DE3348218C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Stoffauflauf für eine Papiermaschine der Art, wie im Oberbegriff des Anspruches 1 angegeben.

Ein bekannter Stoffauflauf der genannten Art ist in der Patentschrift GB 6 97 321 dargestellt. Er enthält eine Verteileinrichtung an welche sich stromabwärts ein Düsenkanal, begrenzt durch eine mit der Verteileinrichtung feststehend verbundene untere Lippe sowie eine relativ zur unteren Lippe verstellbar und feststellbar angeordnete obere Lippe anschließt. Die untere Lippe ist 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. Bei dieser bekannten Vorrichtung ist der stromaufwärts gelegene Teil der beweglichen oberen Lippe über eine Verstelleinrichtung um die stromaufwärtige Schwenkachse verschwenkbar. Die Lippe weist weiterhin eine Teilung quer zur Strömungsrichtung auf. Die jeweilige Stellung des stromabwärtigen Endes des stromabwärtigen Teiles dieser oberen Lippe bezüglich der unteren Lippe bestimmt die Höhe des Austrittsspaltes. Dabei ist der in Strömungsrichtung der Stoffsuspension betrachtete Querschnittsverlauf des Düsenkanals, bei gegebener Höhe des Austrittsspaltes, durch die einmal gewählte Zuordnung von Verteileinrichtung und Düsenkanal nur noch wenig veränderlich. Zwar ist die Düsen-Oberwand mit der Verteileinrichtung verschiebbar verbunden, jedoch kann auch eine solche Verschiebung in der Regel nicht alle gewünschten Formen des Düsenraumes erzeugen. Dies wiederum kann bei Papiermaschinen, welche etwa mit wechselndem Stoffeinsatz und unterschiedlichen Stoffdichten 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 mit einer anderen Stoffdichte - 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. Mit diesem Stoffauflauf sind die Probleme nicht befriedigend lösbar, da sich hiermit nicht ohne weiteres der für eine optimale Strömungsführung und einen optimalen Strömungszustand erforderliche Querschnittsverlauf einstellen läßt.

Auf Seite zwei der Druckschrift der Anmelderin aus dem Jahre 1975 "Escher Wyss Stoffauflauf" ist ein Stoffauflauf dargestellt, an dessen stromabwärtigen Ende der oberen Lippe ist ein Abschlußelement in Form einer einstellbaren Blende angebracht ist, welche einen Austrittsspalt zur Bildung eines Stoffstrahles begrenzt, der auf die Formierzone der Papiermaschine auftrifft. Eine weitere Teilung der verstellbaren Lippe ist nicht vorhanden.

Ein Auszug aus der Zeitschrift Wochenblatt für Papierfabrikation, Heft 19, 1982, S. 828-929, stellt eine ähnliche Vorrichtung der Anmelderin dar. Diese Publikation zeigt die Möglichkeit, den Verteiler zu Reinigungszwecken abzuschwenken, eine Maßnahme, die zu einem Öffnen des Stoffauflaufes führt und daher nicht zur Einstellung von Betriebsparametern nutzbar ist.

Die britische Patentanmeldung GB 20 96 198 A zeigt einen Stoffauflauf für eine Papiermaschine, bei dem die ebenfalls mit einer einstellbaren Blende versehene einstellbare Lippe durch ein Gelenk an der Düsenoberwand befestigt ist, welches quer zur Strömungsrichtung und quer zur gegenüberliegenden Lippe ausgebildet ist. Das angeführte Problem ist damit jedoch nicht lösbar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen in dieser Hinsicht verbesserten Stoffauflauf zu schaffen, welcher mit geringem baulichem und zeitlichem 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, so daß durchweg eine turbulente Strömung der Suspension mit quasi-Newtonischem Strömungsverhalten erzielt werden kann und eine hier nachteilige durch Ausflockung zu Qualitäts- und Produktionsstörungen führende nicht-Newtonische Strömung im laminaren Strömungsbereich der Faserstoffsuspension zu verhindern ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Kennzeichen des Anspruchs 1 gelöst.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann die relative Stellung der einander gegenüberliegenden Lippen rasch und auf besonders einfache Weise dadurch beeinflußt werden, daß die Verteileinrichtung am feststehenden Lippenteil schwenkbar angelenkt ist. Entsprechend kann die Verteileinrichtung z. B. zwischen einer ersten Stellung, in der sie von der Stoffsuspension im wesentlichen parallel zur feststehenden Lippe durchströmt wird, und einer zweiten Stellung verstellt werden, in der sie z. B. in einem solchen stumpfen Winkel zur festsehenden Lippe durchströmt wird, daß die beiden an die Verteileinrichtung anschließenden, einander gegenüberliegenden Lippen vom Austrittsquerschnitt der Verteileinrichtung bis zum Austrittsspalt im wesentlichen zueinander parallel verlaufen. So ist eine weitgehend freie Anpassung des Querschnittsverlaufes und/oder des Volumens des Düsenkanales an unterschiedliche Betriebsbedingungen gewährleistet. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht besonders vorteilhaft auch einen Betrieb mit niedrigen Strahlgeschwindigkeiten und entsprechend geringen Produktionsgeschwindigkeiten, da auch dann kurze Verweilzeiten im Düsenraum erzielbar sind und die durch die Bauhöhe des Düsenkanales gegebene, für die Austrittsgeschwindigkeit des Stoffstrahls wirksame Höhe der Flüssigkeitssäule auf ein Minimum, z. B. auf die Höhe des Austrittsspaltes, verringert und damit eine reine Schlitzströmung im Düsenkanal erzeugt werden kann.

Die Stellung des stromabwärtigen Endabschnittes der verstellbaren Lippe bezüglich der gegenüberliegenden Lippe kann bei der beschriebenen Anpassung des Querschnittsverlaufes unverändert bleiben. 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.

Die Erfindung wird anhand von dem in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiel erläutert, das einen erfindungsgemäß ausgebildeten Stoffauflauf einer teilweise dargestellten Papiermaschine in einem Teilschnitt zeigt.

Der in dieser Figur dargestellte Stoffauflauf 36 enthält eine mit der Verteileinrichtung 3 schwenkbar verbundene untere Lippe 37 und eine obere Lippe 38, welche einen mit dem stromabwärts letzten Lippenteil 20 schwenkbar verbundenen Lippenteil 40 aufweist, der mit der Verteileinrichtung 3 in Strömungsrichtung der Stoffsuspension verschiebbar verbunden ist. Die untere Lippe 37 ist auf einem Träger 41 der Papiermaschine feststehend angeordnet. Entsprechend der Darstellung in der Fig. 4 kann die ganze Zuführeinrichtung 3 an der unteren Lippe 37 um eine Achse 42 schwenkbar angelenkt sein und demnach zwischen der mit vollen Linien gezeichneten Stellung, in welcher die Achsen der Kanäle 12 in einem stumpfen Winkel zur Innenfläche der unteren Lippe 37 stehen, und einer strichpunktiert gezeichneten Stellung 3′ verstellt werden, in welcher die Achsen der Kanäle 12 annähernd parallel zur Innenwand der unteren Lippe 37 verlaufen. Entsprechend ist der am Lippenteil 20 angelenkte Lippenteil 40 zwischen der gezeichneten Stellung, in welcher seine Innenfläche annähernd parallel zur Innenfläche der unteren Lippe 37 verläuft, und einer strichpunktiert gezeichneten Stellung 40′ verstellbar, in welcher der Lippenteil 40 mit der Lippe 37 gegen den Austrittsspalt 5 hin konvergiert. Bei entsprechendem Neigungswinkel der Verteileinrichtung 3 zur Innenwand der unteren Lippe 37 kann der Abstand zwischen den Lippen 37 und 38 auf ein Minimum, z. B. auf die Höhe des Austrittsspaltes 5, verringert werden. Dadurch kann sich im Düsenkanal 4 eine Schlitzströmung ausbilden, welche - aufgrund er auf ein Minimum reduzierten Höhe der wirksamen Flüssigkeitssäule - einen Betrieb mit besonders geringer Austrittsgeschwindigkeit des Stoffstrahls bzw. mit einer entsprechend geringen Produktionsgeschwindigkeit der Papiermaschine ermöglicht.

Es sind noch verschiedene andere Ausführungsformen der Erfindung möglich, insbesondere ist die erfindungsgemäße Ausbildung des Stoffauflaufes auch für

Claims (2)

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 feststehenden Lippe (37) sowie
     • 3.2 einer gegenüberliegenden Lippe (38), die einstellbar ist,
       • 3.2.1 bezüglich der feststehenden Lippe (37), wobei die verstellbare Lippe (38) quer zur Strömungsrichtung und quer zur Lippe beweglich und feststellbar ist sowie
       • 3.2.2 bezüglich der Verteileinrichtung (3) in Längsrichtung
     • 3.3 und welche mindestens eine Teilung aufweist, wodurch mindestens zwei in Strömungsrichtung hintereinander angeordnete, sich in einem Längenabschnitt des Düsenkanals über die Arbeitsbreite erstreckende Lippenteile (40, 20) gebildet werden, welche Teilung als quer zur Strömungsrichtung und quer zur gegenüberliegenden Lippe bewegliches Gelenk ausgebildet ist, wodurch der stromaufwärts gelegene Lippenteil bezüglich des stromabwärts letzten Lippenteiles (20) einstellbar ist,
   • 4. wobei am Ende des Düsenkanals ein Austrittsspalt (5) über eine vorbestimmte Arbeitsbreite zur Bildung eines flächigen Freistrahles entsteht,
2. dadurch gekennzeichnet, daß

   • 5. der stromaufwärts gelegene Lippenteil (40) sowohl bezüglich des stromabwärts letzten Lippenteils (20) als auch in seinem Winkel zur feststehenden Lippe (37) verstellbar und einstellbar ist und daß
   • 6. die Verteileinrichtung (3) an der feststehend angeordneten Lippe (37) um eine quer zur Strömungsrichtung verlaufende Achse (42) schwenkbar angelenkt und jeweils in einer entsprechenden Winkelstellung bezüglich der einstellbaren Lippe (38) feststellbar ist.