DK150160B - Indloebskasse til en papirfremstillingsmaskine - Google Patents

Description

i 150160 o

Opfindelsen angår en indløbskasse til en papirfremstillingsmaskine og af den i den indleverede del af krav 1 angivne art.

Ved fremstilling af papir presses pulpen eller rå-5 materialet under tryk gennem et fordelingskammer, hvorfra det gennem et antal rør føres til et turbulenskammer, ind i et opdæmningskammer og ud gennem en opdæmningsåbning i en mængde på mellem ca. 400 og 2500 liter/min./m bredde af åbningen. Opdæmningsåbningen har en bredde svarende til 10 bredden af papirbanen, der skal dannes. Råmaterialet indeholder sædvanligvis 0,6% til 2% faste fibre, og med mindre faststofindholdet er jævnt dispergeret i råmaterialet, når det forlader opdæmningsåbningerne, kan der forekomme variationer i udgangsvægten af papirbanen i maskinens tvær-15 retning.

Turbulenskammeret udgør en kritisk del af indløbs- . kassen. Råmaterialet bliver udsat for et pludseligt trykfald, når det træder ind i turbulenskammeret og sommetider også ved at støde imod en skærmplade for fremkaldelse af en 20 grundig blanding af råmaterialet som følge af den frembragte turbulens.

Det har ikke desto mindre vist sig, at der stadig forekommer variationer af udgangsvægten i maskinens tværretning. Vidnesbyrd herom er især synlige, når 25 papiret vikles i ruller ved enden af papirfremstillings maskinen, idet der ses bølger i den opviklede rulles aksiale retning. Omhyggelig analyse af vægtprofilet i tværretningen i færdige baner har vist, at fremtrædende vægtstriber optræder med 'mellemrum, der har forbindelse 30 med mellemrummene mellem rørene, der forbinder fordelingskammeret med turbulenskammeret.

Ved opfindelsen er der tilvejebragt en indløbskasse til en papirfremstillingsmaskine som ophæver den nævnte ulempe. Indløbskassen er af den art, som har et ae turbulenskammer med en bund, en topvæg og to sidevægge, et udløb forneden ved en af sidevæggene nær bunden

O

150160 2 og i forbindelse med et opdæmningskammer, der strækker sig parallelt med bunden, og et antal indløbsrør, som forbinder turbulenskammeret med et fordelingskammer, hvilke indløbsrør står i forbindelse med to rækker åbninger i turbu-5 lenskammerets topvæg og med deres akser er rettet mod bunden, og det for opfindelsen ejendommelige er, at turbulenskammeret har et første afbøjningsorgan, der krydser akserne for rørene i en første række åbninger og sammen med topvæggen danner en divergerende passage i retning 10 mod den anden række åbninger, og som ender i en yderkant udenfor akserne for rørene ved den anden række åbninger, hvorhos et andet afbøjningsorgan strækker sig fra den anden sidevæg på tværs af akseretningen for rørene ved den anden række åbninger, hvilket andet afbøjningsorgan 15 har en øverste overflade, der sammen med i det mindste en del af den underste overflade på det første afbøjningsorgan danner konvergerende strømningspassage.

En strøm af råmateriale strømmer ud fra den første række åbninger og afbøjes af det første afbøjningsorgan 20 mod en strøm af råmateriale, som kommer fra den anden række åbninger. I forbindelse med den pludselige ekspansion af råmaterialet, der forlader rørene, blandes råmaterialet intimt og strømmer så gennem den konvergerende passage, som er dannet mellem det første og det andet afbøjningsorgan, 25 inden materialet strømmer ind i opdæmningskammeret.

Yderkanten af det første afbøjningsorgan ligger ved en egnet udførelsesform mellem 10 og 30 mm under kammerets topvæg. Denne dimension er en funktion af vinklen mellem det første afbøjningsorgans øvre overflade og top-30 væggen i turbulenskammeret og dermed af retningen af den afbøjede strøm af råmateriale fra den første række rør hen mod strømmen af råmateriale fra den anden række rør.

Den minimale dimension af den konvergerende passage mellem den nederste overflade af det første afbøjnings-35 organ og den øverste overflade af det andet afbøjningsorgan er fortrinsvis mellem 5 og 15 mm. Denne dimension har vist sig at være vigtig for at fremkalde påvirkning af strømmen af råmaterialerne fra turbulenskammeret til opdæmningskammeret.

O

150160 3

Den maksimale dimension af den konvergerende passage er fortrinsvis mellem 10 mm og 30 mm.

Den øverste overflade af det andet afbøjningsorgan kan hælde mod den første række åbninger over den del, som 5 flugter med akseretningen af rørene i den anden række åbninger. Ved denne konstruktion afbøjes strømmen af råmateriale fra den anden række rør direkte mod strømmen af råmateriale fra den første række rør. Alternativt kan den øvre overflade af det andet afbøjningsorgan hælde 10 bort fra den første række åbninger i det mindste over den del, som ligger ud for akseretningen af rørene i den anden række åbninger. I denne konstruktion kan strømmen af råmateriale fra den anden række rør ved hjælp af det andet afbøjningsorgan afbøjes hen mod sidevæggen af 15 turbulenskammeret og derfra tilbage på tværs af denne strøm hen mod strømmen fra den første række rør.

Den nederste overflade af det første afbøjningsorgan kan strække sig fra yderkanten af den øvre overflade af sidevæggen nær den første række åbninger. Den konvergerende 20 passage, som er dannet mellem de respektive dele af den nederste overflade på det første afbøjningsorgan og den øverste overflade på det andet afbøjningsorgan, strækker sig så i retning bort fra topvæggen af turbulenskammeret.

Alternativt kan det første afbøjningsorgan være 25 udformet med en slagflade, der strækker sig fra yderkanten af den øvre overflade og ligger i det mindste delvis ind over området for udstrømning fra rørene i den anden række åbninger, idet den nederste overflade strækker sig fra slagfladen til sidevæggen nærmest den første 30 række åbninger. Slagfladen søger at rette strømmen fra den anden række åbninger hen mod sidevæggen nærmest den anden række åbninger for at forbedre sammenblandingen af strømmene fra de to rækker åbninger. Den nederste overflade af det første afbøjningsorgan og den øverste 35 overflade af det andet afbøjningsorgan kan være anbragt således, at den konvergerende strømningspassage forløber o 150160 4 i hovedsagen i opadgående retning bort fra bunden af turbulenskammeret. Det antages, at dette bidrager til en forøget blanding af råmaterialet ved lavere strømningshastighed ved at reducere den af tyngdekraften 5 fremkaldte strømning af råmateriale gennem den konvergerende passage.

Der kan også findes en anden konvergerende strømningspassage mellem den nederste overflade af det andet afbøjningsorgan og bunden af turbulenskammeret 10 med henblik på yderligere at skabe betingelser for effektiv blanding af råmaterialet.

De to rækker indløbsrør fødes fortrinsvis fra et fordelingskammer, som tilspidser i retning bort fra indløbet for materiale til dette.

15 I det følgende beskrives nogle udførelsesformer for indløbskassen ifølge opfindelsen under henvisning til tegningens skematiske figurer, af hvilke 'L ~ fig. 1 viser et tværsnit i en udførelsesform for indløbskassen ifølge opfindelsen set fra siden, 20 fig. 2 et planbillede af indløbskassen i fig. 1 set i retning af pilen II i fig. 1, fig. 3 et snit gennem en anden udførelsesform for indløbskassen ifølge opfindelsen set fra siden, fig. 4 et diagram, der viser variationer i udgangs-25 vægten i en færdig papbane, og fig. 5 set fra siden et snit gennem endnu en udførelsesform for indløbskassen ifølge opfindelsen.

I fig. 1 og 2 er vist et papirfremstillingsbånd 1, der bevæger sig i retning af pilen A nedenunder en 30 indløbskasse. Råmaterialet, der består af en suspension af fibre i vand, fødes under tryk til den ene ende af et fordelingskammer 2, som fra indløbet 3 for råmaterialet tilspidses i maskinens bredderetning.

Et overløb 4 er tilvejebragt ved den smalleste 35 ende af fordelingskammeret.

O

150160 5

Et antal indløbsrør strækker sig fra fordelingskammeret i to rækker 5 og 6 nedad til et eksplosionskammer 7, der afgrasnses af en bund 8, en topvæg 9, og to sidevægge 10 og 11. Rækkerne 5 og 6 af indløbsrør står i forbindelse 5 med to rækker åbninger 12 henholdsvis 13 i turbulenskammeret topvæg.

Et udløb 14 fra turbulenskammeret er anbragt forneden ved sidevæggen 11 nær bunden. Udløbet 14 står i forbindelse med et opdæmningskammer 15, der ender i en opdæmningsåbning 10 16, hvorfra råmaterialet som et bredt bånd løber ud på papirfremstillingsbåndet 1.

I turbulenskammeret er anbragt et første afbøjningsorgan 17 med en øverste overflade 18 og en nederste overflade 19, hvilke overflader er skråtstillede i forhold 15 til hinanden.

Den øverste overflade 18 strækker sig hen under rækken af åbninger 12 på tværs af akseretningen for rækken af rør 5 og ender i en yderkant 20. Den øverste overflade 18 danner sammen med turbulenskammerets topvæg 20 en divergerende passage 21, hvor afstanden mellem topvæggen og overfladen har en maksimal dimension B ved. .yderkanten 20. Den øverste overflade 18 strækker sig ikke på tværs hen forbi akseretningen for rækken 6 af rør, som er i forbindelse med den anden række åbninger 13.

25 Den nederste overflade 19 af afbøjningsorganet 17 strækker sig fra yderkanten 20 til sidevæggen 10 i turbulenskammeret.

Et andet afbøjningsorgan 22 med en øverste overflade 23 strækker sig fra sidevæggen 11 under 30 åbningerne 13 for den anden række 6 af rør og krydser akseretningen for disse rør. Den øverste overflade 23 danner sammen med den nederste overflade 19 på det første afbøjningsorgan en konvergerende passage 24 som mellem overfladerne har en maksimal dimension C og en minimal 35 dimension D. Den del af den øvre overflade 23, som ligger ud for akseretningen for rørene 6, hælder mod den første o 150160 6 række åbninger 12.

Under drift pumpes råmateriale ind i kammeret 2 og passerer gennem rørrækkerne 5 og 6, og en lille mængde strømmer gennem overløbet 4, som sammen med den tilspidsende 5 form af fordelingskammeret medvirker til at opretholde ens strømme af råmateriale i alle rørene. Råmaterialet træder ind i turbulenskammeret 7 gennem åbninqerne 12 og 13 i topvæggen 9 og udsættes for en hurtig ekspansion, der bevirker blanding af materialet. Strømmen fra den 10 første rørrække 5 støder mod den øverste overflade af det første afbøjningsorgan 17, og strømmen af råmateriale fra den anden rørrække 6 støder mod den øverste overflade af det andet afbøjningsorgan 22.

Efter at have stødt mod afbøjningsorganerne afbøjes 15 de to strømme af råmateriale mod hinanden og strømmer gennem den konvergerende passage 24 og gennem udløbet 14 ind i opdæmningskammeret og gennem opdæmningsåbningerne 16 ud på båndet 1.

I fig. 3 er vist en indløbskasse svarende til 20 den i fig. 1 og 2 viste men med en modificeret form for det andet afbøjningsorgan 25. I denne udførelsesform har det andet afbøjningsorgan en øverste overflade 23a, som sammen med den nederste overflade 19 på det første afbøjningsorgan danner en konvergerende passage 24 ligesom 25 i fig. 1, men den del 26 af den øverste overflade, som krydser akseretningen for rørrækken 6, hælder bort fra den første rørrække 5. Afbøjningsorganet 25 har også en nederste overflade 27, som er parallel med planet gennem turbulenskammerets bund 8.

30 Strømmen af råmateriale fra den anden rørrække 6 rammer mod den øverste overflade 26 af det andet afbøjnings-organ og afbøjes mod sidevæggen 11 og tilbage på tværs af strømmen af råmateriale fra rørrækken 6 og blander sig med strømmen fra rørrækken 5. Råmaterialet 35 strømmer så gennem den konvergerende passage 24 og ud gennem opdæmningsåbningen, som beskrevet foran.

160160 7

O

I fig. 5 er vist en indløbskasse, hvor det første afbøjningsorgan igen har en øverste overflade 18, der afsluttes i en yderkant 20. Pra yderkanten 20 strækker en slagflade 28 sig delvis ind over området for 5 udstrømning fra rørene 6, som er forbundet med den anden række åbninger 13. Den nederste overflade 19 af det første afbøjningsorgan strækker sig fra slagfladen 28 til sidevæggen 10 nærmest den første række åbninger 12.

Et andet afbøjningsorgan 29, som strækker sig fra 10 sidevæggen 11, har en øverste overflade 30, som krydser akseretningen for rørene i rækken 6, og som skråner i retning, bort fra den første række åbninger. En del af den øverste overflade 30 danner sammen med den nederste overflade 19 på det første afbøjningsorgan en konverge-15 rende strømningspassage 24, der forløber i hovedsagen i opadgående retning bort fra bunden 8.

Det andet afbøjningsorgan har en nederste overflade 27, som sammen med bunden 8 danner en anden konvergerende passage 31 i retning mod opdæmningskammeret.

20 I hver af de beskrevne udførelsesformer ligger visse ens dimensioner fortrinsvis indenfor særlige værdier for at frembringe blanding af råmaterialet med henblik på at formindske vægtvariationer i papirbanen fra indløbskassen. Dimensionen B mellem yderkanten af den øverste 25 overflade på det første afbøjningsorgan og topvæggen i turbulenskammeret bør ligge mellem 10 og 30 mm, fortrinsvis mellem 12 og 25 mm. Den minimale dimension D af den konvergerende strømningspassage bør være mellem 5 og 15 mm, fortrinsvis 9 mm, og den maksimale dimension C af den 30 konvergerende strømningspassage bør være mellem 10 og 30 mm, fortrinsvis mellem 18 og 25 mm.

Der er blevet udført forsøg, hvor der anvendtes indløbskasser som vistifig. 1 og 5 til fremstilling af en papirbane, hvor disse papirbaner blev sammenlignet med pa-35 pirbaner fremstillet ved anvendelse af en indløbskasse 150160 0 8 uden de beskrevne skærmplader eller afbøjningsorganer men med en fleksibel deleplade forløbende fra topvæggen i turbulenskammeret mod opdæmningskammeret i hovedsagen som beskrevet i beskrivelsen til britisk patent nr.

5 1.595.559. Der blev også udført forsøg med apparater, hvor bundvæggen i indløbskassen og undersiden af opdæmningskammeret var udført af transparent plastmateriale, således at strømmen af råmateriale gennem kamrene kunne iagttages.

10 Ved anvendelse af forsøgsapparatet blev ydelsen af indløbskasser ifølge opfindelsen bestemt, før maskinforsøg blev udført. To forsøgs-indløbskasser som vist i fig. 1 blev fremstillet, og i den ene af dem var dimensionerne B, C og D henholdsvis 27 mm, 18 mm og 15 9 mm, og i den anden indløbskasse var dimensionerne hen holdsvis 15 mm, 25 mm og 9 mm.

Endnu en forsøgs-indløbskasse som vist i fig. 3 blev bygget med dimensionerne B, C og D på henholdsvis 15 mm, 18 mm og 12 mm.

20 Der blev også fremstillet en forsøgs-indløbskasse som vist i fig. 5, i hvilken dimensionerne B, C og D var henholdsvis 12 mm, 16 mm og 9 mm.

Råmateriale med en konsistens på mellem 0,6 og 2% blev ført gennem indløbskassen med hastigheder på 25 mellen 480 og 200 liter/minut pr. meter bredde af indløbskassen. Visuel undersøgelse af det strømmende råmateriale ved iagttagelse gennem de gennemsigtige vægge viste ingen varig stribedannelse i sammenligning med en kasse uden skærmplader, hvilket viser pulp-30 fibrene var mere jævnt fordelt over hele materialet og blev udsendt mere jævnt fordelt over hele bredden af opdæmningsåbningen uden nogen cycliske variationer med tilknytning til afstanden mellem rørene 5 og 6.

Pap blev fremstillet under anvendelse af en 35 indløbskasse uden afbøjningsorganerne ifølge opfindelsen, og pappet blev undersøgt for variationer i udgangsvægt i maskinens tværretning. Den samlede vægtvariation, der

O

150160 9 er resultatet af en tysk undersøgelse, er vist i fig. 4. En omhyggelig analyse af disse samlede vægtvariationer blev udført for at identificere og udskille de vægtvariationer, som optræder med intervaller, der 5 har tilknytning til afstande mellem rørene 5 og 6, og disse variationer viste sig at optræde med intervaller X svarende til afstanden mellem naborørene i hver række, dvs. det dobbelte af afstanden mellem rørene, hvor de kommer ud fra fordelingskammeret. Denne undersøgelse 10 understøttede den visuelle undersøgelse med forsøgsappa-ratet.

Der blev udført forsøg, hvor man anvendte forsøgs--indløbskasser som vist i fig. 1 og 5, bortset fra at dimensionen B i den første indløbskasse i fig. 1 15 var 25 mm i stedet for 27 mm.

Hver af de fremstillede baner blev undersøgt og gennemsnitlige procentvise vægtvariationer fra top til top over 45 prøver som vist i fig. 4 fremkom ved adskillelige forskellige strømningshastigheder. Det 20 viste sig at den første indløbskasse ifølge fig. 1 viste en generel reduktion på 51% i vægtvariationer ved mellemrum, der havde tilknytning til·.-mellemrummene mellem rørene 5 og 6. Den anden indløbskasse ifølge fig. 1 viste en 40% reduktion, og indløbskassen i fig. 5 25 viste en gennemsnitsreduktion på 50%, idet reduktionen blev mest markant ved lavere strømningshastigheder.

Forsøgsresultaterne bekræftede den vurdering, der var fremkommet ved de visuelle undersøgelser af strømmene i forsøgskasserne.

30 Selv om opfindelsen i det foregående er beskrevet i forbindelse med råmateriale til et papirfremstillingsbånd, vil det forstås, at en indløbskasse ifølge opfindelsen kan anvendes ved in eller flere stationer i en papir- eller papfremstillingsmaskine, 35 hvor båndet, når det passerer forbi under opdæmnings- åbningen allerede kan have en delvis formet materialebane.

Claims (5)

150180 ίο o Patentkrav.

1. Indløbskasse til en papirfremstillingsmaskine og med et turbulenskammer (7) med en bund (8), en topvæg (9) og to sidevægge (10, 11) et udløb (14) forneden ved den ene 5 af sidevæggene nær bunden og i forbindelse med et opdæmnings-kammer (15), der strækker sig parallelt med bunden, og med et antal indløbsrør (5,6), der forbinder turbulenskammeret til et fordelingskammer (2), hvilke indløbsrør står i forbindelse med to rækker åbninger (12,13) i turbulenskamme-10 rets topvæg (9) og med deres akser er rettet mod bunden (8), kendetegnet ved, at turbulenskaromeret har et første afbøjningsorgan (17), der krydser akserne for rørene i en første række åbninger (12)> og sammen med topvæggen (9) danner en divergerende passage i retning mod den anden række 15 åbninger (13), og som ender i en yderkant (20) udenfor akserne for rørene (6) ved den anden række åbninger (13), hvorhos et andet afbøjningsorgan (22) strækker sig fra den anden sidevæg (11) på tværs af akseretningen for rørene ved den anden række åbninger (13), hvilket andet afbøjningsorgan har 20 en øverste overflade (23), der sammen med i det mindste en del af den underste overflade (19) på det første afbøjningsorgan (17) danner en konvergerende strømningspassage.

2. Indløbskasse ifølge krav 1, kendetegnet ved, at yderkanten (20) af det første afbøjningsorgan (17) 25 ligger mellem 10 og 30 mm under topvæggen (9) i kammeret (7).

3. Indløbskasse ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at den minimale dimension i den konvergerende passage mellem den underste overflade (19) af det 30 første afbøjningsorgan (17) og den øverste overflade (23) af det andet afbøjningsorgan (22) er mellem 5 og 15 mm.

4. Indløbskasse ifølge krav 3, kendetegnet ved, at den maksimale dimension i den konvergerende passage er mellem 10 mm og 30 mm.

5. Indløbskasse ifølge ethvert af de foregående krav, kendetegnet ved, at den øverste overflade (23) af