EP0711869B1 - Mehrschichten-Stoffauflauf - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Mehrschichten-Stoffauflauf mit den im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Merkmalen. Diese sind bekannt aus DE 43 29 810 A1.

Die in einem Mehrschichten-Stoffauflauf befindliche Lamelle hat die Aufgabe, die beiden Stoffströmungen so getrennt zu halten, daß keine Vermischung der unterschiedlichen Strömungen zustande kommt, bis schließlich die Strömungen in möglichst ungestörter Form zu einer einzigen Strömung vereinigt werden, wobei gleichzeitig möglichst keine Störungen in diesem Strömungsverlauf auftreten dürfen. Besonders zu beachten ist hierbei das Ende der Lamelle, da dieser Bereich sehr häufig den Ursprung von Strömungsstörungen bildet. Zur Vermeidung dieser Strömungsstörung wurden verschiedene Ansätze unternommen. Unter anderem wurde gemäß DE 43 23 050 A1 der Anmelderin vorgeschlagen, die Lamelle so zu gestalten, daß sich eine erhöhte Konvergenz im Strömungskanal ergibt, so daß durch Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit in diesem Bereich sich eine Verminderung der Störungen aufgrund von Reibungsturbulenz ergibt.

Bezüglich der konstruktiven Gestaltung des Endes der Lamelle war man bisher der Ansicht, daß das Ende der Lamelle aus Gründen der Fertigungstechnik, Kosten und Betriebssicherheit nicht sehr scharf gemacht werden kann. Ein stumpfes Lamellen-Ende hat aber wiederum zur Folge, daß Turbulenzen bzw. periodische Ablösungen von Turbulenzen entstehen, und daß in der Folge sich Schwingungen auf das Lamellenende bzw. auf die gesamte Lamelle übertragen. Hierdurch entstehen Störungen bei der Formation der Papierbahn und/oder unerwünschte örtliche Vermischungen benachbarter Stoffströme. Die Folge ist, daß in dem fertigen Mehrlagen-Papier die Lagen sich an manchen Stellen nicht mehr deutlich voneinander unterscheiden, z. B. hinsichtlich unterschiedlicher Farben.

Man hat versucht, diese Nachteile dadurch zu vermeiden, daß gemäß DE '810 an einem im wesentlichen stumpfen Lamellen-Ende Schlitze oder Nuten vorgesehen werden, oder daß eine über das Lamellen-Ende hinausragende dünne Folie angeordnet wird. Diese Maßnahmen haben jedoch noch nicht voll befriedigt.

US-A-4 812 209 beschreibt einen Mehrschichten-Stoffauflauf, der eine Lamelle zum Trennen zweier Stoffströme aufweist. Die Lamelle ist aus einem stromaufwärts gelegenen Hauptteil sowie einer stromabwärts gelegenen Spitze aufgebaut. Dabei sind die beiden genannten Teile jeweils aus ein und demselben Werkstoff hergestellt, somit nicht aus zwei oder mehreren, miteinander verbundenen Einzelteilen mit unterschiedlichen Werkstoffen.

US-A-4 543 162 beschreibt ebenfalls einen Mehrschichten-Stoffauflauf. Auch hierbei sind Lamellen vorgesehen. Figur 1a zeigt zwar ein Lippenelement 7, das einen Belag 9 aufweist. Jedoch ist nichts ausgesagt über die dabei verwendeten Materialien, noch über eine angeschärfte Spitzkante.

FR-A-2 500 861 betrifft ebenfalls einen Mehrschichten-Stoffauflauf mit angespitzten Lamellen. Über Art und Aufbau der Lamellen ist jedoch nichts ausgesagt, vor allem nicht im Endbereich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Lamellen-Ende eines Mehrschichten-Stoffauflaufes derart zu gestalten, daß die nachfolgend angegebenen Forderungen möglichst weitgehend erfüllt sind:

1. Das Lamellen-Ende soll über die gesamte Maschinenbreite eine möglichst gleichmäßige Form aufweisen, so daß die lichte Höhe jedes der durch die Lamelle getrennten Strömungskanäle über die Maschinenbreite möglichst exakt konstant ist.

2. Zur Vermeidung von Wirbelablösungen am Lamellen-Ende soll dieses sich möglichst schlank verjüngen und eine relativ scharfe, schneidenartige Kante aufweisen.

3. Die genannte, relativ scharfe Kante soll möglichst unempfindlich gegen mechanische Beschädigungen sein und/oder nach einer eventuellen Beschädigung nachbearbeitbar sein (z. B. durch Schleifen). Dies ist besonders dann wichtig, wenn die Lamelle über den Austrittsspalt aus dem Stoffauflauf herausragt.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung mit den im Anspruch 1 angegebenen Maßnahmen gelöst. Demgemäß wird : die aus einem Hartwerkstoff gebildete Spitze der Lamelle - entgegen den bisherigen Vorstellungen - mit einer relativ scharfen, schneidenartigen Spitz-Kante versehen.

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

Figur 1 zeigt in Seitenansicht in schematischer Darstellung den Auslaufteil eines Mehrschichten-Stoffauflaufes mit angelenkter Lamelle. Diese Figur veranschaulicht das Grundprinzip, zeigt aber noch nicht die erfindungsgemäßen Einzelheiten bezüglich der Lamellenspitzen-Gestaltung.

Die Figuren 2, 3 und 4 zeigen jeweils erfindungsgemäße Gestaltungen der Spitze.

Man erkennt in Figur 1 einen Mehrschichten-Stoffauflauf mit zwei Stromführungswänden 1, 1'. Eine Lamelle 2 dient dem Trennen von Stoffströmen 3,3', die aus bekannten Turbulenzgeneratoren 5, 5' zuströmen. Man erkennt ferner eine stationäre Trennwand 7. Die Lamelle 2 ist über ein Gelenk 4 an der stationären Trennwand 7 aufgehängt.

Gemäß Figur 2 ist an das Ende des Lamellen-Hauptteiles 8.6 einseitig ein dünnes Metall-Blech 9.6 angesetzt. Im Querschnitt gesehen ragt das Metall-Blech 9.6 über das freie Ende des Lamellen-Hauptteiles 8.6 hinaus; es ist mittels mechanischer Bearbeitung, z. B. Schleifen, mit einer scharfen Spitz-Kante versehen. Diese kann im Falle einer Beschädigung nachgeschliffen werden. Falls erforderlich kann das gesamte Lamellenende mit einer einheitlichen Schrägfläche versehen werden, z. B. Schleifen entlang der Ebene S.

Gemäß Figur 3 sind beide Seiten des sich verjüngenden Endes des Lamellen-Hauptteiles 8.7 mit einer harten Außenschicht 9.7, 9.7' versehen und danach durch Schleifen entlang der Ebene S mit einer scharfen Spitz-Kante versehen.

Gemäß Figur 4 sind wiederum beide Seiten des sich verjüngenden Endes des Lamellen-Hauptteiles 8.8 mit dünnen Metall-Blech-Streifen 9.8 und 9.8' unterschiedlicher Breite beschichtet. Dabei ist wesentlich, daß der eine Metallstreifen 9.8 über den anderen 9.8' hinausragt, so daß dieser allein eine durch Schleifen hergestellte scharfe Spitz-Kante bildet.

Bei allen Ausführungsbeispielen wird die gesamte Lamelle in hohem Maße gegen die Stoffsuspension chemisch beständig gemacht. Dadurch haben die vom Stoff berührten Außenflächen der Lamelle dauerhaft eine hohe Glätte, so daß das Hängenbleiben von Fasern oder von anderen Stoffpartikeln mit Sicherheit vermieden wird. Vorzugsweise hat die Außenfläche der Lamelle auch möglichst glatte Übergänge von dem (vorzugsweise aus Kunststoff gefertigten) Hauptteil zur Spitze.

Gemäß einem weiteren Erfindungsgedanken ist der Lamellen-Hauptteil aus einem mit Kohlefasern verstärkten Kunststoff gefertigt. Ein solcher Werkstoff verleiht dem Lamellen-Hauptteil eine sehr hohe thermische Stabilität. D. h., die Form des Lamellen-Hauptteils bleibt auch dann unverändert, wenn er mit (ggf. unterschiedlich) erwärmten Faserstoffsuspensions-Strömen in Berührung kommt. Insbesondere wird die Gleichmäßigkeit der Form des Lamellen-Endes wesentlich gesteigert, hauptsächlich in Verbindung mit der durch eine relativ dünne Beschichtung gebildeten Lamellenspitze.

Claims (7)

1. Mehrschichten-Stoffauflauf zum Zuführen von wenigstens zwei maschinenbreiten Faserstoffsuspensions-Strömen zur Formier-Sektion einer Papierherstellungsmaschine, mit den folgenden Merkmalen:

   1.1 Eine Düsenkammer ist begrenzt durch zwei maschinenbreite Stromführungswände (1, 1'), die an einem maschinenbreiten Austrittsspalt enden, und durch zwei Seitenwände;

   1.2 in der Düsenkammer ist wenigstens eine maschinenbreite Lamelle (2) vorgesehen mit der Funktion einer Trennwand, welche die wenigstens zwei Fasersuspensions-Ströme bis in den Bereich des Austrittsspaltes voneinander getrennt hält;

   1.3 die Lamelle (2) umfaßt einen Hauptteil (8.6 - 8.8) und eine aus einem Hartwerkstoff gebildete Spitze;

   1.4 die Lamelle (2) verjüngt sich zu ihrem Ende hin;

   1.5 am stromabwärtigen Ende der Beschichtung ist eine scharfe Spitz-Kante ausgebildet;
   gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

   1.6 die Spitze ist durch eine Beschichtung aus einem Metallblech (9.6 - 9.8) gebildet, die auf wenigstens einer der beiden Seiten der Lamelle (2) in diese integriert ist;

   1.7 das Metallblech (9.6 - 9.8) befindet sich auf der einen Seite des Lamellen-Hauptteiles (8.6 - 8.8), erstreckt sich über das Lamellen-Hauptteil (8.6 - 8.8) hinaus und ist mittels mechanischer Bearbeitung geschärft.
2. Stoffauflauf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die andere Seite des Endes des Lamellen-Hauptteils (8.6 - 8.8) ebenfalls eine Beschichtung aus einem Metallblech (9.7', 9.8') aufweist.
3. Stoffauflauf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spitze stufenlos, d. h. wenigstens angenähert hydraulisch glatt, in das Lamellen-Hauptteil (8.6 - 8.8) integriert ist.
4. Stoffauflauf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenseite der Lamelle (2) am Übergang vom Hauptteil (8.6 - 8.8) zur Spitze eine Stufe aufweist.
5. Stoffauflauf nach einem der Ansprüche 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß das sich verjüngende Lamellenende beidseitig Beschichtungen (9.8, 9.8') aufweist, und daß die Enden der Beschichtungen (9.7, 9.7'; 9.8, 9.8') bezüglich der Strömungsrichtung zueinander versetzt angeordnet sind.
6. Stoffauflauf nach einem der Ansprüche 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Lamellen-Hauptteil (8.6 - 8.8) aus einem vorzugsweise thermisch stabilen Kunststoff, z. B. aus einem mit Kohlefasern verstärkten Kunststoff hergestellt ist.
7. Stoffauflauf nach einem der Ansprüche 1 - 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der Stromführungswände (1, 1') frei von örtlich verstellbaren oder verformbaren Leisten sind, und daß zum Korrigieren des Flächengewichts-Querprofiles der herzustellenden Bahn mehrere über die Maschinenbreite verteilte Leitungen vorgesehen sind zum Zumischen variabler "Neben-Stoffströme" mit einer vom "Haupt-Stoffstrom" abweichenden Stoffdichte.

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