippe 14 können somit - unabhängig von der jeweils eingestellten Geometrie und Orientierung des Austrittsspaltes 5 - die Form und/oder das Volumen des Düsenkanals 4 innerhalb weiter Grenzen beliebig verändert und wechselnden Betriebsbedingungen angepaßt werden.

In den weiteren Fig. der Zeichnung sind einander entsprechende Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen. Der in der Fig. 3 dargestellte Stoffauflauf 30 weist eine obere Lippe 31 mit einem elastisch verformbaren Wandelement 32 auf, welches eine z. B. aus Stahlblech, Kunststoff oder Gummi bestehende biegsame Platte und zwei damit verbundene Halteteile 34 enthalten kann, mit denen die Platte an der stromaufwärts benachbarten Düsen-Oberwand 16, bzw. am stromabwärts letzten Lippenteil 20 schwenkbar angelenkt ist, wobei der Lippenteil 20 mit der Verstelleinrichtung 22 verbunden ist. Das Wandelement 32 ist mit einer Verstelleinrichtung 33 gekoppelt, welche in der Zeichnung als hydraulische Kolben-/Zylindereinrichtung dargestellt ist, und durch welche das Wandelement 32 jeweils zwischen der in der Fig. 3 mit vollen Linien gezeichneten Stellung und einer strichpunktiert gezeichneten Stellung 32′ stufenlos verstellbar ist. Auch diese Ausführung ermöglicht eine besonders wirksame und strömungsgünstige Anpassung der Geometrie der oberen Linie 31 an veränderlichen Betriebs- und/oder Strömungsbedingungen.

Entsprechend der Darstellung nach Fig. 4 kann ein Stofflauf 50 auch eine Lippe 51 aufweisen, welche einen mit der Düsen-Oberwand 16 und dem Lippenteil 20 beweglich verbundenen starren Lippenteil 52 und eine an dessen Innenseite angeordneten, über die ganze Arbeitsbreite sich erstreckende, elastisch verformbare Verstellplatte 53 enthält. Diese z. B. aus Stahlblech bestehende Verstellplatte 53 kann mit ihrer stromaufwärtigen Randpartie am Lippenteil 52, und mit ihrer stromabwärtigen Randpartie am Lippenteil 20 so befestigt sein, daß sie etwa bei in einer Ebene liegenden Innenflächen der Lippenteile 52 und 20 an diese anliegt und bei einer gegenüber dem Lippenteil 52 abgewinkelten Stellung 20′ des Lippenteils 20 im Sinne einer Verengung des Düsenkanals 4 elastisch verformt wird und die strichpunktiert gezeichnete Stellung 53′ einnimmt. Diese Ausführung ermöglicht eine besondere strömungsgünstige Anordnung, welche auf einfache Weise eine wirksame Beeinflussung der Strömungsverhältnisse innerhalb des Düsenkanals 4 gestattet. Eine bei dieser Ausführungsform mögliche Verstellung der Höhe und der Position des Austrittsspaltes 5 kann durch entsprechende Verschiebung der Düsen-Oberwand 16 gemäß den Pfeilen 23 und/oder durch entsprechende Einstellung der Blende 25 korrigiert werden.

Bei dem in Fig. 5 dargestellten Stoffauflauf 44 ist die Verteileinrichtung 3 zur unteren Lippe 37 geneigt angeordnet und mit dieser sowie mit dem Träger 41 fest verbunden. Der Stoffauflauf 44 enthält eine obere Lippe 45 mit den Lippenteilen 17, 18, 19, 20 und einem Lippenteil 46. Der Lippenteil 46 ist mit dem Lippenteil 17 schwenkbar verbunden und an der Verteileinrichtung 3 parallel zu den zur Innenwand der unteren Lippe 37 geneigten Achsen der Kanäle 12 verschiebbar befestigt und zwischen der mit vollen Linien gezeichneten Stellung, in welcher der Abstand der Anlenkstelle des Lippenteils 17 von der unteren Lippe 37 annähernd der in der Zeichnungsebene gemessenen Abmessung des Austrittsquerschnittes der Verteileinrichtung 3 entspricht, und einer strichpunktierten Stellung 46 a verstellbar, in welcher die Anlenkstelle im Bereich der Verteileinrichtung 3 liegt. Entsprechend können die Lippenteile 17, 18, 19 und die Verstelleinrichtungen 21, 22 in die strichpunktiert gezeichneten Stellungen 17 a, 18 a, 19 a, bzw. 21 a, 22 a verstellt werden, so daß die Lippenteile 17, 18, 19 und 20 im wesentlichen parallel zur unteren Lippe 37 oder zu dieser konvergierend gegen den Austrittsspalt 5 verlaufen.

In Abwandlung der Ausführung nach Fig. 3 der Düsen-Oberwand 16 und dem Lippenteil 20 können anstelle schwenkbarer Halteteile 34 auch z. B. feststehende Halterungen zur Befestigung und/oder beweglichen Führung des flexiblen Wandelelementes 32 vorgesehen sein. Bei der Ausführung nach Fig. 4 kann die Zufuhr eines Druckmittels in dem Raum zwischen dem Lippenteil 52 und der Verstellplatte 53 vorgesehen sein. Die Verstellplatte 53 kann z. B. auch aus einem entsprechend verformbaren oder gegebenenfalls aufblasbaren Kunststoff- oder Gummiteil bestehen.

Claims

1. Stoffauflauf für eine Papiermaschine mit

1 einer Zuführleitung (2) für eine Stoffsuspension,
2 einer daran angeschlossenen Verteileinrichtung (3),
3 einem sich an die Verteileinrichtung (3) stromabwärts anschließenden, sich über eine vorbestimmte Arbeitsbreite erstreckenden Düsenkanal (4), welcher begrenzt wird von
- 3.1 einer in Strömungsrichtung verschiebbaren und feststellbaren Düsen-Oberwand (16, 46),
- 3.2 einer feststehenden Lippe (13, 37) sowie
- 3.3 einer gegenüberliegenden Lippe (14, 45), die einstellbar bezüglich der feststehenden Lippe (13, 37) ist, wobei die verstellbare Lippe (14, 45) quer zur Strömungsrichtung und quer zur Lippe beweglich und feststellbar mit der stromaufwärtigen Düsen-Oberwand (16, 46) verbunden ist und
4 wobei am Ende des Düsenkanals ein Austrittsspalt (5) über eine vorbestimmte Arbeitsbreite zur Bildung eines flächigen Freistrahles entsteht,

dadurch gekennzeichnet, daß die verstellbare Lippe (14, 45)

5 mindestens drei Teilungen aufweist, wodurch mindestens vier in Strömungsrichtung hintereinander angeordnete, sich in je einem Längenabschnitt des Düsenkanals (4) über die Arbeitsbreite erstreckende Lippenteile (17, 18, 19, 20) gebildet werden,
- 5.1 wobei mindestens zwei Teilungen als quer zur Strömungsrichtung und quer zur gegenüberliegenden Lippe bewegliche Gelenke ausgebildet sind und wobei die Winkel zwischen den verbundenen Lippenteilen einstellbar sind und
- 5.2 wobei mindestens eine Teilung an zwei sich in Strömungsrichtung überlappenden ebenen Gleitflächen entsteht, die
- 5.2.1 aneinanderliegend angeordnet,
- 5.2.2 in Strömungsrichtung relativ zueinander verschiebbar und
- 5.2.3 miteinander feststellbar sind.

2. Stoffauflauf für eine Papiermaschine mit

1 einer Zuführleitung (2) für eine Stoffsuspension,
2 einer daran angeschlossenen Verteileinrichtung (3)
3 einem sich an die Verteileinrichtung (3) stromabwärts anschließenden, sich über eine vorbestimmte Arbeitsbreite erstreckenden Düsenkanal (4), welcher begrenzt wird von
- 3.1 einer in Strömungsrichtung verschiebbaren und feststellbaren Düsen-Oberwand (16),
- 3.2 einer feststehenden Lippe (13), sowie
- 3.3 einer gegenüberliegenden Lippe (31, 51), die einstellbar bezüglich der feststehenden Lippe (13) ist, wobei die verstellbare Lippe (31, 51) quer zur Strömungsrichtung verschiebbar und feststellbar mit der stromaufwärtigen Düsen-Oberwand (16) verbunden ist und
4 wobei am Ende des Düsenkanals ein Austrittsspalt (5) über eine vorbestimmte Arbeitsbreite zur Bildung eines flächigen Freistrahls entsteht,

dadurch gekennzeichnet, daß die verstellbare Lippe (31, 51)

5 mindestens eine Teilung aufweist, wodurch mindestens zwei in Strömungsrichtung hintereinander angeordnete, sich in je einem Längenabschnitt des Düsenkanals (4) über die Arbeitsbreite erstreckende Lippenteile (32, 52, 20) gebildet werden, welche Teilung als
- 5.1 quer zur Strömungsrichtung und quer zur gegenüberliegenden Lippe bewegliches Gelenk ausgebildet ist, wobei
- 5.2 die Winkel der Lippenteile gegeneinander einstellbar sind, und daß
6 das stromaufwärtige Lippenteil (32, 52) der einstellbaren Lippe (31, 51) ein quer zur Strömungsrichtung elastisch verformbares Wandelelement (32, 53) aufweist.