EP1403424A1 - Stoffauflauf mit Leitschaufel - Google Patents

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EP1403424A1
EP1403424A1 EP03102713A EP03102713A EP1403424A1 EP 1403424 A1 EP1403424 A1 EP 1403424A1 EP 03102713 A EP03102713 A EP 03102713A EP 03102713 A EP03102713 A EP 03102713A EP 1403424 A1 EP1403424 A1 EP 1403424A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
headbox according
lamella
headbox
guide vanes
turbulence
Prior art date
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Granted
Application number
EP03102713A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP1403424B1 (de
Inventor
Joachim Henssler
Jürgen Prössl
Mathias Schwaner
Wolfgang Ruf
Ralf Wischmann
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 Patent GmbH
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 Patent GmbH, Voith Paper Patent GmbH filed Critical Voith Patent GmbH
Publication of EP1403424A1 publication Critical patent/EP1403424A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1403424B1 publication Critical patent/EP1403424B1/de
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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 with a turbulence generator and a nozzle.
  • Such a headbox serves to generate a machine-wide suspension jet in a machine used to produce a material web.
  • the material web formed from the suspension can in particular be a paper or cardboard web.
  • a corresponding headbox is described for example in the document DE 101 50 951 A1.
  • the headroom of the headboxes can a. for example, be divided by slats.
  • the slats currently used are essentially designed as flat plates.
  • the quality of the paper or cardboard is significantly influenced by relative movements between the fiber suspension and the sieve (s).
  • the formation and the burst pressure improve to an optimum with increasing difference between jet and sieve speed (
  • Shaking trestles are sometimes used in paper machines for graphic papers in order to improve the formation by additional shear stress.
  • this now has the disadvantage that the formation changes periodically at twice the shaking frequency.
  • the shaking frequency f For example, 300 1 / min and the machine speed v, for example 900 m / min, the screen moves between maximum and minimum lateral acceleration by 0.75 m.
  • the invention has for its object to provide a headbox of the type mentioned, with the properties of the fibrous web produced, in particular paper or cardboard, which require increased fiber orientation in the cross-machine direction, can be improved without noticeably affecting the properties of benefit from greater shear stress on the fiber suspension during sheet formation.
  • At least one lamella provided in the nozzle space and / or at least one separating element provided in the nozzle space is provided with at least one guide vane, which impresses a flow component directed transversely to the machine direction in the fiber suspension in the nozzle space.
  • At least one guide vane advantageously has a height that increases in the machine running direction, as a result of which fiber deposits on the guide vane are avoided.
  • At least one guide vane can be provided on the top and / or on the bottom of the lamella or the separating element. Designs are thus conceivable in which at least one guide vane is provided only on the upper side, only on the lower side or both on the upper side and on the lower side of the lamella or the separating element.
  • guide vanes provided on the upper side and on the lower side of the lamella or the separating element are at least partially arranged directly one above the other.
  • various lamellae and / or separating elements and / or on the one hand a lamella and on the other hand guide vanes assigned to a separating element can be arranged at least partially directly one above the other.
  • a guide vane assigned to a separating element can also be offset at least partially in the transverse direction.
  • Guide vanes provided in superimposed planes can at least partially point in different or opposite directions with their section serving for deflection. In principle, however, embodiments are also conceivable in which guide vanes provided in superimposed planes point at least partially in the same direction.
  • guide vanes provided in one-lying planes alternately point in different or opposite directions.
  • a reversal of direction can take place from level to level, or an identical alignment of the guide vanes in question can also be provided for at least two successive levels.
  • cross-flows which are rectified or opposite cross-flows are generated in the various planes.
  • the division of the guide vanes can be chosen in particular as a function of the division of the turbulence channels of the turbulence generator. So the division the guide vanes correspond, for example, to an integer multiple or an integer fraction (... 3, 2, 1, 1/2, 1/3, 1 ⁇ 4, ...) of the division of the turbulence channels of the turbulence generator. The division of the guide vanes can therefore in particular also be equal to the division of the turbulence channels of the turbulence generator.
  • the guide vanes When viewed in the machine direction, the guide vanes can be aligned with the turbulence channels of the turbulence generator or offset in the transverse direction with respect to these turbulence channels. In the latter case, the offset can correspond, for example, to half the division of the turbulence channels of the turbulence generator.
  • the division of the guide vanes can also be selected independently of the division of the turbulence channels of the turbulence generator.
  • a respective guide vane is arranged and / or designed in such a way that there is no stowage point for the fiber suspension within the nozzle space.
  • the guide vanes can be arranged, for example, between turbulence channel gaps of the turbulence generator. An accumulation and / or deposition of fibers, filler, fine material, dirt and / or the like is thus avoided.
  • At least one horizontal lamella or a horizontal separating element is advantageously provided with at least one guide vane.
  • at least one vertical lamella is provided with at least one guide vane.
  • the lamella or the separating element can extend in particular from the turbulence generator into the nozzle space.
  • a respective lamella or a respective separating element is preferably designed such that forces introduced by the guide vanes are absorbed and applied to holding elements of the headbox, e.g. the turbulence generator, a side wall delimiting the nozzle space, a separate support and / or the like are released.
  • the headbox can be designed as a single-layer or as a multi-layer headbox.
  • the respective separating elements can in particular be fixed separating elements.
  • the number of fins used in the headbox can depend in particular on the number of turbulence channel lines of the turbulence generator or of the turbulence block adjoining the nozzle space.
  • the guide or deflection vanes can in particular also have a straight section running in the machine direction without a deflection effect.
  • An edge gap can be provided between a respective lateral nozzle wall and a respective lamella.
  • the outer guide blades can have a predeterminable distance from the respective edge of the lamella or the separating element.
  • the distances on the driver side and the drive side can be different or the same.
  • the intensity of the cross flow generated depends on the geometry of the blades (in particular the length, height and mutual spacing of the blades, the angle of the blades at the end in relation to the machine direction), the position of the blades in the nozzle space between the turbulence generator or that adjacent to the nozzle space Turbulence block and the orifice, the flow velocity at the turbulence generator or turbulence block being lower than at the orifice.
  • lamellae are installed in the headbox, as already mentioned, all or only some of them can be provided with at least one guide or deflection vane in the manner specified.
  • the slat ends can have any tip contour, e.g. B. have any conventional tip contour. Any slat suspensions and in particular any conventional slat suspensions are conceivable.
  • FIG. 1 shows a schematic plan view of part of a lamella 14 provided in a nozzle chamber 10 of a headbox 12, which extends into the nozzle chamber 10 from a turbulence generator 16 or turbulence block.
  • the flow or machine direction is indicated with “MD” and the machine direction with “QD”.
  • the lamella 14 is provided with guide or deflecting vanes 24, which impresses a flow component 26 directed transversely to the machine direction MD into the fiber suspension in the nozzle space 10.
  • the relevant flow component 26 thus points in the cross-machine direction QD.
  • a swirl or rotary flow is not generated here.
  • the guide vanes 24 are arranged in the region of the end 28 of the lamella 14 which is located downstream in the machine running direction MD.
  • the guide vanes 24 can in particular also be provided on a separating element, in particular a fixed separating element.
  • FIG. 2 shows, in each case a schematic illustration, different pairings of guide vanes 24 arranged on the top and the bottom of a lamella 14.
  • FIG. 2a a schematic plan view of part of the relevant lamella 14 provided with the guide vanes 24 is first shown again.
  • the bent active ends of the two guide vanes 24 arranged on the upper side or the lower side of the lamella 14 point in the same direction.
  • the respective guide vanes 24 arranged on the upper side or the lower side of the lamella 14 are offset in the transverse direction by an amount V.
  • FIG. 3 shows a schematic plan view of part of a lamella 14 with guide vanes 24 offset with respect to one another in the machine running direction MD.
  • the angle between the respective blade end and the machine direction MD is again indicated with. This angle can be at least partially different or also the same for the different guide vanes 24.
  • FIG. 4 shows a schematic partial representation of a headbox 12 with a plurality of fins 14 arranged one above the other, the guide vanes 24 of which alternately point in different directions from fins to fins at the relevant active end.
  • the guide vanes 24 can be provided, for example, in front of the slat end 28 (cf. in particular FIG. 3), in the area of this slat end 28 or at the slat end 28 such that the suspension flow is deflected only after the slat end he follows.
  • the guide vanes of fins 14 arranged one above the other can point, for example, in the same direction or alternately in different directions, or they can be arranged according to any other pattern (e.g.: + - +, ...), where "+” e.g. a redirection to the right and "-" a redirection to the left or vice versa.
  • Slats 14 with guide vanes 24 can be used, for example, together with slats 14 without guide vanes 24 (e.g. "without + - without” ).
  • the division of the guide vanes 24 can depend, for example, on the division of the turbulence insert and, for example, an integer multiple or an integer book of this division of the turbulence insert (..., 3, 2, 1, 1/2, 1/3, 1 ⁇ 4,. ...) correspond. If the turbulence insert and the guide vanes are divided equally, the vanes of the lamella can either be arranged in alignment with the outlet geometry of the turbulence block or be offset with respect to the latter. In the event of an offset, an offset corresponding to half the pitch of the turbulence insert is preferably provided. In principle, however, the division of the guide vanes can also be independent of the division of the turbulence insert.
  • FIG. 5 shows a schematic, sectioned partial representation of a headbox 12 with guide vanes 24 with a height h gradually increasing in the machine direction MD, thereby preventing fiber deposits on the guide vanes 24.
  • the guide vanes 24 can be provided, for example, on a lamella 14, as in the present case, or on a separating element which is in particular fixed.
  • FIG. 6 shows a schematic plan view of a lamella 14 of the headbox 12 according to FIG. 5 provided with corresponding guide vanes 24. 6, the straight sections 24 ′ extending in the machine running direction MD and the curved sections 24 ′′ of the guide vanes 24 can be seen in particular.

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Abstract

Bei einem Stoffauflauf (12) mit einem Turbulenzerzeuger (16) und einer Düse (20) ist wenigstens eine im Düsenraum (10) vorgesehene Lamelle (14) und/oder wenigstens ein im Düsenraum vorgesehenes Trennelement mit zumindest einer Leitschaufel (24) versehen, die der Faserstoffsuspension im Düsenraum (10) eine quer zur Maschinenlaufrichtung (MD) gerichtete Strömungskomponente (26) einprägt. <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Stoffauflauf mit einem Turbulenzerzeuger und einer Düse.
  • Ein solcher Stoffauflauf dient der Erzeugung eines maschinenbreiten Suspensionsstrahls in einer der Herstellung einer Materialbahn dienenden Maschine. Bei der aus der Suspension gebildeten Materialbahn kann es sich insbesondere um eine Papier- oder Kartonbahn handeln. Ein entsprechender Stoffauflauf ist beispielsweise in der Druckschrift DE 101 50 951 A1 beschrieben.
  • Die Düsenräume der Stoffaufläufe können u. a. beispielsweise durch Lamellen unterteilt sein. Die derzeit eingesetzten Lamellen sind im Wesentlichen als ebene Platten ausgeführt.
  • Die Qualität des Papiers bzw. Kartons wird maßgeblich von Relativbewegungen zwischen der Faserstoffsuspension und dem bzw. den Sieben beeinflusst. So verbessern sich die Formation und der Burstdruck mit zunehmender Differenz zwischen Strahl- und Siebgeschwindigkeit (| v| = |vStrahl- vSieb|) bis zu einem Optimum. Andere Kennwerte wie z.B. SCTquer besitzen ihr Maximum etwa bei v = 0 m/min. Dies gilt unabhängig vom jeweiligen Formerkonzept.
  • Bei Papiermaschinen für graphische Papiere werden teilweise Schüttelböcke eingesetzt, um durch zusätzliche Scherbeanspruchung die Formation zu verbessern. Dies bringt nun aber den Nachteil mit sich, dass sich die Formation mit der zweifachen Schüttelfrequenz periodisch ändert. Beträgt die Schüttelfrequenz f beispielsweise 300 1/min und die Maschinengeschwindigkeit v beispielsweise 900 m/min, so bewegt sich das Sieb zwischen maximaler und minimaler Querbeschleunigung um 0,75 m weiter.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Stoffauflauf der eingangs genannten Art zu schaffen, mit dem Eigenschaften der erzeugten Faserstoffbahn, insbesondere Papier oder Karton, die eine verstärkte Faserausrichtung in Maschinenquerrichtung benötigen, verbessert werden können, ohne dabei die Eigenschaften spürbar zu beeinträchtigen, die von einer stärkeren Scherbeanspruchung der Faserstoffsuspension während der Blattbildung profitieren.
  • Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, dass wenigstens eine im Düsenraum vorgesehene Lamelle und/oder wenigstens ein im Düsenraum vorgesehenes Trennelement mit zumindest einer Leitschaufel versehen ist, die der Faserstoffsuspension im Düsenraum eine quer zur Maschinenlaufrichtung gerichtete Strömungskomponente einprägt.
  • Aufgrund dieser Ausbildung werden quer zur Maschinenlaufrichtung weisende Strömungskomponenten in der Faserstoffsuspension erzeugt, wodurch eine erhöhte Faserausrichtung in Maschinenquerrichtung erreicht wird. Durch die Querströmungen in der Faserstoffsuspension relativ zu dem bzw. den Sieben erhöhen sich die Querfestigkeiten. So setzen diese Querströmungen die Faserstoffsuspension zusätzlichen Scherbeanspruchungen aus, die vorhandene Faserflocken aufreißen und eine stärkere Faserausrichtung in Maschinenquerrichtung bewirken.
  • Vorteilhafterweise besitzt wenigstens eine Leitschaufel eine in Maschinenlaufrichtung zunehmende Höhe, wodurch Faserablagerungen an der Leitschaufel vermieden werden.
  • Eine jeweilige Leitschaufel kann in Maschinenlaufrichtung betrachtet vor dem stromabliegenden Lamellen- bzw. Trennelementende oder beispielsweise auch im Bereich dieses Lamellen- bzw. Trennelementendes angeordnet sein. Grundsätzlich sind beispielsweise auch solche Ausführungen denkbar, bei denen wenigstens eine Leitschaufel so am in Maschinenlaufrichtung betrachtet stromabliegenden Lamellen- bzw. Trennelementende angeordnet und/oder ausgeführt ist, das eine betreffende Strömungsumlenkung in Querrichtung erst nach dem Lamellen- bzw. Trennelementende erfolgt.
  • Grundsätzlich kann auf der Oberseite und/oder auf der Unterseite der Lamelle bzw. des Trennelements jeweils wenigstens eine Leitschaufel vorgesehen sein. Es sind somit Ausführungen denkbar, bei denen nur auf der Oberseite, nur auf der Unterseite oder sowohl auf der Oberseite als auch auf der Unterseite der Lamelle bzw. des Trennelements jeweils wenigstens eine Leitschaufel vorgesehen ist.
  • Vorteilhafterweise sind auf der Oberseite und auf der Unterseite der Lamelle bzw. des Trennelements vorgesehene Leitschaufeln zumindest teilweise unmittelbar übereinander angeordnet.
  • Grundsätzlich sind auch solche Ausführungen denkbar, bei denen auf der Oberseite und auf der Unterseite der Lamelle bzw. des Trennelements vorgesehene Leitschaufeln zumindest teilweise in Querrichtung gegenei nander versetzt sind.
  • Grundsätzlich können auch verschiedenen Lamellen und/oder Trennelementen und/oder einerseits einer Lamelle und andererseits einem Trennelement zugeordnete Leitschaufeln zumindest teilweise unmittelbar übereinander angeordnet sein.
  • Verschiedenen Lamellen und/oder Trennelementen und/oder einerseits einer Lamelle und andererseits einem Trennelement zugeordnete Leitschaufeln können zumindest teilweise auch in Querrichtung gegeneinander versetzt sein.
  • In übereinanderliegenden Ebenen vorgesehene Leitschaufeln können mit ihrem der Umlenkung dienenden Abschnitt zumindest teilweise in unterschiedliche oder entgegengesetzte Richtungen weisen. Grundsätzlich sind jedoch auch solche Ausführungen denkbar, bei denen in übereinanderliegenden Ebenen vorgesehene Leitschaufeln zumindest teilweise in die gleiche Richtung weisen.
  • In bestimmten Fällen ist es auch von Vorteil, wenn in übereineinaderliegenden Ebenen vorgesehene Leitschaufeln alternierend in unterschiedliche oder entgegengesetzte Richtungen weisen. Dabei kann beispielsweise von Ebene zu Ebene jeweils eine Richtungsumkehr erfolgen, oder es kann für zumindest zwei aufei n-anderfolgende Ebenen auch eine gleiche Ausrichtung der betreffenden Leitschaufeln vorgesehen sein. In den verschiedenen Ebenen werden also je nach der Ausrichtung der Leitschaufeln gleichgerichtete Querströmungen oder einander entgegengesetzte Querströmungen erzeugt.
  • Sind mehrere Lamellen und/oder mehrere Trennelemente vorgesehen, so ist gemäß einer zweckmäßigen praktischen Ausführungsform lediglich ein Teil der Lamellen bzw. Trennelemente jeweils mit wenigstens einer Leitschaufel versehen. Grundsätzlich sind jedoch auch solche Ausführungen denkbar, bei denen alle Lamellen bzw. alle Trennelemente jeweils mit wenigstens einer Leitschaufel versehen sind.
  • Die Teilung der Leitschaufeln kann insbesondere in Abhängigkeit von der Teilung der Turbulenzkanäle des Turbulenzerzeugers gewählt sein. So kann die Teilung der Leitschaufeln beispielsweise einem ganzzahligen Vielfachen oder einem ganzzahligen Bruch (... 3, 2, 1, 1/2, 1/3, ¼, ...) der Teilung der Turbulenzkanäle des Turbulenzerzeugers entsprechen. Die Teilung der Leitschaufeln kann also insbesondere auch gleich der Teilung der Turbulenzkanäle des Turbulenzerzeugers sein.
  • Die Leitschaufeln können in Maschinenlaufrichtung betrachtet mit den Turbulenzkanälen des Turbulenzerzeugers fluchten oder gegenüber diesen Turbulenzkanälen in Querrichtung versetzt sein. Im letzteren Fall kann der Versatz beispielsweise der halben Teilung der Turbulenzkanäle des Turbulenzerzeugers entsprechen.
  • Grundsätzlich kann die Teilung der Leitschaufeln jedoch auch unabhängig von der Teilung der Turbulenzkanäle des Turbulenzerzeugers gewählt sein.
  • Bei einer bevorzugten praktischen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stoffauflaufs ist eine jeweilige Leitschaufel so angeordnet und/oder ausgeführt, dass sich für die Faserstoffsuspension innerhalb des Düsenraums keine Staustelle ergibt. Dabei können die Leitschaufeln beispielsweise zwischen Turbulenzkanalspalten des Turbulenzerzeugers angeordnet sein. Eine An- und/oder Ablagerung von Fasern, Füllstoff, Feinstoff, Schmutz und/oder dergleichen wird somit vermieden.
  • Vorteilhafterweise ist wenigstens eine horizontale Lamelle bzw. ein horizontales Trennelement mit zumindest einer Leitschaufel versehen. Grundsätzlich sind jedoch auch solche Ausführungen denkbar, bei denen wenigstens eine vertikale Lamelle mit zumindest einer Leitschaufel versehen ist.
  • Die Lamelle bzw. das Trennelement kann sich insbesondere ausgehend vom Turbulenzerzeuger in den Düsenraum erstrecken.
  • Eine jeweilige Lamelle bzw. ein jeweiliges Trennelement ist vorzugsweise so ausgeführt, dass durch die Leitschaufeln eingeleitete Kräfte aufgenommen und an haltende Elemente des Stoffauflaufs, wie z.B. den Turbulenzerzeuger, eine den Düsenraum begrenzende Seitenwand, eine separate Abstützung und/oder dergleichen, abgegeben werden.
  • Weisen beispielsweise auf der Oberseite und auf der Unterseite einer jeweiligen Lamelle bzw. eines jeweiligen Trennelements vorgesehene Leit- oder Umlenkschaufeln in entgegengesetzte Richtung, so heben sich die Reaktionskräfte in Maschinenquerrichtung auf.
  • Der Stoffauflauf kann als Einschicht- oder auch als Mehrschicht-Stoffauflauf ausgeführt sein.
  • Bei den jeweiligen Trennelementen kann es sich insbesondere um feste Trennelemente handeln.
  • Die Anzahl der im Stoffauflauf eingesetzten Lamellen kann insbesondere von der Anzahl der Turbulenzkanalzeilen des Turbulenzerzeugers bzw. des an den Düsenraum angrenzenden Turbulenzblocks abhängig sein.
  • Die Leit- oder Umlenkschaufeln können insbesondere auch einen geraden, in Maschinenlaufrichtung verlaufenden Abschnitt ohne Umlenkwirkung aufweisen.
  • Zwischen einer jeweiligen seitlichen Düsenwand und einer jeweiligen Lamelle kann ein Randspalt vorgesehen sein.
  • Die äußeren Leitschaufeln können zum jeweiligen Rand der Lamelle bzw. des Trennelements einen vorgebbaren Abstand aufweisen. Dabei können die Abstände auf der Führerseite und der Triebseite unterschiedlich oder gleich sein.
  • Die Intensität der erzeugten Querströmung hängt ab von der Geometrie der Schaufeln (insbesondere Länge, Höhe und gegenseitiger Abstand der Schaufeln, Winkel der Schaufeln am Ende bezogen auf die Maschinenlaufrichtung), der Lage der Schaufeln im Düsenraum zwischen dem Turbulenzerzeuger bzw. dem an den Düsenraum angrenzenden Turbulenzblock und der Blende, wobei die Strömungsgeschwindigkeit am Turbulenzerzeuger bzw. Turbulenzblock niedriger ist als an der Blende.
  • Sind mehrere Lamellen in den Stoffauflauf eingebaut, so können, wie bereits erwähnt, alle oder nur ein Teil davon in der angegebenen Weise mit wenigstens einer Leit- oder Umlenkschaufel versehen sein.
  • Die Lamellenenden können eine beliebige Spitzenkontur, z. B. jede beliebige herkömmliche Spitzenkontur, aufweisen. Es sind beliebige Lamellenaufhängungen und insbesondere beliebige herkömmliche Lamellenaufhängungen denkbar. Auch im übrigen ist eine Kombination der erfindungsgemäßen Lamellenausführung mit den bisher üblichen Lamellenausführungen, z.B. Gelenk innerhalb der Lamelle usw., denkbar.
  • Grundsätzlich sind beispielsweise auch solche Ausführungen denkbar, bei denen in Querrichtung nebeneinander angeordnete Leitschaufeln in Maschinenlaufrichtung gegeneinander versetzt sind.
  • Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; in dieser zeigen:
    • Figur 1
    eine schematische Draufsicht eines Teils einer mit Leitschaufeln versehenen Lamelle,
    Figur 2
    schematische Darstellungen unterschiedlicher Paarungen von auf der Oberseite und der Unterseite einer Lamelle angeordneten Leitschaufeln,
    Figur 3
    eine schematische Draufsicht eines Teils einer Lamelle mit in Maschinenlaufrichtung gegeneinander versetzten Leitscha ufeln,
    Figur 4
    eine schematische Teildarstellung eines Stoffauflaufs mit mehreren übereinander angeordneten Lamellen, deren Leitschaufeln von Lamelle zu Lamelle abwechselnd in unterschiedliche Richtungen weisen,
    Figur 5
    eine schematische geschnittene Teildarstellung eines Stoffauflaufs mit Leitschaufeln mit einer in Maschinenlaufrichtung zunehmenden Höhe und
    Figur 6
    eine schematische Draufsicht einer mit entsprechenden Leitschaufeln versehenen Lamelle des Stoffauflaufs gemäß Figur 5.
  • Figur 1 zeigt in schematischer Draufsicht einen Teil einer in einem Düsenraum 10 eines Stoffauflaufs 12 vorgesehenen Lamelle 14, die sich ausgehend von einem Turbulenzerzeuger 16 bzw. Turbulenzblock in den Düsenraum 10 erstreckt.
  • Der Düsenraum ist seitlich durch Düsenwände 18 begrenzt, von denen in der Figur 1 lediglich eine zu erkennen ist. Im Bereich des Austrittsspaltes der betreffenden Düse 20 ist eine Blende 22 vorgesehen.
  • In dieser Figur 1 ist die Strömungs- oder Maschinenlaufrichtung mit "MD" und die Maschinenquerrichtung mit "QD" angegeben.
    Die Lamelle 14 ist mit Leit- oder Umlenkschaufeln 24 versehen, die der Faserstoffsuspension im Düsenraum 10 eine quer zur Maschinenlaufrichtung MD gerichtete Strömungskomponente 26 einprägt. Die betreffende Strömungskomponente 26 weist also in Maschinenquerrichtung QD. Eine Drall- oder Drehströmung wird hier nicht erzeugt.
  • Wie anhand der Figur 1 zu erkennen ist, sind die Leitschaufeln 24 im Bereich des in Maschinenlaufrichtung MD betrachtet stromabliegenden Endes 28 der Lamelle 14 angeordnet.
  • In der Figur 1 sind bestimmte Größen wie folgt bezeichnet:
    • Lo =
    Düsenlänge
    L1 =
    Lamellenlänge
    l2 =
    Länge einer jeweiligen Leitschaufel
    l3 =
    Länge des geraden, in Maschinenlaufrichtung MD verlaufenden Abschnitts der Leitschaufel ohne Umlenkwirkung
    l4 =
    wirksame Länge der Leitschaufel
    B0 =
    lichte Kastenweite des Stoffauflaufs
    bs =
    Randspalt zwischen der seitlichen Düsenwand und der Lamelle
    bra =
    Abstand der jeweiligen äußeren Leitschaufel vom betreffenden seitl ichen Rand der Lamelle, wobei insoweit beispielsweise auch eine Unsymmetrie zwischen der Führerseite und der Triebseite möglich ist
    bL =
    Lamellenbreite
    b1 =
    Breite der Leitschaufel
    b2 =
    gegenseitiger Abstand der Leitschaufeln.
  • Die betreffenden Größen können beispielsweise die folgenden Werte besitzen:
    • L0 (Düsenlänge) = 300 bis 1200 mm, vorzugsweise 400 bis 1000 mm
    • l1 (Lamellenlänge) = dem 0,05- bis 1,2-fachen der Düsenlänge; falls L1 > L0 liegen die Leitschaufeln vorzugsweise innerhalb des Düsenraumes
    • l2 (Länge der Leitschaufel) = dem 0,01 bis 0,95-fachen der Düsenlänge L0, vorzugsweise 0,02 bis 0,5 . Düsenlänge L0
    • l3 (Länge des geraden, in Maschinenlaufrichtung MD verlaufenden Abschnitts der Leitschaufel ohne Umlenkwirkung) = 0,00 bis 0,95 . L2
    • l4 (Länge des wirksamen Teils der Leitschaufel, gebogene Länge) = 1,00 bis 0,05 . L2
    • bs (Abstand des seitlichen Lamellenrandes zur seitlichen Düsenwand) = 0,5 bis 10 mm
    • bra (Abstand einer äußeren Leitschaufel zum Lamellenrand, wobei beispielsweise auch eine Unsymmetrie zwischen der Führerseite und der Trägerseite möglich ist) = 0 bis 3 . b2
    • BL (Lamellenbreite): Maximalwert entsprechend dem bisher üblichen Maximalwert; Minimalwert = B0 - 2 · (b2 + b2)
    • b1 (Breite der Leitschaufel): 0 bis 100 mm, b1/b2 = 0,2 bis 5
    • b2 (gegenseitiger Abstand der Leitschaufeln): b1/b2 = 0,2 bis 5 (Winkel zwischen dem Schaufelende und der Maschinenlaufrichtung MD) = 0° bis 45°
    • h Höhe der Leitschaufel: 0 bis 0,95 · Düsenraumhöhe
  • Die Leitschaufeln 24 können insbesondere auch an einem Trennelement, insbesondere festen Trennelement vorgesehen sein.
  • Figur 2 zeigt in jeweils schematischer Darstellung unterschiedliche Paarungen von auf der Oberseite und der Unterseite einer Lamelle 14 angeordneten Leitschaufeln 24.
  • Dabei ist in Figur 2a zunächst nochmals eine schematische Draufsicht eines Teils der betreffenden, mit den Leitschaufeln 24 versehenen Lamelle 14 gezeigt.
  • In der Darstellung gemäß Figur 2b weisen die umgebogenen aktiven Enden der beiden auf der Oberseite bzw. der Unterseite der Lamelle 14 angeordneten Leitschaufeln 24 in die gleiche Richtung.
  • Dagegen weisen die umgebogenen aktiven Enden dieser Leitschaufeln 24 in der Darstellung gemäß Figur 2c in entgegengesetzte Richtungen.
  • Bei der Ausführungsform gemäß Figur 2d sind die betreffenden auf der Oberseite bzw. der Unterseite der Lamelle 14 angeordneten Leitschaufeln 24 in Querrichtung um einen Betrag V gegeneinander versetzt.
  • Figur 3 zeigt in schematischer Draufsicht einen Teil einer Lamelle 14 mit in Maschinenlaufrichtung MD gegeneinander versetzten Leitschaufeln 24.
  • Mit ist wieder der Winkel zwischen dem jeweiligen Schaufelende und der Maschinenlaufrichtung MD angegeben. Dieser Winkel kann für die verschiedenen Leitschaufeln 24 zumindest teilweise unterschiedlich oder auch gleich sein.
  • Figur 4 zeigt in schematischer Teildarstellung einen Stoffauflauf 12 mit mehreren übereinander angeordneten Lamellen 14, deren Leitschaufeln 24 von Lamelle zu Lamelle am betreffenden aktiven Ende abwechselnd in unterschiedliche Richtungen weisen.
  • Wie sich insbesondere aus den Figuren 2 bis 4 ergibt, können die Leitschaufeln 24 beispielsweise vor dem Lamellenende 28 (vgl. insbesondere Figur 3), im Bereich dieses Lamellenendes 28 oder so am Lamellenende 28 vorgesehen sein, dass die Umlenkung der Suspensionsströmung erst nach dem Lamellenende erfolgt.
  • Die Leitschaufeln von übereinander angeordneten Lamellen 14 können beispielsweise in die gleiche Richtung oder alternierend in unterschiedliche Richtu n-gen weisen, oder sie können nach beliebigen anderen Mustern (z.B. : + - +, ...) angeordnet sein, wobei "+" z.B. eine Umlenkung nach rechts und "-" eine Umlenkung nach links oder umgekehrt bedeutet.
  • Lamellen 14 mit Leitschaufeln 24 können beispielsweise gemeinsam mit Lamellen 14 ohne Leitschaufeln 24 verwendet werden (z.B. "ohne + - ohne" ...).
  • Sind mehrere Lamellen 14 in den Stoffauflauf eingebaut, so können beispielsweise alle, ein Teil davon oder nur eine erfindungsgemäß mit Leitschaufeln ausgeführt sein.
  • Es sind beliebige Kombinationen möglich mit allen von Lamellen bekannten Spitzenkonturen, mit allen bekannten Lamellenaufhängungen und/oder mit allen bisher bekannten Lamellenausführungen (z.B. mit Gelenk innerhalb der Lamelle usw.).
    Die Teilung der Leitschaufeln 24 kann beispielsweise von der Teilung des Turbulenzeinsatzes abhängig sein und beispielsweise einem ganzzahligen Vielfachen bzw. einem ganzzahligen Buch dieser Teilung des Turbulenzeinsatzes (..., 3, 2, 1, 1/2, 1/3, ¼, ...) entsprechen. Bei einer gleichen Teilung des Turbulenzeinsatzes und der Leitschaufeln können die Schaufeln der Lamelle entweder fluchtend zur Austrittsgeometrie des Turbulenzblocks angeordnet oder gegenüber dieser versetzt sein. Bei einem Versatz ist vorzugsweise ein der halben Teilung des Turbulenzeinsatzes entsprechender Versatz vorgesehen. Grundsätzlich kann die Teilung der Leitschaufeln jedoch auch unabhängig von der Teilung des Turbulenzeinsatzes sein.
  • Figur 5 zeigt in schematischer, geschnittener Teildarstellung einen Stoffauflauf 12 mit Leitschaufeln 24 mit einer in Maschinenlaufrichtung MD allmählich zunehmenden Höhe h, wodurch Faserablagerungen an den Leitschaufeln 24 verhindert werden.
  • In dieser Figur 5 ist überdies auch wieder der Turbulenzerzeuger bzw. letzte Turbulenzblock 16 sowie die im Bereich des Austrittsspaltes vorgesehene Blende 22 zu erkennen.
  • Wie bereits erwähnt, können die Leitschaufeln 24 beispielsweise an einer Lamelle 14, wie im vorliegenden Fall, oder an einem insbesondere festen Trennelement vorgesehen sein.
  • Figur 6 zeigt eine schematische Draufsicht einer mit entsprechenden Leitschaufeln 24 versehenen Lamelle 14 des Stoffauflaufs 12 gemäß Figur 5.
    Anhand dieser Figur 6 sind insbesondere auch nochmals die geraden, sich in Maschinenlaufrichtung MD erstreckenden Abschnitte 24' und die gekrümmten Abschnitte 24" der Leitschaufeln 24 zu erkennen.
    • Bezugszeichenliste
    • 10
    Düsenraum
    12
    Stoffauflauf
    14
    Lamelle
    16
    Turbulenzerzeuger, Turbulenzblock
    18
    Düsenwand
    20
    Düse
    22
    Blende
    24
    Leitschaufel
    24'
    gerader Abschnitt
    24"
    gekrümmter Abschnitt
    26
    in Querrichtung verlaufende Strömungskomponente
    28
    hinteres Lamellenende
    h
    Höhe
    MD
    Maschinenlaufrichtung
    QD
    Maschinenquerrichtung
    V
    Versatz

Claims (30)

  1. Stoffauflauf (12) mit einem Turbulenzerzeuger (16) und einer Düse (20),
    dadurch gekennzeichnet,
    dass wenigstens eine im Düsenraum (10) vorgesehene Lamelle (14) und/oder wenigstens ein im Düsenraum (10) vorgesehenes Trennelement mit zumindest einer Leitschaufel (24) versehen ist, die der Faserstoffsuspension im Düsenraum (10) eine quer zur Maschinenlaufrichtung (MD) gerichtete Strömungskomponente (26) einprägt.
  2. Stoffauflauf nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass wenigstens eine Leitschaufel (24) eine in Maschinenlaufrichtung (MD) zunehmende Höhe (h) besitzt.
  3. Stoffauflauf nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass wenigstens eine Leitschaufel (24) in Maschinenlaufrichtung betrachtet vor dem stromabliegenden Lamellen- bzw. Trennelementende (28) angeordnet ist.
  4. Stoffauflauf nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass wenigstens eine Leitschaufel (24) im Bereich des in Maschinenlaufrichtung (MD) betrachtet stromabliegenden Lamellen- bzw. Trennelementendes (28) angeordnet ist.
  5. Stoffauflauf nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass wenigstens eine Leitschaufel (24) so am in Maschinenlaufrichtung (MD) betrachtet stromabliegenden Lamellen- bzw. Trennelementende (28) angeordnet und/oder ausgeführt ist, dass eine betreffende Strömungsumlenkung in Querrichtung erst nach dem Lamellen- bzw. Trennelementende (28) erfolgt.
  6. Stoffauflauf nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass auf der Oberseite und/oder auf der Unterseite der Lamelle (14) bzw. des Trennelements jeweils wenigstens eine Leitschaufel (24) vorgesehen ist.
  7. Stoffauflauf nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass auf der Oberseite und auf der Unterseite der Lamelle (14) bzw. des Trennelements vorgesehene Leitschaufeln (24) zumindest teilweise unmittelbar übereinander angeordnet sind.
  8. Stoffauflauf nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass auf der Oberseite und auf der Unterseite der Lamelle (14) bzw. des Trennelements vorgesehene Leitschaufeln (24) zumindest teilweise in Querrichtung gegeneinander versetzt sind.
  9. Stoffauflauf nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass verschiedenen Lamellen (14) und/oder Trennelementen und/oder einerseits einer Lamelle und andererseits einem Trennelement zugeordnete Leitschaufeln (24) zumindest teilweise unmittelbar übereinander angeordnet sind.
  10. Stoffauflauf nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass verschiedenen Lamellen (14) und/oder Trennelementen und/oder einerseits einer Lamelle (14) und andererseits einem Trennelement zugeordnete Leitschaufeln (24) zumindest teilweise in Querrichtung gegeneinander versetzt sind.
  11. Stoffauflauf nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass in übereinander liegenden Ebenen vorgesehene Leitschaufeln (24) zumindest teilweise in unterschiedliche oder entgegengesetzte Richtungen weisen.
  12. Stoffauflauf nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass in übereinander liegenden Ebenen vorgesehene Leitschaufeln (24) zumindest teilweise in die gleiche Richtung weisen.
  13. Stoffauflauf nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass in übereinander liegenden Ebenen vorgesehene Leitschaufeln (24) alternierend in unterschiedliche oder entgegengesetzte Richtungen weisen.
  14. Stoffauflauf nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass mehrere Lamellen (14) und/oder mehrere Trennelemente vorgesehen sind und lediglich ein Teil der Lamellen (14) bzw. Trennelemente jeweils mit wenigstens einer Leitschaufel (24) versehen ist.
  15. Stoffauflauf nach Anspruch 1 bis 13,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass mehrere Lamellen (14) und/oder mehrere Trennelemente vorgesehen sind und alle Lamellen (14) bzw. alle Trennelemente jeweils mit wenigstens einer Leitschaufeln (24) versehen sind.
  16. Stoffauflauf nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Teilung der Leitschaufeln (24) in Abhängigkeit von der Teilung der Turbulenzkanäle des Turbulenzerzeugers (16) gewählt ist.
  17. Stoffauflauf nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Teilung der Leitschaufeln (24) einem ganzzahligen Vielfachen oder einem ganzzahligen Bruch der Teilung der Turbulenzkanäle des Turbulenzerzeugers (16) entspricht.
  18. Stoffauflauf nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Teilung der Leitschaufeln (24) gleich der Teilung der Turbulenzkanäle des Turbulenzerzeugers (16) ist.
  19. Stoffauflauf nach Anspruch 18,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Leitschaufeln (24) in Maschinenlaufrichtung (MD) betrachtet mit den Turbulenzkanälen des Turbulenzerzeugers (16) fluchten.
  20. Stoffauflauf nach Anspruch 19,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Leitschaufeln (24) in Querrichtung (QD) betrachtet gegenüber den Turbulenzkanälen des Turbulenzerzeugers (16) versetzt sind.
  21. Stoffauflauf nach Anspruch 20,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Versatz (V) der halben Teilung entspricht.
  22. Stoffauflauf nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Teilung der Leitschaufeln (24) unabhängig von der Teilung der Turbulenzkanäle des Turbulenzerzeugers (16) gewählt ist.
  23. Stoffauflauf nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Leitschaufel (24) so angeordnet und/oder ausgeführt ist, dass sich für die Faserstoffsuspension innerhalb des Düsenraumes (10) keine Staustelle ergibt.
  24. Stoffauflauf nach Anspruch 23,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Leitschaufel (24) zwischen Turbulenzkanalspalten des Turbulenzerzeugers (16) angeordnet ist.
  25. Stoffauflauf nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass wenigstens eine horizontale Lamelle (14) mit zumindest einer Leitschaufel (24) versehen ist.
  26. Stoffauflauf nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass wenigstens eine vertikale Lamelle (14) mit zumindest einer Leitschaufel (24) versehen ist.
  27. Stoffauflauf nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass sich die Lamelle (14) bzw. das Trennelement ausgehend vom Turbulenzerzeuger (16) in den Düsenraum (10) erstreckt.
  28. Stoffauflauf nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass eine jeweilige Lamelle (14) bzw. ein jeweiliges Trennelement so ausgeführt ist, dass durch die Leitschaufeln (24) eingeleitete Kräfte aufgenommen und an haltende Elemente des Stoffauflaufs (12), wie z.B. den Turbulenzerzeuger (16), eine den Düsenraum (10) begrenzende Seitenwand (18), eine separate Abstützung und/oder dergleichen, abgegeben werden.
  29. Stoffauflauf nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass er als Einschicht-Stoffauflauf ausgeführt ist.
  30. Stoffauflauf nach einem der Ansprüche 1 bis 28,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass er als Mehrschicht-Stoffauflauf ausgeführt ist.
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