DE4435860A1

DE4435860A1 - Stoffauflauf zur Erzeugung einer mehrschichtigen Papierbahn

Info

Publication number: DE4435860A1
Application number: DE4435860A
Authority: DE
Inventors: Ulrich Begemann; Hans-Peter Dr Sollinger
Original assignee: JM Voith GmbH
Current assignee: JM Voith GmbH
Priority date: 1994-10-07
Filing date: 1994-10-07
Publication date: 1995-03-09
Anticipated expiration: 2014-10-08
Also published as: US5688374A; DE4435860C2

Description

Die Erfindung betrifft eine Kombination aus einem Stoffauflauf und einer Verteileinrichtung zur Erzeugung einer mehrschichtigen Papierbahn.

Ein mehrschichtiger Stoffauflauf ist beispielsweise aus DE 40 29 545 A1 bekannt. Er dient bei voneinander unabhängiger Beschickung der einzelnen Düsenräume mit Stoffsuspension zur Herstellung einer mehrschichtigen Papierbahn. Zwischen den einzelnen Düsenräumen des Mehrschichten-Stoffauflaufes sind schwenkbare über die Maschinenbreite verlaufende Lamellen angebracht, die ein frühzeitiges Vermischen der unterschiedlichen Stoffsuspensionsströme verhindern. Bekannte derartige Stoffaufläufe werden derzeit mit fest am Stoffauflauf angeordneten Verteilern ausgestattet, wodurch sehr kostenintensive Verbindungen, sogenannte Kompensatoren zwischen den zuführenden Stoffsuspensionsleitungen des konstanten Teils und den Verteilern eingesetzt werden müssen. Aufgabe dieser Kompensatoren ist es, Relativbewegungen zwischen dem Stoffauflauf und dem konstanten Teil bei Schwenkbewegungen des Stoffauflaufes zum Zwecke der Strahlauftrittspunkt- und Strahlwinkelveränderung zu ermöglichen. Im Falle eines Dreischichten-Stoffauflaufes mit Flächengewichtsquerprofil- Beeinflussung durch Stoffdichteänderung sind vier Kompensatoren notwendig, die wegen ihres räumlichen Abstandes zueinander und zum Drehpunkt des Stoffauflaufes wesentlich größere Relativbewegungen auszugleichen hätten als dies bei einem konventionellen einschichtigen Stoffauflauf mit nur einem Kompensator und einem Drehpunkt in der Nähe der Kompensatorachse der Fall wäre. Diese Kompensatoren sind sehr aufwendig konstruiert, um sicherzustellen, daß bei unterschiedlichen Betriebsbedingungen, z. B. Druck, Temperatur, Durchsätzen und Stoffauflaufpositionen, keine Querschnittsänderungen stattfinden. Kurzzeitige Querschnittversänderungen führen zu Pulsationen, dauerhafte Querschnittsveränderungen haben einen negativen Einfluß auf die räumliche Ausbildung der Strömung zur Folge. Eine weitere wichtige Anforderung an Kompensatoren beim Einsatz in der Papierindustrie ist eine Konstruktion, die die Bildung von Ablagerungen und das Festsetzen von Fasern ausschließt.

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Mehrschichten- Stoffauflauf darzustellen, der einerseits preisgünstig herzustellen, d. h. im wesentlichen auf den Einsatz teurer Kompensatoren verzichtet, wodurch auch die Verschmutzungsproblematik, d. h. die Faserwischbildungsproblematik, die immer bei derartigen Verbindungen erzeugt wird, sich wesentlich reduziert.

Die Aufgabe der Erfindung wird durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Demgemäß wird ein erfindungsgemäßer Stoffauflauf, insbesondere die Verbindung zwischen Stoffauflauf und Verteiler, mit Hilfe von flexiblen Leitungen gemäß den Ausführungen der Ansprüche durchgeführt.

Besondere Vorteile der Erfindung sind:

- leichte Bauweise und infolgedessen eine Resonanzfrequenz, die über dem üblichen angeregten Frequenzspektrum liegt sowie eine Reduktion der Herstellungskosten aufgrund des verringerten Materialeinsatzes;
- mechanische Entkopplung zwischen Stoffauflauf und Verteilsystem, dadurch
- - starke Reduktion der Übertragung mechanischer Schwingungen vom Rohrsystem des konstanten Teils auf den Stoffauflauf;
- freie Beweglichkeit des Stoffauflaufes unter reduziertem Kraftaufwand;
- Vermeidung von Kompensatoren mit
- - Reduktion der Kosten,
- - Reduktion der Faserwischbildung

Die Erfindung ist anhand der Figur beschrieben. Diese zeigt in Seitenansicht einen Stoffauflauf zum Erzeugen einer Faserstoffbahn mit drei Schichten. Demgemäß sind drei Verteiler vorgesehen. Die Verteiler weisen jeweils ein quer zur Maschinenrichtung angeordnetes Hauptrohr 1, 2, 3 auf, ferner eine Vielzahl von hiervon abzweigenden Verteilerrohren 1.1, 1.2 und 1.3. Die Verteilerrohre liegen jeweils in einer Ebene. Sie erstrecken sich im wesentlichen über die gesamte Breite der Papiermaschine. Sie bestehen im vorliegenden Falle aus flexiblem Material. Die Suspensionsströme aus den Verteilerrohren 1.1, 2.2 und 3.3 münden in einen Auslaufkanal 4 des Stoffauflaufes. Auslaufkanal 4 ist hier nur sehr schematisch gezeigt. Der Mündung des Auslaufkanales 4 ist ein Mikroturbulenzeinsatz vorgeschaltet, im allgemeinen aus einem Bündel von zueinander parallel und in Strömungsrichtung angeordneten Rohren geringen Durchmessers gebildet. Der Mikroturbulenzeinsatz ist hier nicht dargestellt.

Bei der Einrichtung zum Erzeugen der Mittellage erkennt man ferner ein weiteres Hauptrohr 2.3, das ebenfalls quer zur Maschinenrichtung angeordnet ist, jedoch einen kleineren Durchmesser als Hauptrohr 2 aufweist. An Hauptrohr 2.3 schließt sich wiederum eine Vielzahl von Verteilerrohren 2.4 an, die in die Verteilerrohre 2.2 einmünden. Dieses Hauptrohr 2.3 kleineren Durchmessers sowie die Verteilerrohre 2.4 dienen dem Zuführen von Verdünnungswasser (oder einem Suspensionsstrom geringer Konzentration). Man erkennt ferner ein Ventil 2.5, das jeweils jedem einzelnen Verteilerrohr 2.4 zugeordnet ist. Mit Hauptrohr 2.3, den Verteilerrohren 2.4 und den Ventilen 2.5 ist es möglich, durch entsprechendes Zudosieren in den Verteilerrohren 2.2 jeweils Sektionsströme zu erzeugen, die gewünschte Werte bezüglich Faserorientierung und Konzentration aufweisen.

Was bei den Organen für die Mittelschicht möglich ist, läßt sich natürlich auch bei den Organen für die beiden äußeren Schichten verwirklichen. Jedoch ist dies nicht zwingend notwendig.

Bei der gesamten hier dargestellten Einrichtung ist es besonders vorteilhaft, dafür zu sorgen, daß die Verteilerrohre 1.1, 2.2 und 3.3 vom nachfolgenden Formationsteil abkoppelbar gemacht werden. Der Formationsteil ist jener Teil, der den erwähnten Turbulenzeinsatz sowie den Auslaufkanal enthält. Außerdem ist es zweckmäßig, den genannten Formationsteil verschwenkbar zu machen, um den Winkel, unter welchem der Strahl aus dem Auslaufkanal austritt, zu variieren.

Claims

1. Kombination aus einem Stoffauflauf und einer Verteileinrichtung zur Herstellung eines mehrschichtigen Papiers mit folgenden Merkmalen:

1.1 es sind für alle Schichten Vorrichtungen zum Verteilen der Stoffsuspension vorgesehen;
1.2 es sind für mindestens eine Schicht zwei Verteiler vorgesehen, die jeweils Stoffsuspension unterschiedlicher Konzentration führen;
1.3 der jeweils ein Turbulenzerzeuger folgt;
1.4 der wiederum in einen maschinenbreiten Auslaufspalt mündet;
1.5 es sind für alle Schichten außer der unter 1.2 genannten flexible Leitungen als flüssigkeitsführende Verbindungen zwischen Verteiler und Stoffauflauf vorgesehen;
1.6 es sind eine Vielzahl von Mischeinrichtungen zum Zusammenführen von Stoffsuspensionsströmen unterschiedlicher Zusammensetzung vorgesehen;
1.7 der Stoffauflauf ist beweglich aufgehängt, während
1.8 die Verteileinrichtungen fest mit der Tragkonstruktion der Papiermaschine verbunden sind.

2. Kombination gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischeinrichtung aus einer Vielzahl von Dreiwege-Kammern zum Zusammenführen von Stoffsuspensionströmungen aus Verteilern für die unter

1.2 genannte Schicht mit jeweils zwei Eingängen und einem Ausgang vorgesehen sind, mit:
2.1 jeweils die eine Sorte gleicher Eingänge mit einem der Verteiler verbunden sind;
2.2 die andere Sorte gleicher Eingänge mit dem anderen Verteiler verbunden sind, und
2.3 der jeweils einen Sorte des Eingangs eine Stelleinheit zum Einstellen einer Strömungsmenge zugeordnet ist, wobei
2.4 die Ausgänge der Dreiwege-Kammern über eine Vielzahl von Leitungen mit dem Stoffauflauf verbunden sind.

3. Kombination gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dreiwege-Kammern so ausgeführt sind, daß unabhängig vom Mischungsverhältnis der zugeführten Stoffsuspensionsströme der Gesamtsuspensionsstrom einer Dreiwege-Kammer durch den Ausgang der Dreiwege- Kammer konstant bleibt.

4. Kombination gemäß einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß

4.1 die Leitungen zwischen Verteiler und Stoffauflauf je Schicht gleich lang sind und
4.2 je Schicht gleichen Querschnitt aufweisen.

5. Stoffauflauf gemäß einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens in einer Schicht die Summe der Querschnitte der Austrittsöffnungen der zuführenden Leitungen größer ist als der 0,4fache Wert des Querschnittes der ersten Kammer im Bereich der Suspensionszuführung.

6. Stoffauflauf gemäß einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung mindestens einer Schicht im Anschlußbereich an die erste Kammer einen zumindest annähernd rechteckigen Querschnitt aufweisen.

7. Kombination gemäß einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß je Schicht des Stoffauflaufes eine erste maschinenbreite Kammer vorgesehen ist, in die die Stoffsuspension aus dem Verteiler eingeleitet wird und von dort aus dem Turbulenzerzeuger zugeführt wird.

8. Kombination gemäß einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß die Eintrittsquerschnitte der Verbindungsleitungen kleiner als deren Austrittsquerschnitte sind.