DE4108168C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Stoffauflauf für eine Papier­ maschine gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1. Ein solcher Stoffauflauf ist aus DE 35 38 466 A1 bekannt geworden.

Der Stoffauflauf einer Papiermaschine hat die Aufgabe, die Stoffsuspension maschinenbreit zu verteilen und auf das laufende Sieb zu bringen.

Die Gleichmäßigkeit hinsichtlich Geschwindigkeit, Stoffmasse, Dicke und Richtung des Stoffstrahls über die Breite der Papiermaschine ist entscheidend für die Qualität der Papierbahn.

Das Niveau zahlreicher, für die Weiterverarbeitung not­ wendiger Qualitätsmerkmale des Papieres ist vom Verhält­ nis der Stoffstrahlgeschwindigkeit zu der Siebgeschwindig­ keit (Auslaufverhältnis) und vom Geschwindigkeitsprofil (Querrichtung) im Strömungskanal zwischen dem Verteilrohr und der Auslaufdüse abhängig. Dies sind vor allem die Faserorientierung, die Verteilung des Festigkeits­ potentials des Papieres zwischen Maschinenlängs- und -querrichtung und die Formation.

Bei der letztgenannten Eigenschaft ist die Abhängigkeit vom Auslaufverhältnis und vom Geschwindigkeitsprofil weniger ausgeprägt als bei den Festigkeitseigenschaften der Formation und der Faserorientierung.

Die hier vorliegende Erfindung geht von jener Art von Stoffauflauf aus, bei welcher eine Veränderung des Volumenstromes der Stoffsuspension durch Veränderung der Breite des Stoffauflaufes im Diffusorbereich erzielt wird.

Bei dem bekannten Stoffauflauf sind die Schieber im Rand­ bereich des Diffusors derart gestaltet, daß sie an den maschinenbreiten Wänden, die das Diffusorbündel auf seinen Breitseiten abdecken, anliegen und an deren Innenflächen beim Verschieben gleiten. Ihre innenliegenden, d. h. dem Diffusorbündel zugewandten Begrenzungsflächen, bilden jeweils einen Teil der Umfangsflächen der an den Schmal­ seiten liegenden Diffusorrohre. Werden die Schieber im Sinne einer Verringerung der Diffusorbreite verschoben, so werden hierdurch die an den Rändern liegenden Diffusor­ rohre verengt.

Der Nachteil dieses vorbekannten Stoffauflaufes besteht vor allem darin, daß zwischen den Schiebern und den die Breitseiten bildenden Begrenzungswänden enge Spalte ent­ stehen, die bekanntlich zu Stoffanlagerungen führen können.

Im einzelnen hat dies die Folge, daß der betreffende Schieber im Laufe der Zeit nicht mehr leichtgängig ver­ stellbar ist, und daß sich die Stoffansammlungen von Zeit zu Zeit lösen, auf das Sieb gelangen, und zu Qualitäts­ minderungen des Papiers oder zu Bahnabrissen führen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Stoffauf­ lauf der eingangs beschriebenen Art derart zu gestalten, daß der Volumenstrom der durch den Stoffauflauf hindurch­ gesetzten Stoffsuspension in den Randbereichen wirksam verändert werden kann, daß aber der Schiebermechanismus auch noch über längere Zeitdauer hinweg einwandfrei arbeitet, und daß die Gefahr von Stoffansammlungen vermieden wird.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 gelöst.

Die Erfindung ist anhand der Zeichnung näher erläutert. Darin ist im einzelnen folgendes dargestellt:

Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch einen Teil eines Stoffauflaufes

Fig. 2 zeigt einen Längsschnitt gemäß der Schnittlinie II-II in Fig. 1.

Die Fig. 3 und 4 zeigen Querschnitte, jeweils durch Stoffaufläufe gemäß weiterer Ausführungsformen der Erfindung;

die Fig. 5 und 6 zeigen Längsschnitte durch Stoffauf­ läufe, ebenfalls jeweils gemäß weiterer Ausführungsformen.

Die Fig. 7 zeigt in perspektivischer Darstellung eine Draufsicht auf eine Lochplatte sowie auf einige Diffusor­ rohre.

Zunächst soll auf die Fig. 1 und 2 eingegangen werden. Dieser Stoffauflauf weist eine obere und eine untere Begrenzungswand 1, 2 auf (Breitwände). Beide Wände erstrecken sich über die gesamte Maschinenbreite. Sie sind an den Seiten durch Randwände 3 miteinander verbunden, von denen nur eine erkennbar ist.

Der Stoffauflauf weist eine Vielzahl von Kanälen auf, die sich in Strömungsrichtung der Stoffsuspension erstrecken - siehe Pfeil 4. Der einzelne Kanal umfaßt - in Strömungs­ richtung gesehen - die folgenden Elemente: ein Einlaufrohr 5, ein Mittelrohr 6 sowie ein Diffusorrohr 7. Man erkennt ferner eine Lochplatte 8, die als Zuganker dient, um die beiden Breitwände 1 und 2 entgegen dem hohen Innendruck der Stoffsuspension zusammenzuhalten, des gleichen eine Lochplatte 9. Der Diffusor umfaßt ein Bündel von Diffusor­ rohren, die in der Ebene 10 kreisrunden Querschnitt auf­ weisen, jedoch in der Ebene 11 Sechseckquerschnitt. An die Diffusorrohre 7 schließt sich ein düsenartiger Auslauf­ kanal 12 an.

In jedem Randbereich - hier nur ein einziger dargestellt - ist ein Schieber 13 vorgesehen, der von einer Schieber­ stange 14 und einem nicht gezeigten Antrieb in Achs­ richtung der Schieberstange 14 betätigbar ist. Der Schieber 13 befindet sich - axial gesehen - im Bereich des Diffusors. Der Diffusor ist, wie aus Fig. 2 erkennbar, zwischen den Ebenen 10 und 11 gelegen.

Gemäß der Erfindung ist der Diffusor von geringerer Breite als Maschinenbreite. Die Diffusorrohre 7 erstrecken sich nämlich in Breitenrichtung gesehen nur über einen Teil der Maschinenbreite, so daß zwischen den jeweils äußeren Diffusorrohr und der betreffenden Randwand 3 ein freier Randraum 15 verbleibt. Dieser freie Randraum ist somit auf der einen Seite durch die Innenfläche der Randwand 3 begrenzt, aber auf der Seite gegen den Diffusor hin durch ein Begrenzungsblech 16.

Gemäß der Erfindung ist der Schieber 13 derart gestaltet, daß seine Höhe A geringer als die lichte Weite B zwischen den beiden Breitwänden 1 und 2 ist. Ferner ist der Schieber 13 derart angeordnet, daß er in den freien Rand­ raum 15 eintaucht und dabei beidseits von Stoffsuspension umspült ist. Man erkennt dies aus Fig. 1.

Durch diese Merkmale wird die Funktion des Schiebers in keiner Weise beeinträchtigt. Er kann somit den Volumen­ strom wirksam drosseln. Gleichzeitig werden jedoch enge Spalte zwischen den aneinander gleitenden Flächen von Schieber 13 und den Breitwänden 1, 2 vermieden, so daß sich auch kein Stoff anhängen kann.

Im Unterschied zu dem Stoffauflauf gemäß der Fig. 1 und 2 ist der Schieber gemäß Fig. 3 auf seiner dem Diffusor zugewandten Seite entsprechend der Gestalt der Diffusor­ rohre im Bereich der Ebene 11 ausgebildet, und demgemäß im vorliegenden Falle der Sechseckform angepaßt.

Bei dem Schieber gemäß Fig. 4 haben die Diffusorrohre im Bereich der Ebene 11 einen rechteckigen Querschnitt. Auch andere Querschnittsformen wären denkbar, beispielsweise ein quadratischer Querschnitt.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 5 ist die in Strömungs­ richtung gemessene Länge C des Schiebers 13 nur gering­ fügig kleiner als die Länge D des Diffusors. Gerade in einem solchen Falle kann es vorteilhaft sein, wenn der Schieber im Bereich der Ebene 10 die gezackte Form gemäß Fig. 3 hat, jedoch im Bereich der Ebene 11 die gradlinige Form gemäß Fig. 4.

Eine etwas andere Ausführungsform ist jene gemäß Fig. 6, bei welcher der Schieber als Klappe gestaltet ist, die an ihrem stromaufwärtigen Ende gelenkig befestigt ist, so daß sie mit ihrem stromabwärtigen Ende in Richtung des Doppelpfeiles willkürlich verschwenkbar ist.

Bei dem Stoffauflauf gemäß der Fig. 1 und 2 sind die Einlaufrohre 5 und die Mittelrohre 6 im Randbereich derart gestaltet, daß die Drosselwirkung dort geringer ist als bei den übrigen Rohren 5 und 6. Dies läßt sich dadurch erreichen, daß die Durchmesser dieser im Randbereich befindlichen Rohre größer sind, und/oder daß die Einlauf­ kanten größer sind. Dies ist besonders günstig in jenem Falle, in welchem die lichte Kanalweite des düsenartigen Auslaufkanales 12 gleich der lichten Kanalweite im Bereich der Anström-Lochplatte 8 ist.

Für die Randzonenbeeinflussung kann es aber auch günstig sein, die lichte Kanalweite an der Anström-Lochplatte 8 größer als diejenige des düsenartigen Auslaufkanales 12 zu machen. Dies ermöglicht eine Steigerung des auf die Stoff­ auflauf-Breite bezogenen Volumenstromes in der Randzone. Hierdurch wird der schädliche Einfluß der Randreibung verringert.

Die Randzonenbreite kann eine halbe Rohrteilung oder ein Vielfaches davon betragen. Die Betätigung des Schiebers bzw. der Klappe läßt sich mit Hilfe von Schrauben, Keilen, Exzentern, Hydraulikzylindern oder sonstigen Antrieben bewirken.

Wie in Fig. 7 gestellt, weist ein Begrenzungsblech 16 im Bereich der Diffusorenaustrittsebene 11 - in einem zur Strömungsrichtung senkrechten Schnitt gesehen - ein Profil auf, das gleich dem Profil der Begrenzungswände der Diffusoren ist. Dieses Begrenzungsblech 16 erstreckt sich - in Strömungsrichtung gesehen - von der Austrittsebene 10 aus der Lochplatte bis zur Austrittsebene 11 der Diffusor­ rohre. Wie man sieht, liegen die Diffusorrohre in der Ebene 11 lückenlos aneinander.

Claims (7)

1. Stoffauflauf für eine Papiermaschine mit den folgenden Merkmalen:

• a) Es ist eine Vielzahl von zueinander parallelen Kanälen vorgesehen;
• b) der einzelne Kanal ist jeweils aus hintereinander geschalteten Rohren gebildet;
• c) die in Strömungsrichtung gesehen letzten Rohre bilden einen Diffusor und weisen Austrittskanten auf, die aneinandergrenzen und ein Strömungsgitter bilden;
• d) das den Diffusor bildende Rohrbündel (Diffusor­ bündel) ist auf seinen Breitseiten von maschinen­ breiten Wänden (Breitwänden) begrenzt;
• e) dem Diffusor ist ein düsenartiger Auslaufkanal nachgeschaltet, der von den Breitwänden sowie von im Bereich der Ränder befindlichen Randwänden begrenzt ist;
• f) an den beiden Schmalseiten des Diffusorbündels ist je ein Schieber vorgesehen, der im Sinne einer Verringerung der Breite des Diffusorbündels verschiebbar ist,
• g) Die Diffusorrohre (7) erstrecken sich nur über einen Teil der Maschinenbreite, so daß zwischen dem jeweils äußeren Diffusorrohr und der be­ treffenden Randwand (1) ein freier Randraum (15) verbleibt;
  gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:
• h) die Höhe des einzelnen Schiebers (13) ist geringer als die lichte Weite zwischen den beiden Breitwänden (1, 2);
• i) die Schieber (13) sind derart angeordnet, daß sie in den freien Randraum (15) eintauchen und dabei beidseits von Stoffsuspension umspült sind.

2. Stoffauflauf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der einzelne Schieber (13) zwischen der Einlauf­ ebene (10) und der Auslaufebene (11) des Diffusors angeordnet ist.

3. Stoffauflauf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der einzelne Schieber (13) wenigstens über eine der beiden Ebenen (10, 11) hinausragt.

4. Stoffauflauf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber in axialer Richtung wenigstens annähernd mit der Länge der Diffusorrohre zusammen­ fällt.

5. Stoffauflauf nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der einzelne Schieber als Klappe ausgebildet ist, die stromaufwärts gelenkig befestigt und stromabwärts in den freien Randraum (15) ein­ schwenkbar ist.

6. Stoffauflauf nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem freien Randraum (15) und den Diffusorrohren (7) ein Begrenzungsblech (16) vorgesehen ist.

7. Stoffauflauf nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Begrenzungsblech (16) im Bereich der Diffusor­ austrittsebene (11) - in einem zur Strömungsrichtung Senkrechtschnitt gesehen - ein Profil aufweist, das gleich dem Profil der Begrenzungswände der Diffusoren ist und sich parallel zur Strömungsrichtung bis zur Ebene (10) zurück erstreckt.