EP0674042A1 - Dosiervorrichtung für einen Stoffauflauf einer Papiermaschine - Google Patents

Dosiervorrichtung für einen Stoffauflauf einer Papiermaschine Download PDF

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EP0674042A1
EP0674042A1 EP95102672A EP95102672A EP0674042A1 EP 0674042 A1 EP0674042 A1 EP 0674042A1 EP 95102672 A EP95102672 A EP 95102672A EP 95102672 A EP95102672 A EP 95102672A EP 0674042 A1 EP0674042 A1 EP 0674042A1
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EP
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dosing device
headbox
metering
fluid
throttle
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Rudolf Münch
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Voith Patent GmbH
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Voith Sulzer Papiermaschinen GmbH
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    • Y10S162/00—Paper making and fiber liberation
    • Y10S162/12—Seasoning

Definitions

  • headboxes are used to generate a suspension jet in a paper machine, which is then dewatered on the paper machine screen. For this purpose, a large amount of stock suspension is passed through the headbox. It is also known that in many cases there is the possibility, through the local addition of further liquid, in particular addition of water or removal of the stock suspension, of carrying out changes in the composition or flow in the stock suspension in individual zones, viewed across the headbox. As a result, the quality of the sheet produced can be improved and regulated locally.
  • control options are all the more effective the more points are available for adding or removing a fluid, based on the working width of the headbox.
  • a variety of e.g. Hoses and valves must be available and installed, which is expensive and makes the machine more susceptible to faults and confusing. The problem of considerable effort arises in order to achieve a high quality of the sheet produced.
  • the object of the present invention is to accomplish the locally adjustable addition or removal of a fluid at different points in the headbox with less effort than before and, if necessary, to enable the greatest possible number of such addition or removal points.
  • a single connection per chamber is sufficient to connect the headbox with the external media-carrying lines.
  • the main application of the invention is likely to be the addition of a fluid with a consistency different from the stock suspension, which is of the same quality over the entire area of the headbox. What is meant is that although the amount of fluid added varies depending on the point of addition, the composition of the fluid is the same. In such cases, a single chamber is sufficient for the entire width.
  • An example would be the setting of the mass cross profile or the fiber orientation, in which dilution water is added in a controlled manner and in different doses across the width. Even if the removal of part of the suspension in the headbox is aimed for, a single chamber is usually sufficient.
  • the actuating devices for the throttle devices will be installed outside the chamber and in an easily accessible manner. They can be adjusted manually or by motor. To check the function of the dosing device, a transparent wall is helpful, especially since the fluid is clear water in many cases.
  • the metering device according to the invention can be a single or multi-layer headbox.
  • FIG. 2 shows the metering device in a view from above, again with chamber 6, actuating devices 8 (only a few shown) for the throttle device and a connector 11 which is attached to chamber 6 in order to either supply fluid (arrow 12) or suspension to be able to dissipate (arrow 12 ').
  • actuating devices 8 Due to the fact that metering openings located next to one another are arranged offset (9 or 9 'in Figure 1), the actuating devices 8 can also be offset, which makes them easier to assemble and more accessible, even if the metering points are to be close together.
  • the flow channels 2 are shown in dashed lines in FIG. 2, and the line 10 with its connections to flow channels lying transversely next to it are indicated. It is shown by way of example that the line 10 can connect a row of flow channels lying one above the other or two rows of this type on both sides. The latter variant is particularly useful when the headbox is subdivided into many adjacent flow channels.
  • the lines 10 can be designed as bores in a block 15 accommodating the flow channels 2, which cut the channels 2 directly and thus very easily establish the connections.
  • FIGS. 5a and 5b show a schematic side view of the throttle device with a rotatable asymmetrical sealing disk 13 ', the function of which is explained in FIGS. 5a and 5b.
  • Such embodiments have the advantage that the actuation of the throttle device 4 is made possible by a rotary movement, which represents a reduction in cost for servomotors compared to a pushing movement.
  • FIGS. 5a and 5b One can throttle very sensitively if the sealing disk 13 ', as shown in FIGS. 5a and 5b, has an opening 16 which is introduced eccentrically to the fulcrum. As a result of the rotation of the disc, the metering opening 9 is more or less covered. It can also be advantageous to keep a residual area open regardless of the setting, because a constant fluid flow significantly reduces the risk of clogging in the lines.
  • Fig. 5 a shows such a position
  • Fig. 5 b shows the maximum opening.
  • FIG. 6 shows a similar special form of the throttle device, in which the metering opening e.g. is an elongated hole 9 "and the throttle device has a rotatable sealing disk 13, the outer contour of which is radially asymmetrical with respect to the axis of rotation, so that the free opening of the elongated hole 9" can be changed during rotation.
  • the metering opening e.g. is an elongated hole 9 "and the throttle device has a rotatable sealing disk 13, the outer contour of which is radially asymmetrical with respect to the axis of rotation, so that the free opening of the elongated hole 9" can be changed during rotation.

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Abstract

Die erfindungsgemäße Dosiervorrichtung (5) dient der Zugabe oder dem Abführen von Fluiden in einen bzw. aus einem Stoffauflauf (1) für eine Papiermaschine. Sie weist eine Kammer (8) auf zur Aufnahme des Fluids mit einer Anzahl von Dosieröffnungen (9, 9') auf, die über einstellbare Drosselvorrichtungen (4) mit den suspensionsführenden Teilen des Stoffauflaufs verbunden sind. Dadurch kann das Fluid lokal dosierbar zugegeben oder abgezogen werden, ohne daß eine unübersichtliche und aufwendige Verteilung über Schläuche oder sonstige Zuleitungen erfolgen muß, was bei einer höheren Anzahl von Dosierstellen erfahrungsgemäß zu Platz- und Bedienungsproblemen führt. <IMAGE>

Description

  • 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 Strömung in der Stoffsuspension vorzunehmen. Dadurch kann die Qualität des erzeugten Blattes lokal verbessert und geregelt werden.
  • Die genannten Regelmöglichkeiten sind umso 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. Schläuchen und Ventilen vorhanden und montiert sein, was teuer ist und die Maschine störanfälliger und unübersichtlich macht. Es ergibt sich also das Problem eines beträchtlichen Aufwands, um eine hohe Qualität des erzeugten Blattes zu erzielen.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, mit geringerem Aufwand als bisher die lokal einstellbare Zugabe oder Abfuhr eines Fluids an verschiedenen Stellen des Stoffauflaufes zu bewerkstelligen und dabei, wenn erforderlich, eine möglichst große Anzahl solcher Stellen zur Zugabe oder Abfuhr zu ermöglichen.
  • Diese Aufgabe wird durch das Kennzeichen im Anspruch 1 in vollem Umfang gelöst.
  • Die nachfolgenden Unteransprüche beschreiben vorteilhafte Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes.
  • Dadurch, daß die Zugabe oder der Abzug des Fluids statt durch Einzelleitungen über Kammern erfolgt, genügt ein einziger Anschluß pro Kammer zur Verbindung des Stoffauflaufes mit den externen medienführenden Leitungen. 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
    • Figur 1
    eine erfindungsgemäße Dosiervorrichtung in Seitenansicht am geschnitten dargestellten Stoffauflauf
    Figur 2
    eine erfindungsgemäße Dosiervorrichtung in Ansicht von oben
    Figur 3
    spezielle Leitungen für das Fluid
    Figur 4
    eine weitere Ausführungsform der Drosselvorrichtung
    Fig. 5a, 5b
    Details einer Drosselvorrichtung
    Fig. 6
    Details einer anderen Drosselvorrichtung
    In Figur 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 - Pfeile 7 - in die Strömungskanäle 2 einfließen kann. Auf den Stoffauflauf ist die Dosiervorrichtung 5 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 und 9'das in der Kammer 6 geführte Fluid in der gewünschten Menge zugeführt werden, bzw. Suspension aus dem Stoffauflauf dosiert abgeführt werden. Der in Figur 1 gezeigte kegelförmige Dichtkörper 14, der mit einem kegelförmigen Sitz in der Dosieröffnung 9 bzw. 9' zusammenwirkt, benötigt sehr wenig Platz. Betätigt wird eine solche Drosselvorrichtung durch eine Hub-/Senk-Bewegung oder Schraubbewegung. 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 Figur 2 zeigt die Dosiervorrichtung in der Ansicht von oben, wiederum 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 (9 bzw. 9' in Figur 1), 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 und 9'unversetzt, also in einer Reihe, anzubringen. Es könnten dann auch lediglich die Betätigungsvorrichtungen 8 und Drosselvorrichtungen 4 schräg gestellt und versetzt sein.
  • In Figur 2 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 Figur 3 zeigt, könne 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 Fig. 4 ist als schematische Seitenansicht die Drosselvorrichtung mit einer drehbaren unsymmetrischen Dichtscheibe 13' gezeigt, deren Funktion in den Fig. 5a und 5b 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 Fig. 5a und 5b 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. Fig 5 a zeigt eine solche Stellung, Fig. 5 b die maximale Öffnung.
  • Die Figur 6 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 (13)

  1. Dosiervorrichtung (5) zum Zugeben oder Abführen von Fluiden in einen bzw. aus einem Stoffauflauf (1) einer Papiermaschine mit mindestens zwei mit Abstand in Querrichtung des Stoffauflaufes angeordneten Öffnungen, die jeweils mit wenigstens einem Raum des Stoffauflaufs verbunden sind, in dem im Betrieb Papierstoffsuspension fließt,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Dosiervorrichtung (5) mindestens eine Kammer (6) zur Aufnahme des Fluids aufweist, die jeweils mehrere Dosieröffnungen (9, 9', 9'') enthält, die mit einstellbaren Drosselvorrichtungen (4) zur Dosierung des zugegebenen oder abgegebenen Fluids ausgestattet sind.
  2. 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, 9', 9'') enthält.
  3. 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.
  4. 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.
  5. Dosiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß innerhalb einer Kammer nebeneinander liegende Dosieröffnungen (9, 9', 9'') und zumindest Teile der jeweils dazugehörigen Drosselvorrichtungen (4), in Strömungsrichtung betrachtet, versetzt angeordnet sind.
  6. Dosiervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß ansteuerbare Stellmotoren zur Betätigung mindestens je einer Drosselvorrichtung (4) angebracht sind.
  7. Dosiervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Drosselvorrichtung (4) einen axial verstellbaren kegelförmigen Dichtkörper (14) aufweist, der mit einem kegelförmigen Sitz in der Dosieröffnung (9, 9') zusammenwirkt.
  8. Dosiervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Drosselvorrichtung (4) eine drehbare Dichtscheibe (13) aufweist, 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.
  9. Dosiervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Drosselvorrichtung (4) eine drehbare Dichtscheibe (13') mit einer zur Drehachse exzentrischen Öffnung (16) aufweist, die bezüglich der zugehörigen Dosieröffnung (9'') so angeordnet ist, daß beim Drehen der unbedeckte Teil dieser Öffnung (9'') verändert wird.
  10. 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, 9', 9'') und dem wenigstens einen Raum des Stoffauflaufs, in dem im Betrieb Papierstoffsuspension fließt, eine Leitung (10) ist, die im wesentlichen senkrecht zur Strahlebene verläuft und mit bestimmten Strömungskanälen (2) verbunden ist.
  11. Dosiervorrichtung nach Anspruch 10,
    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.
  12. Dosiervorrichtung nach Anspruch 11
    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.
  13. Dosiervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Kammer (6) eine durchsichtige Begrenzungswand aufweist, die die Sicht auf die Drosselvorrichtungen (4) ermöglicht.
EP95102672A 1994-03-18 1995-02-24 Stoffauflauf einer Papiermaschine Expired - Lifetime EP0674042B1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
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DE4409415A DE4409415C5 (de) 1994-03-18 1994-03-18 Dosiervorrichtung für einen Stoffauflauf einer Papiermaschine

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Publication Number Publication Date
EP0674042A1 true EP0674042A1 (de) 1995-09-27
EP0674042B1 EP0674042B1 (de) 1998-10-21

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