DE4409415C5

DE4409415C5 - Dosiervorrichtung für einen Stoffauflauf einer Papiermaschine

Info

Publication number: DE4409415C5
Application number: DE4409415A
Authority: DE
Inventors: Klaus Lehleiter; Rudolf Münch
Original assignee: Voith Sulzer Papiermaschinen GmbH
Current assignee: Voith Sulzer Papiermaschinen GmbH
Priority date: 1994-03-18
Filing date: 1994-03-18
Publication date: 2005-02-17
Anticipated expiration: 2014-03-19
Also published as: US5900121A; FI112260B; DE59503965D1; JPH0835189A; FI951267A0; DE4409415C2; DE4409415A1; ATE172507T1; EP0674042B1; EP0674042A1; FI951267A; CA2144922A1

Abstract

Dosiervorrichtung (5) zum Zugeben oder Abführen von Fluiden in einen bzw. aus einem Stoffauflauf (1) einer Papiermaschine mit mindestens einer Kammer (6) zur Aufnahme des Fluids, mit mindestens zwei mit Abstand in Querrichtung des Stoffauflaufes angeordneten Öffnungen, die jeweils mit wenigstens einem Raum des Stoffauflaufes verbunden sind, in dem im Betrieb Papierstoffsuspension fließt, wobei die mindestens eine Kammer (6) zur Dosierung des zugegebenen oder abgegebenen Fluids jeweils mehrere Dosieröffnungen (9) enthält, die mit einstellbaren Drosselvorrichtungen (4) ausgestattet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die einstellbaren Drosselvorrichtungen (4) entweder
a) eine drehbare Dichtscheibe (13) aufweisen, deren Außenkontur radial unsymmetrisch zur Drehachse ist, und die bezüglich einer Dosieröffnung (9) so angeordnet ist, daß beim Drehen der unbedeckte Teil dieser Öffnung (9) verändert wird oder
b) eine drehbare Dichtscheibe (13') mit einer zur Drehachse exzentrischen Öffnung (16) aufweisen, die bezüglich der zugehörigen Dosieröffnung (9) so angeordnet ist, daß beim Drehen der unbedeckte Teil...

Description

Die Erfindung betrifft eine Dosiervorrichtung für einen Stoffauflauf gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bekanntlich werden Stoffaufläufe verwendet, um bei einer Papiermaschine einen Suspensionsstrahl zu erzeugen, der anschließend auf dem Papiermaschinensieb entwässert wird. Hierzu wird eine große Menge von Stoffsuspension durch den Stoffauflauf hindurchgeführt. Es ist auch bekannt, daß in vielen Fällen durch lokale Zugabe von weiterer Flüssigkeit, insbesondere Zugabe von Wasser oder Abfuhr der Stoffsuspension, Möglichkeiten bestehen, um – quer über den Stoffauflauf betrachtet – an einzelnen Zonen Veränderungen der Zusammensetzung oder Strömungen der Stoffsuspension vorzunehmen. Dadurch kann die Qualität des erzeugten Blattes lokal verbessert und geregelt werden. Die DE 29 12 152 A1 zeigt einen Stoffauflauf herkömmlicher Art, der eine Dosiervorrichtung aufweist, mit einer Vielzahl von Zugabestellen, die jeweils mit einem Dosierventil versehen sind.

Die genannten Regelmöglichkeiten sind um so wirksamer, je mehr Stellen zur Zugabe oder Abfuhr eines Fluids vorhanden sind, bezogen auf die Arbeitsbreite des Stoffauflaufes. Es müssen daher eine Vielzahl von z.B. solchen Schläuchen und Ventilen vorhanden und montiert sein, was teuer ist und die Maschine störanfälliger und unübersichtlich macht.

Aus der DE 36 39 823 A1 ist schließlich ein Stoffauflauf gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt. Hierbei ist ein maschinenbreiter, düsenartiger Auslaufkanal vorgesehen, der durch zwei maschinenbreite, zueinander konvergierende Stromführungswände begrenzt ist. An deren stromabwärtigem Ende befindet sich ein maschinenbreiter Austrittsspalt für den Stoffstrom. Diesem ist eine Einrichtung zur Einstellung des Flächengewichts-Querprofils der in der Papiermaschine erzeugten Papierbahn zugeordnet. Die Einrichtung besteht aus mehreren, über die Maschinenbreite aufeinanderfolgend am stromabwärtigen Ende wenigstens einer der Stromführungswände angeordneten Düsen. Diese sind zum voneinander unabhängig gesteuerten, kontinuierlichen Ausstoß von Verdünnungswasser gegen den Stoffstrom bestimmt, wodurch die Stoffdichte der Papierbahn geregelt wird. Hierbei wird das Verdünnungswasser aus einem sich über die Maschinenbreite erstreckenden Verteilrohr über eine Vielzahl von nebeneinander angeordneten Magnetventilen, die mit einem kegelförmigen Ventilsitz versehen sind, über Austrittsdüsen in den Stoffstrom eingespeist.

Ein Nachteil der bekannten Anordnung besteht darin, daß die Ventile mit Kegelsitz keine ausreichend feinfühlige Dosierung gestatten, um das Flächengewichtsquerprofil an die jeweiligen Gegebenheiten sehr feinfühlig anpassen zu können.

Die Aufgabe der Erfindung besteht demnach darin, einen Stoffauflauf der eingangs genannten Art derart zu verbessern, daß eine besonders feinfühlige Einstellung des Flächengewichts-Querprofils ermöglicht wird.

Diese Aufgabe wird durch einen Stoffauflauf mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Die nachfolgenden Unteransprüche beschreiben vorteilhafte Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes.

Vorteilhafterweise erfolgt die Zugabe oder der Abzug des Fluids statt durch Einzelleitungen über Kammern, für die ein einziger Anschluß pro Kammer zur Verbindung des Stoffauflaufes mit den externen medienführenden Leitungen genügt. Die Hauptanwendung der Erfindung dürfte die Zugabe von einem Fluid mit von der Stoffsuspension abweichender Stoffdichte sein, welches über den gesamten Bereich des Stoffauflaufes von gleicher Qualität ist. Gemeint ist, daß zwar die Menge des zugegebenen Fluids je nach Zugabeort unterschiedlich, die Zusammensetzung des Fluids aber gleich ist. In solchen Fällen genügt eine einzige Kammer für die gesamte Breite.

Als Beispiel wäre die Einstellung des Massenquerprofils oder der Faserorientierung zu nennen, bei der geregelt und über die Breite unterschiedlich dosiert Verdünnungswasser zugegeben wird. Auch wenn die Abfuhr eines Teils der im Stoffauflauf geführten Suspension angestrebt wird, ist in der Regel eine einzige Kammer ausreichend.

Denkbar sind auch, in Stromrichtung gesehen, mehrere Kammern anzubringen, um unterschiedliche Qualitäten zugeben zu können.

In der Regel werden die Betätigungsvorrichtungen für die Drosselvorrichtungen außerhalb der Kammer und gut zugänglich angebracht sein. Sie können manuell oder motorisch verstellbar sein. Zur Kontrolle der Funktion der Dosiervorrichtung ist eine durchsichtige Wandung hilfreich, zumal das Fluid in vielen Fällen klares Wasser ist.

Die Erfindung und ihre Vorteile werden erläutert anhand von Zeichnungen. Dabei zeigen
1 eine erfindungsgemäße Dosiervorrichtung in Ansicht von oben;
2 spezielle Leitungen für das Fluid;
3 eine Ausführungsform der Drosselvorrichtung;
4a, 4b Details einer Drosselvorrichtung;
5 Details einer anderen Drosselvorrichtung.
In 1 erkennt man den Teil eines Papiermaschinen-Stoffauflaufes 1, hier mit mehreren, senkrecht zur Strahlebene angeordneten Strömungskanälen 2. Versorgt wird der Stoffauflauf durch einen Verteilerraum 3, aus den zur Papiererzeugung gedachte Suspension in die Strömungskanäle 2 einfließen kann. Auf den Stoffauflauf ist die Dosiervorrichtung 5 gemäß 3 aufgesetzt. Sie besteht im wesentlichen aus der Kammer 6 und den Drosselvorrichtungen 4. Eine jede Drosselvorrichtung läßt sich hier durch eine entsprechend zugeordnete Betätigungsvorrichtung 8 einstellen. Auf diese Weise kann durch die Dosieröffnungen 9 das in der Kammer 6 geführte Fluid in der gewünschten Menge zugeführt werden, bzw. Suspension aus dem Stoffauflauf dosiert abgeführt werden. Man erkennt auch, daß – ausgehend von der Dosieröffnung 9 – eine Leitung 10, die im wesentlichen senkrecht zur Strahlebene steht, eine Verbindung schafft zu den Strömungskanälen 2.
Es ist ohne weiteres denkbar, die erfindungsgemäße Dosiervorrichtung an einem Stoffauflauf anzubringen, indem die Stoffsuspension, anders als hier gezeigt, geführt wird, also insbesondere nicht in Stufendiffusor-Strömungskanälen. Für die Vorteile, die sich aus der erfindungsgemäßen Dosiervorrichtung ergeben, spielt das keine entscheidende Rolle. Es kann ein Ein- oder auch Mehrschichtstoffauflauf sein.
Die 1 zeigt die Dosiervorrichtung in der Ansicht von oben mit Kammer 6, Betätigungsvorrichtungen 8 (nur einige gezeichnet) für die Drosselvorrichtung sowie einem Anschlußstück 11, das an der Kammer 6 angebracht ist, um entweder Fluid zuzuführen (Pfeil 12) oder Suspension abführen zu können (Pfeil 12'). Dadurch, daß nebeneinander liegende Dosieröffnungen versetzt angeordnet sind, können die Betätigungsvorrichtungen 8 ebenfalls versetzt sein, wodurch sie leichter montierbar und besser zugänglich sind, auch wenn die Dosierstellen dicht zusammen liegen sollen. Selbstverständlich ist es auch möglich, die Dosieröffnungen 9 unversetzt, also in einer Reihe, anzubringen. Es könnten dann auch lediglich die Betätigungsvorrichtungn 8 und Drosselvorrichtungen 4 schräg gestellt und versetzt sein.
In 1 sind die Strömungskanäle 2 gestrichelt eingezeichnet, ferner ist die Leitung 10 mit ihren Verbindungen zu quer daneben liegenden Strömungskanälen angedeutet. Exemplarisch wird gezeigt, daß die Leitung 10 eine Reihe von übereinander liegenden Strömungskanälen anschließen kann oder auch beidseitig zwei solche Reihen. Letztgenannte Variante ist besonders bei feiner Unterteilung des Stoffauflaufes in viele nebeneinander liegende Strömungskanäle sinnvoll.
Wie 2 zeigt, können bei entsprechenden Einbauverhältnissen die Leitungen 10 als Bohrungen in einem die Strömungskanäle 2 aufnehmenden Block 15 ausgeführt sein, die die Kanäle 2 direkt anschneiden und so sehr einfach die Verbindungen herstellen.
In 3 ist als schematische Seitenansicht die Drosselvorrichtung mit einer drehbaren unsymmetrischen Dichtscheibe 13' gezeigt, deren Funktion in den 4a und 4b erklärt ist. Solche Ausführungsformen haben den Vorteil, daß die Betätigung der Drosselvorrichtung 4 durch eine Drehbewegung ermöglicht wird, was für Stellmotore eine Verbilligung gegenüber einer Schubbewegung darstellt.
Man kann sehr feinfühlig drosseln, wenn die Dichtscheibe 13', wie in 4a und 4b gezeigt, eine exzentrisch zum Drehpunkt eingebrachte Öffnung 16 aufweist. Infolge der Drehung der Scheibe wird die Dosieröffnung 9 mehr oder weniger bedeckt. Es kann auch günstig sein, unabhängig von der Einstellung in jedem Fall eine Restfläche geöffnet zu halten, weil ein ständiger Fluidstrom die Verstopfungsgefahr in den Leitungen wesentlich reduziert. 4a zeigt eine solche Stellung, 4b die maximale Öffnung.
Die 5 zeigt eine ähnliche spezielle Form der Drosselvorrichtung, bei der die Dosieröffnung z.B. ein Langloch 9 ist und die Drosselvorrichtung eine drehbare Dichtscheibe 13 aufweist, deren Außenkontur radial unsymmetrisch zur Drehachse ist, so daß beim Drehen die freie Öffnung des Langlochs 9 geändert werden kann.

Claims

Dosiervorrichtung (5) zum Zugeben oder Abführen von Fluiden in einen bzw. aus einem Stoffauflauf (1) einer Papiermaschine mit mindestens einer Kammer (6) zur Aufnahme des Fluids, mit mindestens zwei mit Abstand in Querrichtung des Stoffauflaufes angeordneten Öffnungen, die jeweils mit wenigstens einem Raum des Stoffauflaufes verbunden sind, in dem im Betrieb Papierstoffsuspension fließt, wobei die mindestens eine Kammer (6) zur Dosierung des zugegebenen oder abgegebenen Fluids jeweils mehrere Dosieröffnungen (9) enthält, die mit einstellbaren Drosselvorrichtungen (4) ausgestattet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die einstellbaren Drosselvorrichtungen (4) entweder a) eine drehbare Dichtscheibe (13) aufweisen, deren Außenkontur radial unsymmetrisch zur Drehachse ist, und die bezüglich einer Dosieröffnung (9) so angeordnet ist, daß beim Drehen der unbedeckte Teil dieser Öffnung (9) verändert wird oder b) eine drehbare Dichtscheibe (13') mit einer zur Drehachse exzentrischen Öffnung (16) aufweisen, die bezüglich der zugehörigen Dosieröffnung (9) so angeordnet ist, daß beim Drehen der unbedeckte Teil dieser Öffnung (9) verändert wird.
Dosiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Kammer (6) über die gesamte Breite des Stoffauflaufs (1) erstreckt und eine Vielzahl von Dosieröffnungen (9) enthält.
Dosiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie mehrere gegeneinander abgeteilte Kammern (6) zur Aufnahme des Fluides aufweist, die, über die Breite des Stoffauflaufes (1) gesehen, nebeneinander liegen.
Dosiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie mehrere gegeneinander abgeteilte Kammern (6) zur Aufnahme des Fluides aufweist, die, über die Länge des Stoffauflaufes (1) gesehen, hintereinander liegen.
Dosiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb einer Kammer nebeneinander liegende Dosieröffnungen (9) und zumindest Teile der jeweils dazugehörigen Drosselvorrichtungen (4), in Strömungsrichtung betrachtet, versetzt angeordnet sind.
Dosiervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ansteuerbare Stellmotoren zur Betätigung mindestens je einer Drosselvorrichtung (4) angebracht sind.
Dosiervorrichtung (5) nach einem der vorstehenden Ansprüche für einen Stoffauflauf (1), der mehrere senkrecht zur Strahlebene angeordnete, sich in Strömungsrichtung erstreckende Strömungskanäle (2) für die Papierstoffsuspension aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen den Dosieröffnungen (9) und dem wenigstens einen Raum des Stoffauflaufs, in dem im Betrieb Papierstoffsuspension fließt, eine Leitung (10) ist, die quer zur Strahlebene verläuft und mit bestimmten Strömungskanälen (2) verbunden ist.
Dosiervorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung (10) zwischen zwei Reihen von senkrecht zueinander angeordneten Strömungskanälen (2) verläuft und mit zumindest einem Teil von diesen verbunden ist.
Dosiervorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung (10) als Bohrung in einem die Strömungskanäle (2) aufnehmenden Block (15) ausgeführt ist, derart, daß sie Strömungskanäle (2) so anschneidet, daß dadurch eine gewünschte fluidleitende Verbindung hergestellt wird.
Dosiervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (6) eine durchsichtige Begrenzungswand aufweist, die die Sicht auf die Drosselvorrichtungen (4) ermöglicht.