DE3538466A1

DE3538466A1 - Verfahren und vorrichtung im stoffauflauf einer papiermaschine zur beherrschung der verschiebung der faserorientierung in der papierbahn

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Publication number: DE3538466A1
Application number: DE19853538466
Authority: DE
Inventors: Erkki Vaajakoski Ilmoniemi; Jouni Koskimies; Markku Lyytinen; Esa Jyväskylä Ottelin; Kari Pitkäjärvi
Original assignee: Valmet Oy
Current assignee: Valmet Technologies Oy
Priority date: 1984-10-31
Filing date: 1985-10-29
Publication date: 1986-05-07
Anticipated expiration: 2005-10-30
Also published as: CA1259839A; SE464416B; DE3538466C2; SE8505118L; SE8505118D0; US4687548A

Description

llEDTKE - büHÜNG - KlNNE - GrUPe'

C* O ····.· -DiplMng.H.'TiedtKe

LLMANN - URAMS - &TRUIF Dipl.-Chem. G. Bühling

Dipl.-Ing. R. Kinne Dipl.-Ing. R Grupe

OEOO/ CC Dipl.-Ing. B. Pellmann

0 0 O O H 0 0 Dipl.-Ing. K. Grams

Dipl.-Chem. Dr. B. Struif

Bavariaring 4, Postfach 202403 - 6 - 8000 München 2

Tel.: 089-5396 53 Telex: 5-24845 tipat Telecopier: O 89 - 537377 cable: Germaniapatent München

29. Oktober I985 DE 5257 / case Fl844276&85O638/RP/kk

Valmet Oy
Helsinki, Finnland

Verfahren und Vorrichtung im Stoffauflauf einer Papiermaschine zur Beherrschung der Verschiebung der Faserorientierung in der Papierbahn

Die Erfindung betrifft ein Verfahren im Stoffauflauf einer Papiermaschine zur Beherrschung der Verschiebung der Faserorientierung in der Papierbahn, wobei in die beiden einander entgegengesetzten Randteile des Strömungskanals des Stoff aufl.aufs Mediumströmungen geleitet werden, mit denen die Verschiebung der Faserorientierung beherrscht wird.

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

In an sich bekannter Weise muß die Lippenströmung der Stoffsuspension des Stoffauflaufs in Maschinenquerrichtung bezüglich der Geschwindigkeit gleichmäßig sein. Ebenso ist bekannt, daß in genannter Strömung quer gerichtete Geschwindigkeiten von nachteiliger Größe auftreten können. Insbesondere in den Randbereichen der Bahn hat sich dies z. B. als Verstärkung der Randwelle nachteilig ausgewirkt. Die bekannten Forderungen wurden gestellt, um ein Papier zu erzielen, das bezüglich seines Flächengewichtes, seiner Blattbildung und seiner Festigkeitseigenschaften über die ganze Bahnbreite homogen ist und damit die Bahnränder möglichst wenig beschnitten zu werden brauchen.

Dresdner Bank (München) Kto. 3939 844 Deutsche Bank (München) Kto. 2861060 Postscheckamt (München) Kto. 670-43-804

Zur Erfüllung dieser Forderungen ist bisher bekannt, u. a. eine Lösung zu verwenden, bei der ein kleiner Teil der Stoffströmung vor deren Zuführung auf das Sieb durch beide Seitenwände des Lippenkanals des Stoffauflaufs abgeführt wird

(z. B. Fl-Patent Nr. 43812, Beloit Corporation). Eine umgekehrte Lösung, wobei eine zusätzliche Strömung Wasser durch die Seitenwand zugeführt wird, ist ebenfalls bekannt (FI-Patent Nr. 30095, Valmet Oy), wenn auch letztgenannte Lösung wenigstens nicht von der Anmelderin in der Praxis ausgeführt worden ist.

Einige der in den letzten Jahren entwickelten Druckverfahren, wie z. B. das Papierbogen-Thermokopieren (Xerox(TM)) _und d_as Thermokopieren von Endlosformularpapier (Laser-Print (TM), _z. b. IBM-38(TM)) haben an die Gleichmäßigkeit der Struktur des mit diesen Verfahren zu bedruckenden Feinpapiers höhere Anforderungen als bisher und teilweise auch neue Ansprüche gestellt. Dies kommt zunächst daher, daß während des Druckprozesses eine sehr schnelle und starke Erhitzung des Bogens erfolgt. Eine besonders bedeutende

Forderung wird daran gestellt, daß die Hauptachsen der Richtungsverteilung (Orientierung) des Papierfasernetzes mit den Richtungen der Papierhauptachse übereinstimmen und daß die Orientierung in bezug auf diese Achsen symmetrisch ist. 25

Eine genügend genaue Erfüllung der im vorstehenden gestellten Forderung über die gesamte Bahnbreite war in der Praxis weder bei den im vorstehenden genannten noch bei anderen bekannten Stoffauflaufkonstruktionslösungen möglich. Immer waren in der Bahn.Bereiche zu finden, die nicht für den Kundeneinsatz zulässig sind. Reklamation erfolgt insbesondere wegen diagonalen Einrollens des Blattes oder "Umfallen" des Formularstapels.

Die im vorstehenden angeführten Probleme wurden von

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der Anmelderxn eingehend untersucht. Dabei konnte erwiesen werden, daß die von der Faserorientierung zu verlangende Symmetrie voraussetzt, daß im Lippenstrahl eine Quergeschwindigkeit von ca. 2-3 cm/s an keiner Stelle der fertigen Bahn überschritten wird. Da die Quergeschwindigkeit bereits im Lippen kanal mit der Dämpfung des ungleichmäßiger. Hauptströmungsprofils entsteht, muß die Hauptaufrnerksamkeit auf die Gleichmäßigkeit des Geschwindigkeitsprofils in Richtung der Strömung nach dem Turbulenzerzeuger gerichtet werden. Selbst wenn das Verteilersystem des Stoffauf1aufs absolut richtig bemessen werden könnte und man dieses wie auch die Turbulenzgeneratoren so genau herstellen könnte, daß sich die gestellte Forderung erfüllen ließe, würde die auf diese Weise hergestellte Vorrichtung wegen ihres hohen Preises kommerziell unrentabel werden.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine einfache und billige Lösung zu schaffen, in der das· Profil der Verschiebung der Faserorientierung mit einem Stoffauflauf beherrscht werden kann, in dem eine in der produktiven Fertigung immer vorkommende geringe Ungenauigkeit zugelassen werden kann.

Zur Erreichung der im vorstehenden beschriebenen und weiter unten deutlich werdenden Ziele ist für das Verfahren der Erfindung im wesentlichen charakteristisch, daß als genannte Mediumströmungen Stoffsuspensionsströmungen verwendet werden, die in Strömungsrichtung des Stoffauflaufs in an dem dessen Lippenteil vorgelagerten Turbulenzgenerator befindliche Randzellen geleitet werden, und daß die Größe der genannten Strömungen und/oder deren gegenseitiges Verhältnis zur Beherrschung der Verschiebung der Faserorientierung geregelt wird, indem mit Hilfe genannter Strömungen eine in der Lippenströmung des Stoffauflaufs quer verlaufende, die Ver-Schiebung der Faserorientierung kompensierende Strömungsgeschwindigkeit erzeugt wird.

SBAD ORiGiMAL

Für die erfindungsgemäße Vorrichtung Lsi- ihrerseits im wesentlichen charakteristisch, daß genannte Vorrichtung aus einem an in beiden Vertikalseitenwänden des Stoffauflaufs befindlicher, öffnungen, Rillen, Vertiefungen oder dergleichen angebrachten Regelungsstück besteht, dessen Innenseite die Außenseite genannter Randzellen begrenzt, daß genannte Regelungsstücke zur Regelung der genannten Randströmungen der Randzellen- zwecks Beherrschung der Verschiebung der Faserorientierung in ihrer Lage über Antriebs vorrichtungen und/ oder Antriebsmotoren verstellbar ausgeführt sind.

Erfindungsgemäß können in den Randzellen entweder außenseitige, zum Beispiel aus dem Verteiler des Stoffauflaufs entnommene Umführungsströmungen verwendet werden und/ oder die Umführungsströmungen der Randzellen können aus den Randteilen des Stoffsuspensionsströmungskanals entnommen werden und diese Randströmungen können regelbar ausgeführt werden, indem der Strömungswiderstand der Randzellen d. h. die Drosselung verändert wird. Um bei der letztgenannten Art und Weise eine ausreichende Regelungsreserve zu erhalten, sind die Strömungswiderstände der Randzellen wesentlich kleiner bemessen als der Strömungswiderstand des zwischen den Randzellen befindlichen Turbulenzgenerators oder dergleichen je Flächeneinheit des Strömungskanals.

Die Erfindung beruht auf einem Regelungssystem für die Strömung beider Randbereiche des Stoffauflaufs, bei dem sich innerhalb eines einige Zentimeter breiten Bereiches die aus dem Turbulenzgenerator in den Lippenkanal austretende Strömung in genügend weiten Grenzen regeln läßt.

Die Funktionsfähigkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens beruht auf der Nutzung der Theorie der verengenden Lippenkanalströmung und sie wurde experimentell bestätigt. Etwas vereinfachend lassen sich Funktion und Wirkungsart der

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Erfindung wie folgt beschreiben. Wenn die Strömung des einen Randbereiches des Lippenkanals soweit erhöht wird, daß sie die durchschnittliche Strömung überschreitet, entsteht im Lippenkanal und danach eine sich auf dem Sieb fortsetzende zum entgegengesetzten Rand hin ausgerichtete Querströmung, deren Maximalwert an der Grenze des oben genannten Regelungsbereichs liegt, wobei sie davon bei Annäherung des anderen Randes der Lippenöffnung gleichmäßig auf Null abfällt. Wenn nun auch am anderen Rand des Siebes eine gleich große Steige rung der Stoffzufuhr erfolgt, entsteht eine entgegengesetzte, zur obengenannten symmetrische Querströmung. Die Querströmungen sind zu addieren, was zu dem Ergebnis führt, daß das Strömungsmaximum an beiden Rändern zur Mitte hin gerichtet ist und die Quergeschwindigkeit in der Masehinenmitte Null ist, wobei sich die gleich großen aber in verschiedener Richtung verlaufenden Geschwindigkeiten gegeneinander aufheben. Dementsprechend werden durch Messung des Papieres die Maximalwerte der in verschiedenen Richtungen verlaufenden Verschiebung der Orientierung an den Rändern und die Symmetrie der Orientierung in der Mitte der Bahn festgestellt. Die Kennkurve für die Verschiebung der Orientierung ist also eine schräge Gerade, die in der Bahnmitte die Nullebene schneidet. Wenn die Kennkurve der Orientierungsverschiebung aus diesem oder jenem Grund vor der erfindungsgemäßen Regelungskorrektur eine gleich große aber entgegengesetzte Neigung hatte, hat die Regelung der Erfindung die Verschiebung beseitigt. Bisher hätte die Korrektur einer in gleicher Richtung verlaufenden Neigung vorausgesetzt, daß beide Randströmungen anstelle der Erhöhung durch dieselbe Menge verringert worden wären.

Ein schiefes Verschiebungsprofil der Orientierung kann mit Hilfe der Erfindung somit immer korrigiert werden, entweder durch Erhöhung oder Verringerung der Strömung in den Randbereichen des Lippenkanals.

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Wird eine Randströmung erhöht und die entgegengesetzte Randströmung um dieselbe Menge verringert, verursachen beide Maßnahmen eine in gleicher Richtung erfolgende Querströmung am Sieb, und wenn deren Wirkungen addiert werden, ergibt sich eine konstante Quergeschwindigkeitskomponente über die Bahn. Wenn weiter aus irgendeinem Grund in der Bahn vor der Regelung eine konstante, aber entgegengesetzt gerichtete Geschwindigkeit auftrat, hat die Korrekturregelung der Erfindung die konstante Verschiebung der Orientierung aus dem Papier eliminiert. Zur Korrektur einer in entgegengesetzter Richtung gleichmäßig verschobenen Faserorientierung müßten die Richtungen der Strömungsänderungen innerhalb der Regelungsbereiche gewechselt werden.

Ein gleichmäßiges Verschiebungsprofil der Orientierung kann mit der Erfindung somit durch Änderung der Randströmungen des Stoffauflaufs in verschiedene Richtungen immer korrigiert werden.

Durch geeignete Kombination der im vorstehenden angeführten zwei Regelungsfunktionen kann die Kennkurve der Verschiebung der Orientierung sowohl um den Mittelpunkt gedreht als auch in Auf-; und Abwärtsrichtung versetzt werden und damit ist die Möglichkeit gegeben, den Verschiebungsfehler fast vollständig zu korrigieren, wenn er am Rand des Stoffauflaufs oder durch eine in dessen Nähe vorhandene fehlerhafte Strömung entstanden ist, wie dies in der Praxis oft vorkommt. Wenn sich die Fehlerquelle nicht am Rand befindet, wird eine vollständige Korrektur durch die erfindungsgemäße Korrekturregelung nicht erreicht. Wenn die Fehlerquelle

z. B. aus einer gleichmäßig schrägen Hauptströmungsgeschwindigkeit besteht, ist die Kurve der Verschiebung der Orientierung eine sich nach oben oder nach unten öffnende Parabel, deren Ordinaten an den Rändern Null sind. Ein in der Mitte der Bahn auftretender Maximalwert kann durch die obengenannte

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Regelung auf die Hälfte des ursprünglichen Wertes gesenkt werden, wobei an den Rändern eine gleich große, aber mit entgegengesetztem,Vorzeichen versehene Verschiebung entsteht. Der Maximal fehler konnte auf die Hälfte des ursprünglichen Wertes reduziert werden.

Die erforderliche Breite des in der Erfindung genutzten Regelungsbereichs ist davon abhängig, wie große Profilfehler zu korrigieren sind. Eine zu schmale Regelungszone bedeutet, daß die erforderliche Änderung der Strömungsgeschwindigkeit so groß wird, daß im Lippenkanal eine nachteilig große Geschwindigkeitsstufe entsteht.

Die Wirkung einer Störung dieser Art kann sich weiter in den Bereich der fertigen Bahn erstrecken und zum Beispiel im Flächengewichtsprofil deutlich werden. Andererseits besteht kein Grund, den Regelungsbereich in den Bereich des fertig geschnittenen Endproduktes auszudehnen, weil es im Regelungsbereich schwierig ist, alle vom Papier geforderten Eigenschafter, gleichzeitig zu beherrschen. In der Praxis' beträgt der Regelungsbereich ca. 20-100 mm an beiden Rändern.

Es ist offensichtlich, daß die bisher bekannten Lösungen die gestellten Forderungen aus zwei Gründen nicht erfüllen; die Randströmung wurde bei diesen nicht durch die an der Austrittskante des Turbulenzgenerators befindlichen Öffnungen in den Lippenkanal geführt, was wichtig ist, damit die Querströmungsbildung verhindert werden kann, und zweitens erstreckt sich der Wirkungsbereich der bekannten Lösungen nur auf die unmittelbare Nähe der Seitenwand und verringert infolge seiner Aufgabe nur die Randreibung und hat demzufolge ein bedeutend schmaleres Wirkungsfeld als die Lösung der vorliegenden Erfindung.

Beim Vergleich der Erfindung mit der bisher bekannten

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Lösung, bei der angestrebt wird, die Faserorientierungsverschiebung durch Wahl der Größe derjenigen Löcher der im Stoffauflauf an der Eintrittsseite von dessen Turbulenzgenerator befindlichen Gitterplatten, die sich in die Randzellen öffnen, zu minimieren, bietet die vorliegende Erfindung einen bedeutenden Vorteil. Dieser Vorteil wird dadurch erzielt, daß in der im vorstehenden genannten bekannten Lösung die Gitterplatte sogar ziemlich oft gewechselt werden mußte, um die richtige Randzellenströmung des Turbulenzgenerators zu finden. In der Erfindung lassen sich die richtigen Werte für die Strömungen der Randzellen durch Einstellung der Regelungsvent.ile der Umführungsströmungsrohre experimentell sehr schnell herausfinden. In einigen Fällen kann die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren auszuführende Kompensation der Faserorientierungsverschiebung automatisch ausgeführt werden, z. B. indem sie an die übrige Regelungsautomatik der Papiermaschine angeschlossen wird.

Im vorstehenden ist der physikalische Hintergrund der Erfindung und dessen Wirkungsweise beschrieben, und im folgenden werden unter Hinweis auf die Abbildungen der beigefügten Zeichnung einige Ausführungs- und Vorrichtungsbeispiele beschrieben, auf die die Erfindung jedoch nicht eng beschränkt ist.
25

Fig. 1 zeigt einen Stoffauflauf im Querschnitt, in den der Anteil des Verfahrens der Erfindung schematisch und zum Teil als Blockschema ergänzt wurde.
30

Fig. 2 zeigt den Turbulenzgenerator des Stoffauflaufs aus der in Fig. 1 mit A bezeichneten Richtung gesehen.

Fig. 3 verdeutlicht das Verfahren der Erfindung

schematisch als Draufsicht des Stoffauflaufs.

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Fig. 4 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfin

dung als in Masch inenricht un.g gelegten Vertikalschnitt vorn Bereich des Stoffauflauflippenteils der Papiermaschine.

Fig. 5 zeigt den horizontalen Schnitt TI-II von Fig. 4.

Fig. 6 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel als vertikalen Querschnitt im Bereich der erfindungs

gemäßen zusätzlichen Vorrichtung des Turbulenzgenerators .

Fig. 7 zeigt einen Horizontalschnitt vom Bereich der erfindungsgemäßen zusätzlichen Vorrichtung

des Turbulenzgenerators nach Fig. 6.

Anfangs wird die in Fig. 1 dargestellte an sich bekannte Konstruktion des Stoffauflaufs kurz beschrieben, soweit dies zum Verstehen der vorliegenden Erfindung und deren Hintergrundes erforderlich ist.

Der in Fig. 1 dargestellte Stoffauflauf speist einen" Stoffstrahl J auf das über die Brustwalze 10 laufende BiI-dungssieb 11. Der Lippenkanal 15 des Stoffauflaufs wird von der Oberwand des Unterlippenbalkens 12 und der Unterwand des Oberlippenbalkens 13 begrenzt. Der Oberlippenbalken wird von an sich bekannten Stellungsregelungsvorrichtungen 14 geregelt. Dem Lippenkanal 15 ist in Speiserichtung F der Stoffsuspension ein Turbulenzgenerator 16 vorgelagert, der aus einer in Fig. 2 genauer erkennbaren Zellenkonstruktion gebildet wird, an deren Austrittsseite sich Strömungsrohre von rechteckigem Querschnitt befinden, die in vertikaler Richtung zueinander stufenförmig angeordnet sind. Genannte Strömungsrohre beginnen an den Löchern der Gitterrost platte 17 mit

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runder Querschnittfläche und gehen zur Austrittsseite des Turbulenzgenerators (Fig. 2) hin in ihren rechteckigen Querschnitt über. Die Randzellen 26a und 26b, in die die erfindungsgemäßen zusätzlichen Stoff Speisungen F_a und Fb geleitet werden, sind im Querschnitt vieleckig, wie aus Fig. 2 er-. sichtlich ist. Zum Turbulenzgenerator 16 gehört in Speiserichtung der Stoffsuspension als erstes die Lochplatte 17» der e.ine Ausgleichskammer 18 vorangeht, über der sich ein die Druckpulsation der Stoffsuspension ausgleichender Luftbehälter 18a befindet.

Die Stoffsuspensionsströmung wird aus dem Verteiler durch die Verteilerrohre 19 in die genannte Ausgleichskammer 18 gespeist. In Fig. 3 ist die in den Verteiler 20 kommende Stoffsuspensionsströmung mit Pfeil F-^_n und die Umführungsströmung mit Pfeil F_ou^ bezeichnet. Von genannter Strömung ^Fin - F_OUfc zweigt die Stoffauflaufströmung F-] durch Rohrleitungen 19 ab.

Gemäß der ersten Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung werden von den beiden Enden des Verteilers 20 aus Umführungsströmungsrohre 22a und 22b an den Verteilerrohrleitungen 19 und der Ausgleichskammer 18 vorbei in die beiden Randzellen 16a und 16b des Turbulenzgenerators geführt. Die Umführungsströmungsrohre 22a, 24b gehen von in den Unterwänden des Verteilers 20 befindlichen Stutzen 21a, 21b aus, die in Richtung der Breite des Stoffauflaufs in dem Bereich seiner Seitenwände 27a, 27b liegen. Die Umführungsströmungsrohre 22a, 24a haben Regelungsventile 23a, 23b. Der Strömungswiderstand der Umf ührungsströmungsrohre 22a, 24a und 22b, 24b ist derart bemessen, daß die Umführungsströmungen F_a und Fb vorteilhaft durch die normale Druckdifferenz des Stoffauflaufs ohne Pumpen erzeugt werden, die jedoch in Spezialfallen eingesetzt werden können, um ausreichend große Strömungen F_a und Fb zu erzeugen. Die UmfUhrungsströmungs-

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rohre 2¹Ia, 2'lb öffnen sich '/.weckmäßig durch die in den ebenen Seitenwänden 28 der Randzellen 26a und 26b angebrachten öffnungen derart, daß die Umführungsströmungen gleichmäßig in die Randzellen 26a und 26b eintreten, deren Querschnitte aus Fig. 2 ersichtlich sind. Bei dieser vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind die Eintrittsseiten der Randzellen 26a und 26b, d. h. die an der Gitterrost platte 17 befindlichen Seiten völlig geschlossen , so daß die Randzellenströmungen F_a und Fb ausschließlich durch die Umführungsströmungsrohre 22a, 2'4a und 22b, 24b zustandegebracht werden können.

In einigen Spezialfallen kann die Erfindung jedoch auch derart ausgeführt werden, daß die Umführungsströmungen F_a und Fb mit den "normaler." Strömungen der Randzellen 26a und 26b verbunden werden, die durch die Löcher der Lochplatten 17 aus der. Ausgleichskammer 18 kommen. Der Strömungswiderstand der letztgenannten Löcher wird dabei bezüglich der Strömungswiderstände der ütnf ührungsströmungswege genügend groß bemessen, so daß ein genügend großer Regelungsbereich für die Umf ührungsströmungen F_a und Fb erzielt wird.

Die Randzellen 26a und 26b, in die die Umf ührungsspeisung nach Fig. 1 bis 3 geführt wird, erstrecken sich über die gesamte Höhe des Turbulenzgenerators 16, d. h. zwischen dessen Oberwand 30 und Unterwand 31. In bestimmten Anwendungsfällen kann die Umführungsspeisung niedriger ausgeführt sein. Die Randzelle 26a wird außer von den im vorstehenden genannten Wänden 30 und 31 auch von einer ebenen Vertikalwand 28 und einer gegenüberliegenden stufenförmigen Wand 29 begrenzt, die von der phasenverschobenen Stufung der übereinanderliegenden Strömungszellen des Turbulenzgenerators 16 bestimmt wird, die in an sich bekannter Weise zur Verhinderung von, Vertikalwelligkeit der Stoffsuspensionsströmung ausgeführt

BAD ORiGJjSJAL

Nach Fig. 1 bis 3 werden Mediumströmungen aus dem Verteiler 20, dem StoffspeLserohr oder dem UmfUhrungsrohr durch Stutzen 21a und 21b oder dergleichen in die Umfuhrungsrohre 22a entspr. 22b geleitet, in denen sich Regelungsventile 23a entspr. 23b befinden. Die Regelungsventile 23a können manuell bedienbar sein derart, daß die Menge und das gegenseitige Verhältnis der Umf ührungsstromungen F_a und Fb geregelt und undz. B. experimentell die Stellungen der Ventile 23a und 23b gesucht werden können, mit deren Hilfe die bestmögliche Kompensation der Faserorientierungsverschiebung erzielt werden können. Die durch die Ventile 23a und 23b oder andere ähnliche Vorrichtungen ausgeführte Regelung der Umführungsstromungen kann in bestimmtem Umfang mit einer Automatik verbunden werden, die in Fig. 1 durch die Blöcke 32 und 33 angedeutet ist. Block 32 stellt Vorrichtungen dar, mit denen die Faserorientierung der herzustellenden Bahn und deren Verschiebung sogar in On-line-Messung gemessen wird. Block 33 stellt seinerseits eine Regelungseinheit und einen Antriebsmotor dar, mit denen die Ventile 23a und 23b oder dergleichen geregelt werden.

Im folgenden wird unter Hinweis auf Fig. 4 bis 7 das zweite Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben.

Der Turbulenzgenerator 17 wird in der aus Fig. 4 bis 7 ersichtlichen Weise aus mehreren neben- und übereinander befindlichen rohrförmigen Strömungszellen 123 gebildet. Der Turbulenzgenerator 17 ist nach Fig. 4 zwischen den Wänden der Ausgleichskammer 120 in einer im Verbindungsbereich der Unterwände 112 und 119 des Stoffauflaufs befindlichen Rille 121 angeordnet. Der Turbulenzgenerator 17 kann zum Beispiel aus einem massiven Stück gefertigt sein, in das zur Erzeugung der Turbulenz mehrere neben- und übereinander befindliche Bohrungen eingearbeitet sind. Die Stoffsuspensionsströmung wird aus dem Verteiler des Stoffauf1 aufs durch Verteilerrohre

BAD ORIGlNAl:

(nicht dargestellt) in die Ausgleichskammer 120 geführt, aus der sie als Teilströmungen F durch die Kanäle 123 des Turbulenzgenerators 17 in den Lippenkanal 15 strömt. Die Größe der Lippenöffnung s läßt sich verändern, indem die Spaltleiste 115 verstellt und/oder der Oberlippenbalken 116 um sein Gelenk 117 gedreht wird, das 117 sich am oberen Körper 118 befindet.

Bei Verwirklichung der zweiten AusfUhrungsform der Erfindung sind zu beiden Seiten des Turbulenzgenerators 1-7 an beiden Vertikalwänden 125 des Stoffauflaufströmungskanals Randzellen 26 (Umführungsströmungskanäle) angeordnet, durch welche die Randströmungen Fq (Umführungsströmungen) von der Ausgleichskammer 120 am Turbulenzgenerator 17 vorbei in den Lippenkanal 15 strömen können. Beide Randströmungen Fq sind derart ausgeführt, daß sie zur Beherrschung der Faserorientierungsverschiebung nach den im vorstehenden beschriebenen Prinzipien regelbar sind.

In Fig. 4 bis 7 sind beide Randzellen 26 zur Regelung der Randströmungen Fq mit Strömungsquerschnittsregelvorrichtungen 130; 140 ausgerüstet. Diese Regelvorrichtungen 130 werden gemäß Fig. 4 und 5 aus mit Vertikalgelenken 132 an der öffnung 128 der Seitenwände 125 angebrachten Regelvorrichtungen I31 gebildet, die im Horizontalschnitt sektorförmig sind und eine ebene Innenfläche 133a und eine Außenfläche 130b von der Form eines Kreiszylinderstückes haben, die gegen die Dichtung 127 der öffnung 128 von Wand 125 gleitet. Die Regelstücke I31 sind derart angebracht, daß sie sich um ihr Vertikalgelenk 132 mit einer Stellschraube 135 schwenken lassen, die über einen Gelenkzapfen 136 mit dem Regelstück 131 verbunden ist. Die Stellschraube 135 hat eine Kurbel 137, mit der die manuelle Regelung ausgeführt wird. Die Stellschraube befindet sich in einem Gewindestück 138, die über einen Stutzarm 134 mit der Seitenwand 125 verbunden ist.

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Nach Fig. 6 und 7 werden die Regelvorrichtungen 140 aus einem Gleitstück 1*11 gebildet, das sich in der rechteckigen öffnung 128 befindet und von Dichtungen 127a, 127b und 129a, 129b umgeben ist. Die Gleitstücke 1*11, die an beiden entgegengesetzten Wänden 125 angeordnet sind, werden mit dem im vorstehenden beschriebenen Schraubenmechanismus 135 bis 138 zur Einstellung des Strömungsquerschnitts beider Randzellen 26 linear verschoben. Nach Fig. 4 bis 7 erstrecken sich die Randzellen 26 zweckmäßig über die gesamte Höhe des Strömungskanals 120.

In. Fig. 5 ist das Regelstück 131 in Innenlage 131* dargestellt, in welcher der Strömungsquerschnitt der Randzellen 26 wesentlich verringert ist, um die Randströmungen Fq zu drosseln. Dementsprechend ist für das Schubstück 141 in Fig. 7 eine Innenlage 141' dargestellt, in der die Randströmungen Fq gedrosselt werden.

Wie aus Fig. 4 bis 7 ersichtlich ist, sind die Strömungswiderstände der Randzellen 26 in ungedrosselter Lage wesentlich kleiner bemessen als der an dieser Stelle vorhandene Strömungswiderstand des Turbulenzgenerators 17 je Flächeneinheit des Stoffsuspensionsströmungskanals. Mit dieser Anordnung wird sichergestellt, daß die in ungedrosseltem Zustand durch die Randzellen 26 laufenden Randströmungen (Umführungsströmungen) Fo größere Geschwindigkeit haben als die durch die Kanäle 123 des Turbulenzgenerators 17 laufenden Strömungen F. Durch Regelung der Strömungsgeschwindigkeit der Randströmungen Fo mit Hilfe der Vorrichtungen 130, 140 nach Fig. 4 bis 7 wird die Verschiebung der Faserorientierung beherrscht.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann mit vielen verschiedenen von Fig. 4 bis 7 abweichenden Regelvorrichtungen für den Strömungsquerschnitt der Randzellen 26 oder entspre-

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chenden Drosselvorrichtungen für die Randströmungen Fq ausgeführt werden. Die erfindungsgemäßen Regelvorrichtungen
für die Randströmungen Fq können auch an eine Automatik angeschlossen werden, zu der Vorrichtungen gehören, mit denen die Faserorientierung der herzustellenden Bahn sogar in Online-Messung gemessen wird. Zu Regelvorrichtungen dieser Art können an sich bekannte Regelungseinheiten und Antriebsmotoren gehören, mit denen die Stellung der "Regelungsventile¹¹
130, 140 der Umf ührungsströmungen zur Beherrschung der Faserorient.ierungsversch.iebung der Bahn verändert wird.

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Claims

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1. Verfahren im Stoffauflauf einer Papiermaschine zur Beherrschung der Verschiebung der Faserorientierung in der Papierbahn, wobei in die beiden einander entgegengesetzten Randteile des Strömungskanals des Stoffauflaufs Mediuraströraungen geleitet werden, mit denen die Verschiebung der Faserorientierung beherrscht wird, dadurch gekennzeichnet, daß als genannte Mediumströmungen Stoffsuspensionsströmungen (F_a, Ft>; Fq) verwendet werden, die in Strömungsrichtung (F) des Stoffauflaufs in an dem dessen Lippenteil (15) vorgelagerten Turbulenzgenerator (16) befindliche Randzellen (26a, 26b; 26) geleitet werden, und daß die Größe der genannten Strömungen (F_a, Fb; Fq) und/oder deren gegenseitiges Verhältnis zur Beherrschung der Verschiebung der Faserorientierung geregelt wird, indem mit Hilfe genannter Strömungen (F_a, F5; Fq) eine in der Lippenströmung des Stoffauflaufs quer verlaufende, die Verschiebung der Faserorientierung kompensierende Strömungsgeschwindigkeit erzeugt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in dem Verfahren verwendeten Umführungsströmungen (^Fa> Fb) der Stoffsuspension aus dem Verteiler (20) der Papiermaschine.zugeführt werden.

Dresdner Bank (Manchen) Kto -V)Haat* nonterh= o,ni-7Mn~.h.ni Kir. one-men

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3· Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Umf ührungsströmungen (F_a, Fb) in Längsrichtung des Verteilers (20) im wesentlichen im Bereich der Randzellen (26a, 26b) des Turbulenzgenerators (16) oder außerhalb von diesen entnommen werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet,, daß die genannten Umführungsströmungen (F_a, Fb) mit in den Umführungsströmungsrohren (22a, 24a und 22b, 24b) angebrachten Regelventilen (23a, 23b) oder dergleichen geregelt werden .

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß genannte Regelventile (23a, 23b) manuell und/oder mit Regelvorrichtungen (32, 33) gesteuert werden, die selbständig arbeiten oder in geeigneter Weise geschaltet mit dem übrigen Regelsystem der Papiermaschine verbunden sind.

6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch geker.nzeichnet, daß der Einflußbereich der genannten Umführungsströmungen (F_a, Fb) von der Vertikalwand (27a, 27b) des Lippenkanals (15) beginnend zum Mittelteil der Lippenströmung hin bis zu den Randbereichen der Strömung über eine Breite (L) ausgedehnt wird, die in der Größenordnung 20-100 mm liegt.

7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die aus den Randzellen (26a, 26b) des Turbulenzgenerators (16) in die Randbereiche des Lippenkanals (15) fließenden Strömungen vollständig aus den genannten regelbaren UmfÜhrungsströmungen (F_a, Fb) gebildet werden.

8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die aus den Randzellen (26a, 26b) des Turbulenzgenerators (16) in die Randbereiche des Lippenteils (15)

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strömenden Strömungsmittelkomponenten im allgemeinen aus genannten Umführungsströmungen (F_a, Fb) und aus den "normalerweise" durch genannte Randzellen (26a, 26b) laufenden Strömungen gebildet werden, deren Größe z. B. durch Bemessung der im Bereich der Randzellen (26a, 26b) der Lochscheibe (17) befindlichen Strömur.gsöff nur.gen in geeigneter Weise bemessen wird .

9· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Beherrschung der Verschiebung der Faserorientierung die GröRe genannter Randströmungen (Fg) reguliert wird, indem die Strömungsquerschnittsfläche der genannten Randzellen (26) mit Hilfe von speziellen Vorrichtungen (130; 140) geregelt wird (Fig. 4 bis 7).
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10. Verfahren nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Randzellen (26) derart ausgeführt werden, daß sie sich im wesentlichen über die ganze Höhe des Ströraungskanals (120, 15) des Stoffauflaufs erstrecken.

11. Verfahren nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der ungedrosselte Strömungswiderstand der genannten Randzellen (26) wesentlich kleiner bemessen wird als. der Strömungswiderstand des zwischen den Strömungszellen befindlichen Turbulenzgenerators (17, 23) oder einer ähnlichen Drosselungsstelle je Flächeneinheit des Strömungskanals des Stoffauflaufs.

12. Regelvorrichtung zur Ausführung des Verfahrens

nach Anspruch 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß genannte Vorrichtung (130; 140) aus einem an den in beiden Vertikalseitenwänden (125) des Stoffauflaufs befindlichen Öffnungen (.128), Rillen, Vertiefungen oder dergleichen angebrachten Regelungsstück (131; 141) besteht, dessen Innenseite (133a; 143a) die Außenseite genannter Randzellen (26) begrenzt, daß

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genannte Regelungsstücke (131; 141) zur Regelung der genannten Randströraungen (Fq) der Randzellen (26) zwecks Beherrschung der Verschiebung der Faserorientierung über Antriebsvorrichtungen (134, 135, 136, 137, 138) und/oder Antriebs- ' motoren in ihrer Lage verstellbar ausgeführt sind (Fig. 4 bis 7).

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß genannte Regelungsvorrichtung aus einem an beiden Vertikalseitenwänden (125) des Stoffauflaufs mit Vertikalgelenken (132) schwenkbar gelagerten Ventilstück (131) gebildet wird, das mit Stellungsregelungsvorrichtungen (135, 136, 137, 138) verbunden ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch I3, dadurch gekennzeichnet, daß genanntes Ventilstück (13I) im wesentlichen sektorförmig ist und das Ventilstück (131) mit seiner schmaleren Kante an der Kante der Öffnung (128) der Vertikalseitenwände (125) des Stoffauflaufs angebracht ist, daß genanntes Ventilstück (131) eine kreiszylinderförmige Vertikalwand (130b) hat, die entlang der mit Dichtung (127) versehenen Vertikalwand der genannten Öffnung (128) gleitet und daß genanntes Ventilstück (131) eine im wesentlichen ebene Innenseite (133a) hat, die bei geöffneter Stellung der Regelvorrichtung

(130) und ungedrosselten Randströmungen (Fq) in der Ebene der Innenfläche der Vertikalseitenwand (125) des Stoffauflaufs liegt.

15. Regelvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelvorrichtung (140) aus an den in beiden Vertikalseitenwänden (125) des Strömungskanals des Stoffauflaufe der Papiermaschine befindlichen Öffnungen (128) oder dergleichen angebrachten beweglichen Schubstücken (141) besteht, die sich zur Drosselung der Randzellen (26) mit Antriebsvorrichtungen (135, 137, 138) linear verschieben lassen (Fig. 6, 7).

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16. Regelvorrichtung nach Anspruch 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelvorrichtung im Bereich des
Turbulenzgenerators (17, 123) des Stoffauflaufs der Papiermaschine an dessen beiden Stirnseiten angebracht ist und daß der genannte Turbulenzgenerator (17, 123) in an sich bekannter Weise zwischen der Ausgleichskammer (120) und dem Lippenkanal (15) des Stoffauflaufs angeordnet ist.