DE3535944A1

DE3535944A1 - Verfahren und vorrichtung in einer papiermaschine zum verhindern von induziertem ueberdruck in dem keilfoermigen raum zwischen lippenbalken und brustwalze

Info

Publication number: DE3535944A1
Application number: DE19853535944
Authority: DE
Inventors: Kari Jyväskylä Pitkäjärvi
Original assignee: Valmet Oy
Current assignee: Valmet Technologies Oy
Priority date: 1984-10-25
Filing date: 1985-10-09
Publication date: 1986-05-15
Also published as: CA1255528A; SE463676B; SE8505007D0; FI844203A0; US4683027A; FI81400B; SE8505007L; FI81400C; FI844203L

Description

08.10.1985 - Ok Akte: VA 1442

Anmelder:

Valmet Oy

SF-00130 Helsinki 13,

Finnland

Verfahren und Vorrichtung in einer Papiermaschine

zum Verhindern von induziertem Überdruck in dem keilförmigen Raum zwischen Lippenbalken und Brustwalze.

08.10.1985 . Ok Akte: VA 1442

Anmelder;

Valmet Oy

SF-00130 Helsinki 13,

Finnland

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Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren in einer Papiermaschine zum Verhindern der Bildung von induziertem überdruck in dem keilförmigen Raum zwischen der Wand des Lippenbalkens oder dergleichen und der Brustwalze.

Außerdem betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

In an sich bekannter Weise wird die Unterlippenwand des Stoffauflaufs einer Papiermaschine von einem Unterlippenbalken getragen, der im allgemeinen im Querschnitt ein im wesentlichen dreieckförmiger Hohlbalken ist, dessen an der "Hypothenuse" befindliche bogenförmige Wand gemeinsam mit der Brustwalze der Papiermaschine einen sich verjüngenden keilförmigen Raum eingrenzt, über die Brustwalze wird ein Formsieb, z. B. Langsieb, geführt.

In Zweisiebformern, die zwei Brustwalzen haben, werden zwei dieser genannten keilförmigen Räume gebildet, d. h. zwischen der bogenförmigen Wand von beiden Lippenbalken und beiden Brustbalken.

Obwohl im vorstehenden von Oberlippe und Unterlippe

die Rede ist, ist festzustellen, daß entsprechende keilförmige Räume auch in Formern gebildet werden, in denen die Speiserichtung der Stoffsuspension hauptsächlich senkrecht verläuft.

Eine rotierende Brustwalze/-walzen und das über diese laufende Formsieb/-siebe induzieren in den genannten keilförmigen Raum/Räume einen Überdruck, der bestrebt ist, zwischen dem Stoffsuspensionsstrahl und dem Sieb auch durch die Stoffsuspensionsschicht hindurch auszutreten. Die Luft verursacht in der zu bildenden Bahn Löcher, sog. Pin-holes, die die Qualität des herzustellenden Papieres mindern.

Die genannten Probleme wurden in an sich bekannter Weise dadurch versucht zu verringern, daß zu beiden Seiten des genannten keilförmigen Raumes seitlich der Papiermaschine große Öffnungen angeordnet wurden, durch welche eine große Menge Luft und vom Sieb eingebrachter Wassernebel abgesogen wurden. Auf diese Weise konnten die im vorstehenden genannten Mangel in der Praxis jedoch nicht in ausreichendem Maße verhindert werden.

Eine bekannte Lösung zur Vermeidung der genannten Mangel bestand in der Zuführung von Wasser in den genannten keilförmigen Raum, womit angestrebt wurde, das Eindringen von Luft in diesen Raum zu verhindern. Auch dies war in der Praxis keine befriedigende Lösung, da das Eindringen von Luft mit dem Wasser nicht vollständig verhindert werden konnte. Selbst wenn das Eindringen von Luft in den keilförmigen Raum durch genannte Lösungen verhindert werden könnte, ist dabei eine derart große Wassermenge anzuwenden, daß diese beim Austritt in den Raum zwischen dem Sieb und der Stoffsuspensionsschicht dort eine Verdünnung der Stoffsuspension, nachteilige Querströmungen und damit Ungleichmäßigkeiten in der Bahnbildung verursacht.

Allgemein kann festgestellt werden, daß bezüglich der Qualitätseigenschaften des herzustellenden Papieres gerade diejenigen Verhältnisse des Bereichs, in dem der Stoffsuspensionsstrahl auf das Langsieb oder zwischen zwei Siebe austritt, sehr kritisch sind. Die Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin, gerade diese Verhältnisse zu verbessern, um die Qualitätseigenschaften des herzustellenden Papieres zu beeinflussen und die im vorstehenden hervorgehobenen Nachteile zu vermeiden.

Zur Erreichung der angeführten und weiter unten deutlich werdenden Ziele ist für das erfindungsgemäße Verfahren im wesentlichen charakteristisch, daß aus einem in genanntem keilförmigen Raum angeordneten Element in entgegengesetzter Richtung zur Laufrichtung des sich über die Brustwalze bewegenden Formsiebes Luftstrahlen zugeführt werden und daß mit genannten Luftstrahlen aus genanntem keilförmigen Raum Luft ejektiert wird, um dort ein geeignetes Druckniveau zu halten.

Für die erfindungsgemäße Vorrichtung ist ihrerseits im wesentlichen charakteristisch, daß die Vorrichtung aus einer Blasvorrichtung gebildet wird, die aus einem Blaskasten besteht, dessen Innenraum mit Blasluft speisenden Vorrichtungen verbunden ist, daß sich wenigstens in der an dem an dieser Stelle befindlichen Sieb gelegenen Wand des Blaskastens derart ausgerichtete Düsenöffnungen oder -spalte befinden, die Luftströmungen bezüglich der Bewegungsrichtung des dort befindlichen Siebes in entgegengesetzter Richtung blasen und dabei Luft aus dem genannten keilförmigen Raum ejektieren, dessen genannter Blaskasten seinerseits den keilförmigen Raum an der breiteren Seite schließt.

Mit der erfindungsgemäßen Luftblasung wird der z. B. zwischen Unterlippe und Brustwalze aufgestaute überdruck auf ein geeignetes Niveau gesenkt, im allgemeinen hauptsächlich

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auf die Größe des Druckes der Außenluft derart, daß jedenfalls keine nachteiligen Strömungen wesentlichen Ausmaßes auftreten.

In die erfindungsgemäße Vorrichtung können auch vorteilhaft Wasserstrahlvorrichtungen integriert werden, mit denen in die Spitze des genannten keilförmigen Raumes gewisse Mengen Reinigungswasser gespritzt werden. Damit ist ein gesondertes Einspritzrohr an dieser Stelle nicht erforderlieh.

Die Wirkung der Vorrichtung auf das Druckniveau des genannten keilförmigen Raumes kann durch Regelung des Druckes der Speiseluft und/oder Verstellung der Lage der Vorrichtung in Längsrichtung des keilförmigen Raumes reguliert werden.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird noch ein weiterer wichtiger Vorteil und eine Funktion verwirklicht, nämlich daß die Vorrichtung das Verklemmen eines abgetrennten oder gebrochenen Siebes in dem genannten keilförmigen Raum verhindert, was früher zu großen Schaden führen konnte.

Im folgenden wird die Erfindung unter Hinweis auf zwei in den Abbildungen der beigefügten Zeichnungen dargestellte verschiedene Ausführungsbeispiele, auf deren Einzelheiten die Erfindung jedoch nicht beschränkt ist, ausführlich beschrieben

Fig. 1 zeigt einen in Maschinenlängsrichtung gelegten Senkrechtschnitt der erfindungsgemäßen Vorrichtung, auf deren beiden Seiten Luftspalte vor

handen sind.

Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, in dem sich nur auf der Brustwalzenseite der Vorrichtung ein Luftspalt befindet.

Fig. 3 zeigt schematisch ein im Zusammenhang mit der

erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendetes Regelungssystem, das jedoch nicht unbedingt erforderlich ist.

Die in Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispiele stellen eine Anwendung des Verfahrens und der Vorrichtung der Erfindung in Verbindung mit einem Langsieb dar. Wie aus dem vorstehenden hervorgeht, eignet sich die Erfindung auch zur Verwendung in verschiedenen Zweisiebformern in deren beiden in Frage kommenden keilförmigen Räumen.

Nach Fig. 1 und 2 läuft über die Brustwalze 10 ein Formsieb 11, Der Unterlippenbalken 12 hat eine bogenförmige Wand 12', die gemeinsam mit der Brustwalze 12 und dem Sieb 11 einen sich in Laufrichtung verjüngenden keilförmigen Raum S begrenzen. Aus Fig. 1 und 2 sind schematisch auch die Oberlippenkonstruktionen ersichtlich, nämlich der Oberlippenbalken 14, die an dessen Vorderwand befestigte Endleiste 15, die die Auslauföffnung 19 des Stoffsuspensionsstrahles bestimmt. Der Oberlippenbalken 14 ist in an sich bekannter Weise über Gelenke 16 an den Oberlippenkonstruktionen 13 befestigt. Im Stoffauflauf befindet sich in Laufrichtung der Stoffsuspension zuerst ein an sich bekannter Turbulenzgenerator 17 und dann ein Lippenkegel 18, durch den die Stoffsuspension F strömt, die dann aus der Lippenöffnung 19 auf das Langsieb 11 läuft (J). Der Lippenkegel 18 wird von unten durch die ebene Wand 12" des Unterlippenbalkens 12 begrenzt.

Erfindungsgemäß besteht die Luftblasevorrichtung 20 aus einem in dem keilförmigen Raum S angeordneten Luftblaskasten 21, der von den Seitenwänden 28 und 29 sowie der Unterwand 31 begrenzt wird. In den Seitenwänden 28 und 29 befinden sich mehrere hintereinander liegende Düsenspalte 30, die die Luftstrahlen Ai und Ä2 nach unten, d. h. bezogen auf

die Laufrichtung von Sieb 11 in die entgegengesetzte Richtung lenken. Mit diesen Luftstrahlen Ai und A2 wird aus dem von der Vorrichtung 20 begrenzten keilförmigen Raum S Luft (Pfeile E) in dem Maße ejektiert, daß in diesem Raum im wesentliehen ein Druck von der Größe des Außenluftdruckes herrscht, so daß aus diesem keine nachteiligen Strömungen austreten, insbesondere nicht in den Raum K zwischen Sieb 11 und Stoffsuspensionsstrahl J.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung 20 erstreckt sich in Querrichtung der Papiermaschine im wesentlichen über die ganze Breite des Siebes 11. Der Blaskasten 21 hat geschlossene Stirnseiten und ist mit einer an sich bekannten Preßluftquelle verbunden.

In der Spitze des erfindungsgemäßen Blaskastens 21 befindet sich ein Wasserraum 22, aus dem mit Düsen 22' Wasserstrahlen WA von geringer Wassermenge in den genannten Raum S zu dessen Sauberhaltung geblasen werden. Als Strahlen WA wird in den genannten Raum S so wenig Wasser gespeist, daß dieses nicht den Auflauf des Stoffsuspensionsstrahles J auf das Sieb 11 und nicht die kritische Phase der Bahnbildung stört.

Nach Fig. 1 befinden sich auf beiden Seiten des Blaskastens 21 Spalträume S-] und S2» in welche die genannten Luftstrahlen Αι und A2 geblasen werden. Das Maß Δ der Spalträume liegt im allgemeinen im Bereich Δ= 5...30 mm, zweckmäßig ca. 10-15 mm.

Nach Fig. 2 ist der Luftblaskasten 21 dicht an der Wand 12' des ünterlippenbalkens 12 angeordnet derart, daß der zweite Spaltraum S2 überhaupt nicht entsteht. Dabei werden die Luftstrahlen A-j aus dem Blaskasten 21 nur in den Spaltraum S-j geblasen.

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Nach Fig. 1 und 2 ist der Blaskasten 21 an Konstruktionen 23 befestigt. Mit Hilfe der genannten Konstruktionen 23 ist die Lage der Blaskästen 21 in Längsrichtung des keilförmigen Raumes S regelbar ausgeführt. In Fig. 1 und 2 sind diese Regelungsvorrichtungen schematisch durch ein an den Konstruktionen 23 befestigtes Mutterstück 24 dargestellt, an dem sich eine Schraube 25 befindet. Durch Drehung der Schraube 25 über einen Handgriff 26 wird die Vorrichtung 20 versetzt und die Größe der Spalträume S-) und S2 eingestellt und damit auf das Druckniveau des keilförmigen Raumes S eingewirkt .

Anstelle der in Fig. 1 und 2 gezeigten manuellen Regelungsvorrichtung für die Lage der Blasvorrichtung 20 kann auch ein automatisches Regelungssystem verwendet werden, wie dies in Fig. 3 schematisch dargestellt ist. Zu dieser Regelungsvorrichtung gehört ein Antriebsmotor 40, der die Lage des Blaskastens 21 in Längsrichtung des keilförmigen Raumes S reguliert. Der Antriebsmotor 40 wird von einem Regler 41 gesteuert. Das Druckniveau des keilförmigen Raumes S wird durch einen Druckfühler 42 ermittelt, dessen Meßsignal in eine Regelungseinheit 43 geleitet wird, die einen Regelimpuls an den Regler 41 gibt. Damit kann durch Regelung der Lage des Kastens 21 das Druckniveau des Raumes S auf seinem SoIlwert gehalten werden. Zur Regelungseinheit 43 kann somit eine an sich bekannte Sollwerteinheit gehören.

Anstelle oder neben der im vorstehenden beschriebenen Regelung kann in der Regelung des Druckniveaus von Raum S ein Regelventil 45 verwendet werden, mit dem auf das Druckniveau der aus der Uberdruckquelle 46 in den Blaskasten 21 gespeisten Blasluft und dadurch auf das Druckniveau von Raum S eingewirkt wird, da die Geschwindigkeit der aus dem Blaskasten 21 gespeisten Luftstrahlen A-| auch die Stärke der Ejektionswirkung (Pfeile E) und damit das Druckniveau des

Raumes S beeinflußt. Die Regelungseinheit 43 kann auch zur Steuerung des Regelventils 45 ausgeführt werden. Die Wasserspeisung, die Block 44 darstellt, kann auch zur Steuerung der Regelungseinheit 43 eingerichtet werden.

In Fig. 1 bis 3 ist an der Vorderkante der Unterwand der Vorrichtung ein schneidenartiges Element 33 dargestellt, das den Zweck hat, das Eindringen eines gebrochenen oder abgetrennten Siebes 11 in den keilförmigen Raum S zu verhindern, wo dieses erhebliche Schäden verursachen könnte.

Claims

08.10.1985 - Ok Akte: VA 1442 Anmelder: Valmet Oy SF-00130 Helsinki 13, Finnland Patentansprüche

1. Verfahren in einer Papiermaschine zum Verhindern der Bildung von induziertem überdruck in dem keilförmigen Raum (S) zwischen der Wand (12¹) des Lippenbalkens (12) oder ι dergleichen und der Brustwalze (10), dadurch gekennzeichnet, daß aus einem in genanntem keilförmigen Raum angeordneten Element in entgegengesetzter Richtung zur Laufrichtung des sich über die Brustwalze (10) bewegenden Formsiebes (11) Luftstrahlen (A-j, A2) zugeführt werden und daß mit genannten Luftstrahlen aus genanntem keilförmigen Raum (S) Luft ejektiert wird, um dort ein geeignetes Druckniveau zu halten.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß genanntes Blaselement, wie z. B. Blaskasten (21), an der breiteren Seite des genannten keilförmigen Raumes (S) angeordnet ist, um seinerseits das Eintreten von Luft in den keilförmigen Raum (S) zu verhindern.

3. Verfahren nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß mit an der genannten Blasvorrichtung (20) angebrachten Wasserzuführungsvorrichtungen (22, 22') Wasserstrahlen (WA) in den genannten keilförmigen Raum (S) gespeist werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3> dadurch gekennzeichnet, daß aus dem genannten Blaskasten (21) oder einem ähnlichen Blaselement, auf dessen beiden Seiten Luftstrahlen (Ai, A2) in die sowohl vom Blaskasten (21) und der Wand (12·) des Balkens (12) als auch vom Blaskasten (21) und der Brustwalze (10) gemeinsam gebildeten Spalträume (Si, S2) gespeist werden (Fig. 1 und 3).

5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß Luftstrahlen (Ai) bezüglich der Laufrichtung des Siebes in entgegengesetzter Richtung in den Spaltraum (Si) zwischen dem Blaskasten (21) und dem an diesem vorbei laufenden Sieb (11) gespeist werden.

6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckniveau des genannten keilförmigen Raumes (S) durch Änderung der Lage des genannten Blaselementes, wie z. B. Blaskasten (21), in Längsrichtung des genannten keilförmigen Raumes (S), d. h. in Bewegungsrichtung des dort befindlichen Siebes, und/oder durch Regelung des Druckniveaus der in das genannte Blaselement, ζ. Β. Blaskasten (21), gespeisten Blasluft geregelt wird.

7. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung aus einer Blasvorrichtung (20) gebildet wird, die aus einem Blaskasten (21) besteht, dessen Innenraum mit Blasluft speisenden Vorrichtungen (45, 46) verbunden ist, daß sich wenigstens in der an dem an dieser Stelle befindlichen Sieb (11) gelegenen Wand (29) des Blaskastens derart ausgerichtete Düsenöffnungen oder -spalte (30) befinden, die Luftströmungen (Ai) bezüglich der Bewegungsrichtung des dort befindlichen Siebes (11) in entgegengesetzter Richtung blasen und dabei Luft aus dem genannten keilförmigen Raum (S) ejektieren, dessen genannter Blaskasten (21) seinerseits den keilförmigen Raum (S) an der breiteren Seite schließt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7> dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die gegen das an dieser Stelle befindliche Formsieb (11) gerichtete bogenförmige Wand (29) als auch die gegen die Wand (12·) des Lippenbalkens (12) gerichtete Wand (28) des Blaskastens (21) mit bezüglich der Bewegungsrichtung des Siebes (11) in entgegengesetzter Richtung blasenden Luftdüsen (30) ausgerüstet ist, aus welchen zwecks Ejektierung von Luft (Pfeile E) aus dem genannten keilförmigen Raum (S) Luftstrahlen (A-|, A2) geblasen werden (Fig.

1 und 2).

9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte Blaskasten dicht an der Wand (12') liegt, die den genannten keilförmigen Raum (S) an der einen Seite begrenzt, daß genannte Blasdüsen (30) an der bogenförmigen Wand (29) des Blaskastens angebracht sind, die an dem dort befindlichen Sieb (11) gelegen ist (Fig. 2).

10. Vorrichtung nach Anspruch 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß an dem zur schmaleren Spitze des keilförmigen Raumes (S) gerichteten Ende des genannten Blaskastens ein Wasserspeisekanal (22) angebracht ist, der mit einer Druckwasserquelle (44) verbunden ist und Wasserspeisedüsen (22* ) hat, mit denen Wasserstrahlen (WA) in Richtung der schmaleren Spitze des genannten keilförmigen Raumes (S) gespeist werden.

11. Vorrichtung nach Anspruch 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Blaskasten (21) mit Antriebsvorrich- tungen (24, 25, 26; 40) verbunden ist, mit denen die Lage des genannten Kastens (21) in Längsrichtung des keilförmigen Raumes (S) regelbar ausgeführt ist, zu dem Zweck, das Druckniveau des genannten keilförmigen Raumes (S) zu beeinflussen.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich-

net, daß genannte Antriebsvorrichtungen (40) Bestandteil eines automatischen Regelungssystems sind, zu dem ein am genannten keilförmigen Raum (S) angebrachter Druckfühler (42), mit dem das Druckniveau des genannten keilförmigen Raumes (S) ermittelt wird, sowie eine Regelungseinheit (43) gehört, in die das Meßsignal des genannten Druckfühlers (42) gegeben wird, und von der Regelungseinheit (43) ein Regelsignal in einen Regler (41) geleitet wird, der auf die die Lage des genannten Luftblaskastens (21) einstellende Antriebsvorrichtung (40), wie Schneckengetriebemotor, pneumatische Balgvorrichtung oder dergleichen, einwirkt.

13· Vorrichtung nach Anspruch 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß an der auf der Seite des Siebes (11) gelegenen Kante des Blaskastens (21) eine Schabervorrichtung (33) oder ein ähnliches Element angebracht ist, mit dem das Verkeilen und Verknäulen eines abgetrennten oder gebrochenen Forrasiebes (11) in dem genannten keilförmigen Raum (S) mindestens zum Teil verhindert wird.