EP2025808A2 - Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn - Google Patents

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EP2025808A2
EP2025808A2 EP08161231A EP08161231A EP2025808A2 EP 2025808 A2 EP2025808 A2 EP 2025808A2 EP 08161231 A EP08161231 A EP 08161231A EP 08161231 A EP08161231 A EP 08161231A EP 2025808 A2 EP2025808 A2 EP 2025808A2
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EP
European Patent Office
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transverse
profile
influencing
machine according
gap
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP08161231A
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English (en)
French (fr)
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EP2025808A3 (de
Inventor
Klaus Lehleiter
Markus Häußler
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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
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Publication of EP2025808A3 publication Critical patent/EP2025808A3/de
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    • D21F1/02—Head boxes of Fourdrinier machines
    • D21F1/022—Means for injecting material into flow within the headbox
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
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    • D21F1/028—Details of the nozzle section
    • D—TEXTILES; PAPER
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    • D21G—CALENDERS; ACCESSORIES FOR PAPER-MAKING MACHINES
    • D21G9/00—Other accessories for paper-making machines
    • D21G9/0009—Paper-making control systems
    • D21G9/0027—Paper-making control systems controlling the forming section

Definitions

  • the invention relates to a machine for producing a fibrous web, in particular paper or board web, comprising a headbox delivering a suspension jet with a headbox nozzle, which has an exit gap extending transversely to the web running direction for producing the suspension jet, and a device for feeding and / or removing a respective predetermined volume flow in or out of the two lateral edge regions of the nozzle space of the headbox nozzle for influencing the fiber orientation transverse profile of the fibrous web.
  • the basis weight cross profile and the fiber orientation transverse profile have hitherto been regulated.
  • the basis weight transverse profile was preferably regulated by the local addition of dilution medium and the fiber orientation transverse profile by the profiling of the outlet gap.
  • the invention has for its object to provide an improved machine of the type mentioned, with the minimum effort in addition, in particular, a reliable profiling of the formation is possible.
  • the invention takes advantage of the fact that with the use of a device for feeding and / or for targeting a respective predeterminable volume flow into or out of the two lateral edge regions of the nozzle space of the headbox nozzle, the outlet gap profiling is no longer compulsory for influencing the fiber orientation transverse profile. According to the invention this exit gap profiling is now used instead of influencing the fiber orientation transverse profile for influencing the formation transverse and longitudinal profile. In order to influence the formation longitudinal profile, the average exit gap height considered in the transverse direction is changed accordingly.
  • the formation transverse or longitudinal profile and the fiber orientation transverse profile can be influenced simultaneously and independently of one another.
  • a dilution water control is provided for influencing the basis weight cross profile of the fibrous web, wherein the formation transverse or longitudinal profile, the fiber orientation transverse profile and the basis weight cross profile can be influenced simultaneously and independently of one another.
  • means for controlling and / or regulating the formation transverse and / or longitudinal profile can be provided.
  • an online dilution water control can be provided.
  • means for a variable manual control of the feed and / or discharge device can be provided.
  • means for controlling the fiber orientation transverse profile on-line and / or optimizing the fiber orientation transverse profile for on-line control of the feed and / or discharge device may be provided in particular.
  • an online dilution water control for influencing the fiber orientation transverse profile, means for a variable manual control of the feed and / or discharge device and for influencing the formation transverse and / or longitudinal profile means for a variable to influence the basis weight cross profile Manual adjustment of the exit gap transverse profile or viewed in the transverse direction middle exit slit height provided.
  • an online dilution water control the optimization of the fiber orientation transverse profile serving means for online control of the feed and / or discharge device and influencing the Formationsquer- and / or -langitudinal profile means for a variable manual adjustment of the Outlet gap transverse profile or viewed in the transverse direction mean exit slit height provided.
  • an online dilution water control the optimization of the Faserorient istsquerprofils serving for the online control of the feed and / or discharge device and the optimization of the Formationsquer- and / or -Lijnsprofils serving for on-line control of the Outlet gap transverse profile or viewed in the transverse direction middle exit slit height may be provided.
  • a further preferred embodiment of the machine according to the invention is characterized in that, for influencing the basis weight cross profile, a dilution water control, for influencing the fiber orientation transverse profile Means are provided for a variable manual control of the feed and / or discharge device and the optimization of the Formationsquer- and / or - longitudinal profile means for online control of the exit slit transverse profile or viewed in the transverse direction mean exit slit height.
  • Manually actuatable actuators, electric actuators and / or hydraulic actuators may be provided for the exit gap transverse profiling or for adjusting the transverse exit gap height viewed in the transverse direction, the actuators being preferably provided with a pitch of ⁇ 100 mm in the transverse direction.
  • exit gap transverse profiling it is also possible, for example, to provide a bending construction that can be heated in a sectional view or pressurized by pressure, which is deformable as a function of the heating or pressurization.
  • the headbox nozzle is provided for exit cross-section transverse profiling or for adjusting the average exit slit height viewed in the transverse direction with a transversely sectioned adjustable aperture.
  • the aperture is preferably adjustable in a direction which encloses an angle with the inner space of the adjacent flow guide wall of the headbox jet limiting the nozzle space which lies in a range between 10 ° and 80 ° and preferably in a range between 15 ° and 45 °.
  • the side of the diaphragm facing the nozzle chamber is at least substantially planar and parallel to the adjustment direction of the headbox nozzle.
  • the aperture may also have a current-guiding surface parallel to the inside of the adjacent current-carrying wall of the headbox in the region of its end bounding the outlet gap.
  • Fabric suspension can preferably be fed into the lateral edge regions of the nozzle space of the headbox nozzle via the feed and / or take-off device.
  • Fig. 1 shows a schematic plan view of a fibrous web 10, which is produced from a suspension jet, the headbox of a machine, here paper machine 14 provides.
  • the fibrous web 10 may thus be in particular a paper or board web.
  • formation transverse deviations 16, formation longitudinal deviations 18 and formation residual deviations 20 can occur in the continuous fibrous web 10.
  • the relevant deviations can be detected, for example, via a scanner 22.
  • Fig. 2 shows a schematic, partially sectioned plan view of a headbox 12 with an associated feed and / or stripper 22 for feeding and / or subtracting a respective predetermined volume flow into or out of the two lateral edge regions 24, 26 of the headbox 28th
  • the feeding and / or removing device 22 known as such can be used to influence the fiber orientation transverse profile of the fibrous web 10 (cf. Fig. 1 ) are used.
  • a manipulated variable influencing the fiber orientation transverse profile is formed by the peripheral volume flows.
  • the manipulated variable can be determined in particular by the flow rate of the edge-side volume flows.
  • the peripheral volume flows are generated in the present embodiment by stock suspension streams.
  • the headbox 12 comprises a subsequent to a transverse manifold 30 multiple manifold 32, a compensation chamber 34, a turbulence generator 36 and a suspension jet 38 generating headbox 28th
  • the feed and / or removal device 22 includes lateral supply and / or discharge lines 40, in each of which a valve, in particular control valve 42 is arranged. In the present case, these lines 40 are connected to the cross-flow distributor 30.
  • the suspension jet 38 is conveyed over a variably adjustable outlet gap 44 extending transversely to the web running direction L (see also FIGS 4 and 5 ) produces the headbox 28.
  • the formation and / or longitudinal profile of the fibrous web 10 will now be considered via a corresponding exit gap transverse profiling or a corresponding change in the transverse average Outlet gap height influenced, the Formationsquer- or -langitudinal profile and the fiber orientation transverse profile can be influenced simultaneously and independently.
  • recognizable formation deviations 16-20 are compensated for example by means of a gap width or gap height control, to compensate for longitudinal deviations a global and the Compensation of transverse deviations a respective local gap width control can be provided.
  • a dilution water control can be provided for influencing the basis weight cross-section of the fibrous web 10.
  • the formation transverse or longitudinal profile, the fiber orientation transverse profile and the basis weight cross profile can be influenced simultaneously and independently of one another.
  • manually actuatable actuators, electrical actuators and / or hydraulic actuators may be provided for the exit gap transverse profiling or for adjusting the transverse transverse gap height considered in the transverse direction.
  • these actuators may be provided in the transverse direction, for example with a pitch of ⁇ 100 mm.
  • exit gap transverse profiling it is also possible, for example, to provide a bending construction that can be heated in the transverse direction or pressurized with pressure, which is deformable as a function of the heating or pressurization.
  • Fig. 3 shows a schematic partial representation of a machine 14 for producing a fibrous web 10, in particular paper or board web, with an online control of Formationsquer- and / or longitudinal profile, an online control of the basis weight cross profile and an online control of the fiber orientation cross profile.
  • the machine 14 again comprises a headbox 12 delivering a suspension jet 38 and a headbox nozzle 28 which has an outlet gap 44 extending transversely to the web running direction L for producing the suspension jet 38.
  • the headbox 12 is again a device 22 for feeding and / or subtracting a respective predetermined volume flow in or out of the two lateral edge regions 24, 26 (see also Fig. 2 ) of the nozzle space of the headbox nozzle 28 for influencing the fiber orientation transverse profile of the fibrous web 10 assigned.
  • the online dilution water control 46, 48 for influencing the basis weight cross-profile comprises a dilution water feed 46 with associated supply lines 66 and control valves 68 and a regulator 48 acting on these, which is connected to at least one basis weight transverse profile sensor 52.
  • the means for optimizing the fiber orientation transverse profile for on-line control of the feed and / or discharge device 22 again comprise the controller 48, by which the feed and / or discharge device 22 is acted upon accordingly and which is additionally connected to at least one fiber orientation transverse profile sensor 54.
  • the means for optimizing the formation transverse and / or longitudinal profile for on-line control of the exit gap transverse profile again comprise the controller 48, which is additionally connected to at least one formation profile sensor 56.
  • feed and / or discharge device 22 is variably manually adjustable or controllable.
  • Manually actuatable actuators, electric actuators and / or hydraulic actuators may be provided for the exit gap transverse profiling or for the adjustment of the transverse transverse gap height considered in the transverse direction. In the process, these actuators may be provided in the transverse direction, in particular with a pitch of ⁇ 100 mm.
  • the headbox nozzle 28 may be provided with an adjustable aperture 50 which is preferably sectioned in the transverse direction (see also FIGS 4 and 5 ).
  • Fig. 4 shows a schematic sectional partial view of an exemplary embodiment of a headbox 28, in which the aperture 50 is adjustable in a direction V, which encloses the nozzle space 62 bounding inside 58 of the adjacent flow guide wall 60 of the headbox 28 an angle ⁇ ⁇ 0 °.
  • this angle ⁇ is advantageously in a range between 10 ° and 80 ° and preferably in a range between 15 ° and 45 °.
  • the nozzle chamber 62 facing side of the aperture 50 is in the present case, at least substantially flat and parallel to the adjustment direction V of the headbox nozzle 28.
  • Fig. 5 shows a schematic sectional partial view of another exemplary embodiment of the headbox 28, which differs from that according to Fig. 4 essentially differs in that the aperture 50 has in the region of the exit slot 44 delimiting end to the inside 58 of the adjacent current-carrying wall 60 parallel current-carrying surface 66.
  • the angle ⁇ is slightly larger here than in the embodiment according to FIG Fig. 4 , However, it is advantageously again in a range between 10 ° and 80 ° and preferably in a range between 15 ° and 45 °.
  • the feed and / or discharge device 22 (cf. Fig. 2 and 3 ) has in the present case, a feed inlet and / or stripper 22 comprehensive suspension edge feed.

Landscapes

  • Paper (AREA)
  • Nonwoven Fabrics (AREA)

Abstract

Eine Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere Papier- oder Kartonbahn, umfasst einen einen Suspensionsstrahl liefernden Stoffauflauf mit einer Stoffauflaufdüse, die zur Erzeugung des Suspensionsstrahls einen sich quer zur Bahnlaufrichtung erstreckenden Austrittsspalt besitzt, und eine Einrichtung zur Einspeisung und/oder zum Abziehen eines jeweiligen vorgebbaren Volumenstroms in bzw. aus den beiden seitlichen Randbereichen des Düsenraumes der Stoffauflaufdüse zur Beeinflussung des Faserorientierungsquerprofils der Faserstoffbahn. Dabei sind Mittel zur Beeinflussung des Formationsquer- und/oder - längsprofils der Faserstoffbahn über eine entsprechende Austrittsspaltquerprofilierung bzw. eine entsprechende Änderung der in Querrichtung betrachtet mittleren Austrittsspalthöhe vorgesehen, wobei das Formationsquer- bzw. -längsprofil und das Faserorientierungsquerprofil simultan und unabhängig voneinander beeinflussbar sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere Papier- oder Kartonbahn, mit einem einen Suspensionsstrahl liefernden Stoffauflauf mit einer Stoffauflaufdüse, die zur Erzeugung des Suspensionsstrahles einen sich quer zur Bahnlaufrichtung erstreckenden Austrittsspalt besitzt, und einer Einrichtung zur Einspeisung und/oder zum Abziehen eines jeweiligen vorgebbaren Volumenstromes in bzw. aus den beiden seitlichen Randbereichen des Düsenraumes der Stoffauflaufdüse zur Beeinflussung des Faserorientierungsquerprofils der Faserstoffbahn.
  • Mittels des Stoffauflaufs wurden bisher das Flächengewichtsquerprofil und das Faserorientierungsquerprofil geregelt. Dabei wurde das Flächengewichtsquerprofil bevorzugt durch die lokale Zugabe von Verdünnungsmedium und das Faserorientierungsquerprofil durch die Profilierung des Austrittsspaltes geregelt.
  • Es wurde auch bereits vorgeschlagen, das Faserorientierungsquerprofil mittels einer zusätzlichen Einspeisung von Stoffsuspension in die Randbereiche der Stoffauflaufdüse zu steuern. Auch dadurch werden in der Stoffauflaufdüse Querströmungen induziert und entsprechend das Faserorientierungsquerprofil beeinflusst. Diese Technologie ist unter der Bezeichnung "EdgeModule" auf dem Markt.
  • Es ist auch bereits bekannt, dass ein Zusammenhang zwischen der Austrittsspalthöhe oder Lippenöffnung und der Formation besteht. So führt eine Vergrößerung der Lippenöffnung im Allgemeinen zu einer reduzierten Konsistenz im Blattbildungsteil und somit zu einer verbesserten Formation.
  • Aus der EP-B-0 857 816 ist bereits ein Stoffauflauf bekannt, bei dem den Randbereichen des Stoffauflaufkastens über Randzuführanordnungen eines Verdünnungsprofiliersystems Randströmungen zugeführt werden.
  • Auch aus der EP-A-0 445 564 ist bereits bekannt, an den seitlichen Rändern der Stoffauflaufdüse die Strömungsgeschwindigkeit wahlweise höher einzustellen als im mittleren Düsenbereich.
  • Bei einem aus der EP-B-0 353 255 bekannten Stoffauflauf werden seitlich Sekundär-Suspensionsströme unter einem Winkel relativ zum Primär-Suspensionsstrom eingespritzt.
  • Bei einem aus der DE 35 38 466 C2 bekannten Stoffauflauf werden randseitig zugeführte Stoffströmungen relativ zur Hauptstoffströmung zur Beeinflussung der Faserorientierung entsprechend variiert.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Maschine der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der bei minimalem Aufwand zusätzlich insbesondere auch eine zuverlässige Profilierung der Formation möglich ist.
  • Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, dass Mittel zur Beeinflussung des Formationsquer- und/oder -längsprofils der Faserstoffbahn über eine entsprechende Austrittsspaltquerprofilierung bzw. eine entsprechende Änderung der in Querrichtung betrachtet mittleren Austrittsspalthöhe vorgesehen und das Formationsquer- bzw. -längsprofil und das Faserorientierungsquerprofil simultan und unabhängig voneinander beeinflussbar sind.
  • Die Erfindung macht sich den Umstand zunutze, dass mit dem Einsatz einer Einrichtung zur Einspeisung und/oder zum Abzielen eines jeweiligen vorgebbaren Volumenstromes in bzw. aus den beiden seitlichen Randbereichen des Düsenraums der Stoffauflaufdüse die Austrittsspaltprofilierung nicht mehr zwingend zur Beeinflussung des Faserorientierungsquerprofils erforderlich ist. Erfindungsgemäß wird diese Austrittsspaltprofilierung nunmehr anstatt zur Beeinflussung des Faserorientierungsquerprofils zur Beeinflussung des Formationsquer- und -längsprofils herangezogen. Zur Beeinflussung des Formationslängsprofils wird die in Querrichtung betrachtet mittlere Austrittsspalthöhe entsprechend geändert. Dabei sind das Formationsquer- bzw. -längsprofil und das Faserorientierungsquerprofil simultan und unabhängig voneinander beeinflussbar.
  • Gemäß einer bevorzugten praktischen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Maschine ist zur Beeinflussung des Flächengewichtsquerprofils der Faserstoffbahn eine Verdünnungswasserregelung vorgesehen, wobei das Formationsquer- bzw. -längsprofil, das Faserorientierungsquerprofil und das Flächengewichtsquerprofil simultan und unabhängig voneinander beeinflussbar sind.
  • Zur Beeinflussung des Formationsquer- und/oder -längsprofils können beispielsweise Mittel für eine variable manuelle Einstellung des Austrittsspaltquerprofils bzw. der in Querrichtung betrachtet mittleren Austrittsspalthöhe vorgesehen sein.
  • Grundsätzlich können insbesondere Mittel zur Steuerung und/oder Regelung des Formationsquer- und/oder -längsprofils vorgesehen sein.
  • Von Vorteil ist insbesondere auch, wenn Mittel zur Online-Regelung des Formationsquer- und/oder -längsprofils und/oder der Optimierung des Formationsquer-und/oder -längsprofils dienende Mittel zur Online-Regelung des Austrittsspaltquerprofils bzw. der in Querrichtung betrachtet mittleren Austrittsspalthöhe vorgesehen sind.
  • Zur Beeinflussung des Flächengewichtsquerprofils kann eine Online-Verdünnungswasserregelung vorgesehen sein.
  • Zur Beeinflussung des Faserorientierungsquerprofils können beispielsweise Mittel für eine variable manuelle Steuerung der Einspeise- und/oder Abzugseinrichtung vorgesehen sein.
  • Alternativ oder zusätzlich können insbesondere auch Mittel zur Online-Regelung des Faserorientierungsquerprofils und/oder der Optimierung des Faserorientierungsquerprofils dienende Mittel zur Online-Regelung der Einspeise- und/oder Abzugseinrichtung vorgesehen sein.
  • Gemäß einer bevorzugten praktischen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Maschine sind zur Beeinflussung des Flächengewichtsquerprofils eine Online-Verdünnungswasserregelung, zur Beeinflussung des Faserorientierungsquerprofils Mittel für eine variable manuelle Steuerung der Einspeise- und/oder Abzugseinrichtung und zur Beeinflussung des Formationsquer- und/oder -längsprofils Mittel für eine variable manuelle Einstellung des Austrittsspaltquerprofils bzw. der in Querrichtung betrachtet mittleren Austrittsspalthöhe vorgesehen.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform sind zur Beeinflussung des Flächengewichtsquerprofils eine Online-Verdünnungswasserregelung, der Optimierung des Faserorientierungsquerprofils dienende Mittel zur Online-Regelung der Einspeise- und/oder Abzugseinrichtung und zur Beeinflussung des Formationsquer- und/oder -längsprofils Mittel für eine variable manuelle Einstellung des Austrittsspaltquerprofils bzw. der in Querrichtung betrachtet mittleren Austrittsspalthöhe vorgesehen.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform können zur Beeinflussung des Flächengewichtsquerprofils eine Online-Verdünnungswasserregelung, der Optimierung des Faserorientierungsquerprofils dienende Mittel zur Online-Regelung der Einspeise- und/oder Abzugseinrichtung und der Optimierung des Formationsquer- und/oder -längsprofils dienende Mittel zur Online-Regelung des Austrittsspaltquerprofils bzw. der in Querrichtung betrachtet mittleren Austrittsspalthöhe vorgesehen sein.
  • Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Maschine zeichnet sich dadurch aus, dass zur Beeinflussung des Flächengewichtsquerprofils eine Verdünnungswasserregelung, zur Beeinflussung des Faserorientierungsquerprofils Mittel für eine variable manuelle Steuerung der Einspeise-und/oder Abzugseinrichtung und der Optimierung des Formationsquer- und/oder - längsprofils dienende Mittel zur Online-Regelung des Austrittsspaltquerprofils bzw. der in Querrichtung betrachtet mittleren Austrittsspalthöhe vorgesehen sind.
  • Zur Austrittsspaltquerprofilierung bzw. zur Einstellung der in Querrichtung betrachtet mittleren Austrittsspalthöhe können beispielsweise manuell betätigbare Aktuatoren, elektrische Aktuatoren und/oder hydraulische Aktuatoren vorgesehen sein, wobei die Aktuatoren in Querrichtung betrachtet bevorzugt mit einer Teilung ≥ 100 mm vorgesehen sind.
  • Zusätzlich oder alternativ kann zur Austrittsspaltquerprofilierung beispielsweise auch eine in Querrichtung betrachtet sektionsweise beheizbare oder mit Druck beaufschlagbare Biegekonstruktion vorgesehen sein, die in Abhängigkeit von der Aufheizung bzw. Druckbeaufschlagung verformbar ist.
  • Dabei kann als mit Druck beaufschlagbare Biegekonstruktion beispielsweise eine Konstruktion der in der DE 37 28 387 A1 beschriebenen Art oder eine Konstruktion der in der DE 37 10 058 C1 beschriebenen Art vorgesehen sein. Als beheizbare Biegekonstruktion ist beispielsweise eine Konstruktion der in der DE 86 31 846 U1 beschriebenen Art denkbar.
  • Zweckmäßigerweise ist die Stoffauflaufdüse zur Austrittsspaltquerprofilierung bzw. zur Einstellung der in Querrichtung betrachtet mittleren Austrittsspalthöhe mit einer in Querrichtung sektionierten verstellbaren Blende versehen.
  • Dabei ist die Blende bevorzugt in einer Richtung verstellbar, die mit der den Düsenraum begrenzenden Innenseite der angrenzenden Stromführungswand der Stoffauflaufdüse einen Winkel einschließt, der in einem Bereich zwischen 10° und 80° und vorzugsweise in einem Bereich zwischen 15° und 45° liegt.
  • Von Vorteil ist insbesondere auch, wenn die dem Düsenraum zugewandte Seite der Blende zumindest im Wesentlichen eben und zur Verstellrichtung der Stoffauflaufdüse parallel ist.
  • Gemäß einer alternativen zweckmäßigen Ausführungsform kann die Blende im Bereich ihres den Austrittsspalt begrenzenden Endes auch eine zur Innenseite der angrenzenden Stromführungswand der Stoffauflaufdüse parallele Stromführungsfläche besitzen.
  • Über die Einspeise- und/oder Abzugseinrichtung ist bevorzugt Stoffsuspension in die seitlichen Randbereiche des Düsenraums der Stoffauflaufdüse einspeisbar.
  • Mit der erfindungsgemäßen Maschine ist also mittels der Auslaufspaltprofilierung eine Formationsprofilregelung möglich. Durch die entsprechende Kombination dieser Formationsprofilregelung mit dem Suspensions-Randeinspeisesystem und der Verdünnungswasserregelung können das Flächengewichtsquerprofil, das Faserorientierungsquerprofil und das Formationsquerprofil unabhängig voneinander optimiert bzw. geregelt werden.
  • Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.
  • In dieser zeigen:
    • Fig.1
    eine schematische Draufsicht einer Faserstoffbahn zur Veranschaulichung bestimmter möglicher Formationsabweichungen;
    Fig. 2
    eine schematische, teilweise geschnittene Draufsicht eines Stoffauflaufs mit zugeordneter Einspeise- und Abzieheinrichtung für ein randseitiges Einspeisen bzw. Abziehen eines jeweiligen vorgebbaren Volumenstroms;
    Fig. 3
    eine schematische Teildarstellung einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn mit einer Online-Regelung des Formationsquer- und/oder -längsprofils, des Flächengewichtsquerprofils und des Faserorientierungsquerprofils;
    Fig. 4
    eine schematische geschnittene Teildarstellung einer beispielhaften Ausführungsform einer Stoffauflaufdüse; und
    Fig. 5
    eine schematisch geschnittene Teildarstellung einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der Stoffauflaufdüse.
  • Fig. 1 zeigt in schematischer Draufsicht eine Faserstoffbahn 10, die ausgehend von einem Suspensionsstrahl erzeugt wird, den ein Stoffauflauf einer Maschine, hier Papiermaschine 14, liefert. Bei der Faserstoffbahn 10 kann es sich also insbesondere um eine Papier- oder Kartonbahn handeln.
  • Wie anhand der Fig. 1 zu erkennen ist, können in der laufenden Faserstoffbahn 10 insbesondere Formations-Querabweichungen 16, Formations-Längsabweichungen 18 und Formations-Restabweichungen 20 auftreten. Die betreffenden Abweichungen können beispielsweise über einen Scanner 22 erfasst werden.
  • Fig. 2 zeigt in schematischer, teilweise geschnittener Draufsicht einen Stoffauflauf 12 mit einer zugeordneten Einspeise- und/oder Abzieheinrichtung 22 zur Einspeisung und/oder zum Abziehen eines jeweiligen vorgebbaren Volumenstroms in bzw. aus den beiden seitlichen Randbereichen 24, 26 der Stoffauflaufdüse 28.
  • Die als solches bekannte Einspeise- und/oder Abzieheinrichtung 22 kann zur Beeinflussung des Faserorientierungsquerprofils der Faserstoffbahn 10 (vgl. auch Fig. 1) herangezogen werden. Bevorzugt wird hier eine das Faserorientierungsquerprofil beeinflussende Stellgröße durch die randseitigen Volumenströme gebildet. Die Stellgröße kann insbesondere durch die Durchflussmenge der randseitigen Volumenströme bestimmt sein. Die randseitigen Volumenströme sind beim vorliegenden Ausführungsbeispiel durch Stoffsuspensionsströme erzeugt.
  • Wie anhand der Fig. 2 zu erkennen ist, umfasst der Stoffauflauf 12 einen sich an einen Querverteiler 30 anschließenden Mehrfachverteiler 32, eine Ausgleichskammer 34, einen Turbulenzgenerator 36 sowie eine den Suspensionsstrahl 38 erzeugende Stoffauflaufdüse 28.
  • Die Einspeise- und/oder Abzieheinrichtung 22 umfasst seitliche Zuführ- und/oder Abführleitungen 40, in denen jeweils ein Ventil, insbesondere Steuerventil 42 angeordnet ist. Im vorliegenden Fall sind diese Leitungen 40 mit dem Querstromverteiler 30 verbunden.
  • In der Fig. 1 ist mit "FS" die Führerseite und mit "TS" die Triebseite bezeichnet.
  • Mit der zusätzlichen Einspeisung von Stoffsuspension in die Randbereiche der Stoffauflaufdüse 28 werden in der Düse Querströmungen induziert, wodurch das Faserorientierungsquerprofil entsprechend beeinflusst werden kann. Beispielsweise eine solche Einspeise- und/oder Abzieheinrichtung 22 kann nun als Stelleinrichtung zur Beeinflussung des Faserorientierungsquerprofils eingesetzt werden.
  • Der Suspensionsstrahl 38 wird über einen sich quer zur Bahnlaufrichtung L erstreckenden variabel einstellbaren Austrittsspalt 44 (vgl. auch die Fig. 4 und 5) der Stoffauflaufdüse 28 erzeugt.
  • Bei einer Herstellungs- bzw. Papiermaschine 14 mit einem solchen Stoffauflauf 12 mit zugeordneter Einspeise- und/oder Abzieheinrichtung 22 werden nun erfindungsgemäß das Formations- und/oder -längsprofil der Faserstoffbahn 10 über eine entsprechende Austrittsspaltquerprofilierung bzw. eine entsprechende Änderung der in Querrichtung betrachtet mittleren Austrittsspalthöhe beeinflusst, wobei das Formationsquer- bzw. -längsprofil und das Faserorientierungsquerprofil simultan und unabhängig voneinander beeinflussbar sind. Dabei können beispielsweise die in der Fig. 1 erkennbaren Formationsabweichungen 16 - 20 beispielsweise mittels einer Spaltweiten- oder Spalthöhenregelung kompensiert werden, wobei zur Kompensation von Längsabweichungen eine globale und zur Kompensation von Querabweichungen eine jeweilige lokale Spaltweitenregelung vorgesehen sein kann.
  • Zur Beeinflussung des Flächengewichtsquerprofils der Faserstoffbahn 10 kann beispielsweise eine Verdünnungswasserregelung vorgesehen sein. Dabei sind das Formationsquer- bzw. -längsprofil, das Faserorientierungsquerprofil und das Flächengewichtsquerprofil simultan und unabhängig voneinander beeinflussbar.
  • Es sind beispielsweise die folgenden Ausführungsvarianten der Herstellungs- bzw. Papiermaschine 14 denkbar:
    • So können gemäß einer ersten Ausführungsvariante zur Beeinflussung des Flächengewichtsquerprofils eine Online-Verdünnungswasserregelung, zur Beeinflussung des Faserorientierungsquerprofils Mittel für eine variable manuelle Steuerung der Einspeise- und/oder Abzugseinrichtung 22 und zur Beeinflussung des Formationsquer- und/oder -längsprofils Mittel für eine variable manuelle Einstellung des Austrittsspaltquerprofils bzw. der in Querrichtung betrachtet mittleren Austrittsspalthöhe vorgesehen sein.
    • Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante können zur Beeinflussung des Flächengewichtsquerprofils eine Online-Verdünnungswasserregelung, der Optimierung des Faserorientierungsquerprofils dienende Mittel zur Online-Regelung der Einspeise- und/oder Abzugseinrichtung und zur Beeinflussung des Formationsquer- und/oder -längsprofils Mittel für eine variable manuelle Einstellung des Austrittsspaltquerprofils bzw. der in Querrichtung betrachtet mittleren Austrittsspalthöhe vorgesehen sein.
    • Eine weitere beispielhafte Ausführungsvariante der Herstellungs- bzw. Papiermaschine 14 zeichnet sich dadurch aus, dass zur Beeinflussung des Flächengewichtsquerprofils eine Online-Verdünnungswasserregelung, der Optimierung des Faserorientierungsquerprofils dienende Mittel zur Online-Regelung der Einspeise-und/oder Abzugseinrichtung 22 und der Optimierung des Formationsquer-und/oder -längsprofils dienende Mittel zur Online-Regelung des Austrittsspaltquerprofils bzw. der in Querrichtung betrachtet mittleren Austrittsspalthöhe vorgesehen sind.
    • Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsvariante können zur Beeinflussung des Flächengewichtsquerprofils eine Verdünnungswasserregelung, zur Beeinflussung des Faserorientierungsquerprofils Mittel für eine variable manuelle Steuerung der Einspeise- und/oder Abzugseinrichtung 22 und der Optimierung des Formationsquer- und/oder -längsprofils dienende Mittel zur Online-Regelung des Austrittsspaltquerprofils bzw. der in Querrichtung betrachtet mittleren Austrittsspalthöhe vorgesehen sein.
  • Zur Austrittsspaltquerprofilierung bzw. zur Einstellung der in Querrichtung betrachtet mittleren Austrittsspalthöhe können beispielsweise manuell betätigbare Aktuatoren, elektrische Aktuatoren und/oder hydraulische Aktuatoren vorgesehen sein. Dabei können diese Aktuatoren in Querrichtung betrachtet beispielsweise mit einer Teilung ≥ 100 mm vorgesehen sein.
  • Zur Austrittsspaltquerprofilierung kann beispielsweise auch eine in Querrichtung betrachtet sektionsweise beheizbare oder mit Druck beaufschlagbare Biegekonstruktion vorgesehen sein, die in Abhängigkeit von der Aufheizung bzw. Druckbeaufschlagung verformbar ist.
  • Es sind auch verschiedene Blendenausführungen möglich.
  • Fig. 3 zeigt in schematischer Teildarstellung eine Maschine 14 zur Herstellung einer Faserstoffbahn 10, insbesondere Papier- oder Kartonbahn, mit einer Online-Regelung des Formationsquer- und/oder -längsprofils, einer Online-Regelung des Flächengewichtsquerprofils und einer Online-Regelung des Faserorientierungsquerprofils.
  • Dabei umfasst die Maschine 14 wieder einen einen Suspensionsstrahl 38 liefernden Stoffauflauf 12 und eine Stoffauflaufdüse 28, die zur Erzeugung des Suspensionsstrahles 38 einen sich quer zur Bahnlaufrichtung L erstreckenden Austrittsspalt 44 besitzt. Dem Stoffauflauf 12 ist wieder eine Einrichtung 22 zur Einspeisung und/oder zum Abziehen eines jeweiligen vorgebbaren Volumenstroms in bzw. aus den beiden seitlichen Randbereichen 24, 26 (vgl. auch Fig. 2) des Düsenraumes der Stoffauflaufdüse 28 zur Beeinflussung des Faserorientierungsquerprofils der Faserstoffbahn 10 zugeordnet. Dabei sind in der Fig. 3 auch wieder die Zuführ- und/oder Abführleitungen 40 und die diesen zugeordneten Steuerventile 42 zu erkennen.
  • Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel sind zur Beeinflussung des Flächengewichtsquerprofils eine Online-Verdünnungswasserregelung 46, 48, der Optimierung des Faserorientierungsquerprofils dienende Mittel 48 zur Online-Regelung der Einspeise- und/oder Abzugseinrichtung 22 und der Optimierung des Formationsquer- und/oder -längsprofils dienende Mittel 48 zur Online-Regelung des Austrittsspaltquerprofils bzw. der in Querrichtung betrachtet mittleren Austrittsspalthöhe vorgesehen.
  • Dabei umfasst die Online-Verdünnungswasserregelung 46, 48 zur Beeinflussung des Flächengewichtsquerprofils eine Verdünnungswassereinspeisung 46 mit zugeordneten Zuführleitungen 66 und Steuerventilen 68 sowie einen diese beaufschlagenden Regler 48, der mit wenigstens einem Flächengewichtsquerprofilsensor 52 verbunden ist.
  • Die der Optimierung des Faserorientierungsquerprofils dienenden Mittel zur Online-Regelung der Einspeise- und/oder Abzugseinrichtung 22 umfassen wieder den Regler 48, durch den die Einspeise- und/oder Abzugseinrichtung 22 entsprechend beaufschlagt wird und der zudem mit wenigstens einem Faserorientierungsquerprofilsensor 54 verbunden ist.
  • Auch die der Optimierung des Formationsquer- und/oder -längsprofils dienenden Mittel zur Online-Regelung des Austrittsspaltquerprofils umfassen wieder den Regler 48, der zudem mit wenigstens einem Formationsprofilsensor 56 verbunden ist.
  • Wie bereits erwähnt, sind beispielsweise auch solche Ausführungen denkbar, bei denen die Einspeise- und/oder Abzugseinrichtung 22 variabel manuell einstell-oder steuerbar ist.
  • Zur Austrittsspaltquerprofilierung bzw. zur Einstellung der in Querrichtung betrachtet mittleren Austrittsspalthöhe können manuell betätigbare Aktuatoren, elektrische Aktuatoren und/oder hydraulische Aktuatoren vorgesehen sein. Dabei können diese Aktuatoren in Querrichtung betrachtet insbesondere mit einer Teilung ≥ 100 mm vorgesehen sein.
  • Alternativ oder zusätzlich kann zur Austrittsspaltquerprofilierung auch eine in Querrichtung betrachtet sektionsweise beheizbare oder mit Druck beaufschlagbare Biegekonstruktion vorgesehen sein, die in Abhängigkeit von der Aufheizung bzw. Druckbeaufschlagung verformbar ist.
  • Zur Austrittsspaltquerprofilierung bzw. zur Einstellung der in Querrichtung betrachtet mittleren Austrittsspalthöhe kann die Stoffauflaufdüse 28 mit einer in Querrichtung vorzugsweise sektionierten verstellbaren Blende 50 versehen sein (vgl. auch die Fig. 4 und 5).
  • Fig. 4 zeigt in schematischer geschnittener Teildarstellung eine beispielhafte Ausführungsform einer Stoffauflaufdüse 28, bei der die Blende 50 in einer Richtung V verstellbar ist, die mit der den Düsenraum 62 begrenzenden Innenseite 58 der angrenzenden Stromführungswand 60 der Stoffauflaufdüse 28 einen Winkel α ≥ 0° einschließt. Dabei liegt dieser Winkel α vorteilhafterweise in einem Bereich zwischen 10° und 80° und vorzugsweise in einem Bereich zwischen 15° und 45°.
  • Die den Düsenraum 62 zugewandte Seite der Blende 50 ist im vorliegenden Fall zumindest im Wesentlichen eben und zur Verstellrichtung V der Stoffauflaufdüse 28 parallel.
  • Fig. 5 zeigt in schematischer geschnittener Teildarstellung eine weitere beispielhafte Ausführungsform der Stoffauflaufdüse 28, die sich von der gemäß Fig. 4 im Wesentlichen dadurch unterscheidet, dass die Blende 50 im Bereich ihres den Austrittsspalt 44 begrenzenden Endes eine zur Innenseite 58 der angrenzenden Stromführungswand 60 parallele Stromführungsfläche 66 besitzt.
  • Der Winkel α ist hier etwas größer als beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4. Er liegt jedoch vorteilhafterweise wieder in einem Bereich zwischen 10° und 80° und vorzugsweise in einem Bereich zwischen 15° und 45°.
  • Die Einspeise- und/oder Abzugseinrichtung 22 (vgl. die Fig. 2 und 3) weist im vorliegenden Fall eine die Einspeise- und/oder Abzieheinrichtung 22 umfassende Suspensions-Randeinspeisung.
    • Bezugszeichenliste
    • 10
    Faserstoffbahn
    12
    Stoffauflauf
    14
    Maschine, Papiermaschine
    16
    Formations-Querabweichung
    18
    Formations-Längsabweichung
    20
    Formations-Restabweichung
    22
    Einspeise- und/oder Abzieheinrichtung
    24
    Randbereich
    26
    Randbereich
    28
    Stoffauflaufdüse
    30
    Querverteiler
    32
    Mehrfachverteiler
    34
    Ausgleichskammer
    36
    Turbulenzgenerator
    38
    Suspensionsstrahl
    40
    Zuführ- und/oder Abführleitung
    42
    Steuerventil
    44
    Austrittsspalt
    46
    Verdünnungswassereinspeisung
    48
    Regler
    50
    Blende
    52
    Flächengewichtsquerprofilsensor
    54
    Faserorientierungsquerprofilsensor
    56
    Formationsprofilsensor
    58
    Innenseite
    60
    Stromführungswand
    62
    Düsenraum
    64
    Stromführungsfläche
    66
    Zuführleitung
    68
    Steuerventil
    FS
    Führerseite
    L
    Bahnlaufrichtung
    TS
    Triebseite
    α
    Winkel

Claims (15)

  1. Maschine (14) zur Herstellung einer Faserstoffbahn (10), insbesondere Papier- oder Kartonbahn, mit einem einen Suspensionsstrahl (38) liefernden Stoffauflauf (12) mit einer Stoffauflaufdüse (28), die zur Erzeugung des Suspensionsstrahles (38) einen sich quer zur Bahnlaufrichtung (L) erstreckenden Austrittsspalt (44) besitzt, und einer Einrichtung (22) zur Einspeisung und/oder zum Abziehen eines jeweiligen vorgebbaren Volumenstromes in bzw. aus den beiden seitlichen Randbereichen (24, 26) des Düsenraumes (62) der Stoffauflaufdüse (28) zur Beeinflussung des Faserorientierungsquerprofils der Faserstoffbahn (10),
    dadurch gekennzeichnet,
    dass Mittel (48, 50) zur Beeinflussung des Formationsquer- und/oder -längsprofils der Faserstoffbahn (10) über eine entsprechende Austrittsspaltquerprofilierung bzw. eine entsprechende Änderung der in Querrichtung betrachtet mittleren Austrittsspalthöhe vorgesehen und das Formationsquer- bzw. -längsprofil und das Faserorientierungsquerprofil simultan und unabhängig voneinander beeinflussbar sind.
  2. Maschine nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass zur Beeinflussung des Flächengewichtsquerprofils der Faserstoffbahn (10) eine Verdünnungswasserregelung (46, 48) vorgesehen ist und das Formationsquer- bzw. -längsprofil, das Faserorientierungsquerprofil und das Flächengewichtsquerprofil simultan und unabhängig voneinander beeinflussbar sind.
  3. Maschine nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass zur Beeinflussung des Formationsquer- und/oder -längsprofils Mittel für eine variable manuelle Einstellung des Austrittsspaltquerprofils bzw. der in Querrichtung betrachtet mittleren Austrittsspalthöhe vorgesehen sind.
  4. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass Mittel (48) zur Steuerung und/oder Regelung des Formationsquer-und/oder -längsprofils vorgesehen sind.
  5. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass Mittel (48, 50) zur Online-Regelung des Formationsquer- und/oder - längsprofils und/oder der Optimierung des Formationsquer- und/oder -längsprofils dienende Mittel (48) zur Online-Regelung des Austrittsspaltquerprofils bzw. der in Querrichtung betrachtet mittleren Austrittsspalthöhe vorgesehen sind.
  6. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass Mittel (48, 50) zur Online-Regelung des Faserorientierungsquerprofils und/oder der Optimierung des Faserorientierungsquerprofils dienende Mittel (48) zur Online-Regelung der Einspeise- und/oder Abzugseinrichtung (22) vorgesehen sind.
  7. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass zur Beeinflussung des Flächengewichtsquerprofils eine Online-Verdünnungswasserregelung (46, 48), zur Beeinflussung des Faserorientierungsquerprofils Mittel (48) für eine variable manuelle Steuerung der Einspeise-und/oder Abzugseinrichtung (22) und zur Beeinflussung des Formationsquer- und/oder -längsprofils Mittel für eine variable manuelle Einstellung des Austrittsspaltquerprofils bzw. der in Querrichtung betrachtet mittleren Austrittsspalthöhe vorgesehen sind.
  8. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass zur Beeinflussung des Flächengewichtsquerprofils eine Online-Verdünnungswasserregelung (46, 48), der Optimierung des Faserorientierungsquerprofils dienende Mittel (48) zur Online-Regelung der Einspeise-und/oder Abzugseinrichtung (22) und zur Beeinflussung des Formationsquer- und/oder -längsprofils Mittel für eine variable manuelle Einstellung des Austrittsspaltquerprofils bzw. der in Querrichtung betrachtet mittleren Austrittsspalthöhe vorgesehen sind.
  9. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass zur Beeinflussung des Flächengewichtsquerprofils eine Online-Verdünnungswasserregelung (46, 48), der Optimierung des Faserorientierungsquerprofils dienende Mittel (48) zur Online-Regelung der Einspeise-und/oder Abzugseinrichtung (22) und der Optimierung des Formationsquer-und/oder -längsprofils dienende Mittel (48) zur Online-Regelung des Austrittsspaltquerprofils bzw. der in Querrichtung betrachtet mittleren Austrittsspalthöhe vorgesehen sind.
  10. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass zur Beeinflussung des Flächengewichtsquerprofils eine Verdünnungswasserregelung, zur Beeinflussung des Faserorientierungsquerprofils Mittel für eine variable manuelle Steuerung der Einspeise- und/oder Abzugseinrichtung (22) und der Optimierung des Formationsquer- und/oder -längsprofils dienende Mittel (48) zur Online-Regelung des Austrittsspaltquerprofils bzw. der in Querrichtung betrachtet mittleren Austrittsspalthöhe vorgesehen sind.
  11. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass zur Austrittsspaltquerprofilierung bzw. zur Einstellung der in Querrichtung betrachtet mittleren Austrittsspalthöhe manuell betätigbare Aktuatoren, elektrische Aktuatoren und/oder hydraulische Aktuatoren vorgesehen sind, wobei die Aktuatoren in Querrichtung betrachtet bevorzugt mit einer Teilung ≥ 100 mm vorgesehen sind.
  12. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass zur Austrittsspaltquerprofilierung eine in Querrichtung betrachtet sektionsweise beheizbare oder mit Druck beaufschlagbare Biegekonstruktion vorgesehen ist, die in Abhängigkeit von der Aufheizung bzw. Druckbeaufschlagung verformbar ist.
  13. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Stoffauflaufdüse (28) zur Austrittsspaltquerprofilierung bzw. zur Einstellung der in Querrichtung betrachtet mittleren Austrittsspalthöhe mit einer in Querrichtung sektionierten verstellbaren Blende (50) versehen ist.
  14. Maschine nach Anspruch 13,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Blende (50) in einer Richtung verstellbar ist, die mit der den Düsenraum (62) begrenzenden Innenseite (58) der angrenzenden Stromführungswand der Stoffauflaufdüse (28) einen Winkel (α) einschließt, der in einem Bereich zwischen 10° und 80° und vorzugsweise in einem Bereich zwischen 15° und 45° liegt, wobei die dem Düsenraum (62) zugewandte Seite der Blende (50) bevorzugt zumindest im Wesentlichen eben und zur Verstellrichtung (V) der Stoffauflaufdüse parallel ist oder wobei die Blende (50) im Bereich ihres den Austrittsspalt (44) begrenzenden Endes bevorzugt eine zur Innenseite (58) der angrenzenden Stromführungswand (60) der Stoffauflaufdüse (28) parallele Stromführungsfläche (66) besitzt.
  15. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass über die Einspeise- und/oder Abzugseinrichtung (22) Stoffsuspension in die seitlichen Randbereiche (24, 26) des Düsenraumes (62) der Stoffauflaufdüse (28) einspeisbar ist.
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