EP1318230A1 - Stoffauflauf - Google Patents

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EP1318230A1
EP1318230A1 EP02024712A EP02024712A EP1318230A1 EP 1318230 A1 EP1318230 A1 EP 1318230A1 EP 02024712 A EP02024712 A EP 02024712A EP 02024712 A EP02024712 A EP 02024712A EP 1318230 A1 EP1318230 A1 EP 1318230A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
lamella
hollow
headbox according
headbox
nozzle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP02024712A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1318230B1 (de
Inventor
Mathias Schwaner
Joachim Henssler
Jürgen Prössl
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Voith Patent GmbH
Original Assignee
Voith Paper Patent GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Voith Paper Patent GmbH filed Critical Voith Paper Patent GmbH
Publication of EP1318230A1 publication Critical patent/EP1318230A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1318230B1 publication Critical patent/EP1318230B1/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F1/00—Wet end of machines for making continuous webs of paper
    • D21F1/02—Head boxes of Fourdrinier machines
    • D21F1/028—Details of the nozzle section
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F1/00—Wet end of machines for making continuous webs of paper
    • D21F1/02—Head boxes of Fourdrinier machines

Definitions

  • the invention relates to a headbox, in particular a multilayer headbox, a paper machine, with a nozzle, the interior of which at least in some areas is divided by at least one lamella.
  • Such headboxes are for example from DE 199 02 621 A1 and WO 82/03413 A1 known.
  • headboxes with and without fixed or flexible fins are between the layers of fabric and / or the rows of diffusers or turbulence generators known.
  • the fins cause an increase in microturbulence, one Layer separation, a reduction in the tear length ratio and / or Reduction of so-called "tiger stripes" (compare, for example, DE 199 02 621 A1).
  • WO 82/03413 A1 already discloses a layer separation by means of a machine-wide multiple nozzle and the feed of primarily white water known in the machine-wide middle class. In this publication is the feeding of fine or fillers by means of this middle layer is also mentioned.
  • the pressures in the machine-wide outer layers and in the machine-wide middle layer be at least essentially the same (necessary gap between lamella and Nozzle wall).
  • the machine-wide multiple nozzle also enables one Pressure equalization in the different layers in the cross machine direction.
  • auxiliaries and fillers In connection with the admixture of auxiliaries and fillers is common a dosage in the mass or, especially for auxiliary substances, in the constant Part provided.
  • the aim of the invention is to provide an improved headbox of the type mentioned Way of creating.
  • the setting options in particular should also be considered a range of operating parameters such as the degree of mixing inside and outside the nozzle, mixing in the z direction, the turbulence that arises in the suspension, the transverse profiling and so on to be expanded further.
  • this object is achieved by a headbox, in particular Multilayer headbox, a paper machine, with a nozzle, the interior of which is divided at least in regions by at least one lamella, wherein at least one slat is designed as a hollow slat, preferably for metering a pumpable medium in the suspension in particular with a region of the nozzle space surrounded by the pressure in the hollow lamella different pressure can be applied.
  • one or more hollow lamellas pumpable medium such as white water, glue or starch liquor, Fine or fillers, auxiliaries, color and so on, with or without fiber content, for example in the nozzle area.
  • a Hollow slats are clear pressure differences between the slat interior and the nozzle area surrounding the lamella possible. This results in, among other things the possibility of admixing the pumpable medium at a rate, the slower, the same quick or faster than that in the area of Dosing point is the prevailing suspension speed.
  • the hollow lamella should preferably be able to perform its function as optimally as possible be stable in thickness, the thickness of the hollow lamella being at most half as large like the two neighboring nozzle heights to avoid excessive convergence, to avoid excessive heights, to avoid too large beam lengths and to improve the paper quality (formation and the like) should be.
  • the hollow slat should expediently both in the flow direction and in the transverse direction be very rigid. A rigid hollow slat also allows different Press in the part above and below.
  • the degree of mixing can be set in and outside the nozzle.
  • the pumpable medium is mixed with the residual material in the area of the initial drainage, preferably with long hollow lamella length and therefore short jet.
  • the mixing in the z direction be adjusted well.
  • desired turbulence can be introduced into the fiber suspension in order to for example the strength properties in the longitudinal and transverse directions (L / Q ratio) to change.
  • the hollow lamella can, in particular, start in the direction of flow considered entry-side end in the nozzle space.
  • the hollow lamella is inside the nozzle area ends.
  • the hollow lamella can be, for example, in the area of the nozzle outlet gap and preferably end exactly at this outlet gap. In principle, however, the hollow slat can also be used at other points within the End of the nozzle area.
  • the cavity lamella is outside of the nozzle area ends.
  • the hollow lamella comprises at least two generally in the direction of flow extending over at least part of the slat length Walls which can serve, in particular, separate pressure rooms to accomplish.
  • the hollow lamella preferably comprises at least two opposite side walls. These slat walls are preferred non-positively connected.
  • One or more partitions are provided to different, to form channels extending in the direction of flow.
  • the walls generally extending in the direction of flow can according to an expedient embodiment can be at least partially formed by that one or. in the hollow lamella, which is otherwise made of solid material several channels or tubes are formed or incorporated.
  • the hollow lamella is preferably both in the direction of flow and also rigid in the transverse direction.
  • the slat cover can and / or the slat bottom, for example with ribs or the like be reinforced. The risk of bulging the hollow lamella is thus reduced Minimum reduced.
  • the headbox is the interior of the hollow slat in the area of the free slat end trained converging.
  • the interior the hollow slat in the area of the free slat end at least upwards and is limited at the bottom by mutually parallel walls.
  • the interior of the hollow slat can be in the area of the free slat end also be divergent. So can the interior of the hollow slat expand step-by-step in the area of the free slat end, for example.
  • the interior of the hollow lamella at least in the area the free slat end is structured. In principle, however, this is also the case Execution conceivable in which the interior of the hollow slat at least in Area of the free slat end is not structured.
  • Headbox are provided by means of the hollow lamella as pumpable Medium for example white water, glue or starch liquor, fine or fillers, Auxiliaries, paint and / or the like can be metered into the nozzle space.
  • the hollow lamella is advantageously for metering a pumpable one Medium in the nozzle space can be pressurized to a higher, equal or is lower than the pressure at the dosing point in the surrounding of the hollow lamella Area.
  • the hollow lamella comprises several, each extending in the direction of flow Channels, at least these channels can be used for cross-profiling can be partially charged separately.
  • the to be dosed Means can therefore be distributed over the machine width as required.
  • the headbox according to the invention are at least partially separate dosing units for the different channels such as especially associated with control valves and / or the like.
  • the metering can thus be carried out via the various channels and, for example, control valves, similar to the commercially available "ModuleJet” version, or influenced by several independent dosing units across the web width become.
  • Slats can in principle also in the specified manner as Hollow slats are formed, for example, to have a certain bending stiffness to achieve or to save material, for example.
  • Pumpable dosage In this case, medium is not mandatory.
  • FIG. 1 shows a schematic longitudinal sectional view of the nozzle 10 comprehensive part of a headbox 12 of a paper machine. It can are in particular a multi-layer headbox.
  • the interior 14 of the nozzle 10 is at least partially by at least a hollow slat 16 divided.
  • This hollow lamella 16 is preferably for metering a pumpable medium 18 in the suspension in particular with a region of the nozzle space surrounded by the pressure in the hollow lamella 16 14 different pressures can be applied.
  • the hollow lamella 16 ends as follows If, for example, inside the nozzle chamber 14, the metering takes place of the pumpable medium 18 in this nozzle space 14. According to FIG the medium 18 in question is fed to the hollow lamella 16 via a pump 20 become.
  • the suspension layers A and B are separated from one another Cut.
  • the pumpable medium 18 is therefore between these two layers A, B dosed.
  • the hollow lamella 16 extends from viewed in the flow direction S. inlet-side nozzle end 22 in the nozzle chamber 14.
  • the hollow lamella 16 with its relevant end 16 'in a headbox block such as in particular a turbulence block 24.
  • hollow lamella 16 in the illustrated embodiment within of the nozzle chamber 14 ends, such designs are basically also, for example conceivable, in which the hollow lamella 16 in the region of the nozzle outlet gap 26 and preferably exactly at this nozzle outlet gap 26 or outside of the nozzle chamber 14 ends.
  • the hollow slat 16 is down and up through a bottom 16 "respectively Cover 16 '' 'limited.
  • the hollow lamella 16 is of stable thickness, the thickness D of the hollow lamella 16 being at most half as large as the two adjacent nozzle heights H 1 , H 2 .
  • FIG. 2 shows a schematic top view of the hollow lamella 16.
  • the hollow lamella 16 can at least comprise two opposite side walls 28, 30. How in particular from Figures 3 to 7, can between these two side walls 28, 30 one or more partition walls 32 may be provided. These walls can in particular serve to differentiate each in the direction of flow S extending channels 34 (compare in particular Figures 3 to 7) form. Through the walls in question can thus in particular from each other separate pressure rooms are created.
  • FIGS. 3 to 7 they are generally in Flow direction S extending walls 28 - 32 (see also the figures 1 and 2) at least partially formed by the fact that in the rest of solid material existing hollow lamella 16 one or more channels 34 or tubes are trained or incorporated.
  • the channels 34 each have a square, preferably square cross section. According to Figure 4 can these channels 34 also have, for example, a triangular cross section. In the embodiment according to FIG. 5, the channels have a round one Cross-section.
  • the cross section of the channels 34 of the embodiment shown in FIG. 6 corresponds, for example, to a hexagon.
  • the channels 34 of the embodiment 7 again have a square, preferably square cross section. In this case, two corners face the respective channels 34 up and down and two corners to the two opposite each other Pages. This results in a corresponding partition 32 a variable thickness, which from time to time viewed from top to bottom then increases again.
  • the partitions at Embodiment according to FIG 3 a constant from top to bottom Thickness.
  • the hollow lamella 16 is preferably both in the flow direction S and in Transverse direction rigid.
  • Figure 8 is a schematic partial cross-sectional view for example, a hollow lamella 16 shown, the bottom 16 "and cover 16" 'are each reinforced by ribs 36. The representation corresponds again a section along the line A-A in FIG. 2.
  • FIG. 9 shows a schematic longitudinal sectional illustration of part of a Hollow lamella 16, the interior 14 in the area of the free lamella end 38 for Example is designed in the manner of a nozzle converging. Is shown here just as in FIGS. 10 to 12, a section along the line B-B in FIG. 2.
  • the interior 14 is the hollow lamella 16 in the area of the free slat end 38 at least upwards and bounded downwards by mutually parallel walls 40, 42.
  • These walls or wall sections 40, 42 are in the present case Part of the slat cover 16 '' 'or slat bottom 16 ".
  • the interior 14 is the hollow lamella 16 formed diverging in the area of the free fin end 38.
  • FIG. 12 shows a representation comparable to that in FIGS. 9 to 11 an embodiment in which the interior 14 of the hollow lamella 16 in the area of the free slat end 38 expanded in steps.
  • the hollow lamella 16 may or may not be structured.
  • Means can be provided through which the hollow lamella 16 can be pumped Means 18 for example white water, glue or starch liquor, fine or Fillers, auxiliaries, paint and / or the like in the suspension respectively can be metered into the nozzle chamber 14.
  • Means 18 for example white water, glue or starch liquor, fine or Fillers, auxiliaries, paint and / or the like in the suspension respectively can be metered into the nozzle chamber 14.
  • the hollow lamella 16 is preferably for metering a respective pumpable one Medium 18 in the suspension or in the nozzle chamber 14 with a Pressurizable that is higher, equal or lower than the pressure at the Dosing point in the area surrounding the hollow lamella 16. As already mentioned, This dosing point can be inside or outside the nozzle chamber 14.
  • these channels 34 can in particular for a Cross-profiling or cross-profile control at least partially separated be acted upon.
  • the various channels 34 can at least partially separate dosing units such as in particular control valves and / or the like be assigned.
  • FIG. 13 shows a schematic, partially sectioned top view of one with at least one hollow slat 16 provided with a headbox 12 with a cross profile control, for which a control or regulating device 44 in the present case such as in particular a PC and a cross-profile measuring device 46 are.
  • the dosage can then depend on the measured values and corresponding ones Setpoints take place.
  • the hollow lamella 16 is in particular again supported in a turbulence block 24, which can in particular be a turbulence generator.

Landscapes

  • Paper (AREA)
  • Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)

Abstract

Ein Stoffauflauf (12), insbesondere Mehrschichtstoffauflauf, einer Papiermaschine, umfasst eine Düse (10), deren Innenraum (14) zumindest bereichsweise durch wenigstens eine Lamelle unterteilt ist, wobei zumindest eine Lamelle (16) als Hohllamelle ausgeführt ist, die vorzugsweise zur Dosierung eines pumpfähiges Mediums (18) in die Suspension insbesondere auch mit einem vom Druck im die Hohllamelle umgebenden Bereich des Düsenraumes verschiedenen Druck beaufschlagbar ist. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einen Stoffauflauf, insbesondere Mehrschichtstoffauflauf, einer Papiermaschine, mit einer Düse, deren Innenraum zumindest bereichsweise durch wenigstens eine Lamelle unterteilt ist.
Derartige Stoffaufläufe sind beispielsweise aus der DE 199 02 621 A1 und der WO 82/03413 A1 bekannt.
Allgemein sind Stoffaufläufe mit und ohne feste oder flexible Lamellen zwischen den Stoffschichten und/oder den Diffusorreihen beziehungsweise Turbulenzerzeugern bekannt. Die Lamellen bewirken eine Erhöhung der Mikroturbulenz, eine Schichtentrennung, eine Reduktion des Reißlängenverhältnisses und/oder eine Reduktion von sogenannten "Tigerstreifen" (vergleiche zum Beispiel DE 199 02 621 A1).
Aus der WO 82/03413 A1 ist auch bereits eine Schichtentrennung mittels einer maschinenbreiten Mehrfachdüse und der Einspeisung von vornehmlich Siebwasser in der maschinenbreiten Mittelschicht bekannt. In dieser Druckschrift ist auch die Einspeisung von Fein- oder Füllstoffen mittels dieser Mittelschicht erwähnt. Durch die Trennung der maschinenbreiten Mittelschicht gegenüber den anderen maschinenbreiten Schichten durch kurze Lamellen müssen die Drücke in den maschinenbreiten Außenschichten und in der maschinenbreiten Mittelschicht zumindest im Wesentlichen gleich sein (notwendiger Spalt zwischen Lamelle und Düsenwandung). Die maschinenbreite Mehrfachdüse ermöglicht überdies einen Druckausgleich in den unterschiedlichen Schichten in Maschinenquerrichtung.
Bei der Stärkeleimung von Papier ist die Masseleimung und die Oberflächenleimung bekannt.
Im Zusammenhang mit der Zumischung von Hilfs- und Füllstoffen ist üblicherweise eine Dosierung in die Masse oder, vornehmlich für Hilfsstoffe, in den konstanten Teil vorgesehen.
Ziel der Erfindung ist es, einen verbesserten Stoffauflauf der eingangs genannten Art zu schaffen. Dabei sollen insbesondere auch die Einstellmöglichkeiten bezüglich einer Reihe von Betriebsparametern wie zum Beispiel des Grades der Durchmischung innerhalb und außerhalb der Düse, der Durchmischung in z-Richtung, der sich in der Suspension einstellenden Turbulenz, der Querprofilierung und so weiter erweitert werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Stoffauflauf, insbesondere Mehrschichtstoffauflauf, einer Papiermaschine, mit einer Düse, deren Innenraum zumindest bereichsweise durch wenigstens eine Lamelle unterteilt ist, wobei zumindest eine Lamelle als Hohllamelle ausgeführt ist, die vorzugsweise zur Dosierung eines pumpfähiges Mediums in die Suspension insbesondere auch mit einem vom Druck im die Hohllamelle umgebenden Bereich des Düsenraumes verschiedenen Druck beaufschlagbar ist.
Es ist somit insbesondere möglich, durch eine oder mehrere Hohllamellen ein pumpbares Medium, wie beispielsweise Siebwasser, Leim- oder Stärkeflotte, Fein- oder Füllstoffe, Hilfsstoffe, Farbe und so weiter, mit oder ohne Faserstoffanteil, zum Beispiel in den Düsenraum zu dosieren. Durch die Verwendung einer Hohllamelle sind deutliche Druckunterschiede zwischen dem Lamelleninneren und dem die Lamelle umgebenden Düsenraum möglich. Dadurch ergibt sich unter anderem die Möglichkeit der Zumischung des pumpbaren Mediums mit einer Geschwindigkeit, die langsamer, gleich schnell oder schneller als die im Bereich der Dosierstelle vorherrschende Suspensionsgeschwindigkeit ist. Um die angegebene Funktion möglichst optimal erfüllen zu können, sollte die Hohllamelle vorzugsweise dickenstabil sein, wobei die Dicke der Hohllamelle höchstens halb so groß wie die beiden benachbarten Düsenhöhen zur Vermeidung von zu starker Konvergenz, zur Vermeidung von zu großen Bauhöhen, zur Vermeidung von zu großen Strahllängen und zur Verbesserung der Papierqualität (Formation und dergleichen) sein sollte. Um zum Beispiel hohe Geschwindigkeitsdifferenzen zu ermöglichen und eine Ausbeulung der Lamelle zu vermeiden, sollte die Hohllamelle zweckmäßigerweise sowohl in Strömungsrichtung als auch in Querrichtung sehr biegesteif sein. Eine biegesteife Hohllamelle ermöglicht zusätzlich unterschiedliche Drücke in dem darüber und dem darunter liegenden Teil.
Durch die Wahl der Hohllamellenlänge und des Geschwindigkeitsverhältnisses Austrittsgeschwindigkeit/Suspensionsgeschwindigkeit kann der Grad der Durchmischung in und außerhalb der Düse eingestellt werden. Durch entsprechende Ausgestaltung wird unter anderem auch erreicht, dass das pumpfähige Medium im Bereich der Initialentwässerung mit dem Reststoff vermischt wird, vorzugsweise bei großer Hohllamellenlänge und somit kurzem Strahl.
Durch eine entsprechende Dosierung mittels der Hohllamelle und insbesondere über eine entsprechende Geschwindigkeitsdifferenz und die Position der Lamellenspitze gegenüber der Düsengeometrie kann die Durchmischung in z-Richtung gut eingestellt werden.
Trotz der Zugabe von Dosiermitteln der beschriebenen Art zwischen den Suspensionsschichten eines Mehrschichtstoffauflaufs bleiben die Schichten durch die Verwendung einer oder mehrerer Hohllamellen als jeweilige Dosiereinheit weitestgehend getrennt. Die Trennung kann beispielsweise bis zur Formiereinheit aufrechterhalten werden. Dadurch wird die bei Mehrschichtstoffaufläufen bekannte Durchmischung reduziert und die Abdeckung beziehungsweise Schichtenreinheit deutlich gesteigert.
Beispielsweise durch die Zugabe von Stärke zwischen zwei Schichten und eine entsprechenden Kontrolle der Durchmischung werden die Festigkeiten, zum Beispiel die in z-Richtung, gezielt gesteigert. Das Rupfen und Stauben in der Trockenpartie wird besser beherrschbar.
Der bei Gapformern allgemein bekannten Verarmung an Feinstoffen in der Blattmitte, in z-Richtung betrachtet, kann durch die Zugabe von Feinstoffen zwischen die zwei Schichten entgegengewirkt werden.
Überdies kann mit einer entsprechenden Geschwindigkeitsdifferenz gezielt die jeweils gewünschte Turbulenz in die Fasersuspension eingebracht werden, um zum Beispiel die Festigkeitseigenschaften in Längs- und Querrichtung (L/Q-Verhältnis) zu verändern.
Die Hohllamelle kann sich insbesondere ausgehend vom in Strömungsrichtung betrachteten eintrittsseitigen Ende in den Düsenraum erstrecken. Dabei kann die Hohllamelle mit dem betreffenden Ende beispielsweise in einem Stoffauflaufblock wie insbesondere einem Turbulenzblock gelagert sein.
In bestimmten Fällen ist es von Vorteil, wenn die Hohllamelle innerhalb des Düsenraumes endet. Dabei kann die Hohllamelle beispielsweise im Bereich des Düsenaustrittsspaltes und vorzugsweise genau an diesem Austrittsspalt enden. Grundsätzlich kann die Hohllamelle jedoch auch an anderen Stellen innerhalb des Düsenraums enden.
In anderen Fällen kann es von Vorteil sein, wenn die Hohlraumlamelle außerhalb des Düsenraumes endet.
Bei einer bevorzugten praktischen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stoffauflaufs umfasst die Hohllamelle zumindest zwei sich allgemein in Strömungsrichtung über zumindest einen Teil der Lamellenlänge erstreckende Wände, die insbesondere dazu dienen können, voneinander getrennte Druckräume zu schaffen. Dabei umfasst die Hohllamelle vorzugsweise zumindest zwei einander gegenüberliegende Seitenwände. Diese Lamellenwände sind vorzugsweise kraftschlüssig miteinander verbunden.
Bei einer zweckmäßigen praktischen Ausführungsform sind zwischen den beiden Seitenwänden eine oder mehrere Trennwände vorgesehen, um verschiedene, sich jeweils in Strömungsrichtung erstreckende Kanäle zu bilden.
Die sich allgemein in Strömungsrichtung erstreckenden Wände können gemäß einer zweckmäßigen Ausführungsform zumindest teilweise dadurch gebildet sein, dass in der im übrigen aus Vollmaterial bestehenden Hohllamelle ein oder mehrere Kanäle oder Röhren ausgebildet oder eingearbeitet sind.
Wie bereits erwähnt, ist die Hohllamelle vorzugsweise sowohl in Strömungsrichtung als auch in Querrichtung biegesteif ausgeführt. Dabei kann der Lamellendeckel und/oder der Lamellenboden zum Beispiel mit Rippen oder dergleichen verstärkt sein. Die Gefahr eines Ausbeulens der Hohllamelle wird somit auf ein Minimum reduziert.
Bei einer vorteilhaften zweckmäßigen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stoffauflaufs ist der Innenraum der Hohllamelle im Bereich des freien Lamellenendes konvergierend ausgebildet.
In bestimmten Fällen kann es jedoch auch von Vorteil sein, wenn der Innenraum der Hohllamelle im Bereich des freien Lamellenendes zumindest nach oben und nach unten durch zueinander parallele Wandungen begrenzt ist.
Der Innenraum der Hohllamelle kann im Bereich des freien Lamellenendes aber auch divergierend ausgebildet sein. So kann sich der Innenraum der Hohllamelle im Bereich des freien Lamellenendes beispielsweise stufenartig erweitern.
Von Vorteil ist auch, wenn der Innenraum der Hohllamelle zumindest im Bereich des freien Lamellenendes strukturiert ist. Grundsätzlich ist jedoch auch eine solche Ausführung denkbar, bei der der Innenraum der Hohllamelle zumindest im Bereich des freien Lamellenendes nicht strukturiert ist.
Gemäß einer bevorzugten praktischen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stoffauflaufs sind Mittel vorgesehen, durch die über die Hohllamelle als pumpfähiges Medium zum Beispiel Siebwasser, Leim- oder Stärkeflotte, Fein- oder Füllstoffe, Hilfsstoffe, Farbe und/oder dergleichen in den Düsenraum dosierbar sind.
Vorteilhafterweise ist die Hohllamelle zur Dosierung eines jeweiligen pumpfähigen Mediums in dem Düsenraum mit einem Druck beaufschlagbar, der höher, gleich oder niedriger ist als der Druck an der Dosierstelle im die Hohllamelle umgebenden Bereich.
Umfasst die Hohllamelle mehrere sich jeweils in Strömungsrichtung erstreckende Kanäle, so können diese Kanäle insbesondere für eine Querprofilierung zumindest teilweise getrennt beaufschlagbar sein.
Werden also eine oder mehrere Hohllamellen mit sich in Strömungsrichtung erstreckenden Kanälen verwendet, so kann die Dosierung des betreffenden pumpfähigen Mediums in Maschinenquerrichtung geregelt werden. Die zu dosierenden Mittel können also je nach Bedarf über die Maschinenbreite verteilt werden.
Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stoffauflaufs sind den verschiedenen Kanälen zumindest teilweise getrennte Dosiereinheiten wie insbesondere Regelventile und/oder dergleichen zugeordnet.
Die Dosierung kann also über die verschiedenen Kanäle und beispielsweise Regelventile, ähnlich wie bei der im Handel erhältlichen "ModuleJet"-Ausführung, oder mittels mehrerer unabhängiger Dosiereinheiten über die Bahnbreite beeinflusst werden.
Lamellen können in der angegebenen Art und Weise grundsätzlich auch als Hohllamellen ausgebildet werden, um zum Beispiel eine gewisse Biegesteifigkeit zu erreichen oder um zum Beispiel Material einzusparen. Eine Dosierung pumpfähigen Mediums ist in diesem Fall nicht zwingend.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert; in dieser zeigen:
Figur 1:
eine schematische Längsschnittdarstellung eines die Düse umfassenden Teils eines Stoffauflaufs;
Figur 2:
eine schematische Draufsicht der in der Figur 1 gezeigten Hohllamelle;
Figuren 3 bis 7:
schematische Teilquerschnittsdarstellungen verschiedener Ausführungsformen der Hohllamelle mit Kanälen unterschiedlichen Querschnitts, geschnitten entlang der Linie A-A in der Figur 2;
Figur 8:
eine schematische Teilquerschnittsdarstellung einer Hohllamelle, deren Deckel und Boden durch Rippen verstärkt sind;
Figur 9:
eine schematische Längsschnittdarstellung eines Teils einer Hohllamelle, deren Innenraum im Bereich des freien Lamellenendes konvergierend ausgebildet ist;
Figur 10:
eine schematische Längsschnittdarstellung eines Teils einer Hohllamelle, deren Innenraum im Bereich des freien Lamellenendes zumindest nach oben und nach unten durch zueinander parallele Wandungen begrenzt ist;
Figur 11:
eine schematische Längsschnittdarstellung eines Teils einer Hohllamelle, deren Innenraum im Bereich des freien Lamellenendes divergierend ausgebildet ist;
Figur 12:
eine schematische Längsschnittdarstellung eines Teils einer Hohllamelle, deren Innenraum sich im Bereich des freien Lamellenendes stufenartig erweitert; und
Figur 13:
eine schematische, teilweise geschnittene Draufsicht eines mit zumindest einer Hohllamelle versehenen Stoffauflaufs mit einer Querprofilregelung.
Die Figur 1 zeigt in schematischer Längsschnittdarstellung einen die Düse 10 umfassenden Teil eines Stoffauflaufs 12 einer Papiermaschine. Dabei kann es sich insbesondere um einen Mehrschichtstoffauflauf handeln.
Der Innenraum 14 der Düse 10 ist zumindest bereichsweise durch wenigstens eine Hohllamelle 16 unterteilt. Diese Hohllamelle 16 ist vorzugsweise zur Dosierung eines pumpfähigen Mediums 18 in die Suspension insbesondere auch mit einem vom Druck im die Hohllamelle 16 umgebenden Bereich des Düsenraumes 14 verschiedenen Druck beaufschlagbar. Endet die Hohllamelle 16 wie im folgenden Fall beispielsweise innerhalb des Düsenraums 14, so erfolgt die Dosierung des pumpfähigen Mediums 18 in diesen Düsenraum 14. Gemäß der Figur 1 kann das betreffende Medium 18 der Hohllamelle 16 über eine Pumpe 20 zugeführt werden.
Durch die Hohllamelle 16 werden die Suspensionsschichten A und B voneinander getrennt. Das pumpfähige Medium 18 wird also zwischen diese beiden Schichten A, B dosiert.
Die Hohllamelle 16 erstreckt sich ausgehend vom in Strömungsrichtung S betrachtet eintrittsseitigen Düsenende 22 in den Düsenraum 14. Im vorliegenden Fall ist die Hohllamelle 16 mit ihrem betreffenden Ende 16' in einem Stoffauflaufblock wie insbesondere einem Turbulenzblock 24 gelagert.
Während die Hohllamelle 16 beim dargestellten Ausführungsbeispiel innerhalb des Düsenraumes 14 endet, sind grundsätzlich beispielsweise auch solche Ausführungen denkbar, bei denen die Hohllamelle 16 im Bereich des Düsenaustrittsspaltes 26 und vorzugsweise genau an diesem Düsenaustrittsspalt 26 oder außerhalb des Düsenraumes 14 endet.
Die Hohllamelle 16 ist nach unten und nach oben durch einen Boden 16" beziehungsweise Deckel 16''' begrenzt.
Weiterhin ist die Hohllamelle 16 dickenstabil ausgeführt, wobei die Dicke D der Hohllamelle 16 höchstens halb so groß wie die beiden benachbarten Düsenhöhen H1, H2 ist.
Die Figur 2 zeigt eine schematische Draufsicht der Hohllamelle 16.
Wie anhand dieser Figur 2 zu erkennen ist, kann die Hohllamelle 16 zumindest zwei einander gegenüberliegende Seitenwände 28, 30 umfassen. Wie sich insbesondere aus den Figuren 3 bis 7 ergibt, können zwischen diesen beiden Seitenwänden 28, 30 eine oder mehrere Trennwände 32 vorgesehen sein. Diese Wände können insbesondere dazu dienen, verschiedene sich jeweils in Strömungsrichtung S erstreckende Kanäle 34 (vergleiche insbesondere die Figuren 3 bis 7) zu bilden. Durch die betreffenden Wände können somit insbesondere voneinander getrennte Druckräume geschaffen werden.
Bei den Ausführungsformen gemäß den Figuren 3 bis 7 sind die sich allgemein in Strömungsrichtung S erstreckenden Wände 28 - 32 (vergleiche auch die Figuren 1 und 2) zumindest teilweise dadurch gebildet, dass in der im übrigen aus Vollmaterial bestehenden Hohllamelle 16 ein oder mehrere Kanäle 34 oder Röhren ausgebildet oder eingearbeitet sind.
Bei der Ausführung gemäß der Figur 3 besitzen die Kanäle 34 jeweils einen viereckigen, vorzugsweise quadratischen Querschnitt. Gemäß der Figur 4 können diese Kanäle 34 beispielsweise auch einen dreieckigen Querschnitt aufweisen. Bei der Ausführungsform gemäß der Figur 5 besitzen die Kanäle einen runden Querschnitt. Der Querschnitt der Kanäle 34 der in der Figur 6 dargestellten Ausführungsform entspricht beispielsweise einem Sechseck. Die Kanäle 34 der Ausführungsform gemäß der Figur 7 besitzen wieder einen viereckigen, vorzugsweise quadratischen Querschnitt. In diesem Fall weisen zwei Ecken der jeweiligen Kanäle 34 nach oben und nach unten und zwei Ecken zu den beiden einander gegenüberliegenden Seiten. Dementsprechend ergibt sich für eine jeweilige Trennwand 32 eine variable Dicke, die von oben nach unten betrachtet zunächst abund dann wieder zunimmt. Demgegenüber besitzen die Trennwände bei der Ausführungsform gemäß der Figur 3 eine von oben nach unten gleich bleibende Dicke.
Vorzugsweise ist die Hohllamelle 16 sowohl in Strömungsrichtung S als auch in Querrichtung biegesteif ausgeführt. In der Figur 8 ist in schematischer Teilquerschnittsdarstellung beispielsweise eine Hohllamelle 16 dargestellt, deren Boden 16" und Deckel 16"' jeweils durch Rippen 36 verstärkt sind. Die Darstellung entspricht wieder einem Schnitt entlang der Linie A-A in der Figur 2.
Die Figur 9 zeigt eine schematische Längsschnittdarstellung eines Teils einer Hohllamelle 16, deren Innenraum 14 im Bereich des freien Lamellenendes 38 zum Beispiel nach Art einer Düse konvergierend ausgebildet ist. Dargestellt ist hier ebenso wie in den Figuren 10 bis 12 ein Schnitt entlang der Linie B-B in Figur 2.
Bei der Ausführungsform gemäß der Figur 10 ist der Innenraum 14 der Hohllamelle 16 im Bereich des freien Lamellenendes 38 zumindest nach oben und nach unten durch zueinander parallele Wandungen 40, 42 begrenzt. Diese Wandungen beziehungsweise Wandungsabschnitte 40, 42 sind im vorliegenden Fall Teil des Lamellendeckels 16''' beziehungsweise Lamellenbodens 16".
Bei der Ausführungsform gemäß der Figur 11 ist der Innenraum 14 der Hohllamelle 16 im Bereich des freien Lamellenendes 38 divergierend ausgebildet.
Die Figur 12 zeigt in einer mit denen in den Figuren 9 bis 11 vergleichbaren Darstellung eine Ausführungsform, bei der sich der Innenraum 14 der Hohllamelle 16 im Bereich des freien Lamellenendes 38 stufenartig erweitert.
Im Bereich des freien Lamellenendes 38, das heißt im Bereich der Spitze, kann die Hohllamelle 16 strukturiert sein oder auch nicht.
Es können Mittel vorgesehen sein, durch die über die Hohllamelle 16 als pumpfähiges Mittel 18 zum Beispiel Siebwasser, Leim- oder Stärkeflotte, Fein- oder Füllstoffe, Hilfsstoffe, Farbe und/oder dergleichen in die Suspension beziehungsweise in den Düsenraum 14 dosierbar sind.
Vorzugsweise ist die Hohllamelle 16 zur Dosierung eines jeweiligen pumpfähigen Mediums 18 in die Suspension beziehungsweise in den Düsenraum 14 mit einem Druck beaufschlagbar, der höher, gleich oder niedriger ist als der Druck an der Dosierstelle im die Hohllamelle 16 umgebenden Bereich. Wie bereits erwähnt, kann diese Dosierstelle innerhalb oder außerhalb des Düsenraums 14 liegen.
In dem Fall, dass die Hohllamelle 16 mehrere sich jeweils in Strömungsrichtung S erstreckende Kanäle 34 umfasst, können diese Kanäle 34 insbesondere für eine Querprofilierung oder Querprofilregelung zumindest teilweise getrennt beaufschlagbar sein. Dabei können den verschiedenen Kanälen 34 zumindest teilweise getrennte Dosiereinheiten wie insbesondere Regelventile und/oder dergleichen zugeordnet sein.
Die Figur 13 zeigt in schematischer, teilweise geschnittener Draufsicht einen mit zumindest einer Hohllamelle 16 versehenen Stoffauflauf 12 mit einer Querprofilregelung, für die im vorliegenden Fall eine Steuer- oder Regelungseinrichtung 44 wie insbesondere ein PC und eine Querprofil-Messeinrichtung 46 vorgesehen sind. Die Dosierung kann dann in Abhängigkeit von den Messwerten und entsprechenden Sollwerten erfolgen.
Die Hohllamelle 16 ist insbesondere wieder in einem Turbulenzblock 24 gelagert, bei dem es sich insbesondere um einen Turbulenzerzeuger handeln kann.
Bezugszeichenliste
10
Düse
12
Stoffauflauf
14
Düsenraum
16
Hohllamelle
16'
Lamellenende
16"
Lamellenboden
16"'
Lamellendeckel
18
Pumpfähiges Medium
20
Pumpe
22
Eintrittsseitiges Düsenende
24
Turbulenzblock
26
Düsenaustrittsspalt
28
Seitenwand
30
Seitenwand
32
Trennwand
34
Kanal
36
Rippe
38
Freies Lamellenende
40
Wandung
42
Wandung
44
Steuer- oder Regelungseinrichtung, PC
46
Querprofil-Messeinrichtung
D
Dicke
H1, H2
Düsenhöhe

Claims (23)

  1. Stoffauflauf (12), insbesondere Mehrschichtstoffauflauf, einer Papiermaschine, mit einer Düse (10), deren Innenraum (14) zumindest bereichsweise durch wenigstens eine Lamelle (16) unterteilt ist, wobei zumindest eine Lamelle als Hohllamelle (16) ausgeführt ist, die vorzugsweise zur Dosierung eines pumpfähiges Mediums (18) in die Suspension insbesondere auch mit einem vom Druck im die Hohllamelle (16) umgebenden Bereich des Düsenraumes (14) verschiedenen Druck beaufschlagbar ist.
  2. Stoffauflauf nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass sich die Hohllamelle (16) ausgehend vom in Strömungsrichtung (S) betrachtet eintrittsseitigen Düsenende (22) in den Düsenraum (14) erstreckt.
  3. Stoffauflauf nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Hohllamelle (16) mit einem Ende (16') in einem Stoffauflaufblock (24) gelagert ist.
  4. Stoffauflauf nach Anspruch 2 oder 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Hohllamelle (16) innerhalb des Düsenraumes (14) endet.
  5. Stoffauflauf nach Anspruch 2 oder 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Hohllamelle (16) im Bereich des Düsenaustrittsspaltes (26) und vorzugsweise genau an diesem Düsenaustrittsspalt (26) endet.
  6. Stoffauflauf nach Anspruch 2 oder 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Hohllamelle (16) außerhalb des Düsenraumes (14) endet.
  7. Stoffauflauf nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Hohllamelle (16) zumindest zwei sich allgemein in Strömungsrichtung (S) über zumindest einen Teil der Lamellenlänge erstreckende Wände (28-32) umfasst, um insbesondere voneinander getrennte Druckräume (34) zu schaffen.
  8. Stoffauflauf nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Hohllamelle (16) zumindest zwei einander gegenüberliegende Seitenwände (28, 30) umfasst.
  9. Stoffauflauf nach Anspruch 8,
    dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den beiden Seitenwänden (28, 30) eine oder mehrere Trennwände (32) vorgesehen sind, um verschiedene sich jeweils in Strömungsrichtung (S) erstreckende Kanäle (34) zu bilden.
  10. Stoffauflauf nach einem Ansprüche 7 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet, dass die sich allgemein in Strömungsrichtung (S) erstreckenden Wände (28-32) zumindest teilweise dadurch gebildet sind, dass in der im übrigen aus Vollmaterial bestehenden Hohllamelle (16) ein oder mehrere Kanäle (34) oder Röhren ausgebildet oder eingearbeitet sind.
  11. Stoffauflauf nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Hohllamelle (16) dickenstabil ausgeführt ist, wobei die Dicke (D) der Hohllamelle (16) höchstens halb so groß wie die beiden benachbarten Düsenhöhen (H1, H2) ist.
  12. Stoffauflauf nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Hohllamelle (16) sowohl in Strömungsrichtung (S) als auch in Querrichtung biegesteif ausgeführt ist.
  13. Stoffauflauf nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Lamellendeckel (16"') und/oder der Lamellenboden (16") mit Rippen (36) oder dergleichen verstärkt sind.
  14. Stoffauflauf nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Innenraum (14) der Hohllamelle (16) im Bereich des freien Lamellenendes (38) konvergierend ausgebildet ist.
  15. Stoffauflauf nach einem der Ansprüche 1 bis 13,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Innenraum (14) der Hohllamelle (16) im Bereich des freien Lamellenendes (38) zumindest nach oben und nach unten durch zueinander parallele Wandungen (40, 42) begrenzt ist.
  16. Stoffauflauf nach einem der Ansprüche 1 bis 13,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Innenraum (14) der Hohllamelle (16) im Bereich des freien Lamellenendes (38) divergierend ausgebildet ist.
  17. Stoffauflauf nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass sich der Innenraum (14) der Hohllamelle (16) im Bereich des freien Lamellenendes (38) stufenartig erweitert.
  18. Stoffauflauf nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Innenraum (14) der Hohllamelle (16) zumindest im Bereich des freien Lamellenendes (38) strukturiert ist.
  19. Stoffauflauf nach einem der Ansprüche 1 bis 17,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Innenraum (14) der Hohllamelle (16) zumindest im Bereich des freien Lamellenendes (38) nicht strukturiert ist.
  20. Stoffauflauf nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorgesehen sind, durch die über die Hohllamelle (16) als pumpfähiges Medium (18) Siebwasser, Leim- oder Stärkeflotte, Fein- oder Füllstoffe, Hilfsstoffe, Farbe und/oder dergleichen in die Suspension dosierbar sind.
  21. Stoffauflauf nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Hohllamelle (16) zur Dosierung eines jeweiligen pumpfähigen Mediums (18) in die Suspension mit einem Druck beaufschlagbar ist, der höher, gleich oder niedriger ist als der Druck an der Dosierstelle im die Hohllamelle (16) umgebenden Bereich.
  22. Stoffauflauf nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Hohllamelle (16) mehrere sich jeweils in Strömungsrichtung (S) erstreckende Kanäle (34) umfasst und dass diese Kanäle (34) insbesondere für eine Querprofilierung zumindest teilweise getrennt beaufschlagbar sind.
  23. Stoffauflauf nach Anspruch 22,
    dadurch gekennzeichnet, dass den verschiedenen Kanälen (34) zumindest teilweise getrennte Dosiereinheiten wie insbesondere Regelventile und/oder dergleichen zugeordnet sind.
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