EP1088594B1 - Method and device for spraying a moving fibrous web - Google Patents
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- EP1088594B1 EP1088594B1 EP00116349A EP00116349A EP1088594B1 EP 1088594 B1 EP1088594 B1 EP 1088594B1 EP 00116349 A EP00116349 A EP 00116349A EP 00116349 A EP00116349 A EP 00116349A EP 1088594 B1 EP1088594 B1 EP 1088594B1
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- spraying
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- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
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- B05B9/03—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent material, without essentially mixing with gas or vapour characterised by means for supplying liquid or other fluent material
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
- B05B1/00—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means
- B05B1/30—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to control volume of flow, e.g. with adjustable passages
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- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21G—CALENDERS; ACCESSORIES FOR PAPER-MAKING MACHINES
- D21G7/00—Damping devices
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- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
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Definitions
- the invention relates to a method and a device for spraying a moving fibrous web, in particular paper or board web, by means of at least a nozzle, wherein the nozzle is a preferably adjustable volume flow the relevant spray medium is supplied.
- Spray systems are used to target specific web properties to influence. These properties may include, for example the moisture content, the surface moisture, the surface coating and / or the like. Alternatively or additionally is also a Vaccination with additives conceivable.
- a Variable volume flow is sprayed (see, for example, the moisture cross-profiling with nozzle humidifiers in papermaking), are currently coming the following two control concepts are used:
- valves with binary flow control be multiple valves with different Flow rate as a valve block connected in parallel.
- each Valve only knows the condition open or closed.
- This control concept has the disadvantage that the addition can only generate a stepped volume flow characteristic.
- Another Disadvantage is the large number of individual valves per nozzle and thereby conditional large space requirement and high price of the valve block.
- This control concept has the disadvantage that the addition can only generate a stepped volume flow characteristic.
- Another Disadvantage is the large number of individual valves and nozzles and thereby conditional high price of the total spray unit.
- Proportional valves come with the current state of the art small volume flows hardly used because the control range too small and the clogging sensitivity is too high. In addition, these valves very expensive.
- the aim of the invention is a method according to claim 1 and an apparatus according to claim 14 of the beginning to create said type, in which the aforementioned disadvantages are eliminated.
- this object is achieved according to the invention solved that the Sprühmedium volume flow of the nozzle over at least a pulsation valve is supplied, wherein the volume flow of the spray medium occurring pulsations preferably attenuated or attenuated become.
- the volume flow supplied to the nozzle is preferably adjusted via the pulsation valve.
- the pulsation valves are preferably used in paper and board machines, especially in nozzle moisteners, coating units, starch spray systems, Profiling systems etc. used. Basically, a Use for volume flow control of liquids in nozzles during spraying fiber-containing moving webs, especially in sprayers in paper and board machines, in particular in jet dampers, Coating units, starch testing equipment, profiling equipment etc. possible.
- a pulsation valve is preferably an anchor valve and in particular a plate anchor valve used.
- Pulsating valves as such are already in the documents DE 41 396 71 C2 and DE 44 194 46 C2.
- Pulsation dampers or pulse dampers use the compressibility of Gases to compensate for pressure fluctuations.
- the arrangement of the supply line and the output line in one compared to the line cross section this allows much larger closed gas volume Infuse the liquid until both cross sections (inlet and Exit) into the liquid.
- the remaining gas volume is enclosed and compressed according to the applied pressure.
- the gas pre-charge pressure is adapted to the operating pressure. Rapid pressure fluctuations (pulsations) change this Volume of caged gas (predominantly air).
- the energy-transforming Compression and expansion of the gas cushion smoothes the incoming Pulsations.
- the flexible nozzle lead can, for example, by a polyethylene.
- Polyurethane or polyamide be formed.
- she may for example have a length, in particular greater than 3 m and preferably greater than 5 m.
- An appropriate arrangement will preferably in paper and board machines, in particular in nozzle moisteners, Coating units, starch spraying plants, profiling plants etc. used.
- a nozzle is used whose in the web running direction measured spray width at least 30%, and preferably at least 50 % of the spray width measured in the web transverse direction.
- the nozzle is a flat jet nozzle is used.
- an elliptical flat jet nozzle be used.
- Such flat jet nozzles in particular in combination with the used Pulsationsdämpfern and / or flexible nozzle feeders which provide sufficient attenuation of the pulsations.
- Flat jet nozzles have the property that all rays under approximately the same angle in the web running direction on the fibrous web incident. The efficiency of dampening depends on this angle from. This has the advantage that the optimum angle for a maximum Moisture efficiency can be adjusted.
- the nozzle is a Flat fan nozzle used at an angle of attack to the fibrous web sprays against the web running direction, the angle of attack in particular less than about 80 ° and preferably less than about 70 ° can.
- the efficiency of the moisture is increased accordingly or a mists reduced.
- a corresponding flat jet nozzle can advantageously is used at web speeds greater than in particular 1200 m / min and preferably greater than 1500 m / min.
- a corresponding arrangement is preferably used in paper and board machines, especially in nozzle moisteners, coating units, starch spray systems, Profiling systems etc. used.
- a nozzle as a Full cone nozzle is used.
- the volume flow supplied via such a pulsation valve advantageously becomes be set via a pulse width modulation.
- the pulsation valve is preferably driven at a constant clock frequency.
- the specified method is advantageously used in paper or board machines and in particular in nozzle moisteners, coating units, retinasprühanlagen, profiling and / or the like applied.
- the device according to the invention is accordingly characterized that the spray medium volume flow of the nozzle via at least a pulsation valve is supplied, wherein preferably means provided are pulsations occurring in the volume flow of the spray medium to dampen or mitigate.
- Pulsation valves in particular anchor valves and preferably plate anchor valves especially for use in paper and paper Cardboard machines with pulsation dampers and / or flexible supply lines be combined.
- a unit of a pulsation valve and a pulsation damper and / or an elastic nozzle feed line be formed.
- Pulsation valves in particular anchor valves and preferably plate anchor valves can except with pulsation dampers and / or flexible Supply lines also combined with the respective remplisstiksssprühdüse become.
- Such combinations are applicable again in installations for spraying moving fibrous webs, in particular in sprayers in paper and board machines and in particular in nozzle moisteners, coating units, starch spray systems, profiling plants and / or the like. It can thus be a single unit from a pulsation valve, a pulsation damper and / or a flexible Feed line and a nozzle are formed.
- An advantage of such a unit of pulsation damper and / or more flexible Supply line, valve and nozzle is that a pulsating valve, due to the pulsation damping, also for spraying moving railways can be used.
- Pulsation valves in particular anchor valves and preferably plate anchor valves for spraying moving fibrous webs for use especially in spraying equipment for paper and board machines, especially in nozzle moisteners, coating units, starch spray systems, Profiling systems and / or the like, in particular can also be used in combination with nozzles whose spray width is large in the web running direction, in particular greater than 30 % of the spray width in the web transverse direction, in particular elliptical Flat jet nozzles or full cone nozzles are usable. It can thus in particular also a respective unit of a pulsating valve and a nozzle with a large spray width are formed.
- Pulsating valves such as in particular anchor valves and preferably plate anchor valves can also be used in combination with at least one pulsation damper and / or a flexible supply line and in combination with Nozzles are used whose spray width is large in the web running direction and in particular greater than 30% and preferably greater than 50 % of the spray width in the web transverse direction, in particular elliptical Flat jet nozzles or full cone nozzles for spraying moving fibrous webs can be used. It is especially one again Use in spraying equipment in paper and board machines, especially in nozzle moisteners, coating units, starch spray systems, Profiling systems and / or the like, possible.
- a respective pulsating Valve can thus in particular also in combination with a Pulsation damper and a nozzle with a large spray width can be used.
- the volume flow at a nozzle or a nozzle group regulate and for spraying moving fibrous webs in particular can be used in spraying machines for paper and board machines in particular also a use in nozzle dampers, Coating units, starch spraying plants, profiling plants and / or the like is possible.
- Pulsation valves in themselves generate a pulsating volume flow, the when spraying moving webs are transferred to the spray pattern can.
- the applied spray amount would thus in the direction of the Vary track according to the pulsation.
- the extent of the Variation of the spray rate on the following factors: Frequency of the Pulsation, web speed, spray width in web direction, number the nozzles in the web running direction and damping the pulsation.
- any volumetric flows can be set, which may be e.g. a more precise response function for moisture profiling with nozzle moisteners allowed.
- Due to the damper system according to the invention is a pulationsarmes Spraying possible. This is done, for example, by reducing fluid fluctuations after the pulsation valve in particular at least 50%, in particular at least 80% and in particular at least 90% just before the nozzle reached. This will be pulsations in the spray liquid caused by vibrating machine parts such as a pump or a pulsating valve were created, damped, whereby the uniformity of the spray pattern in the web running direction is improved.
- valves per nozzle especially with just one valve per nozzle, can be compared to the prior art, especially in sprayers for paper and board machines smaller dimensions for the Control unit can be achieved, which may allow the valve directly in to integrate the spray bar.
- Valves Due to the smaller number of valves compared to the prior art and / or nozzles, in particular with only one valve per nozzle or only a nozzle per spray position in the web transverse direction, and / or less expensive Valves can be used in particular in spraying systems in paper and board machines lower maintenance and cheaper sprayers getting produced.
- liquids especially water, Starch, vaccines, (paints and varnishes) conceivable.
- the volume flows per nozzle and / or valve, for example, in a Range up to a maximum of 30 l / min, in particular up to a maximum of 0.70 l / min and preferably up to a maximum of 0.20 l / min.
- the device according to the invention is also characterized by a relative high durability. For example, use is extensive Continuous operation with over 70% operating time, especially with over 90% Operating life with a life of at least 3 years, in particular at least 5 years imaginable.
- the invention is particularly also at pressures of less than 20 bar, in particular less than 2 bar and preferably less than 1 bar applicable.
- nozzles can also be used in particular different types of nozzles become. These include, in particular, single-substance nozzles, two-component nozzles (Liquid-gas, liquid-liquid), mixing inside or outside, different beam shapes, in particular flat jet nozzles and in particular Full cone nozzles.
- flow rates in the ratio of less than 1: 5, in particular smaller than 1:10 and in particular smaller than 1:15 conceivable.
- FIG. 1 shows a diagrammatic partial representation of a possible embodiment a device 10 for spraying a moving fibrous web 12.
- the fibrous web 12 may be in particular to act a paper or board web.
- the device 10 comprises at least one nozzle 14, which is a preferably adjustable volume flow of the respective spray medium 16 supplied becomes.
- the nozzle 14 is preceded by at least one pulsation damper 18, to the volume flow of the spray medium 16 contained pulsations dampen.
- the volume flow of the spray medium 16 is through a pulsation valve 20 set.
- This may, for example, an anchor valve and in particular to act a plate anchor valve.
- This pulsation valve 20 is driven via a control voltage U with a clock frequency f.
- the volume flow for example via a pulse width modulation be varied.
- the clock frequency f is preferred in this case kept constant.
- the pulsation valve 20 is the Spray medium 16 is supplied via a line 22.
- the pulsation damper 18 is in a line connecting the pulsation valve 20 to the nozzle 14 24 arranged. He is thus between the pulsation valve 20 and the nozzle 14.
- FIG. 2 shows a functional diagram for explaining the mode of operation of the pulsation valve 20.
- the duration T opens and closes the pulsation once the Flow, or it remains open continuously or closed throughout.
- the duration of the opening interval to can be varied.
- the Ratio to / T determines the opening duration of the pulsation valve. ever the longer the opening duration, the more liquid flows through the pulsation valve. Accordingly, the volume flow of the liquid can be regulated become.
- the first time diagram results with an opening duration of 50%, the second with an opening duration of 25% and the third with one Opening period of 75%.
- FIG. 3 shows an example of a characteristic curve a of a pulsation valve continuous flow control compared to a corresponding Characteristic b of a proportional valve.
- pulsation damper 18 The unit shown in Figure 1 from pulsation valve 20, pulsation damper 18 and nozzle 14 is particularly in plants for spraying moving fibrous webs 12, in particular in spraying at Paper and board machines, in particular in steam dampers, Coating units, starch spraying installations, profiling installations and / or can be used.
- the pulsation damper 18 By the pulsation damper 18 is achieved the pulsations contained in the spray medium 16, as in particular are generated by a pulsation valve 20 are attenuated.
- a pulsation damper instead of a pulsation damper or in addition, for example also be provided a flexible supply to the nozzle.
- a pulsating valve 20 in combination with a nozzle large spray width measured in the web running direction L. or depth.
- a unit made Pulsation valve and nozzle measured in the direction of web travel Spray width or even a unit of pulsation valve, pulsation damper (and / or flexible supply) and nozzle large in the web running direction be provided measured spray width.
- FIG. 4 shows the spray pattern A of such a nozzle 14 with a large spray width b 1 measured in the web running direction L , here for example a full cone nozzle, in comparison to the spray pattern B of a flat jet nozzle.
- the parts A and B of Figure 4 show the spray pattern of the respective nozzle at the times t 1 , t 2 and t 3 .
- the displacement of the respective spray pattern corresponds to the moving web.
- the shaded area of the respective spray pattern means that at this time the nozzle does not spray or only slightly.
- the nozzle sprays in the non-hatched area of the respective spray pattern. It is thus reproduced the time course of the pulsation.
- the spray pattern A results in a full cone nozzle with large in the web running direction measured spray width bi.
- the points P1 and P2 become from a spraying picture with spraying and a spraying picture without spraying overlaps. This leads despite a in the flow of the spray medium contained pulsation to a uniform spray pattern in the points P1 and P2 (see the right part of Figure 4A).
- the spray pattern B results in a flat jet nozzle with small measured in the web running direction L spray width b l .
- the points P1 and P2 are each overlapped only by a spraying image with a spray or a spray image without spraying. As a result, the pulsation contained in the volume flow of the spray medium is transferred completely to the spray pattern of the web 12 (compare the right-hand part of FIG.
- a nozzle with a large spray width b 1 measured in the web running direction it is also possible, for example, to use an elliptical flat-jet nozzle instead of a full-cone nozzle.
- a pulsation in the spray pattern contained in the volume flow is attenuated by a large measured in the web running direction spray width b l , which is due to the fact that the moistening of a particular point on the moving web through the large spray width over a longer period. This compensates for volumetric flow fluctuations during this period at the point in question.
- the spray width b 1 of the respective nozzle measured in the web running direction can be, for example, greater than 30% of the spray width b q measured in the web transverse direction.
- the nozzle 14 can be, for example, a nozzle Flat jet nozzle can be used, the ⁇ at an angle of attack Fiber web 12 against the web running direction L sprays.
- the corresponding beam direction is denoted by SR.
- the angle of attack In particular, ⁇ may be less than about 80 °, and preferably less than be about 70 °.
- both units can be used as a pulsation valve, for example Anchor valve such as in particular a plate anchor valve can be used. Both units are for example usable for spraying more agitated Fibrous webs, especially in spraying in paper and Board machines, in particular in nozzle moisteners, coating units, Gilsprühanlagen, profiling and / or the like.
- Anchor valve such as in particular a plate anchor valve
- Both units are for example usable for spraying more agitated Fibrous webs, especially in spraying in paper and Board machines, in particular in nozzle moisteners, coating units, Starsprühanlagen, profiling and / or the like.
- Spray width bi for example, an elliptical flat-jet nozzle or a Full cone nozzle be provided.
Landscapes
- Paper (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung, zum Besprühen einer bewegten Faserstoffbahn, insbesondere Papier- oder Kartonbahn, mittels wenigstens einer Düse, bei dem der Düse ein vorzugsweise einstellbarer Volumenstrom des betreffenden Sprühmediums zugeführt wird.The invention relates to a method and a device for spraying a moving fibrous web, in particular paper or board web, by means of at least a nozzle, wherein the nozzle is a preferably adjustable volume flow the relevant spray medium is supplied.
Ein solches Verfahren gemäß des Oberbegriffs des Anspruchs 1 und
eine Vorrichtung gemäß des Oberbegriffs des Anspruchs 14 ist aus
EP 0 705 688 bekannt.Such a method according to the preamble of claim 1 and
An apparatus according to the preamble of
Bei der Herstellung, Veredelung und Bearbeitung von Faserstoffbahnen werden Sprühanlagen eingesetzt, um bestimmte Bahneigenschaften gezielt zu beeinflussen. Bei diesen Eigenschaften kann es sich beispielsweise um den Feuchtegehalt, die Oberflächenfeuchte, die Oberflächenbeschichtung und/oder dergleichen handeln. Alternativ oder zusätzlich ist auch ein Impfen mit Zusatzstoffen denkbar. Bei Anwendungen, bei denen mit einem variablen Volumenstrom gesprüht wird (vgl. z.B. die Feuchtequerprofilierung mit Düsenfeuchtern bei der Papierherstellung), kommen derzeit die beiden folgenden Regelkonzepte zum Einsatz:In the production, finishing and processing of fibrous webs Spray systems are used to target specific web properties to influence. These properties may include, for example the moisture content, the surface moisture, the surface coating and / or the like. Alternatively or additionally is also a Vaccination with additives conceivable. For applications where using a Variable volume flow is sprayed (see, for example, the moisture cross-profiling with nozzle humidifiers in papermaking), are currently coming the following two control concepts are used:
Bei einer solchen Parallelschaltung der Ventile mit binärer Volumenstromregelung werden mehrere Ventile mit unterschiedlicher Durchflußmenge als Ventilblock zueinander parallel geschaltet. Jedes Ventil kennt nur den Zustand geöffnet oder geschlossen. Durch Öffnen einzelner Ventile mit unterschiedlichem Volumenstrom lassen sich additiv verschiedene Gesamtvolumenströme erzeugen.In such a parallel connection of the valves with binary flow control be multiple valves with different Flow rate as a valve block connected in parallel. each Valve only knows the condition open or closed. By Open individual valves with different volumetric flow additively produce different total volume flows.
Dieses Regelungskonzept weist den Nachteil auf, daß sich durch die Addition nur eine gestufte Volumenstromkennlinie erzeugen läßt. Ein weiterer Nachteil ist die große Anzahl an Einzelventilen pro Düse und der dadurch bedingte große Platzbedarf und hohe Preis des Ventilblocks.This control concept has the disadvantage that the addition can only generate a stepped volume flow characteristic. Another Disadvantage is the large number of individual valves per nozzle and thereby conditional large space requirement and high price of the valve block.
Bei einer solchen Reihenanordnung werden mehrere Düsen mit unterschiedlicher Durchflußmenge beim Besprühen in Bahnlaufrichtung hintereinander angeordnet. Jede Düse wird von einem Ventil gesteuert, das nur den Zustand geöffnet oder geschlossen kennt. Durch die Kombination einzelner geöffneter Düsen lassen sich additiv verschiedene Gesamtvolumenströme erzeugen.In such a series arrangement, several nozzles with different flow rate when spraying in the web running direction arranged one behind the other. Each nozzle is from one Valve controlled, only the state opened or closed knows. Leave by combining individual open nozzles additively produce different total volume flows.
Dieses Regelungskonzept weist den Nachteil auf, daß sich durch die Addition nur eine gestufte Volumenstromkennlinie erzeugen läßt. Ein weiterer Nachteil ist die große Anzahl an Einzelventilen und Düsen sowie der dadurch bedingte hohe Preis der Gesamtsprüheinheit.This control concept has the disadvantage that the addition can only generate a stepped volume flow characteristic. Another Disadvantage is the large number of individual valves and nozzles and thereby conditional high price of the total spray unit.
Proportionalventile kommen nach dem derzeitigen Stand der Technik bei kleinen Volumenströmen kaum zum Einsatz, da der Regelbereich zu klein und die Verstopfungsempfindlichkeit zu groß ist. Zudem sind diese Ventile sehr teuer. Proportional valves come with the current state of the art small volume flows hardly used because the control range too small and the clogging sensitivity is too high. In addition, these valves very expensive.
Aus der EP 0 705 688 und DE 689 24 433 T2 ist ein gepulstes Befeuchtungssprühsystem
bekannt, das dem Zuführen von Befeuchtungsfluid zu einer Walze einer
Druckerpresse dient.From
Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren gemäß Anspruch 1 sowie eine Vorrichtung gemäß Anspruch 14 der eingangs
genannten Art zu schaffen, bei denen die zuvor erwähnten Nachteile
beseitigt sind.The aim of the invention is a method according to claim 1 and an apparatus according to
Bezüglich des Verfahrens wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Sprühmedium-Volumenstrom der Düse über wenigstens ein Pulsationsventil zugeführt wird, wobei im Volumenstrom des Sprühmediums auftretende Pulsationen vorzugsweise gedämpft oder abgeschwächt werden. Dabei wird der der Düse zugeführte Volumenstrom vorzugsweise über das Pulsationsventil eingestellt.With regard to the method, this object is achieved according to the invention solved that the Sprühmedium volume flow of the nozzle over at least a pulsation valve is supplied, wherein the volume flow of the spray medium occurring pulsations preferably attenuated or attenuated become. In this case, the volume flow supplied to the nozzle is preferably adjusted via the pulsation valve.
Die Pulsationsventile werden vorzugsweise in Papier- und Kartonmaschinen, insbesondere in Düsenfeuchtern, Streichaggregaten, Stärkesprühanlagen, Profilierungsanlagen etc. eingesetzt. Grundsätzlich ist ein Einsatz zur Volumenstromregelung von Flüssigkeiten in Düsen beim Besprühen faserstoffhaltiger bewegter Bahnen, insbesondere in Sprüheinrichtungen bei Papier- und Kartonmaschinen, insbesondere in Düsenfeuchtern, Streichaggregaten, Stärkesprüganlagen, Profilierungsanlagen etc. möglich.The pulsation valves are preferably used in paper and board machines, especially in nozzle moisteners, coating units, starch spray systems, Profiling systems etc. used. Basically, a Use for volume flow control of liquids in nozzles during spraying fiber-containing moving webs, especially in sprayers in paper and board machines, in particular in jet dampers, Coating units, starch testing equipment, profiling equipment etc. possible.
Als Pulsationsventil wird vorzugsweise ein Ankerventil und insbesondere ein Plattenankerventil verwendet.As a pulsation valve is preferably an anchor valve and in particular a plate anchor valve used.
Pulsierende Ventile als solche sind bereits in den Druckschriften DE 41 396 71 C2 und DE 44 194 46 C2 beschrieben.Pulsating valves as such are already in the documents DE 41 396 71 C2 and DE 44 194 46 C2.
Bei einer bevorzugten praktischen Ausführungsform werden im Volumenstrom des Sprühmediums auftretende Pulsationen mittels wenigstens eines der Düse vorgeschalteten Pulsationsdämpfers und/oder durch die Verwendung einer Düse mit entsprechend großer in Bahnlaufrichtung gemessener Sprühbreite und/oder durch die Verwendung einer flexiblen Zuleitung zur Düse gedämpft bzw. abgeschwächt.In a preferred practical embodiment, the volume flow the pulsation occurring by means of at least one of the spray medium the nozzle upstream pulsation damper and / or by the Use of a nozzle with a correspondingly large in the web running direction measured spray width and / or through the use of a flexible Supply line attenuated or attenuated to the nozzle.
Pulsationsdämpfer oder Impulsdämpfer nutzen die Kompressibilität von Gasen zum Ausgleich von Druckschwankungen. Die Anordnung der Zuführleitung und der Ausgangsleitung in einem im Vergleich zum Leitungsquerschnitt deutlich größeren geschlossenen Gasvolumen ermöglicht das Einfließen der Flüssigkeit solange, bis beide Querschnitte (Eingang und Ausgang) in die Flüssigkeit eintauchen. Das verbleibende Gasvolumen ist eingeschlossen und wird entsprechend dem anliegenden Druck zusammengedrückt. Der Gasvorfülldruck ist an den Betriebsdruck angepaßt. Schnell ablaufende Druckschwankungen (Pulsationen) verändern das Volumen des eingesperrten Gases (vorwiegend Luft). Die energieumsetzende Kompression und Expansion des Gaspolsters glättet die eintretenden Pulsationen.Pulsation dampers or pulse dampers use the compressibility of Gases to compensate for pressure fluctuations. The arrangement of the supply line and the output line in one compared to the line cross section this allows much larger closed gas volume Infuse the liquid until both cross sections (inlet and Exit) into the liquid. The remaining gas volume is enclosed and compressed according to the applied pressure. The gas pre-charge pressure is adapted to the operating pressure. Rapid pressure fluctuations (pulsations) change this Volume of caged gas (predominantly air). The energy-transforming Compression and expansion of the gas cushion smoothes the incoming Pulsations.
Bei der insbesondere in Kombination mit einem Pulsationsventil verwendbaren flexiblen weichen Zuleitung zur Düse wird der Umstand ausgenutzt, daß die Elastizität einer solchen flexiblen Düsenzuleitung eine dämpfende Wirkung besitzt. Die flexible Düsenzuleitung kann beispielsweise durch einen Polyethylen-. Polyurethan- oder Polyamidschlauch gebildet sein. Sie kann beispielsweise eine Länge besitzen, die insbesondere größer als 3 m und vorzugsweise größer als 5 m ist. Eine entsprechende Anordnung wird vorzugsweise in Papier- und Kartonmaschinen, insbesondere in Düsenfeuchtern, Streichaggregaten, Stärkesprühanlagen, Profilierungsanlagen etc. eingesetzt.When used in particular in combination with a pulsation valve flexible soft feed line to the nozzle, the circumstance is exploited, that the elasticity of such a flexible nozzle feed line is a damping Has effect. The flexible nozzle lead can, for example, by a polyethylene. Polyurethane or polyamide be formed. she may for example have a length, in particular greater than 3 m and preferably greater than 5 m. An appropriate arrangement will preferably in paper and board machines, in particular in nozzle moisteners, Coating units, starch spraying plants, profiling plants etc. used.
Vorteilhafterweise wird eine Düse verwendet, deren in Bahnlaufrichtung gemessene Sprühbreite zumindest 30 % und vorzugsweise zumindest 50 % der in Bahnquerrichtung gemessenen Sprühbreite beträgt.Advantageously, a nozzle is used whose in the web running direction measured spray width at least 30%, and preferably at least 50 % of the spray width measured in the web transverse direction.
In bestimmten Fällen ist es von Vorteil, wenn als Düse eine Flachstrahldüse verwendet wird. Dabei kann beispielsweise eine elliptische Flachstrahldüse eingesetzt werden.In certain cases, it is advantageous if the nozzle is a flat jet nozzle is used. In this case, for example, an elliptical flat jet nozzle be used.
Solche Flachstrahldüsen können insbesondere in Kombination mit den genannten Pulsationsdämpfern und/oder flexiblen Düsenzuleitungen eingesetzt werden, die für eine hinreichende Dämpfung der Pulsationen sorgen. Flachstrahldüsen besitzen die Eigenschaft, daß alle Strahlen unter annähernd dem gleichen Winkel in Bahnlaufrichtung auf die Faserstoffbahn auftreffen. Der Wirkungsgrad der Feuchtung hängt von diesem Winkel ab. Dies hat den Vorteil, daß der optimale Winkel für einen maximalen Feuchtungswirkungsgrad eingestellt werden kann.Such flat jet nozzles, in particular in combination with the used Pulsationsdämpfern and / or flexible nozzle feeders which provide sufficient attenuation of the pulsations. Flat jet nozzles have the property that all rays under approximately the same angle in the web running direction on the fibrous web incident. The efficiency of dampening depends on this angle from. This has the advantage that the optimum angle for a maximum Moisture efficiency can be adjusted.
Bei einer bevorzugten praktischen Ausführungsform wird als Düse eine Flachstrahldüse verwendet, die unter einem Anstellwinkel zur Faserstoffbahn entgegen der Bahnlaufrichtung sprüht, wobei der Anstellwinkel insbesondere kleiner als etwa 80° und vorzugsweise kleiner als etwa 70° sein kann. Damit wird der Wirkungsgrad der Feuchtung entsprechend erhöht bzw. ein Nebeln reduziert. Eine entsprechende Flachstrahldüse kann vorteilhafterweise bei Bahngeschwindigkeiten verwendet wird, die größer als insbesondere 1200 m/min und vorzugsweise größer als 1500 m/min sind. Eine entsprechende Anordnung wird vorzugsweise in Papier- und Kartonmaschinen, insbesondere in Düsenfeuchtern, Streichaggregaten, Stärkesprühanlagen, Profilierungsanlagen etc. eingesetzt.In a preferred practical embodiment, the nozzle is a Flat fan nozzle used at an angle of attack to the fibrous web sprays against the web running direction, the angle of attack in particular less than about 80 ° and preferably less than about 70 ° can. Thus, the efficiency of the moisture is increased accordingly or a mists reduced. A corresponding flat jet nozzle can advantageously is used at web speeds greater than in particular 1200 m / min and preferably greater than 1500 m / min. A corresponding arrangement is preferably used in paper and board machines, especially in nozzle moisteners, coating units, starch spray systems, Profiling systems etc. used.
In bestimmten Fällen kann es auch von Vorteil sein, wenn als Düse eine Vollkegeldüse verwendet wird.In certain cases, it may also be advantageous if a nozzle as a Full cone nozzle is used.
Der über ein solches Pulsationsventil zugeführte Volumenstrom wird vorteilhafterweise über eine Pulsweitenmodulation eingestellt werden. Dabei wird das Pulsationsventil vorzugsweise mit konstanter Taktfrequenz angesteuert.The volume flow supplied via such a pulsation valve advantageously becomes be set via a pulse width modulation. there the pulsation valve is preferably driven at a constant clock frequency.
Das angegebene Verfahren wird vorteilhafterweise in Papier- oder Kartonmaschinen und insbesondere in Düsenfeuchtern, Streichaggregaten, Stärkesprühanlagen, Profilierungsanlagen und/oder dergleichen angewandt.The specified method is advantageously used in paper or board machines and in particular in nozzle moisteners, coating units, Stärkesprühanlagen, profiling and / or the like applied.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist entsprechend dadurch gekennzeichnet, daß der Sprühmedium-Volumenstrom der Düse über wenigstens ein Pulsationsventil zugeführt ist, wobei vorzugsweise Mittel vorgesehen sind, um im Volumenstrom des Sprühmediums auftretende Pulsationen zu dämpfen oder abzuschwächen.The device according to the invention is accordingly characterized that the spray medium volume flow of the nozzle via at least a pulsation valve is supplied, wherein preferably means provided are pulsations occurring in the volume flow of the spray medium to dampen or mitigate.
Vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den Unteransprüchen angegeben. Advantageous embodiments of the device according to the invention are specified in the dependent claims.
Aufgrund des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie der erfindungsgemäßen Vorrichtung können somit insbesondere auch Pulsationsventile wie beispielsweise Ankerventile und insbesondere Plattenankerventile, d.h. Ventile mit einem Plattenanker, in Papier- und Kartonmaschinen eingesetzt werden. Dabei ist insbesondere eine Verwendung in Düsenfeuchtern, Streichaggregaten, Stärkesprühanlagen, Profilierungsanlagen und/oder dergleichen möglich. Die jeweiligen Pulsationsventile können insbesondere zur Volumenstromregelung des betreffenden Sprühmediums vorgesehen sein. Es können somit insbesondere auch die folgenden Vorteile solcher Pulsationsventile genutzt werden:
- kontinuierliche Regelung eines mittleren Volumenstroms von 0 % bis 100 %
- auch für kleinere Volumenströme und Flüssigkeitsdrücke geeignet
- infolge des großen Regelbereichs nur ein Ventil und nur eine Düse pro Sprühposition in Maschinenquerrichtung erforderlich
- continuous control of a medium volume flow from 0% to 100%
- Also suitable for smaller volume flows and liquid pressures
- due to the large control range only one valve and only one nozzle per spraying position in the cross machine direction required
Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausbildung ist ausgeschlossen, daß die durch solche Ventile erzeugten Pulsationen auf die Sprühflüssigkeit übertragen werden.Due to the formation of the invention is excluded that the transmitted pulsations generated by such valves on the spray liquid become.
Die jeweiligen Pulsationsdämpfer (oder elastischen Zuleitungen) können insbesondere in Leitungen für Flüssigkeiten oder Suspensionen in Papier- und Kartonmaschinen eingesetzt werden. Es ist beispielsweise wenigstens ein Pulsationsdämpfer in der betreffenden Leitung zwischen einer Düse und einem Ventil beliebiger Bauart, vorzugsweise einem Pulsationventil, einsetzbar. Die Pulsationsdämpfer können beispielsweise in Anlagen zum Besprühen bewegter Faserstoffbahnen insbesondere in Sprüheinrichtungen bei Papier- und Kartonmaschinen und insbesondere in Düsenfeuchtern, Streichaggregaten, Stärkesprühanlagen, Profilierungsanlagen und/oder dergleichen verwendet werden. Zu den Vorteilen dieser Pulsationsdämpfer zählen u. a.:
- Pulsationen in der Sprühflüssigkeit, wie sie insbesondere durch Pulsationsventile erzeugt werden, werden gedämpft
- Sprühmengenschwankungen auf der bewegten Faserstoffbahn werden entsprechend verringert
- Pulsations in the spray liquid, as generated in particular by pulsation valves, are damped
- Sprühmengenschwankungen on the moving fibrous web are reduced accordingly
Pulsationsventile wie insbesondere Ankerventile und vorzugsweise Plattenankerventile können insbesondere für einen Einsatz in Papier- und Kartonmaschinen mit Pulsationsdämpfern und/oder flexiblen Zuleitungen kombiniert werden. So kann insbesondere eine Einheit aus einem Pulsationsventil und einem Pulsationsdämpfer und/oder einer elastischen Düsenzuleitung gebildet werden.Pulsation valves, in particular anchor valves and preferably plate anchor valves especially for use in paper and paper Cardboard machines with pulsation dampers and / or flexible supply lines be combined. Thus, in particular, a unit of a pulsation valve and a pulsation damper and / or an elastic nozzle feed line be formed.
Pulsationsventile wie insbesondere Ankerventile und vorzugsweise Plattenankerventile können außer mit Pulsationsdämpfern und/oder flexiblen Zuleitungen auch mit der jeweiligen Flüssigkeitssprühdüse kombiniert werden. Auch solche Kombinationen sind beispielsweise wieder anwendbar in Anlagen zum Besprühen bewegter Faserstoffbahnen, insbesondere in Sprüheinrichtungen bei Papier- und Kartonmaschinen und insbesondere in Düsenfeuchtern, Streichaggregaten, Stärkesprühanlagen, Profilierungsanlagen und/oder dergleichen. Es kann somit eine jeweilige Einheit aus einem Pulsationsventil, einem Pulsationsdämpfer und/oder einer flexiblen Zuleitung und einer Düse gebildet werden. Pulsation valves, in particular anchor valves and preferably plate anchor valves can except with pulsation dampers and / or flexible Supply lines also combined with the respective Flüssigkeitsssprühdüse become. Such combinations, for example, are applicable again in installations for spraying moving fibrous webs, in particular in sprayers in paper and board machines and in particular in nozzle moisteners, coating units, starch spray systems, profiling plants and / or the like. It can thus be a single unit from a pulsation valve, a pulsation damper and / or a flexible Feed line and a nozzle are formed.
Ein Vorteil einer solchen Einheit aus Pulsationsdämpfer und/oder flexibler Zuleitung, Ventil und Düse besteht darin, daß ein pulsierendes Ventil, aufgrund der Pulsationsdämpfung, auch zum Besprühen bewegter Bahnen eingesetzt werden kann.An advantage of such a unit of pulsation damper and / or more flexible Supply line, valve and nozzle is that a pulsating valve, due to the pulsation damping, also for spraying moving Railways can be used.
Pulsationsventile wie insbesondere Ankerventile und vorzugsweise Plattenankerventile zum Besprühen bewegter Faserstoffbahnen für einen Einsatz insbesondere in Sprüheinrichtungen bei Papier- und Kartonmaschinen, insbesondere in Düsenfeuchtern, Streichaggregaten, Stärkesprühanlagen, Profilierungsanlagen und/oder dergleichen, können insbesondere auch in Kombination mit Düsen eingesetzt werden, deren Sprühbreite in Bahnlaufrichtung groß ist, und zwar insbesondere größer als 30 % der Sprühbreite in Bahnquerrichtung, wobei insbesondere elliptische Flachstrahldüsen oder Vollkegeldüsen verwendbar sind. Es kann somit insbesondere auch eine jeweilige Einheit aus einem pulsierenden Ventil und einer Düse mit großer Sprühbreite gebildet werden.Pulsation valves, in particular anchor valves and preferably plate anchor valves for spraying moving fibrous webs for use especially in spraying equipment for paper and board machines, especially in nozzle moisteners, coating units, starch spray systems, Profiling systems and / or the like, in particular can also be used in combination with nozzles whose spray width is large in the web running direction, in particular greater than 30 % of the spray width in the web transverse direction, in particular elliptical Flat jet nozzles or full cone nozzles are usable. It can thus in particular also a respective unit of a pulsating valve and a nozzle with a large spray width are formed.
Zu den Vorteilen einer Verwendung derartiger Düsen im Zusammenhang mit pulsierenden Ventilen zählt u.a., daß durch die große Sprühbreite in Bahnlaufrichtung eine Pulsation im Volumenstrom im Sprühbild abgeschwächt wird. Dies ist darauf zurückzuführen, daß die Befeuchtung eines Punktes auf der bewegten Bahn durch die große Sprühbreite über einen längeren Zeitraum erfolgt. Dadurch werden Volumenstromschwankungen während dieses Zeitraums an dem Punkt ausgeglichen.Among the advantages of using such nozzles in context with pulsating valves, among other things, that due to the large spray width in Web running direction attenuated a pulsation in the flow in the spray pattern becomes. This is due to the fact that the moistening of a Point on the moving web through the large spray width over one longer period of time. This will cause volumetric flow fluctuations balanced during this period at the point.
Pulsierende Ventile wie insbesondere Ankerventile und vorzugsweise Plattenankerventile können auch in Kombination mit zumindest einem Pulsationsdämpfer und/oder einer flexiblen Zuleitung und in Kombination mit Düsen eingesetzt werden, deren Sprühbreite in Bahnlaufrichtung groß ist und insbesondere größer ist als 30 % und vorzugsweise größer ist als 50 % der Sprühbreite in Bahnquerrichtung, wobei insbesondere elliptische Flachstrahldüsen oder Vollkegeldüsen zum Besprühen bewegter Faserstoffbahnen eingesetzt werden können. Es ist insbesondere wieder eine Verwendung in Sprüheinrichtungen bei Papier- und Kartonmaschinen, insbesondere in Düsenfeuchtern, Streichaggregaten, Stärkesprühanlagen, Profilierungsanlagen und/oder dergleichen, möglich. Ein jeweiliges pulsierendes Ventil kann somit insbesondere auch in Kombination mit einem Pulsationsdämpfer und einer Düse mit großer Sprühbreite eingesetzt werden.Pulsating valves such as in particular anchor valves and preferably plate anchor valves can also be used in combination with at least one pulsation damper and / or a flexible supply line and in combination with Nozzles are used whose spray width is large in the web running direction and in particular greater than 30% and preferably greater than 50 % of the spray width in the web transverse direction, in particular elliptical Flat jet nozzles or full cone nozzles for spraying moving fibrous webs can be used. It is especially one again Use in spraying equipment in paper and board machines, especially in nozzle moisteners, coating units, starch spray systems, Profiling systems and / or the like, possible. A respective pulsating Valve can thus in particular also in combination with a Pulsation damper and a nozzle with a large spray width can be used.
Durch die große Sprühbreite der Düse in Bahnlaufrichtung und der Verwendung wenigstens eines Dämpfers werden Feuchteschwankungen durch das Sprühen auf der bewegten Bahn weitgehend beseitigt, wodurch insbesondere auch ein Einsatz für schnell bewegte Bahnen möglich ist.Due to the large spray width of the nozzle in the web running direction and the use At least one damper will be moisture fluctuations largely eliminated by spraying on the moving web, thereby In particular, an insert for fast moving webs is possible.
Es wird insbesondere auch ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Volumenstromregelung mit zumindest einem Pulsationsventil für flüssige Medien geschaffen, die den Volumenstrom an einer Düse oder einer Düsengruppe regeln und zum Besprühen bewegter Faserstoffbahnen insbesondere in Sprüheinrichtungen bei Papier- und Kartonmaschinen einsetzbar sind, wobei dort insbesondere auch eine Verwendung in Düsenfeuchtern, Streichaggregaten, Stärkesprühanlagen, Profilierungsanlagen und/oder dergleichen möglich ist.In particular, there is also a method and a device for controlling the volume flow with at least one pulsation valve for liquid Media created, the volume flow at a nozzle or a nozzle group regulate and for spraying moving fibrous webs in particular can be used in spraying machines for paper and board machines in particular also a use in nozzle dampers, Coating units, starch spraying plants, profiling plants and / or the like is possible.
Pulsationsventile erzeugen an sich einen pulsierenden Volumenstrom, der beim Besprühen bewegter Bahnen auf das Sprühbild übertragen werden kann. Die aufgetragene Sprühmenge würde somit in Laufrichtung der Bahn entsprechend der Pulsation variieren. Dabei hängt das Ausmaß der Variation der Sprühmenge von den folgenden Faktoren ab: Frequenz der Pulsation, Bahngeschwindigkeit, Sprühbreite in Bahnlaufrichtung, Anzahl der Düsen in Bahnlaufrichtung und Dämpfung der Pulsation. Aufgrund der erfindungsgemäßen Lösung werden nun unerwünschte Volumenstromschwankungen in Flüssigkeitsleitungen, bedingt beispielsweise durch Eigenschwingungen von Maschinenbauteilen wie insbesondere solchen Pulsationsventilen, in Papier- und Kartonmaschinen gedämpft.Pulsation valves in themselves generate a pulsating volume flow, the when spraying moving webs are transferred to the spray pattern can. The applied spray amount would thus in the direction of the Vary track according to the pulsation. The extent of the Variation of the spray rate on the following factors: Frequency of the Pulsation, web speed, spray width in web direction, number the nozzles in the web running direction and damping the pulsation. by virtue of The solution according to the invention are now undesirable volume flow fluctuations in fluid lines, for example, conditionally by natural vibrations of machine components such as in particular such Pulsation valves, steamed in paper and board machines.
Mit der Verwendung eines oder mehrerer Pulsationsventile erhält man eine kontinuierliche, d.h. stetige und nicht kaskadenförmige Volumenstromkennlinie über den gesamten Regelbereich. Im Gegensatz zum Stand der Technik sind somit beliebige Volumenströme einstellbar, was z.B. eine genauere Antwortfunktion bei der Feuchteprofilierung mit Düsenfeuchtern erlaubt.With the use of one or more Pulsationsventile you get a continuous, i. continuous and non-cascaded volumetric flow characteristic over the entire control range. In contrast to the stand Thus, according to the technique, any volumetric flows can be set, which may be e.g. a more precise response function for moisture profiling with nozzle moisteners allowed.
Aufgrund des erfindungsgemäßen Dämpfersystems ist ein pulationsarmes Sprühen möglich. Dies wird beispielsweise durch Reduzierung der Flüssigkeitsschwankungen nach dem Pulsationsventil um insbesondere mindestens 50 %, insbesondere mindestens 80 % und insbesondere mindestens 90 % unmittelbar vor der Düse erreicht. Damit werden Pulsationen in der Sprühflüssigkeit, die durch schwingende Maschinenteile wie beispielsweise eine Pumpe oder ein pulsierendes Ventil erzeugt wurden, gedämpft, wodurch die Gleichmäßigkeit des Sprühbildes in Bahnlaufrichtung verbessert wird. Due to the damper system according to the invention is a pulationsarmes Spraying possible. This is done, for example, by reducing fluid fluctuations after the pulsation valve in particular at least 50%, in particular at least 80% and in particular at least 90% just before the nozzle reached. This will be pulsations in the spray liquid caused by vibrating machine parts such as a pump or a pulsating valve were created, damped, whereby the uniformity of the spray pattern in the web running direction is improved.
Es ist ein gleichmäßiges Besprühen einer bewegten Faserstoffbahn wie insbesondere einer Papierbahn möglich, deren Geschwindigkeit v größer als beispielsweise 500 m/min, insbesondere größer als 1000 m/min und vorzugsweise größer als 1500 m/min sein kann. Mit zunehmender Bahngeschwindigkeit können auch Volumenstromschwankungen mit hohen Frequenzen am Sprühbild erkennbar werden.It is a uniform spraying of a moving fibrous web like in particular a paper web possible whose speed v greater as for example 500 m / min, in particular greater than 1000 m / min and preferably greater than 1500 m / min can be. With increasing web speed can also handle volumetric flow fluctuations with high Frequencies can be seen on the spray pattern.
Durch weniger Ventile pro Düse, insbesondere bei nur einem Ventil je Düse, können gegenüber dem Stand der Technik insbesondere in Sprüheinrichtungen bei Papier- und Kartonmaschinen kleinere Baumaße für die Regeleinheit erzielt werden, die es ggf. ermöglichen, das Ventil direkt in den Sprühbalken zu integrieren.With fewer valves per nozzle, especially with just one valve per nozzle, can be compared to the prior art, especially in sprayers for paper and board machines smaller dimensions for the Control unit can be achieved, which may allow the valve directly in to integrate the spray bar.
Durch die im Vergleich zum Stand der Technik kleinere Anzahl von Ventilen und/oder Düsen, insbesondere bei nur einem Ventil je Düse oder nur einer Düse je Sprühposition in Bahnquerrichtung, und/oder kostengünstigere Ventile können insbesondere in Sprüheinrichtungen bei Papier- und Kartonmaschinen wartungsärmere und kostengünstigere Sprüheinrichtungen hergestellt werden.Due to the smaller number of valves compared to the prior art and / or nozzles, in particular with only one valve per nozzle or only a nozzle per spray position in the web transverse direction, and / or less expensive Valves can be used in particular in spraying systems in paper and board machines lower maintenance and cheaper sprayers getting produced.
Als Sprühmedium sind beispielsweise Flüssigkeiten, insbesondere Wasser, Stärke, Impfstoffe, (Streich-)Farben und Lacke denkbar.As a spray medium, for example, liquids, especially water, Starch, vaccines, (paints and varnishes) conceivable.
Die Volumenströme je Düse und/oder Ventil können beispielsweise in einem Bereich bis maximal 30 l/min, insbesondere bis maximal 0,70 l/min und vorzugsweise bis maximal 0,20 l/min liegen. The volume flows per nozzle and / or valve, for example, in a Range up to a maximum of 30 l / min, in particular up to a maximum of 0.70 l / min and preferably up to a maximum of 0.20 l / min.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich auch durch eine relativ hohe Lebensdauer aus. So ist beispielsweise ein Einsatz im weitgehenden Dauerbetrieb mit über 70 % Betriebsdauer, insbesondere mit über 90 % Betriebsdauer bei einer Lebensdauer von mindestens 3 Jahren, insbesondere wenigstens 5 Jahren denkbar.The device according to the invention is also characterized by a relative high durability. For example, use is extensive Continuous operation with over 70% operating time, especially with over 90% Operating life with a life of at least 3 years, in particular at least 5 years imaginable.
Die Erfindung ist insbesondere auch bei Drücken von weniger als 20 bar, insbesondere weniger als 2 bar und vorzugsweise weniger als 1 bar anwendbar.The invention is particularly also at pressures of less than 20 bar, in particular less than 2 bar and preferably less than 1 bar applicable.
Es können insbesondere auch unterschiedliche Düsentypen verwendet werden. Dazu zählen insbesondere Einstoffdüsen, Zweistoffdüsen (Flüssigkeit-Gas, Flüssigkeit-Flüssigkeit), innen oder außen mischend, unterschiedliche Strahlformen, insbesondere Flachstrahldüsen und insbesondere Vollkegeldüsen.It can also be used in particular different types of nozzles become. These include, in particular, single-substance nozzles, two-component nozzles (Liquid-gas, liquid-liquid), mixing inside or outside, different beam shapes, in particular flat jet nozzles and in particular Full cone nozzles.
Es sind insbesondere Volumenströme im Verhältnis von kleiner als 1 : 5, insbesondere kleiner als 1 : 10 und insbesondere kleiner als 1 : 15 denkbar.In particular, flow rates in the ratio of less than 1: 5, in particular smaller than 1:10 and in particular smaller than 1:15 conceivable.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; in dieser zeigen:
- Figur 1
- eine schematische Teildarstellung einer möglichen Ausführungsform einer Vorrichtung zum Besprühen einer Faserstoffbahn,
Figur 2- ein Funktionsschema zur Erläuterung der Funktionsweise eines Pulsationsventils,
- Figur 3
- ein Beispiel einer Kennlinie eines Pulsationsventils bei kontinuierlicher Volumenstromregelung im Vergleich zur entsprechenden Kennlinie eines Proportionalventils,
- Figur 4
- das Sprühbild einer Vollkegeldüse mit großer in Bahnlaufrichtung gemessener Sprühbreite im Vergleich zum Sprühbild einer Flachstrahldüse und
- Figur 5
- eine beispielhafte Verwendung einer unter einem Anstellwinkel entgegen der Bahnlaufrichtung sprühenden Flachstrahldüse.
- FIG. 1
- FIG. 2 a schematic partial representation of a possible embodiment of a device for spraying a fibrous web, FIG.
- FIG. 2
- a functional diagram for explaining the operation of a pulsation valve,
- FIG. 3
- an example of a characteristic of a pulsation valve in continuous flow control in comparison to the corresponding characteristic of a proportional valve,
- FIG. 4
- the spray pattern of a full cone nozzle with large spray width measured in the web running direction compared to the spray pattern of a flat jet nozzle and
- FIG. 5
- an exemplary use of a spraying at an angle against the web running flat fan nozzle.
Figur 1 zeigt in schematischer Teildarstellung eine mögliche Ausführungsform
einer Vorrichtung 10 zum Besprühen einer bewegten Faserstoffbahn
12. Bei der Faserstoffbahn 12 kann es sich insbesondere um
eine Papier- oder Kartonbahn handeln.FIG. 1 shows a diagrammatic partial representation of a possible embodiment
a device 10 for spraying a moving
Die Vorrichtung 10 umfaßt wenigstens eine Düse 14, der ein vorzugsweise
einstellbarer Volumenstrom des betreffenden Sprühmediums 16 zugeführt
wird. Der Düse 14 ist wenigstens ein Pulsationsdämpfer 18 vorgeschaltet,
um im Volumenstrom des Sprühmediums 16 enthaltene Pulsationen zu
dämpfen.The device 10 comprises at least one
Der Volumenstrom des Sprühmediums 16 wird durch ein Pulsationsventil
20 eingestellt. Dabei kann es sich beispielsweise um ein Ankerventil und
insbesondere um ein Plattenankerventil handeln. Dieses Pulsationsventil
20 wird über eine Steuerspannung U mit einer Taktfrequenz f angesteuert.
Dabei kann der Volumenstrom beispielsweise über eine Pulsweitenmodulation
variiert werden. Die Taktfrequenz f wird in diesem Fall vorzugsweise
konstant gehalten.The volume flow of the
Wie anhand der Figur 1 zu erkennen ist, wird dem Pulsationsventil 20 das
Sprühmedium 16 über eine Leitung 22 zugeführt. Der Pulsationsdämpfer
18 ist in einer das Pulsationsventil 20 mit der Düse 14 verbindenden Leitung
24 angeordnet. Er liegt somit zwischen dem Pulsationsventil 20 und
der Düse 14.As can be seen from Figure 1, the
Im unteren rechten Teil der Figur 1 ist die Pulsation des Volumenstroms
vor dem Pulsationsdämpfer 18 dargestellt. Im Vergleich dazu ist im linken
unteren Teil der Figur 1 die Pulsation des Volumenstroms nach dem
Pulsationsdämpfer wiedergegeben. Bei einem Vergleich der beiden Pulsationsdiagramme
ist zu erkennen, daß die im Volumenstrom des Sprühmediums
16 enthaltene Pulsation durch den Pulsationsdämpfer 18 gedämpft
wird.In the lower right part of FIG. 1, the pulsation of the volumetric flow is shown
shown in front of the
Figur 2 zeigt ein Funktionsschema zur Erläuterung der Funktionsweise
des Pulsationsventils 20. Während eines im allgemeinen konstanten Intervalls
der Dauer T öffnet und schließt das Pulsationsventil einmal den
Durchfluß, oder es bleibt durchgehend geöffnet oder durchgehend geschlossen.
Variiert werden kann die Dauer des Öffnungsintervalls to. Das
Verhältnis to/T bestimmt die Öffnungsdauer des Pulsationsventils. Je
größer die Öffnungsdauer, desto mehr Flüssigkeit fließt durch das Pulsationsventil.
Entsprechend kann der Volumenstrom der Flüssigkeit geregelt
werden. Das erste Zeitdiagramm ergibt sich bei einer Öffnungsdauer von
50 %, das zweite bei einer Öffnungsdauer von 25 % und das dritte bei einer
Öffnungsdauer von 75 %.FIG. 2 shows a functional diagram for explaining the mode of operation
of the
Figur 3 zeigt ein Beispiel einer Kennlinie a eines Pulsationsventils bei kontinuierlicher Volumenstromregelung im Vergleich zu einer entsprechenden Kennlinie b eines Proportionalventils.FIG. 3 shows an example of a characteristic curve a of a pulsation valve continuous flow control compared to a corresponding Characteristic b of a proportional valve.
Die in der Figur 1 dargestellte Einheit aus Pulsationsventil 20, Pulsationsdämpfer
18 und Düse 14 ist insbesondere in Anlagen zum Besprühen von
bewegten Faserstoffbahnen 12, insbesondere in Sprüheinrichtungen bei
Papier- und Kartonmaschinen, insbesondere in Dampffeuchtern,
Streichaggregaten, Stärkesprühanlagen, Profilierungsanlagen und/oder
dergleichen einsetzbar. Durch den Pulsationsdämpfer 18 wird erreicht,
das in dem Sprühmedium 16 enthaltene Pulsationen, wie sie insbesondere
durch ein Pulsationsventil 20 erzeugt werden, gedämpft werden.The unit shown in Figure 1 from
Dadurch werden Sprühmengenschwankungen auf der bewegten Faserstoffbahn verringert.As a result, spray quantity fluctuations on the moving fibrous web reduced.
Anstelle eines Pulsationsdämpfers oder zusätzlich kann beispielsweise auch eine flexible Zuleitung zur Düse vorgesehen sein.Instead of a pulsation damper or in addition, for example also be provided a flexible supply to the nozzle.
Überdies ist es beispielsweise möglich, ein pulsierendes Ventil 20 in Kombination
mit einer Düse großer in Bahnlaufrichtung L gemessener Sprühbreite
oder -tiefe einzusetzen. Dabei kann beispielsweise eine Einheit aus
Pulsationsventil und Düse großer in Bahnlaufrichtung gemessener
Sprühbreite oder auch eine Einheit aus Pulsationsventil, Pulsationsdämpfer
(und/oder flexibler Zuleitung) und Düse großer in Bahnlaufrichtung
gemessener Sprühbreite vorgesehen sein.Moreover, it is possible, for example, a pulsating
Figur 4 zeigt das Sprühbild A einer solchen Düse 14 mit großer in Bahnlaufrichtung
L gemessener Sprühbreite bl, hier beispielsweise einer Vollkegeldüse,
im Vergleich zum Sprühbild B einer Flachstrahldüse.FIG. 4 shows the spray pattern A of such a
Die Teile A und B der Figur 4 zeigen das Sprühbild der jeweiligen Düse zu den Zeitpunkten t1, t2 und t3. Die Verschiebung des jeweiligen Sprühbilds entspricht der bewegten Bahn. Der schraffierte Bereich des jeweiligen Sprühbilds bedeutet, daß zu diesem Zeitpunkt die Düse nicht oder nur wenig sprüht. Dagegen sprüht die Düse in dem nicht schraffierten Bereich des jeweiligen Sprühbildes. Es ist somit der zeitliche Verlauf der Pulsation wiedergegeben.The parts A and B of Figure 4 show the spray pattern of the respective nozzle at the times t 1 , t 2 and t 3 . The displacement of the respective spray pattern corresponds to the moving web. The shaded area of the respective spray pattern means that at this time the nozzle does not spray or only slightly. By contrast, the nozzle sprays in the non-hatched area of the respective spray pattern. It is thus reproduced the time course of the pulsation.
Das Sprühbild A ergibt sich bei einer Vollkegeldüse mit großer in Bahnlaufrichtung gemessener Sprühbreite bi. Die Punkte P1 und P2 werden von einem Sprühbild mit Sprühen und einem Sprühbild ohne Sprühen überlappt. Dies führt trotz einer im Volumenstrom des Sprühmediums enthaltenen Pulsation zu einem gleichmäßigen Sprühbild in den Punkten P1 und P2 (vgl. den rechten Teil der Figur 4A).The spray pattern A results in a full cone nozzle with large in the web running direction measured spray width bi. The points P1 and P2 become from a spraying picture with spraying and a spraying picture without spraying overlaps. This leads despite a in the flow of the spray medium contained pulsation to a uniform spray pattern in the points P1 and P2 (see the right part of Figure 4A).
Das Sprühbild B ergibt sich bei einer Flachstrahldüse mit kleiner in Bahnlaufrichtung L gemessener Sprühbreite bl. Die Punkte P1 und P2 werden jeweils nur von einem Sprühbild mit Sprühen oder einem Sprühbild ohne Sprühen überlappt. Dies führt dazu, daß die im Volumenstrom des Sprühmediums enthaltene Pulsation vollständig auf das Sprühbild der Bahn 12 übertragen wird (vgl. den rechten Teil der Figur 4B). The spray pattern B results in a flat jet nozzle with small measured in the web running direction L spray width b l . The points P1 and P2 are each overlapped only by a spraying image with a spray or a spray image without spraying. As a result, the pulsation contained in the volume flow of the spray medium is transferred completely to the spray pattern of the web 12 (compare the right-hand part of FIG.
Große in Bahnlaufrichtung L gemessene Sprühbreiten bi führen somit zu einer Vergleichmäßigung der im Volumenstrom des Sprühmediums enthaltenen Pulsation beim Sprühen der Düse, wie sich aus einem Vergleich der beiden Diagramme im rechten Teil der Figuren 4A und 4B ergibt, in denen jeweils die Sprühmenge über der Bahnlänge dargestellt ist.Large spray widths bi measured in the web running direction L thus lead to a homogenization of the contained in the flow of the spray medium Pulsation when spraying the nozzle, as can be seen from a comparison of the two diagrams in the right part of FIGS. 4A and 4B, in FIG each of which the amount of spray over the web length is shown.
Als Düse mit großer in Bahnlaufrichtung gemessener Sprühbreite bl kann anstelle einer Vollkegeldüse beispielsweise auch eine elliptische Flachstrahldüse verwendet werden.As a nozzle with a large spray width b 1 measured in the web running direction, it is also possible, for example, to use an elliptical flat-jet nozzle instead of a full-cone nozzle.
Somit wird durch eine große in Bahnlaufrichtung gemessene Sprühbreite bl eine im Volumenstrom enthaltene Pulsation im Sprühbild abgeschwächt, was darauf zurückzuführen ist, daß die Befeuchtung eines jeweiligen Punktes auf der bewegten Bahn durch die große Sprühbreite über einen längeren Zeitraum erfolgt. Dadurch werden Volumenstromschwankungen während dieses Zeitraums an dem betreffenden Punkt ausgeglichen. Die in Bahnlaufrichtung gemessene Sprühbreite bl der betreffenden Düse kann beispielsweise größer als 30 % der in Bahnquerrichtung gemessenen Sprühbreite bq sein.Thus, a pulsation in the spray pattern contained in the volume flow is attenuated by a large measured in the web running direction spray width b l , which is due to the fact that the moistening of a particular point on the moving web through the large spray width over a longer period. This compensates for volumetric flow fluctuations during this period at the point in question. The spray width b 1 of the respective nozzle measured in the web running direction can be, for example, greater than 30% of the spray width b q measured in the web transverse direction.
Wie sich aus der Figur 5 ergibt, kann als Düse 14 beispielsweise eine
Flachstrahldüse verwendet werden, die unter einem Anstellwinkel α zur
Faserstoffbahn 12 entgegen der Bahnlaufrichtung L sprüht. In der Figur 5
ist die entsprechende Strahlrichtung mit SR bezeichnet. Der Anstellwinkel
α kann insbesondere kleiner als etwa 80° und vorzugsweise kleiner als
etwa 70° sein. As can be seen from FIG. 5, the
Es kann sowohl eine Einheit aus Pulsationsventil und Düse mit großer in Bahnlaufrichtung gemessener Sprühbreite als auch eine Einheit aus Pulsationsventil, Pulsationsdämpfer (und/oder flexibler Zuleitung) und Düse mit großer in Bahnlaufrichtung gemessener Sprühbreite verwendet werden. Bei beiden Einheiten kann als Pulsationsventil beispielsweise ein Ankerventil wie insbesondere ein Plattenankerventil eingesetzt werden. Beide Einheiten sind beispielsweise verwendbar zum Besprühen bewegter Faserstoffbahnen, insbesondere in Sprüheinrichtungen bei Papier- und Kartonmaschinen, insbesondere in Düsenfeuchtern, Streichaggregaten, Stärkesprühanlagen, Profilierungsanlagen und/oder dergleichen. Bei beiden Einheiten kann als Düse mit großer in Bahnlaufrichtung gemessener Sprühbreite bi beispielsweise eine elliptische Flachstrahldüse oder eine Vollkegeldüse vorgesehen sein.It can be both a unit of pulsation valve and nozzle with large in Web running direction measured spray width and one unit Pulsation valve, pulsation damper (and / or flexible supply line) and Nozzle used with large spray width measured in web direction become. In both units can be used as a pulsation valve, for example Anchor valve such as in particular a plate anchor valve can be used. Both units are for example usable for spraying more agitated Fibrous webs, especially in spraying in paper and Board machines, in particular in nozzle moisteners, coating units, Stärkesprühanlagen, profiling and / or the like. By both Units can be measured as a nozzle with large in web direction Spray width bi, for example, an elliptical flat-jet nozzle or a Full cone nozzle be provided.
Mit einer Einheit aus Pulsationsventil, Pulsationsdämpfer (und/oder flexibler Zuleitung) und einer Düse mit großer in Bahnlaufrichtung gemessener Sprühbreite bl werden Feuchteschwankungen durch das Sprühen auf der bewegten Bahn weitgehend beseitigt, so daß solche Einheiten insbesondere auch bei schnell bewegten Bahnen einsetzbar sind. With a unit consisting of a pulsation valve, pulsation damper (and / or flexible supply line) and a nozzle with a large spray width b 1 measured in the web running direction, moisture fluctuations due to spraying on the moving web are largely eliminated, so that such units can also be used in fast moving webs.
- 1010
- Sprühvorrichtungsprayer
- 1212
- FaserstoffbahnFibrous web
- 1414
- Düsejet
- 1616
- Sprühmediumspray medium
- 1818
- Pulsationsdämpferpulsation dampers
- 2020
- VentilValve
- 2222
- Leitungmanagement
- 2424
- Leitungmanagement
- LL
- BahnlaufrichtungWeb direction
- SRSR
- Strahlrichtungbeam direction
- bl b l
- in Bahnlaufrichtung gemessene Sprühbreitespray width measured in the web running direction
- bq b q
- in Bahnquerrichtung gemessene Sprühbreitemeasured in web transverse direction spray width
- αα
- Anstellwinkelangle of attack
Claims (29)
- Method for spraying a moving fibrous web (12), in particular a paper or board web, by means of at least one nozzle (14), in which the nozzle (14) is supplied with a preferably adjustable volume flow of the relevant spraying medium (16), characterized in that the spraying medium volume flow is supplied to the nozzle (14) via at least one pulsation valve (20), pulsations occurring in the volume flow of the spraying medium (16) being damped or attenuated.
- Method according to Claim 1, characterized in that the volume flow supplied to the nozzle (14) is adjusted via the pulsation valve (20).
- Method according to one of the preceding claims, characterized in that the pulsation valve (20) used is an armature valve.
- Method according to Claim 3, characterized in that the pulsation valve (20) used is a plate armature valve.
- Method according to one of the preceding claims, characterized in that pulsations occurring in the volume flow of the spraying medium (16) are damped or attenuated by means of at least one pulsation damper (18) connected upstream of the nozzle (14) and/or by using a nozzle (14) with a spraying width (bl) which is appropriately large, as measured in the web running direction (L), and/or by using a flexible feed line (24') to the nozzle (14).
- Method according to one of the preceding claims, characterized in that a nozzle (14) is used whose spraying width (bl), measured in the web running direction (L), is at least 30% and preferably at least 50% of the spraying width (bq) measured in the web transverse direction.
- Method according to one of the preceding claims, characterized in that the nozzle (14) used is a preferably elliptical flat jet nozzle.
- Method according to one of the preceding claims, characterized in that the nozzle (14) used is a flat jet nozzle, which sprays counter to the web running direction (L) at an angle of attack (α) with respect to the fibrous web (12), the angle of attack (α) being in particular smaller than about 80° and preferably smaller than about 70°.
- Method according to Claim 8, characterized in that an appropriate flat jet nozzle is used at web speeds which are higher than, in particular, 1200 m/min and preferably higher than 1500 m/min.
- Method according to one of Claims 1 to 6, characterized in that the nozzle (14) used is a solid-cone nozzle.
- Method according to one of the preceding claims, characterized in that the volume flow supplied via the pulsation valve (20) is adjusted by means of pulse width modulation.
- Method according to Claim 11, characterized in that the pulsation valve (20) is driven at a constant cycle frequency.
- Method according to one of the preceding claims, characterized in that it is used in paper or board machines and in particular in nozzle moisteners, coating units, starch spraying installations, profiling installations and/or the like.
- Device (10) for spraying a moving fibrous web (12), in particular a paper or board web, having at least one nozzle (14) to which a preferably adjustable volume flow of the relevant spraying medium (16) can be supplied, in particular for carrying out the method according to one of the preceding claims, characterized in that the spraying medium volume flow is supplied to the nozzle (14) via at least one pulsation valve (20), means (18, 14, 24') being provided to dampen or attenuate pulsations occurring in the volume flow of the spraying medium (16).
- Device according to Claim 14, characterized in that the volume flow supplied to the nozzle (14) can be adjusted via the pulsation valve (20).
- Device according to Claim 14 or 15, characterized in that the pulsation valve (20) provided is an armature valve.
- Device according to Claim 16, characterized in that the pulsation valve (20) provided is a plate armature valve.
- Device according to one of the preceding claims, characterized in that at least one pulsation damper (18) is connected upstream of the nozzle (14) and/or the nozzle (14) has a spraying width (bl) which is appropriately large, as measured in the web running direction (L), and/or a flexible feed line (24') to the nozzle (14) is used, in order to damp or attenuate pulsations occurring in the volume flow of the spraying medium (16).
- Device according to one of the preceding claims, characterized in that a nozzle (14) is provided whose spraying width (bl), measured in the web running direction (L), is at least 30% and preferably at least 50% of the spraying width (bq) measured in the web transverse direction.
- Device according to one of the preceding claims, characterized in that the nozzle (14) provided is a preferably elliptical flat jet nozzle.
- Device according to one of the preceding claims, characterized in that the nozzle (14) provided is a flat jet nozzle, which sprays counter to the web running direction (L) at an angle of attack (α) with respect to the fibrous web (12), the angle of attack (α) being in particular smaller than about 80° and preferably smaller than about 70°.
- Device according to one of Claims 1 to 19, characterized in that the nozzle (14) provided is a solid-cone nozzle.
- Device according to one of the preceding claims, characterized in that the volume flow supplied via the pulsation valve (20) can be adjusted by means of pulse width modulation.
- Device according to Claim 23, characterized in that the pulsation valve (20) can be driven at a constant cycle frequency.
- Device according to one of the preceding claims, characterized in that the flexible feed line (24') to the nozzle (14) is formed by a polyethylene, polyurethane or polyamide hose.
- Device according to one of the preceding claims, characterized in that the flexible feed line (24') to the nozzle (14) has a length which is in particular greater than 3 m and preferably greater than 5 m.
- Device according to one of the preceding claims, characterized in that a unit comprising pulsation valve (20) and pulsation damper (18) is provided.
- Device according to one of the preceding claims, characterized in that a unit comprising pulsation valve (20), pulsation damper (18) and/or flexible feed line (24') and nozzle (14) is provided.
- Use of the device according to one of the preceding claims in paper or board machines and in particular in nozzle moisteners, coating units, starch spraying installations, profiling installations and/or the like.
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