EP1734178A1 - Stoffauflauf für eine Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn - Google Patents

Stoffauflauf für eine Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn Download PDF

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EP1734178A1
EP1734178A1 EP06112919A EP06112919A EP1734178A1 EP 1734178 A1 EP1734178 A1 EP 1734178A1 EP 06112919 A EP06112919 A EP 06112919A EP 06112919 A EP06112919 A EP 06112919A EP 1734178 A1 EP1734178 A1 EP 1734178A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
headbox
machine
lamellae
upstream
width
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP06112919A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Wolfgang Ruf
Karl Bunz
Ole Hansen
Klaus Lehleiter
Konstantin Fenkl
Uli Dürr
Simon Juhas
Jens Haessner
Hans Loser
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
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Filing date
Publication date
Application filed by Voith Patent GmbH filed Critical Voith Patent GmbH
Publication of EP1734178A1 publication Critical patent/EP1734178A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current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
    • 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
    • D21F1/026—Details of the turbulence 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
    • D21F1/06—Regulating pulp flow
    • 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
    • D21F1/08—Regulating consistency

Definitions

  • the invention relates to a headbox for a machine for producing a fibrous web, in particular a paper or board web, with at least one distribution device for distributing a pulp suspension across the machine width, in the machine direction a dilution device, in particular a Siebwasserdosier landmark, which arranged a plurality of transverse to the machine direction side by side Mixing chambers comprises, each of which sub-streams of different consistency are supplied and each provide a partial mixing stream, a machine-width intermediate chamber which receives the respective partial mixing streams, a turbulence generator and a headbox nozzle, which is provided with a pulp suspension jet supplying exit slit, are arranged downstream.
  • Such a headbox is for example from the German patent DE 40 19 593 C2 known.
  • the transition from the dilution device into the machine-width intermediate chamber via the increment takes place with a speed ratio of approximately 50%, that is, the pulp suspension is braked by about half in their flow rate. Subsequently, the braked pulp suspension flows over a distance of about 250 to 500 mm to the turbulence generator.
  • this embodiment has the fluidic disadvantage that coarse in the pulp suspension in the region of its flow from the dilution device to the machine-width intermediate chamber Turbulence arise, which can lead to a turbulence of the individual partial mixing streams.
  • the free distance between the upstream assembly such as the diluter and the turbulizer is significantly shortened. Due to the articulated mounting of the lamellae, the partial mixing streams are hydraulically coupled, so that no pressure differences across the machine direction and thus no speed differences of the partial mixing streams transversely to the machine direction more arise. Thus, there is no turbulence of the individual partial mixing streams more, the individual partial mixed streams are on a longer Distance separated from each other and they experience a sectional flow orientation. Differences in throughput of the headbox, especially in the area of the highly consistent pulp suspension, no longer lead to previously existing and undefined cross flows upstream of the turbulence generator.
  • the lamellae advantageously have a stiffness of at least 5 Nm, preferably of at least 10 Nm, for at least 7/10 of their length.
  • s stiffness of the lamella
  • E modulus of elasticity of the lamellar material
  • h thickness of the lamella
  • v transverse strain number (reciprocal of the Poisson's number).
  • the lamellae favorably have a pitch which is less than or equal to 100 mm, preferably less than or equal to 70 mm.
  • a desired guidance of small, that is narrow partial mixing streams is possible.
  • the slats may have a length which is in the range of 2 to 10 times the pitch of the slats.
  • the lamellae can have a pitch which is a multiple of the pitch of the upstream module. This embodiment makes it possible to combine a plurality of smaller partial mixing streams into larger partial mixing streams.
  • a preferred distance of less than or equal to 300 mm, preferably less than or equal to 100, should be provided between the fin ends and the downstream turbulence generator.
  • the partial mixing streams even at lower flow velocities, no longer have sufficient time to fluidize each other.
  • the holder is preferably arranged between two units of the upstream module.
  • the holder is in this case preferably formed by a segmented or continuous hinge, in whose leadership engages at least one preferably provided on the respective fin end dome-shaped, circular segment or ball-like element.
  • a type of holder is already known in the field of mounting of arranged in the headbox slats. This has proven itself well in the past.
  • the upstream module can be the dilution device, the lamellae preferably being articulated to it via the holders.
  • a straightening zone is preferably arranged between the thinning device and the machine-width intermediate chamber, which comprises at least structures, in particular wings, for guiding the respective partial mixing streams in the machine direction.
  • the straightening zone the same is the upstream assembly, the slats being hingedly connected thereto via the brackets.
  • the straightening zone thus serves primarily for alignment and steering of the respective partial mixing streams in the machine direction. Any cross-flow and swirl components present in the respective sub-mixed stream are to be dissolved.
  • the inventive machine for producing a fibrous web in particular paper and / or board web, is characterized in that it is provided with a head box according to the invention.
  • FIG. 1 shows a schematic, partially sectioned view of a headbox 1 for a machine for producing a fibrous web.
  • the headbox 1 has a distribution device 2 for distributing a pulp suspension 3 across the machine width M (double arrow), which in the machine direction L (arrow) a dilution device 4, which comprises a plurality of transverse to the machine direction L (arrow) juxtaposed mixing chambers 5, which each sub-streams T (arrow) of different consistency c T can be fed and each deliver a partial mixing current T M (arrow), is arranged downstream.
  • the distribution device 2 is in the embodiment of Figure 1 is a parabolic transverse distribution tube 6, in a further embodiment not shown, however, it may also be designed as a circular distributor.
  • the diluter 4 may be a known white water metering system as provided in conjunction with the ModuleJet® headbox available on the market.
  • the ModuleJet® headbox is, for example, in the already cited German patent DE 40 19 593 C2 described.
  • the dilution device 4 are in machine direction L (arrow) downstream of a machine-wide intermediate chamber 7, which receives the respective partial mixing streams T M (arrow), a turbulence generator 8 and a headbox 9, which is provided with a pulp suspension jet 11 supplying exit slit 10.
  • the turbulence generator 8 is preferably a turbulence insert 12 having a plurality of turbulence channels 13, which are formed in particular by turbulence tubes 14.
  • a plurality of fins 15 are arranged in the embodiment of the headbox 1 according to FIG.
  • the lamellae 15 are preferably articulated between each row of turbulence channels 13 and have different lamellae lengths L LD so that they can end within the headbox nozzle 9 (FIG. 1), in the region of the outlet gap 10 or outside the headbox nozzle 9.
  • a plurality of vertical slats 16 are now provided, which are pivotally connected to the upstream module 4 (dilution device) via a preferably hinge-like holder 17.
  • the lamellae 16 preferably have a stiffness s of at least 5 Nm, preferably of at least 10 Nm, for at least 7/10 of their length L L.
  • FIG. 2 shows a partial plan view of the machine-wide intermediate chamber 7 together with adjoining assemblies, namely the dilution device 4 and the indicated turbulence generator 8.
  • the holder 17 is arranged between two units of the upstream module 4 (dilution device) and it is segmented or formed through the continuous hinge 18, in whose leadership at least one preferably provided at the respective upstream end of the fin 19 calotte, circular segment or ball-like element 20 engages.
  • the lamellae 16 have a pitch T L which is less than or equal to 100 mm, preferably less than or equal to 70 mm, and further have a length L L which is in the range of 2 to 10 times the pitch T L of the lamellae 16 is located.
  • the pitch T L of the fins 16 is equal to the pitch T V of the upstream subassembly 4 (diluter). So that the hydraulic coupling of the partial mixing streams is optimally given, the lamellae 16 advantageously have a stiffness s of at least 5 Nm, preferably of at least 10 Nm, for at least 7/10 of their length L L.
  • the fins 16 may of course also have a pitch T L , which is a multiple of the pitch T V of the upstream assembly 4 (dilution device).
  • downstream lamella ends 21 are provided between the downstream lamella ends 21 and the downstream turbulence generator 8, a distance A T smaller / equal to 300 mm, preferably less than or equal to 100, is provided.
  • the downstream fin ends 21 also have a fluidically optimal end contour 22.
  • FIG. 2 shows two preferred embodiments of the mixing chambers 5 arranged in the dilution device 4.
  • the mixing chambers 5 each have a flow channel 23, the lateral wall plates 24 of which are formed at least in regions as structural plates 25 which have a turbulence-generating corrugated surface structure 26
  • the mixing chambers 5 each have a flow channel 27 with at least one Carnot jump 28.
  • the mixing chambers 5 arranged in the dilution device 4 could each have a flow channel with at least one throttle exhibit.
  • the former type of mixing chamber 5 is for example from the European Patent EP 0 708 201 B1 known.
  • FIG. 3 now shows a schematic side view of a headbox 1 for a machine for producing a fibrous web.
  • the illustrated headbox 1 has in principle the basic structure of the headboxes 1 already described in FIGS. 1 and 2.
  • a straightening zone 29 is arranged between the thinning device 4 and the machine-width intermediate chamber 7, which comprises structures 30 for steering the respective partial mixing streams T M (arrow) in the machine direction L (arrow).
  • the upstream assembly is thus the straightening zone 29, on which the slats 16 are articulated via the brackets 17.
  • the lamellae 16 have to the bottom wall 31 and the ceiling wall 32, which limit the machine-width intermediate chamber 7, each having a distance A Z greater than 0.5 mm, preferably greater than 2 mm.
  • the respective distances A Z of a lamella 16 to the corresponding wall 31, 32 may of course be different. Also, the distances A Z in machine direction L (arrow) can increase.
  • FIG. 4 shows a further partial plan view of the machine-width intermediate chamber 7 together with adjacent assemblies of FIG. 3.
  • the structures 30 for steering the respective partial mixing streams T M (arrow) in the machine direction L (arrow) comprises.
  • the fins 16 are connected via the brackets 17 with the straightening zone 29 articulated.
  • a headbox of the type mentioned above is created by the invention, the turbulent mixing effects significantly reduced at least between adjacent partial mixing streams in the region of their flow from the dilution device to the machine-width intermediate chamber, and even completely avoids.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Stoffauflauf (1) für eine Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn, mit mindestens einer Verteileinrichtung (2) zum Verteilen einer Faserstoffsuspension (3) über die Maschinenbreite (M) hinweg, der in Maschinenlaufrichtung (L) eine Verdünnungseinrichtung (4), insbesondere eine Siebwasserdosiereinrichtung, die mehrere quer zur Maschinenlaufrichtung (L) nebeneinander angeordnete Mischkammern (5) umfasst, denen jeweils Teilströme (T) unterschiedlicher Konsistenz (cT) zuführbar sind und die jeweils einen Teilmischstrom (TM) liefern, eine maschinenbreite Zwischenkammer (7), die die jeweiligen Teilmischströme (TM) aufnimmt, ein Turbulenzerzeuger (8) und eine Stoffauflaufdüse (9), die mit einem einen Faserstoffsuspensionsstrahl (11) liefernden Austrittsspalt (10) versehen ist, nachgeordnet sind.
Der erfindungsgemäße Stoffauflauf ist dadurch gekennzeichnet, dass in der maschinenbreiten Zwischenkammer (7) mehrere senkrecht stehende Lamellen (16) vorgesehen sind, die mit der stromaufwärtigen Baugruppe (4; 29) über eine vorzugsweise scharnierartige Halterung (17) gelenkig verbunden sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Stoffauflauf für eine Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn, mit mindestens einer Verteileinrichtung zum Verteilen einer Faserstoffsuspension über die Maschinenbreite hinweg, der in Maschinenlaufrichtung eine Verdünnungseinrichtung, insbesondere eine Siebwasserdosiereinrichtung, die mehrere quer zur Maschinenlaufrichtung nebeneinander angeordnete Mischkammern umfasst, denen jeweils Teilströme unterschiedlicher Konsistenz zuführbar sind und die jeweils einen Teilmischstrom liefern, eine maschinenbreite Zwischenkammer, die die jeweiligen Teilmischströme aufnimmt, ein Turbulenzerzeuger und eine Stoffauflaufdüse, die mit einem einen Faserstoffsuspensionsstrahl liefernden Austrittsspalt versehen ist, nachgeordnet sind.
  • Ein derartiger Stoffauflauf ist beispielsweise aus der deutschen Patentschrift DE 40 19 593 C2 bekannt. Bei dieser Ausführung erfolgt der Übergang von der Verdünnungseinrichtung in die maschinenbreite Zwischenkammer über den Stufensprung mit einem Geschwindigkeitsverhältnis von zirka 50 %, das heißt, die Faserstoffsuspension wird um etwa die Hälfte in ihrer Strömungsgeschwindigkeit abgebremst. Anschließend strömt die abgebremste Faserstoffsuspension auf einer Strecke von etwa 250 bis 500 mm zum Turbulenzerzeuger.
  • Diese Ausführung weist unter anderem den strömungstechnischen Nachteil auf, dass in der Faserstoffsuspension im Bereich ihrer Strömung von der Verdünnungseinrichtung zu der maschinenbreiten Zwischenkammer grobe Turbulenzstrukturen entstehen, die zu einer Verwirbelung der einzelnen Teilmischströme führen können.
  • Im Rahmen der europäischen Patentschrift EP 0 772 711 B1 ist offenbart worden, zur Vermeidung der Entstehung dieser groben Turbulenzstrukturen den Einbau von Zwischenwänden (Trennwänden) in der maschinenbreiten Zwischenkammer vorzusehen. Diese Trennwände, die eine stromaufwärtige Platte berühren und mit der Bodenwand und der Deckenwand, welche die Stoffauflaufkammer begrenzen, fest verbunden sind, sind aufwändig sowohl in ihrer Konstruktion als auch in ihrer Montage. Überdies bewirken sie aufgrund ihrer Anbringungsart sehr große Kräfte zumindest im Bereich der maschinenbreiten Zwischenkammer.
  • Es ist also Aufgabe der Erfindung, einen Stoffauflauf der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass turbulente Mischeffekte zumindest zwischen benachbarten Teilmischströmen im Bereich ihrer Strömung von der Verdünnungseinrichtung zu der maschinenbreiten Zwischenkammer deutlich reduziert, ja sogar gänzlich vermieden werden.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass in der maschinenbreiten Zwischenkammer mehrere senkrecht stehende Lamellen vorgesehen sind, die mit der stromaufwärtigen Baugruppe über eine vorzugsweise scharnierartige Halterung gelenkig verbunden sind.
  • Durch dieses Vorsehen von mehreren senkrecht stehenden Lamellen in der maschinenbreiten Zwischenkammer wird die freie Strecke zwischen der stromaufwärtigen Baugruppe, wie beispielsweise der Verdünnungseinrichtung, und dem Turbulenzerzeuger merklich verkürzt. Durch die gelenkige Halterung der Lamellen werden die Teilmischströme hydraulisch gekoppelt, so dass keine Druckdifferenzen quer zur Maschinenlaufrichtung und somit auch keine Geschwindigkeitsdifferenzen der Teilmischströme quer zur Maschinenlaufrichtung mehr entstehen. Es kommt also zu keinen Verwirbelungen der einzelnen Teilmischströme mehr, die einzelnen Teilmischströme werden auf einer längeren Strecke voneinander getrennt und sie erfahren dabei eine sektionale Strömungsausrichtung. Auch führen Unterschiede im Durchsatz des Stoffauflaufs, insbesondere im Bereich der hochkonsistenten Faserstoffsuspension, nicht mehr zu bislang vorhandenen und undefinierten Querströmungen vor dem Turbulenzerzeuger.
  • Damit die hydraulische Koppelung der Teilmischströme bestens gegeben ist, weisen die Lamellen in vorteilhafter Weise für zumindest 7/10 ihrer Länge eine Steifigkeit von zumindest 5 Nm, vorzugsweise von zumindest 10 Nm, aufweisen.
  • Die Steifigkeit s errechnet sich dabei wie folgt: s = E ⁢   ∘ ⁢ h 3 / 12 ⁢   ∘ ⁢ 1 − v 2 ,
    Figure imgb0001
    wobei s = Steifigkeit der Lamelle, E = Elastizitätsmodul des Lamellenwerkstoffs, h = Dicke der Lamelle und v = Querdehnungszahl (Kehrwert der Poisson-Zahl) ist.
  • Weiterhin weisen die Lamellen zur Bodenwand und zur Deckenwand, welche die maschinenbreite Zwischenkammer begrenzen, bevorzugt jeweils einen Abstand größer 0,5 mm, vorzugsweise größer 2 mm, auf. Dieser jeweilige definierte Abstand vermeidet das Entstehen von Verstopfungen und Faserwischbildungen, die letztendlich zu Abrissen in der herzustellenden Faserstoffbahn führen können.
  • Die Lamellen weisen in günstiger Weise eine Teilung auf, die kleiner/gleich 100 mm, vorzugsweise kleiner/gleich 70 mm, ist. Damit ist eine gewünschte Führung auch von kleinen, das heißt schmalen Teilmischströmen möglich. Zudem können die Lamellen eine Länge aufweisen, die im Bereich des 2- bis 10-fachen der Teilung der Lamellen liegt.
  • Andererseits können die Lamellen je nach Anwendungsfall eine Teilung aufweisen, die ein Vielfaches der Teilung der stromaufwärtigen Baugruppe ist. Diese Ausgestaltung ermöglicht die Zusammenführung von mehreren kleineren Teilmischströmen zu größeren Teilmischströmen.
  • Damit die bereits erwähnten Verwirbelungen der einzelnen Teilmischströme vermieden werden können, sollte zwischen den Lamellenenden und dem nachgeschalteten Turbulenzerzeuger ein bevorzugter Abstand kleiner/gleich 300 mm, vorzugsweise kleiner/gleich 100, vorgesehen sein. Auf der verbleibenden freien Strecke haben die Teilmischströme selbst bei geringeren Strömungsgeschwindigkeiten keine ausreichende Zeit mehr, sich miteinander zu verwirbeln.
  • Damit der einzelne, aus der Verdünnungseinrichtung kommende Teilmischstrom strömungstechnisch nicht merklich beeinflusst wird, ist die Halterung bevorzugt zwischen zwei Einheiten der stromaufwärtigen Baugruppe angeordnet.
  • Die Halterung ist hierbei vorzugsweise durch ein segmentiertes oder durchgehendes Scharnier gebildet, in dessen Führung wenigstens ein vorzugsweise am betreffenden Lamellenende vorgesehenes kalotten-, kreissegment- oder kugelartiges Element eingreift. Eine derartige Art der Halterung ist bereits auf dem Gebiet der Halterung von in der Stoffauflaufdüse angeordneten Lamellen bekannt. Diese hat sich in der Vergangenheit bestens bewährt.
  • Die stromaufwärtige Baugruppe kann einerseits die Verdünnungseinrichtung sein, wobei die Lamellen bevorzugt über die Halterungen mit ihr gelenkig verbunden sind.
  • Dabei können die in der Verdünnungseinrichtung angeordneten Mischkammern folgendermaßen aufgebaut sein:
    • sie weisen jeweils einen Strömungskanal auf, dessen seitliche Wandplatten zumindest bereichsweise als Strukturplatten ausgebildet sind, die eine turbulenzerzeugende gewellte Oberflächenstruktur aufweisen;
    • sie weisen jeweils einen Strömungskanal mit wenigstens einer Drossel auf; und/oder
    • sie weisen jeweils einen Strömungskanal mit wenigstens einem Carnotsprung auf.
    Natürlich können diese Ausgestaltungen, die allesamt für optimale und prozesssichere Mischungen der Teilmischströme sorgen, auch miteinander kombiniert werden.
  • Auch ist bei diesen Ausgestaltungen bevorzugt zwischen der Verdünnungseinrichtung und der maschinenbreiten Zwischenkammer eine Richtzone angeordnet, die zumindest Strukturen, insbesondere Flügel, zur Lenkung der jeweiligen Teilmischströme in Maschinenlaufrichtung umfasst. Bei Einsatz einer Richtzone ist dieselbige die stromaufwärtige Baugruppe, wobei die Lamellen über die Halterungen mit ihr gelenkig verbunden sind. Die Richtzone dient also vor allem zur Ausrichtung und Lenkung der jeweiligen Teilmischströme in Maschinenlaufrichtung. Etwaige in dem jeweiligen Teilmischstrom vorhandene Querströmungs- und Drallkomponenten sollen aufgelöst werden.
  • Die erfindungsgemäße Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere Papier- und/oder Kartonbahn, zeichnet sich dadurch aus, dass sie mit einem erfindungsgemäßen Stoffauflauf versehen ist.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung.
    • Es zeigen
    • Figur 1
    eine schematische, teilweise geschnittene Darstellung eines Stoffauflaufs für eine Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn;
    Figur 2
    eine teilweise Draufsicht auf die maschinenbreite Zwischenkammer samt angrenzender Baugruppen;
    Figur 3:
    eine schematische Seitenansicht eines Stoffauflaufs für eine Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn; und
    Figur 4
    eine weitere teilweise Draufsicht auf die maschinenbreite Zwischenkammer samt angrenzender Baugruppen der Figur 3.
  • Die Figur 1 zeigt eine schematische, teilweise geschnittene Darstellung eines Stoffauflaufs 1 für eine Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn.
  • Der Stoffauflauf 1 weist eine Verteileinrichtung 2 zum Verteilen einer Faserstoffsuspension 3 über die Maschinenbreite M (Doppelpfeil) hinweg, der in Maschinenlaufrichtung L (Pfeil) eine Verdünnungseinrichtung 4, die mehrere quer zur Maschinenlaufrichtung L (Pfeil) nebeneinander angeordnete Mischkammern 5 umfasst, denen jeweils Teilströme T (Pfeil) unterschiedlicher Konsistenz cT zuführbar sind und die jeweils einen Teilmischstrom TM (Pfeil) liefern, nachgeordnet ist. Die Verteileinrichtung 2 ist in der Ausführung gemäß Figur 1 ein parabolisches Querverteilrohr 6, in weiterer nicht dargestellter Ausgestaltung kann sie jedoch auch als Rundverteiler ausgebildet sein.
  • Bei der Verdünnungseinrichtung 4 kann es sich beispielsweise um ein bekanntes Siebwasserdosierungssystem handeln, wie es im Zusammenhang mit dem auf dem Markt erhältlichen ModuleJet®-Stoffauflauf vorgesehen ist. Der ModuleJet®-Stoffauflauf ist beispielsweise in der bereits zitierten deutschen Patentschrift DE 40 19 593 C2 beschrieben. Wichtig ist unter anderem, dass die Verdünnungseinrichtung 4 Teilmischströme TM (Pfeil) mit unterschiedlicher Konsistenz und bestimmter Mischbreite liefert.
  • Der Verdünnungseinrichtung 4 sind in Maschinenlaufrichtung L (Pfeil) eine maschinenbreite Zwischenkammer 7, die die jeweiligen Teilmischströme TM (Pfeil) aufnimmt, ein Turbulenzerzeuger 8 und eine Stoffauflaufdüse 9, die mit einem einen Faserstoffsuspensionsstrahl 11 liefernden Austrittsspalt 10 versehen ist, nachgeordnet.
  • Der Turbulenzerzeuger 8 ist vorzugsweise ein Turbulenzeinsatz 12 mit einer Vielzahl von Turbulenzkanälen 13, die insbesondere durch Turbulenzrohre 14 gebildet sind.
  • In der Stoffauflaufdüse 9 sind in der Ausführung des Stoffauflaufs 1 gemäß Figur 1 mehrere Lamellen 15 angeordnet. Die Lamellen 15 sind zwischen jeder Zeile von Turbulenzkanälen 13 vorzugsweise gelenkig angebracht und weisen unterschiedliche Lamellenlängen LLD auf, so dass sie innerhalb der Stoffauflaufdüse 9 (Figur 1), im Bereich des Austrittsspalts 10 oder außerhalb der Stoffauflaufdüse 9 enden können.
  • In der maschinenbreiten Zwischenkammer 7 sind nun mehrere senkrecht stehende Lamellen 16 vorgesehen, die mit der stromaufwärtigen Baugruppe 4 (Verdünnungseinrichtung) über eine vorzugsweise scharnierartige Halterung 17 gelenkig verbunden sind. Die Lamellen 16 weisen für zumindest 7/10 ihrer Länge LL bevorzugt eine Steifigkeit s von zumindest 5 Nm, vorzugsweise von zumindest 10 Nm, auf.
  • Die Figur 2 zeigt eine teilweise Draufsicht auf die maschinenbreite Zwischenkammer 7 samt angrenzender Baugruppen, namentlich Verdünnungseinrichtung 4 und angedeuteter Turbulenzerzeuger 8.
  • Es sind, wie bereits erwähnt, in der maschinenbreiten Zwischenkammer 7 mehrere senkrecht stehende Lamellen 16 vorgesehen, die mit der stromaufwärtigen Baugruppe 4 (Verdünnungseinrichtung) in Bezug auf die Maschinenlaufrichtung L (Pfeil) über eine vorzugsweise scharnierartige Halterung 17 gelenkig verbunden sind. Es sind beispielhaft drei Lamellen 16 dargestellt, wobei für die mittlere Lamelle 16.1 die maximalen seitlichen Ausschläge gestrichelt angedeutet sind.
  • Die Halterung 17 ist zwischen zwei Einheiten der stromaufwärtigen Baugruppe 4 (Verdünnungseinrichtung) angeordnet und es ist segmentiertes oder durchgehendes Scharnier 18 gebildet, in dessen Führung wenigstens ein vorzugsweise am betreffenden stromaufwärtigen Lamellenende 19 vorgesehenes kalotten-, kreissegment- oder kugelartiges Element 20 eingreift.
  • Die Lamellen 16 weisen eine Teilung TL auf, die kleiner/gleich 100 mm, vorzugsweise kleiner/gleich 70 mm, ist und weisen weiters eine Länge LL auf, die im Bereich des 2- bis 10-fachen der Teilung TL der Lamellen 16 liegt. Zudem ist die Teilung TL der Lamellen 16 gleich der Teilung TV der stromaufwärtigen Baugruppe 4 (Verdünnungseinrichtung). Damit die hydraulische Koppelung der Teilmischströme bestens gegeben ist, weisen die Lamellen 16 in vorteilhafter Weise für zumindest 7/10 ihrer Länge LL eine Steifigkeit s von zumindest 5 Nm, vorzugsweise von zumindest 10 Nm, aufweisen.
  • In weiterer, jedoch nicht dargestellter Ausgestaltung können die Lamellen 16 selbstverständlich auch eine Teilung TL aufweisen, die ein Vielfaches der Teilung TV der stromaufwärtigen Baugruppe 4 (Verdünnungseinrichtung) ist.
  • Ferner ist zwischen den stromabwärtigen Lamellenenden 21 und dem nachgeschalteten Turbulenzerzeuger 8 ein Abstand AT kleiner/gleich 300 mm, vorzugsweise kleiner/gleich 100, vorgesehen. Die stromabwärtigen Lamellenenden 21 weisen zudem eine strömungstechnisch optimale Endkontur 22 auf.
  • Die Ausführung der Figur 2 zeigt zwei bevorzugte Ausführungsformen der in der Verdünnungseinrichtung 4 angeordneten Mischkammern 5: Die Mischkammern 5 weisen erstens jeweils einen Strömungskanal 23 auf, dessen seitliche Wandplatten 24 zumindest bereichsweise als Strukturplatten 25 ausgebildet sind, die eine turbulenzerzeugende gewellte Oberflächenstruktur 26 aufweisen, oder die Mischkammern 5 weisen zweitens jeweils einen Strömungskanal 27 mit wenigstens einem Carnotsprung 28 auf. Als dritte, jedoch nicht dargestellte Ausführungsform könnten die in der Verdünnungseinrichtung 4 angeordneten Mischkammern 5 jeweils einen Strömungskanal mit wenigstens einer Drossel aufweisen. Die erstgenannte Art einer Mischkammer 5 ist beispielsweise aus der europäischen Patentschrift EP 0 708 201 B1 bekannt.
  • Die Figur 3 zeigt nun eine schematische Seitenansicht eines Stoffauflaufs 1 für eine Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn.
  • Der dargestellte Stoffauflauf 1 weist prinzipiell den Grundaufbau der bereits in den Figuren 1 und 2 beschriebenen Stoffaufläufe 1 auf.
  • Jedoch ist zwischen der Verdünnungseinrichtung 4 und der maschinenbreiten Zwischenkammer 7 eine Richtzone 29 angeordnet, die Strukturen 30 zur Lenkung der jeweiligen Teilmischströme TM (Pfeil) in Maschinenlaufrichtung L (Pfeil) umfasst. Die stromaufwärtige Baugruppe ist somit die Richtzone 29, an der die Lamellen 16 über die Halterungen 17 gelenkig verbunden sind.
  • Die Lamellen 16 weisen zur Bodenwand 31 und zur Deckenwand 32, welche die maschinenbreite Zwischenkammer 7 begrenzen, jeweils einen Abstand AZ größer 0,5 mm, vorzugsweise größer 2 mm, auf. Die jeweiligen Abstände AZ einer Lamelle 16 zur entsprechenden Wand 31, 32 können selbstverständlich verschieden sein. Auch können sich die Abstände AZ in Maschinenlaufrichtung L(Pfeil) vergrößern.
  • Die Figur 4 zeigt eine weitere teilweise Draufsicht auf die maschinenbreite Zwischenkammer 7 samt angrenzender Baugruppen der Figur 3.
  • Es ist deutlich erkennbar, dass zwischen der Verdünnungseinrichtung 4 und der Lamellen 16 aufweisenden und maschinenbreiten Zwischenkammer 7 die Richtzone 29 angeordnet ist, die Strukturen 30 zur Lenkung der jeweiligen Teilmischströme TM (Pfeil) in Maschinenlaufrichtung L (Pfeil) umfasst. Die Lamellen 16 sind über die Halterungen 17 mit der Richtzone 29 gelenkig verbunden.
  • Zusammenfassend ist festzuhalten, dass durch die Erfindung ein Stoffauflauf der eingangs genannten Art geschaffen wird, der turbulente Mischeffekte zumindest zwischen benachbarten Teilmischströmen im Bereich ihrer Strömung von der Verdünnungseinrichtung zu der maschinenbreiten Zwischenkammer deutlich reduziert, ja sogar gänzlich vermeidet.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Stoffauflauf
    2
    Verteileinrichtung
    3
    Faserstoffsuspension
    4
    Verdünnungseinrichtung
    5
    Mischkammer
    6
    Querverteilrohr
    7
    Zwischenkammer
    8
    Turbulenzerzeuger
    9
    Stoffauflaufdüse
    10
    Austrittsspalt
    11
    Faserstoffsuspensionsstrahl
    12
    Turbulenzeinsatz
    13
    Turbulenzkanal
    14
    Turbulenzrohr
    15
    Lamelle (Stoffauflaufdüse)
    16
    Lamelle (Zwischenkammer)
    16.1
    Mittlere Lamelle (Zwischenkammer)
    17
    Halterung
    18
    Scharnier
    19
    Stromaufwärtiges Lamellenende
    20
    Element
    21
    Stromabwärtiges Lamellenende
    22
    Endkontur
    23
    Strömungskanal
    24
    Wandplatte
    25
    Strukturplatte
    26
    Oberflächenstruktur
    27
    Strömungskanal
    28
    Carnotsprung
    29
    Richtzone
    30
    Struktur
    31
    Bodenwand
    32
    Deckenwand
    AT
    Abstand (Turbulenzerzeuger)
    AZ
    Abstand (Zwischenkammer)
    cT
    Konsistenz
    L
    Maschinenlaufrichtung (Pfeil)
    LL
    Lamellenlänge
    LLD
    Lamellenlänge (Düse)
    M
    Maschinenbreite (Doppelpfeil)
    s
    Steifigkeit
    T
    Teilstrom (Pfeil)
    TL
    Teilung
    TM
    Teilmischstrom (Pfeil)
    TV
    Teilung

Claims (15)

  1. Stoffauflauf (1) für eine Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn, mit mindestens einer Verteileinrichtung (2) zum Verteilen einer Faserstoffsuspension (3) über die Maschinenbreite (M) hinweg, der in Maschinenlaufrichtung (L) eine Verdünnungseinrichtung (4), insbesondere eine Siebwasserdosiereinrichtung, die mehrere quer zur Maschinenlaufrichtung (L) nebeneinander angeordnete Mischkammern (5) umfasst, denen jeweils Teilströme (T) unterschiedlicher Konsistenz (cT) zuführbar sind und die jeweils einen Teilmischstrom (TM) liefern, eine maschinenbreite Zwischenkammer (7), die die jeweiligen Teilmischströme (TM) aufnimmt, ein Turbulenzerzeuger (8) und eine Stoffauflaufdüse (9), die mit einem einen Faserstoffsuspensionsstrahl (11) liefernden Austrittsspalt (10) versehen ist, nachgeordnet sind,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass in der maschinenbreiten Zwischenkammer (7) mehrere senkrecht stehende Lamellen (16) vorgesehen sind, die mit der stromaufwärtigen Baugruppe (4; 29) über eine vorzugsweise scharnierartige Halterung (17) gelenkig verbunden sind.
  2. Stoffauflauf (1) nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Lamellen (16) für zumindest 7/10 ihrer Länge (LL) eine Steifigkeit (s) von zumindest 5 Nm, vorzugsweise von zumindest 10 Nm, aufweisen.
  3. Stoffauflauf (1) nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Lamellen (16) zur Bodenwand (31) und zur Deckenwand (32), welche die maschinenbreite Zwischenkammer (7) begrenzen, jeweils einen Abstand (AZ) größer 0,5 mm, vorzugsweise größer 2 mm, aufweisen.
  4. Stoffauflauf (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Lamellen (16) eine Teilung (TL) aufweisen, die kleiner/gleich 100 mm, vorzugsweise kleiner/gleich 70 mm, ist.
  5. Stoffauflauf (1) nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Lamellen (16) eine Länge (LL) aufweisen, die im Bereich des 2- bis 10-fachen der Teilung (TL) der Lamellen (16) liegt.
  6. Stoffauflauf (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Lamellen (16) eine Teilung (TL) aufweisen, die ein Vielfaches der Teilung (TV) der stromaufwärtigen Baugruppe (4; 29) ist.
  7. Stoffauflauf (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass zwischen den stromabwärtigen Lamellenenden (21) und dem nachgeschalteten Turbulenzerzeuger (8) ein Abstand (AT) kleiner/gleich 300 mm, vorzugsweise kleiner/gleich 100, vorgesehen ist.
  8. Stoffauflauf (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Halterung (17) zwischen zwei Einheiten der stromaufwärtigen Baugruppe (4; 29) angeordnet ist.
  9. Stoffauflauf (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Halterung (17) durch ein segmentiertes oder durchgehendes Scharnier (18) gebildet ist, in dessen Führung wenigstens ein vorzugsweise am betreffenden stromaufwärtigen Lamellenende (19) vorgesehenes kalotten-, kreissegment- oder kugelartiges Element (20) eingreift.
  10. Stoffauflauf (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die stromaufwärtige Baugruppe die Verdünnungseinrichtung (4) ist und dass die Lamellen (16) über die Halterungen (17) mit der Verdünnungseinrichtung (4) gelenkig verbunden sind.
  11. Stoffauflauf (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die in der Verdünnungseinrichtung (4) angeordneten Mischkammern (5) jeweils einen Strömungskanal (23) aufweisen, dessen seitliche Wandplatten (24) zumindest bereichsweise als Strukturplatten (25) ausgebildet sind, die eine turbulenzerzeugende gewellte Oberflächenstruktur (26) aufweisen.
  12. Stoffauflauf (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die in der Verdünnungseinrichtung (4) angeordneten Mischkammern (5) jeweils einen Strömungskanal mit wenigstens einer Drossel aufweisen.
  13. Stoffauflauf (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die in der Verdünnungseinrichtung (4) angeordneten Mischkammern (5) jeweils einen Strömungskanal (27) mit wenigstens einem Carnotsprung (28) aufweisen.
  14. Stoffauflauf (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 11, 12 oder 13,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass zwischen der Verdünnungseinrichtung (4) und der maschinenbreiten Zwischenkammer (7) eine Richtzone (29) angeordnet ist, die zumindest Strukturen zur Lenkung der jeweiligen Teilmischströme (TM) in Maschinenlaufrichtung (L) umfasst,
    dass die stromaufwärtige Baugruppe die Richtzone (29) ist und
    dass die Lamellen (16) über die Halterungen (17) mit der Richtzone (29) gelenkig verbunden sind.
  15. Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere Papier- und/oder Kartonbahn, mit einem Stoffauflauf (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
EP06112919A 2005-06-13 2006-04-21 Stoffauflauf für eine Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn Withdrawn EP1734178A1 (de)

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