EP2464784A1 - Stoffauflauf, blattbildungseinheit mit einem stoffauflauf und verfahren zum betreiben einer blattbildungseinheit - Google Patents

Stoffauflauf, blattbildungseinheit mit einem stoffauflauf und verfahren zum betreiben einer blattbildungseinheit

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Publication number
EP2464784A1
EP2464784A1 EP10724335A EP10724335A EP2464784A1 EP 2464784 A1 EP2464784 A1 EP 2464784A1 EP 10724335 A EP10724335 A EP 10724335A EP 10724335 A EP10724335 A EP 10724335A EP 2464784 A1 EP2464784 A1 EP 2464784A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
turbulence
nozzle
headbox
generating device
turbulence generating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP10724335A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Hans Loser
Markus Häußler
Volker Schmidt-Rohr
Wolfgang Ruf
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
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 filed Critical Voith Patent GmbH
Publication of EP2464784A1 publication Critical patent/EP2464784A1/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Withdrawn legal-status Critical Current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
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    • 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
    • D21F9/00—Complete machines for making continuous webs of paper
    • D21F9/003—Complete machines for making continuous webs of paper of the twin-wire type
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F9/00—Complete machines for making continuous webs of paper
    • D21F9/02—Complete machines for making continuous webs of paper of the Fourdrinier type

Definitions

  • Headbox sheet forming unit with a headbox
  • a fluidization region is understood to be a region in which the fibrous suspension, in particular the respective partial flow of the pulp suspension, is actively or passively acted such that virtually no fiber network is formed.
  • the action can be done actively by, with regard to their effect controllable elements, such as static mixing devices or passively by the geometric design of the flow path and the consequent generation of turbulence on the pulp suspension to dissolution of accumulations, in particular flakes.
  • the region can be locally limited to a line in the machine transverse direction or can be designed to extend in the direction of flow in the direction of flow.
  • the pressure loss may additionally or alternatively be caused by at least one static mixing device to be provided in the fluidization region or at least one means for introducing energy to produce the desired duck loss in the fiber suspension.
  • the individual turbulence generating channel of the turbulence generating device is designed and dimensioned such that its maximum cross-sectional area by a hydraulic diameter dhydr in the range of 5 mm ⁇ dhydr ⁇ 25 mm, preferably 5 mm ⁇ dhydr ⁇ 20 mm, in particular 10 mm ⁇ dhydr ⁇ 20 mm, is characterized.
  • the number of rows of the flow channels of the turbulence generating device is selected such that the flow velocity of the guided in the narrowest cross-section of such turbulence generating channel of the turbulence generating device partial flow between 5 m / s and 20 m / s, preferably between 7 m / s and 15 m / s, is.
  • An inventively designed head box is preferably in a sheet forming unit for a machine for producing fibrous webs, in particular paper, board or tissue webs, further comprising a downstream forming unit, in which the pulp suspension from the exit slit of the headbox into the forming unit, in particular on a Covering or between two coverings defining a line of impact is applied in the free jet, get used.
  • the execution and arrangement of headbox and forming unit is such that the residence time of the pulp suspension from the last Fluidtechnischs Kunststoff to the impact line of> 30 ms to ⁇ 300 ms, preferably from> 50 ms to ⁇ 200 ms, in particular from> 80 ms to ⁇ 200 ms, is.
  • the inventive arrangement of a headbox according to the invention and a forming unit has the advantage that until it strikes the fabric a fibrous suspension optimized with regard to the formation of the fibrous web to be achieved in terms of fiber distribution and orientation is introduced into the forming unit.
  • FIG. 2 illustrates the relationship between fabric consistency and formation of the flake structure in the free jet on the basis of a diagram
  • FIG 3 shows again in detail a section of a headbox according to the invention according to Figure 1;
  • Figures 4b1 and 4b2 show a second arrangement of the turbulence generating channels of the turbulence generating means
  • the pressure loss as discussed below, achieved by the geometric design of the individual turbulence generating channel 6, 8, in particular the local change of the cross-sectional areas describing these and / or the arrangement of additional facilities, such as static mixers or an additional energy input into the individual partial flow become.
  • the length of the last turbulence-generating device 7 viewed in front of the nozzle 9 in the machine direction MD is denoted by I TE and by a length in the range of> 100 mm to ⁇ 500 mm, preferably of> 100 mm to ⁇ 400 mm, in particular from> 150 mm to ⁇ 300 mm, characterized.
  • FIG. 3 once again illustrates, with reference to a detail from the headbox 1, the components essential to the invention for the generation of the required
  • the nozzle 9 and the upstream last actively acting on the pulp suspension FS area shown in the flow direction, which is formed by a turbulence generating device 7 and has a fluidization region 15 is shown.
  • Shown again are the basic geometric variables I 0 in terms of the length of the nozzle, h as the distance of the last fluidization region 15 within the turbulence generating device 7 before the inlet 14 into the nozzle 9.
  • the distance at the end of the fluidization region 15 is measured.
  • the fluidization region 15 may be planar over a portion of the flow path extending or in the cross machine direction CD linear, that is locally very limited, be formed.
  • the dwell time in ⁇ - ⁇ is between 10 ms and 100 ms.
  • FIGS. 4a1, 4a2 and 4b1, 4b2 illustrate in schematically greatly simplified form advantageous embodiments of turbulence generating devices 7.
  • the turbulence generating device 7 used for fluidizing the pulp suspension FS can be embodied in various ways. According to FIGS. 4a1 and 4a2, this can consist of a multiplicity of channels 8 designed as individual channels, which are arranged in rows transversely to the machine direction CD and in columns in the height direction.
  • the individual channels 8 of the turbulence generating device 7, h e 8.11 to 8.nn can be designed in the form of tubes, square or rectangular profiles, etc. in a known manner. Also conceivable is the integration of these in perforated plates.
  • FIG. 4a2 illustrates the arrangement in rows free of offset in the cross-machine direction CD relative to one another. It is understood that the mutual offset of the individual channels 8 of the turbulence generating device 7 relative to one another is also possible between two rows arranged one above the other in the vertical direction. According to FIG. 4b2, it is also conceivable to design the flow channels 8 as channels 8.1 through 8.n extending across the width in the cross-machine direction CD, of the turbulence-generating device 7, which are arranged one above the other in the vertical direction. These channels of the turbulence generating device 7 are here designated by way of example with 8.1 to 8.n and shown in two views in Figures 4b1, 4b2. For the direction assignment, the coordinate system according to FIG. 1 has been transmitted.
  • the inlet side 8E of the turbulence-generating channel 8 of the turbulence generating device 7 describes in cooperation with other such channels of the turbulence generating device 7 the inlet 7E in the turbulence generating device 7.
  • the outlet 8A corresponds to the inlet 14 into the nozzle 9. Between these are several sub-areas 18.1 to 18.4 arranged different cross-sectional areas Q1 to Q3.
  • the area of the last fluidization before exiting into the nozzle 9 is realized by a step-like cross-sectional change 17, in particular a step jump between two cross-sectional areas Q1 and Q2.
  • the turbulence generating passage 8 of the turbulence generating means 7 has a first portion 18.1, which is characterized by a constant in the flow direction over its extension portion cross-sectional area Q1, which is described by a hydraulic diameter d h y dr, in the illustrated case with a circular cross-section through a diameter D1.
  • a hydraulic diameter d h y dr which is described by a hydraulic diameter d h y dr, in the illustrated case with a circular cross-section through a diameter D1.
  • Which is in Flow direction between the input 8E to the output 8A subsequent second portion 18.2 is characterized over the extension of the portion 18.2 in the flow direction also by a constant cross-section, which can be described by a diameter D2.
  • the second TeN range is adjoined by a transition region 18.3, which permits a continuous, that is to say continuous, transition to a third subregion 18.4, which is characterized by a cross-sectional area Q3 which can be described by a diameter D3.
  • the formation of the increment that is, the change in cross section 17 between the cross-sectional surfaces Q1 on Q2, which is advantageously characterized by a change in diameter D2 / D1 d the parts of the turbulence generating channel 8 of the turbulence generating device 7 descriptive geometry is carried out such that a pressure drop between the first portion 18.1 and the second portion 18.2 greater than 50 mbar is generated.
  • the last increment required for fluidization in front of the nozzle 9 should be at least in the region of the middle Fiber length of the pulp suspension used FS are, that is (D2-D1) / 2 ⁇ lFmittei, in which case the diameter is set at circular cross-section, otherwise the respective hydraulic diameter dhydr.

Landscapes

  • Paper (AREA)
  • Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Stoffauflauf (1) für eine Maschine zur Herstellung von Faserstoffbahnen aus wenigstens einer Faserstoffsuspension (FS), mit mindestens einer, die wenigstens eine Faserstoffsuspension (FS) zuführenden Zuführvorrichtung (4), einer einen Austrittsspalt (12) aufweisenden Düse (9) zur Abgabe der Faserstoffsuspension (FS) in einem Freistrahl (F) und einer in Strömungsrichtung der Düse (9) unmittelbar vorgeordneten Turbulenzerzeugungseinrichtung (7), in welcher bei Betrieb des Stoffauflaufs (1) die mindestens eine Faserstoffsuspension (FS) durch eine Vielzahl von turbulenzerzeugenden Kanälen (8; 8.1 -8. n; 8.11 -8. nn) in Teilströmen geführt wird, wobei innerhalb des einzelnen turbulenzerzeugenden Kanals (8; 8.1 - 8.n; 8.11 -8. nn) der Turbulenzerzeugungseinrichtung (7) zumindest ein, einen Fluidisierungsbereich (15) bildender Bereich vorgesehen ist, in welchem ein Druckverlust (Δp) in dem durch diesen geführten Teilstrom der Faserstoffsuspension (FS) erzeugbar ist. Der erfindungsgemäße Stoffauflauf (1) ist dadurch gekennzeichnet, dass die Düse (9) und die der Düse (9) unmittelbar vorgeordnete Turbulenzerzeugungseinrichtung (7) derart ausgeführt und dimensioniert sind, dass diese geeignet sind, eine Verweildauer (TV) der diese durchströmenden Faserstoffsuspension (FS) von einem letzten Fluidisierungsbereich (15) eines einzelnen turbulenzerzeugenden Kanals (8; 8.1 -8 n; 8.11 -8. nn) der Turbulenzerzeugungseinrichtung (7) vor dem Eintritt (14) in die Düse (9) bis zu dem Austrittsspalt (12) der Düse (9) von ≤ 200 ms und einen Druckverlust (Δp) in dem letzten Fluidisierungsbereich (15) vor dem Eintritt (14) in die Düse (9) von ≥ 50 mbar einzustellen.

Description

Stoffauflauf, Blattbildungseinheit mit einem Stoffauflauf und
Verfahren zum Betreiben einer Blattbildungseinheit
Die Erfindung betrifft einen Stoffauflauf für eine Maschine zur Herstellung von Faserstoffbahnen, insbesondere Papier-, Karton- oder Tissuebahnen aus wenigstens einer Faserstoffsuspension, mit mindestens einer, die wenigstens eine Faserstoffsuspension zuführenden Zuführvorrichtung, einer einen Austrittsspalt aufweisenden Düse zur Abgabe der Faserstoffsuspension in einem Freistrahl und einer in Strömungsrichtung der Düse unmittelbar vorgeordneten Turbulenzerzeugungseinrichtung, in welcher bei Betrieb des Stoffauflaufs die mindestens eine Faserstoffsuspension durch eine Vielzahl von turbulenzerzeugenden Kanälen in Teilströmen geführt wird, wobei innerhalb des einzelnen turbulenzerzeugenden Kanals der Turbulenzerzeugungseinrichtung zumindest ein, einen Fluidisierungs- bereich bildender Bereich vorgesehen ist, in welchem ein Druckverlust in dem durch diesen geführten Teilstrom der Faserstoffsuspension erzeugbar ist.
Die Erfindung betrifft ferner eine Blattbildungseinheit für eine Maschine zur Herstellung von Faserstoffbahnen, insbesondere Papier-, Karton- oder Tissuebahnen, umfassend einen Stoffauflauf und eine diesem nachgeordnete Formiereinheit, in welche die Faserstoffsuspension aus dem Austrittsspalt des Stoffauflaufs in dem Freistrahl auf zumindest eine Bespannung aufgebracht wird und ein Verfahren zum Betreiben einer derartigen Blattbildungseinheit. Der Herstellungsprozess von Faserstoffbahnen ist maßgeblich von der Stoffkonsistenz der dieser zugrunde liegenden Faserstoffsuspension abhängig. Dabei ist mit zunehmender Stoffkonsistenz der verwendeten Faserstoffsuspension eine sich verschlechternde, durch die makroskopische und mikroskopische Verteilung von Fasern und Füllstoffen beschreibbare Formation innerhalb der am Ende des Prozesses vorliegenden Faserstoffbahn zu beobachten. Um noch befriedigende Ergebnisse hinsichtlich der Qualität der Faserstoffbahn zu erreichen, werden mit derzeit üblichen Stoffaufläufen Faserstoffsuspensionen mit Stoffkonsistenzen im Bereich von 0,8 - 1 ,2 % in die nachgeordneten Formiereinheiten eingebracht. Werden Stoffkonsistenzen höherer Werte verwendet, muss mit einer grobwolkigen Formation innerhalb der Faserstoffsuspension bereits beim Austritt des Strahls aus dem Stoffauflauf durch starke Faserflockung gerechnet werden. Daher sind Maßnahmen zu treffen, die der Zerstörung dieser Flocken und zur rechzeitigen Fixierung der Strömung dienen, insbesondere ist über den Stoffauflauf ein möglichst flockenfreier Faserstoffsuspensionsstrahl an dem Austritt aus diesem bereitzustellen. Innerhalb der vor der Düse angeordneten Turbulenzeinrichtung werden daher in turbulenzerzeugenden Kanälen der Turbulenzerzeugungseinrichtung der Entflockung und besseren Fluidisierung dienende Bereiche für die Faserstoff- Suspension durch unterschiedliche Maßnahmen ausgebildet. Allerdings sind diese häufig nicht ausreichend. Die Ursache liegt in der stark reduzierten Reflocku- lationszeit bei erhöhter Stoffkonsistenz. Um jedoch befriedigende Formationskennwerte für die entstehende Faserstoffbahn zu erzielen, ist die Reflockulation der Faserstoffsuspension nach der letzten erfolgten Fluidisierung in dem Stoff- auflauf möglichst gänzlich zu vermeiden. Dies setzt jedoch entsprechend kurz gebaute Einheiten voraus, die wiederum zu anderen Anforderungen, insbesondere an die Festigkeit und Reduzierung der Schwingungsneigung sowie die Vermeidung hydraulischer Störungen konträr sind. Die Problematik der Flockenbildung und deren Auswirkung auf die Qualität der entstehenden Faserstoffbahn ist in der Druckschrift EP 1 313 912 B1 beschrieben. Zur Lösung wird eine Ausführung eines Stoffauflaufs mit Modifizierung der Turbulenzerzeugungseinrichtung vorgeschlagen, mit welcher innerhalb der Turbulenzerzeugungseinrichtung eine Fluidisierung lediglich einmal in einer Stufe in jedem turbulenzerzeugenden Kanal der Turbulenzerzeugungseinrichtung vorgenommen wird, wodurch eine Beschleunigung der Strömung und kurze Verweildauer der Faserstoffsuspension in dem Stoffauflauf erzielt wird. Der Fluidisierungsgrad kann dann durch die spezielle Gestaltung der Lamellen der Düse beibehalten werden. Zur Fluidisierung werden den Fluidisierungsbereich bildende stufenartige Änderungen der Querschnittsflächen des einzelnen turbulenzerzeugenden Kanals der Turbulenzerzeugungseinrichtung und Längen der einzelnen Teilbereiche der Strömungskanäle der Turbulenzerzeugungseinrichtung vorgeschlagen, welche eine Länge der Turbulenzerzeugungseinrichtung im Bereich von 400 mm ergeben.
Zur Verbesserung der Formation und des Reißlängenverhältnisses der entstehenden Faserstoffbahn ist eine Vielzahl weiterer Maßnahmen vorbekannt, die durch eine Modifikation der Düse oder der Turbulenzerzeugungseinrichtung charakterisiert sind.
Die Druckschrift DE 101 06 684 A1 offenbart eine Ausführung eines Stoffauflaufs mit zur Vermeidung von Strömungsinstabilitäten innerhalb der Düse und damit einer Schwingungsanregung speziell ausgeführtem Lamellenende, welches eine Schräge an der zu der Düsenwand gerichteten Seite aufweist und an der von dieser weggerichteten Seite mit einer Struktur versehen ist. Zur Formationsbeeinflussung ist gemäß der Druckschrift DE 199 02 621 A1 des Weiteren vorbekannt, die Düse mit unterschiedlichen geometrischen Bereichen zur Erzeugung unterschiedlicher Strömungsquerschnitte innerhalb der Düse auszubilden.
Die Druckschrift WO 2008/077585 A1 offenbart die Begünstigung der Ausbildung symmetrischer Eigenschaften in Z-Richtung über symmetrisch ausgebildete Stoffauflaufdüsen und die Ausgestaltung und Dimensionierung dieser.
Maßnahmen zur Verbesserung der Quersteifigkeit durch Ausrichtung der Fasern in dem Bereich des Austritts aus der Düse sind in der Druckschrift EP 1 022 378 A2 beschrieben. Die Ausbildung der Düse erfolgt mit einem Bereich mit stetiger Querschnittsverringerung und sich daran anschließenden kürzeren Bereich mit stetiger Querschnittserweiterung. - A -
Um beim Austritt des Freistrahls aus der Düse ein Aufplatzen dessen zu verhindern, offenbart die Druckschrift DE 297 13 433 U1 eine Ausführung eines Stoffauflaufs mit einer aus maschinenbreit verlaufenden Begrenzungsflächen gebildeten Düse, bei welcher zumindest eine der Begrenzungsflächen durch zumindest drei Abschnitte unterschiedlicher Konvergenzwinkel charakterisiert ist.
Die Druckschrift DE 102 34 559 A1 offenbart eine Ausführung eines Stoffauflaufs in einem Blattbildungssystem, bei welchem die Düse durch eine Länge von > 400 mm charakterisiert ist, wobei der dieser vorgeordnete Turbulenzblock, welcher von der Turbulenzerzeugungseinrichtung gebildet wird, vorzugsweise ebenfalls in diesem Längenbereich liegt.
Alle bekannten Maßnahmen sind dabei jedoch nicht geeignet, die Verweilzeit der einzelnen Faserstoffsuspension unter ihre Reflockulationszeit, insbesondere bei einer höheren Stoffkonsistenz, zu drücken.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Stoffauflauf der eingangs genannten Art für eine Maschine zur Herstellung von Faserstoffbahnen, insbesondere Papier-, Karton- oder Tissuebahnen derart weiterzuentwickeln, dass die genannten Nachteile vermieden werden. Insbesondere soll die Reflockulation der Faserstoffsuspension nach der letzten erfolgten Fluidisierung innerhalb der Turbulenzerzeugungseinrichtung vor der Düse bis zu dem Austritt aus der Düse und nach Möglichkeit auch nach der Düse vermieden werden. Die erfindungsgemäße Lösung ist durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche 1 , 12 und 14 charakterisiert. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Ein Stoffauflauf für eine Maschine zur Herstellung von Faserstoffbahnen, insbe- sondere Papier-, Karton- oder Tissuebahnen aus wenigstens einer Faserstoffsuspension, mit mindestens einer, die wenigstens eine Faserstoffsuspension zuführenden Zuführvorrichtung, einer einen Austrittsspalt aufweisenden Düse zur Abgabe der Faserstoffsuspension in einem Freistrahl und einer in Strömungs- richtung der Düse unmittelbar vorgeordneten Turbulenzerzeugungseinrichtung, in welcher bei Betrieb des Stoffauflaufs die mindestens eine Faserstoffsuspension durch eine Vielzahl von, vorzugsweise in Reihe angeordneten, turbulenz- erzeugenden Kanälen in Teilströmen geführt wird, wobei innerhalb des einzelnen turbulenzerzeugenden Kanals der Turbulenzerzeugungseinrichtung zumindest ein, einen Fluidisierungsbereich bildender Bereich, vorgesehen ist, in welchem ein Druckverlust in dem durch diesen geführten Teilstrom der Faserstoffsuspension erzeugbar ist, ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, dass die Düse und die der Düse unmittelbar vorgeordnete Turbulenzerzeugungseinrichtung derart ausgeführt und dimensioniert sind, dass diese geeignet sind, eine Verweildauer der diese durchströmenden Faserstoffsuspension von einem letzten Fluidisierungsbereich eines einzelnen turbulenzerzeugenden Kanals der Turbulenzerzeugungseinrichtung vor dem Einlauf in die Düse bis zu dem Austrittsspalt der Düse von < 200ms, vorzugsweise < 175 ms, insbesondere < 150 ms, und einen Druckverlust in dem letzten Fluidisierungsbereich vor dem Eintritt in die Düse von > 50 mbar, vorzugsweise von > 75 mbar, insbesondere von > 100 mbar, ganz insbesondere von > 150 mbar, einzustellen. Unter einem Fluidisierungsbereich wird ein Bereich verstanden, in welchem derart auf die Faserstoffsuspension, insbesondere den jeweiligen Teilstrom der Faserstoffsuspension aktiv oder passiv eingewirkt wird, dass nahezu kein Fasernetzwerk ausgebildet ist. Die Einwirkung kann dabei aktiv durch, hinsichtlich ihrer Wirkung steuerbare Elemente, wie beispielsweise statische Mischeinrichtungen oder passiv durch die geometrischen Ausgestaltung des Strömungswegs und die dadurch bedingte Erzeugung von Turbulenzen auf die Faserstoffsuspension unter Auflösung von Ansammlungen, insbesondere Flocken erfolgen. Der Bereich kann in Durchströmungsrichtung betrachtet örtlich auf einen Linie in Maschinen- querrichtung beschränkt oder aber sich in Durchströmungsrichtung erstreckend ausgeführt sein. Die erfindungsgemäße Lösung bietet den Vorteil einer Erweiterung des Einsatzbereichs von Stoffaufläufen auf Faserstoffsuspensionen mit erhöhten Stoffkonsistenzen (Fasern und Füllstoffe), vorzugsweise von > 1 %, insbesondere im Bereich von > 0,5 % bis < 4 %, vorzugsweise von > 1 % bis < 3 %, insbesondere von > 1 % bis < 2,5 %, bei gleichzeitig optimierter Faser- und Füllstoffverteilung beziehungsweise Formation beim Austritt dieser in dem Freistahl in die Formiereinheit durch Vermeidung von Faser- und Füllstoffballungen. So kann die Neubildung von Flocken in Durchströmungsrichtung bis zu dem Austritt aus der Düse, welche durch der Mindestdruckverlust in dem letzten Fluidisierungsbereich sicher aufgelöst wurde, sicher vermieden werden. Die Mobilität der Fasern und damit Fluidisierungshöhe wird durch die kurze Verweildauer bis zu dem Austritt in dem Freistrahl beibehalten.
Die Ausbildung des einzelnen turbulenzerzeugenden Kanals der Turbulenz- erzeugungseinrichtung erfolgt vorzugsweise derart, dass die Verweildauer der Faserstoffsuspension zwischen dem letzten Fluidisierungsbereich eines einzelnen turbulenzerzeugenden Kanals der Turbulenzerzeugungseinrichtung bis zu dem Austritt aus der Turbulenzerzeugungseinrichtung von > 10 ms bis < 100 ms ist. Eine besonders vorteilhafte Ausführung des Stoffauflaufs ist dazu dadurch charakterisiert, dass die Düse eine Länge ID im Bereich von 100 mm < I0≤ 500 mm, vorzugsweise 100 mm < I0≤ 400 mm, insbesondere 200 mm < I0≤ 400 mm, aufweist und dass der Abstand zwischen dem letzten Fluidisierungsbereich innerhalb eines einzelnen turbulenzerzeugenden Kanals der Turbulenzerzeugungs- einrichtung vor der Düse und dem Austritt aus der Turbulenzerzeugungseinrichtung < 180 mm, vorzugsweise < 150 mm, insbesondere < 120 mm, ganz insbesondere < 100 mm, ist. Diese Kombination an Maßnahmen ermöglicht eine kurze und kompakte Ausführung eines Stoffauflaufs mit Eignung für Faserstoffsuspensionen mit einem breiten Konsistenzbereich und Vermeidung einer Rück- flockung durch die sich durch den minimalen Abstand von letztem Fluidisierungsbereich und Austritt aus der Düse und die durch Druckverlust erfolgende Beschleunigung sich ergebende minimale Verweildauer. In Abhängigkeit der Art und Zusammensetzung der auszubringenden Faserstoffsuspensionen, insbesondere der Höhe der Stoffkonsistenz ist zur Gewährleistung der Stabilität des aus dem Austrittspalt der Düse austretenden Faserstoff- Suspensionsstrahls in einer vorteilhaften Weiterentwicklung die Länge der Düse, welche durch den Abstand zwischen Austritt aus der vorgeordneten Turbulenzerzeugungseinrichtung und Austrittspalt charakterisiert ist, durch die nachfolgende Vorgabe, welche die dämpfende Wirkung der Fasern berücksichtigt, begrenzt:
I0 x SK < 1000, vorzugsweise < 800, insbesondere < 700,
mit
I0 = Länge der Düse, gemessen in mm; und
SK = Stoffkonsistenz in %.
Der Düsenraum der Düse ist von zwei in Strömungsrichtung unter Ausbildung des Austrittspalts konvergierenden Düsenwänden, einer oberen und einer unteren Düsenwand, begrenzt, wobei es unter strömungstechnischen Aspekten von Vorteil ist, wenn der Konvergenzwinkel zwischen diesen zumindest in dem Bereich des Austrittspalts zwischen 5° und 45°, vorzugsweise 10° und 20°, ist. Um in einer vorteilhaften Ausbildung immer eine Entmischung von Fasern und Fluid innerhalb der letzten Turbulenzerzeugungseinrichtung vor der Düse sicher zu vermeiden, ist die Länge ITE der Turbulenzerzeugungseinrichtung und damit des einzelnen turbulenzerzeugenden Kanals der Turbulenzerzeugungseinrichtung bevorzugt im Bereich von 100 mm < ITE≤ 500 mm, vorzugsweise 100 mm < ITE≤ 400 mm, insbesondere 150 mm < ITE≤ 300 mm.
In einer besonders vorteilhaften Weiterentwicklung ist der einzelne turbulenzerzeugende Kanal der Turbulenzerzeugungseinrichtung derart ausgeführt und dimensioniert, dass in dem letzten Fluidisierungsbereich vor dem Eintritt in die Düse der Druckverlust innerhalb des in diesem geführten Teilstroms von > 50 mbar, vorzugsweise > 75 mbar, insbesondere > 100 mbar, ganz insbesondere > 150 mbar, erzeugt wird. Die Größe des Druckverlusts bietet den Vorteil einer sicheren Gewährleistung eines hohen Entflockungsgrads und hoher Fasermobilität auch bei hohen Konsistenzen, welche über die genannten Längenbereiche in Durchströmungshchtung bis zu dem Austritt aus der Düse und darüber hinaus aufrechterhalten werden kann.
Bezüglich der Realisierung des Druckverlusts innerhalb des in Strömungshchtung letzten Fluidisierungsbereichs vor der Düse besteht eine Mehrzahl von Möglichkeiten. Dabei kann der letzte Fluidisierungsbereich in Strömungsrichtung betrachtet örtlich stark begrenzt oder aber über einen Teilbereich des turbulenz- erzeugenden Kanals der Turbulenzerzeugungseinrichtung in Durchströmungs- richtung erstreckend ausgebildet werden. Der Druckverlust kann gemäß einer ersten Variante passiv, im einfachsten Fall als Funktion der Geometrie und/oder Dimensionierung des Strömungswegs in dem einzelnen turbulenzerzeugenden Kanal der Turbulenzerzeugungseinrichtung oder aktiv durch Vorsehen zusätz- licher Einrichtungen und/oder Möglichkeiten zu dem Energieeintrag in die Faserstoffsuspension innerhalb des turbulenzerzeugenden Kanals der Turbulenzerzeugungseinrichtung erzeugt werden.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführung einer ersten Variante zur Erzeugung eines Druckverlusts wird der letzte Fluidisierungsbereich vor dem Eintritt in die Düse von einer örtlichen, stufenartigen Änderung der Querschnittsfläche des einzelnen turbulenzerzeugenden Kanals der Turbulenzerzeugungseinrichtung in Durchströmungsrichtung betrachtet gebildet. Die Querschnittsfläche des einzelnen turbulenzerzeugenden Kanals der Turbulenzerzeugungseinrichtung ist durch eine geometrische Form und Dimension beschreibbar. Die stufenartige Änderung bietet den Vorteil der einfachen Erzeugung höherer Druckverluste in einem örtlich stark begrenzten Bereich innerhalb des Strömungswegs unter Erzeugung einer sehr starken Turbulenz zum Aufbrechen von Flocken, wodurch die Fluidisierung insgesamt verbessert wird . Die dadurch eingestellte hohe Fasermobilität wird dann durch die erfindungsgemäße kurze Verweildauer sowie den geringen Abstand des Fluidisierungsbereichs zu dem Austritt aus der Düse beibehalten. In einer weiteren Ausführung kann der letzte Fluidisierungsbereich vor dem Eintritt in die Düse von einer stetigen Änderung der Querschnittsfläche des einzelnen turbulenzerzeugenden Kanals der Turbulenzerzeugungseinrichtung in Durch- strömungsrichtung betrachtet gebildet werden.
Die Größe der Änderung der Querschnittsfläche bei stufenartiger oder stetiger Änderung von der minimalen Querschnittsfläche zu der maximalen Querschnittsfläche, welche als Differenz der die Querschnittsflächen charakterisierenden hydraulischen Durchmesser beschreibbar ist, wird dabei zur Erzeugung des erforderlichen Mindestdruckverlusts geeignet gewählt. In Abhängigkeit der Eigenschaften der einzusetzenden Faserstoffsuspension wird die Änderung der Querschnittsfläche in dem Fluidisierungsbereich derart gewählt und ausgebildet, dass die Änderung, insbesondere die Höhe des die Querschnittsänderung charakterisierenden Stufensprungs mindestens der mittleren Faserlänge der eingesetzten Faserstoffsuspension entspricht. Dadurch wird die für die kurze Verweildauer erforderliche Fluidisierungshöhe gewährleistet.
Gemäß einer weiteren Ausführung kann der Druckverlust zusätzlich oder alternativ durch zum indest eine in dem Fluidisierungsbereich vorzusehende statische Mischeinrichtung oder zumindest ein Mittel zum Energieeintrag unter Erzeugung des gewünschten Duckverlusts in der Faserstoffsuspension hervorgerufen werden. Diese Möglichkeiten bieten den Vorteil einer einfach zu realisierenden freien Einstellbarkeit des Druckverlusts, unabhängig von der Geometrie in dem turbulenzerzeugenden Kanal der Turbulenzerzeugungseinrichtung.
In vorteilhafter Ausführung ist der einzelne turbulenzerzeugende Kanal der Turbulenzerzeugungseinrichtung derart ausgeführt und dimensioniert, dass dessen maximale Querschnittsfläche durch einen hydraulischen Durchmesser dhydr im Bereich von 5 mm < dhydr≤ 25 mm, vorzugsweise 5 mm < dhydr≤ 20 mm, insbesondere 10 mm < dhydr≤ 20 mm, charakterisiert ist. Dadurch kann die sich nach dem Fluidisieren einstellende Flockengröße minimal gehalten werden Um Faserwischbildungen zu vermeiden, ist der hydraulische Durchmesser dhydr-8E beim Eintritt in den einzelnen turbulenzerzeugenden Kanal der Turbulenzerzeugungseinrichtung bevorzugt im Bereich von 8 mm < dhydr-8E ≤ 20 m m, vorzugsweise 10 mm < dhydr-8E≤ 20 mm, insbesondere 10 mm < dhydr-8E≤ 15 mm.
Die Führung des jeweiligen Teilstroms der Faserstoffsuspension von dem letzten Fluidisierungsbereich vor dem Eintritt in die Düse erfolgt in einer vorteilhaften Ausführung über einen weiteren Bereich mit stetiger Querschnittsänderung im Bereich von 50 mm bis 100 mm.
Bezüglich des Aufbaus und der Ausbildung der Turbulenzerzeugungseinrichtung bestehen grundsätzlich mehrere Möglichkeiten, für die jedoch die oben genannten Bedingungen gelten. Die Turbulenzerzeugungseinrichtung kann aus einer Mehrzahl von maschinenbreit ausgeführten turbulenzerzeugenden Kanälen bestehen, welche senkrecht zu der Durchströmungsrichtung übereinander angeordnet sind oder aber aus einer Mehrzahl von in Maschinenquerrichtung in Zeilen und senkrecht zu der Maschinenquerrichtung in Spalten zueinander angeordneten, als Einzelkanäle ausgeführten, turbulenzerzeugenden Kanälen gebildet werden. In vorteilhafter Ausführung ist jedoch die Anzahl der Zeilen der Strömungskanäle der Turbulenzerzeugungseinrichtung derart gewählt, dass die Strömungsgeschwindigkeit des in dem engsten Querschnitt eines derartigen turbulenzerzeugenden Kanals der Turbulenzerzeugungseinrichtung geführten Teilstroms zwischen 5 m/s und 20 m/s, vorzugsweise zwischen 7 m/s und 15 m/s, ist. Diese Ausführung bietet in Kombination mit den konstruktiven Merkmalen den Vorteil einer feinfühligen und effektiven Fluidisierung.
Ein erfindungsgemäß ausgebildeter Stoffauflauf wird vorzugsweise in einer Blattbildungseinheit für eine Maschine zur Herstellung von Faserstoffbahnen, insbesondere Papier-, Karton- oder Tissuebahnen, umfassend des Weiteren eine dieser nachgeordnete Formiereinheit, in welcher die Faserstoffsuspension aus dem Austrittsspalt des Stoffauflaufs in die Formiereinheit, insbesondere auf eine Bespannung oder zwischen zwei Bespannungen unter Definition einer Auftrefflinie in dem Freistrahl aufgebracht wird, zum Einsatz gelangen. Dabei erfolgt die Ausführung und Anordnung von Stoffauflauf und Formiereinheit derart, dass die Verweildauer der Faserstoffsuspension von dem letzten Fluidisierungsbereich bis zu der Auftrefflinie von > 30 ms bis < 300 ms, vorzugsweise von > 50 ms bis < 200 ms, insbesondere von > 80 ms bis < 200 ms, ist. Die erfindungsgemäße Anordnung eines erfindungsgemäß ausgebildeten Stoffauflaufs und einer Formiereinheit bietet den Vorteil, dass bis zum Auftreffen auf die Bespannung eine im Hinblick auf die zu erzielende Formation der Faserstoffbahn hinsichtlich der Faserverteilung und Orientierung optimierte Faserstoffsuspension in die Formier- einheit eingebracht wird.
Die Formiereinheit kann dabei als Hybridformer, Spaltformer, umfassend zwei einen Einlaufspalt für die Faserstoffsuspension bildende Siebbänder oder Langsiebformer ausgeführt sein, umfassend ein Siebband, auf dessen Oberfläche die Faserstoffsuspension mittels des Stoffauflaufs aufgebracht wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben einer Blattbildungseinheit, bei welchem die zumindest eine Faserstoffsuspension des Stoffauflaufs über die Maschinenbreite zugeführt wird, unter Ausbildung von Teilströmen in einer Mehr- zahl turbulenzerzeugender Kanäle der Turbulenzerzeugungseinrichtung geleitet und zu einer Düse geführt wird, aus welcher die zumindest eine Faserstoffsuspension in dem Freistrahl in die Formiereinheit eingebracht, insbesondere auf eine Bespannung der Formiereinheit unter Definition einer Auftrefflinie aufgebracht wird, wobei innerhalb eines einzelnen turbulenzerzeugenden Kanals der Turbu- lenzerzeugungseinrichtung ein Druckverlust in der Faserstoffsuspension eingestellt wird, ist dadurch gekennzeichnet, dass in einem letzten Fluidisierungsbereich eines einzelnen turbulenzerzeugenden Kanals der Turbulenzerzeugungseinrichtung vor dem Einlauf in die Düse ein Druckverlust innerhalb der Faserstoffsuspension von > 50 mbar, vorzugsweise von > 75 mbar, insbesondere von > 100 mbar, ganz insbesondere von > 150 mbar, erzeugt wird und dass die Faserstoffsuspension von diesem letzten Fluidisierungsbereich bis zu dem Austrittsspalt aus der Düse derart geführt wird, dass deren Verweildauer in dem von dem letzten Fluidisierungsbereich bis zu dem Austrittsspalt beschreibenden Bereich < 200 ms, vorzugsweise < 175 ms, insbesondere < 150 ms, ist und/oder die Verweildauer in dem sich von d em letzten Fluidisierungsbereich bis zu der Auftrefflinie erstreckenden Bereich von > 30 ms bis < 300 ms, vorzugsweise von > 50 ms bis < 200 ms, insbesondere von > 80 ms bis < 200 ms, ist.
Die erfindungsgemäße Lösung wird nachfolgend anhand von Figuren erläutert. Darin ist im Einzelnen Folgendes dargestellt:
Figur 1 verdeutlicht anhand eines Ausschnitts aus einem Axialschnitt einer Blattbildungseinheit für eine Maschine zur Herstellung einer Materialbahn den Aufbau eines erfindungsgemäßen Stoffauflaufs;
Figur 2 verdeutlicht anhand eines Diagramms den Zusammenhang zwischen Stoffkonsistenz und Ausbildung der Flockenstruktur in dem Freistrahl;
Figur 3 zeigt noch einmal im Detail einen Ausschnitt aus einem erfindungsgemäßen Stoffauflauf gemäß Figur 1 ;
Figuren 4a1 und 4a2 zeigen eine erste Anordnung der turbulenzerzeugenden
Kanäle der Turbulenzerzeugungseinrichtung;
Figuren 4b1 und 4b2 zeigen eine zweite Anordnung der turbulenzerzeugenden Kanäle der Turbulenzerzeugungseinrichtung; und
Figur 5 zeigt eine besonders vorteilhafte Ausführung eines turbulenzerzeugenden Kanals der Turbulenzerzeugungseinrichtung.
Die Figur 2 verdeutlicht in schematisiert vereinfachter Darstellung anhand eines Diagramms den Einfluss der Höhe der Stoffkonsistenz SK innerhalb einer Faser- Stoffsuspension FS auf die Formation. Dazu ist die Ausbildung der Flockenstruktur FL in dem Freistrahl im Hinblick auf die Dimension der sich bildenden Flocken über die Stoffkonsistenz SK aufgetragen. Daraus ersichtlich ist der Zusammen- hang zwischen hoher Stoffkonsistenz SK und einer hinsichtlich der Anordnung der Fasern und Füllstoffe ungleichen und grobwolkigen Formation durch erhöhte Faserflockung, das heißt, die Tendenz zum Vorliegen größerer Flocken in dem aus dem Austrittsspalt eines Stoffauflaufs austretenden Freistrahl F an Faserstoff- Suspension bei herkömmlichen bekannten Stoffaufläufen. Ersichtlich ist ferner, dass bei Faserstoffsuspensionen mit geringeren Stoffkonsistenz, hier unterhalb eines Stoffkonsistenzkennwerts SKx von 1 ,2 %, die Flockenbildung geringer ist, das heißt nur noch kleinere Flocken in dem Freistrahl an dem Austritt aus dem Austrittsspalt des Stoffauflaufs zu beobachten sind. Die Figur 2 verdeutlicht dabei lediglich den Grundzusammenhang zwischen der Konsistenz einer Faserstoffsuspension FS und der Flockenneigung. Diese ist auch von dem Faserstoff selbst abhängig.
Zur Reduzierung und nach Möglichkeit Vermeidung einer Reflockulation, das heißt Rückflockung innerhalb der Faserstoffsuspension FS vor oder beim Austritt aus dem Stoffauflauf 1 wird ein erfindungsgemäß ausgeführter Stoffauflauf 1 entsprechend der Darstellung in der Figur 1 für den Einsatz in einer Blattbildungseinheit 3 vorgeschlagen. Der Stoffauflauf 1 ist hier einer Formiereinheit 2 vorgeordnet und bildet mit dieser die Blattbildungseinheit 3 für eine Maschine zur Her- Stellung einer Materialbahn, insbesondere Faserstoffbahn in Form einer Papier-, Karton- oder Tissuebahn. Der Stoffauflauf 1 dient dabei dem maschinenbreiten Einbringen zumindest einer Faserstoffsuspension FS in die Formiereinheit 2. Zur Verdeutlichung der einzelnen Richtungen ist an die Blattbildungseinheit 3 ein Koordinatensystem angelegt, wobei die X-Richtung die Längsrichtung beschreibt, welche auch als Maschinenrichtung MD bezeichnet wird die mit der Durchlaufrichtung der Faserstoffbahn F zusammenfällt. Die Y-Richtung beschreibt die Richtung quer zu der Durchlaufrichtung der Faserstoffbahn, insbesondere Breitenrichtung der Maschine, welche daher auch als Maschinenquerrichtung CD bezeichnet wird, während die Z-Richtung die Höhenrichtung charakterisiert.
Der Stoffauflauf 1 umfasst eine Zuführvorrichtung 4, über welche die zumindest eine Faserstoffsuspension FS auf die gesamte Breite des Stoffauflaufs 1 verteilt werden kann. Diese ist im einfachsten Fall als sich in Maschinenquerhchtung CD erstreckendes, einen Verteilkanal bildendes Element, insbesondere Verteilrohr ausgeführt, welches in Durchströmungsrichtung in Maschinenquerhchtung verjüngend ausgebildet ist. Von der Zuführvorrichtung 4 gelangt die Faserstoff- Suspension FS im dargestellten Fall beispielhaft in eine erste Turbulenzerzeugungseinrichtung 5, umfassend eine Vielzahl von Turbulenzerzeugungselementen. Die Turbulenzerzeugungseinrichtung 5 kann verschiedenartig ausgeführt sein und ist im einfachsten Fall als Strömungskanäle, insbesondere turbulenzerzeugende Kanäle 6 beschreibende und Durchgangsöffnungen aufweisende Lochplatte oder Rohrbündel ausgebildet. In Durchströmungsrichtung schließt sich an die erste Turbulenzerzeugungseinrichtung 5 ein Zwischenraum 13 an, dem eine weitere zweite Turbulenzerzeugungseinrichtung 7, umfassend Turbulenzerzeugungselemente unter Ausbildung von turbulenzerzeugenden Kanälen 8 folgt. An die zweite Turbulenzerzeugungseinrichtung 7 schließt sich an dem Austritt 7A aus dieser eine Düse 9 unter Ausbildung eines Düsenraums 10, der geeignet ist, im Betrieb die Strömung der Faserstoffsuspension FS wesentlich zu beschleunigen und die Faserstoffsuspension FS durch einen, hier beispielhaft mittels einer Blende 11 und den, den Düsenraum 10 in Richtung senkrecht zu einer von der Maschinenrichtung MD und Maschinenquerrichtung CD auf- gespannten Ebene begrenzenden Düsenwandung 16.1 , 16.2 angedeuteten Austrittsspalt 12, an die Formiereinheit 2 für die Maschine zur Herstellung einer Materialbahn abzugeben, a n. Innerhalb der einzelnen Turbulenzerzeugungseinrichtungen 5 und 7 wird die Faserstoffsuspension FS entsprechend einer vordefinierten Teilung aufgeteilt und in Teilströmen verteilt geführt. Die Turbulenz- erzeugungseinrichtungen 5 beziehungsweise 7 umfassen dazu eine Vielzahl von sich in Längsrichtung der Maschine, das heißt in Maschinenrichtung MD erstreckenden turbulenzerzeugenden Kanälen 6, 8, welche entweder maschinenbreit ausgebildet sind oder in Maschinenquerrichtung CD in Reihen und in vertikaler Richtung, das heißt senkrecht zu einer durch die Durchströmungsrichtung und die Maschinenquerrichtung CD beschreibbaren Ebene in Spalten parallel zueinander angeordnet sind. Innerhalb des einzelnen turbulenzerzeugenden Kanals 8 der Turbulenzerzeugungseinrichtung 7 ist zumindest ein, einen Fluidisierungsbereich 15 bildender Bereich, vorgesehen, in welchem ein Druckverlust in dem in diesem geführten einzelnen Teilstrom der Faserstoffsuspension FS erzeugbar ist.
Erfindungsgemäß sind dabei die zweite Turbulenzerzeugungseinrichtung 7, welche der Düse 9 in Strömungsrichtung der Faserstoffsuspension FS vorgeordnet angeordnet ist, und die Düse 9 derart ausgeführt und dimensioniert, dass die Verweildauer Tv der Faserstoffsuspension FS beim Durchlaufen der zweiten Turbulenzerzeugungseinrichtung 7 bis zu dem Austritt aus dem Austrittsspalt 12 der Düse 9 < 200 ms, vorzugsweise < 175 ms, insbesondere < 150 ms, ist. Dies wird in einem besonders vorteilhaften Ausführungsbeispiel du rch d ie entsprechende Aufeinanderabstimmung der Geometrie der zweiten Turbulenzerzeugungseinrichtung 7, das heißt dem vor der Düse 9 unmittelbar angeordneten Element des Stoffauflaufs 1 und die Ausgestaltung der Düse 9 erzielt. Die zweite Turbulenzerzeugungseinrichtung 7 ist dabei derart ausgebildet, angeordnet und dimensioniert, dass mittels dieser in dem letzten Fluidisierungsbereich 15 vor der Düse 9 zumindest ein Druckverlust innerhalb des in diesem geführten Teilstroms von > 50 mbar, vorzugsweise von > 75 mbar, insbesondere von > 100 mbar, ganz insbesondere von > 150 mbar, erzeugt wird. Dazu sind mehrere Möglichkeiten denkbar, wobei hier zwischen aktiven und passiven Maßnahmen, das heißt einer festen Einstellung des erzielbaren Druckverlusts oder einer freien Einstellbarkeit unterschieden wird. Der Druckverlust kann, wie nachfolgend noch erörtert, durch die geometrische Ausführung des einzelnen turbulenzerzeugenden Kanals 6, 8, insbesondere die örtliche Änderung der diesen beschreibenden Querschnittsflächen und/oder die Anordnung von zusätzlichen Einrichtungen, wie statische Mischer oder einen zusätzlichen Energieeintrag in den einzelnen Teilstrom erzielt werden. Die Länge der letzten turbulenzerzeugenden Einrichtung 7 vor der Düse 9 in Maschinenrichtung MD betrachtet ist mit ITE bezeichnet und durch eine Länge im Bereich von > 100 mm bis < 500 mm, vorzugsweise von > 100 mm bis < 400 mm, insbesondere von > 150 mm bis < 300 mm, charakterisiert. Die Länge ID der Düse 9, gemessen von dem Austritt 7A aus der Turbulenzerzeugungseinrichtung 7 bis zu dem Austrittsspalt 12 in Maschinenrichtung MD, ist von > 100 mm bis < 500 mm, vorzugsweise von > 100 mm bis < 400 mm, insbesondere von > 200 mm bis < 400 mm,. Dabei kann die Strahlstabilität nur dann beibehalten werden, wenn die dämpfende Wirkung der Fasern zunimmt und die Länge ID der Düse 9 die Bedingung
I0 x SK < 1000, vorzugsweise < 800, insbesondere < 700, erfüllt, wobei ID der Länge der Düse in mm und SK der Stoffkonsistenz in % entspricht.
Ein weiteres wesentliches geometrisches Merkmal ist die Länge \-\, welche den Abstand zwischen dem letzten Fluidisierungsbereich 15 in der vor der Düse 9 unmittelbar vorgeordneten Turbulenzerzeugungseinrichtung 7 und dem Austritt 7A aus der Turbulenzerzeugungseinrichtung 7, die mit einem Eintritt 14 in die Düse 9 zusammenfällt, beschreibt und die < 180 mm, vorzugsweise < 150 mm, insbesondere < 120 mm, ganz insbesondere < 100 mm, ist.
Der zwischen den einzelnen, den Düsenraum 10 begrenzenden Düsenwänden 16.1 , 16.2 in dem Bereich des Austrittspalts 12 vorgesehene Konvergenzwinkel α, welcher den Winkel zwischen diesen in d em Bereich des Austrittsspalts 12 beschreibt, wird im Bereich zwischen 5° und 45°, vorzugsweise zwischen 10° und 20°, gewählt. Mit dieser geometrischen Ausführung der Kombination der Merkmale, wobei im Wesentlichen die Länge der Düse ID und der Abstand h maßgeblich sind, kann die Verweildauer Tv auf eine Zeitdauer innerhalb eines vordefinierten Bereichs und insbesondere unterhalb der Reflockulationszeit der Faserstoffsuspension FS bei höheren Stoffkonsistenzen SK eingestellt werden.
Die Figur 3 verdeutlicht noch einmal anhand eines Ausschnitts aus des Stoffauflaufs 1 die erfindungswesentlichen Komponenten für die Erzeugung der erforder- lichen geometrischen Verhältnisse an dem Stoffauflauf 1. Dargestellt ist die Düse 9 und der in Strömungsrichtung vorgeordnete letzte auf die Faserstoffsuspension FS aktiv einwirkende Bereich, welcher von einer Turbulenzerzeugungseinrichtung 7 gebildet wird und einen Fluidisierungsbereich 15 aufweist. Dargestellt sind noch einmal die grundlegenden geometrischen Größen I0 in Form der Länge der Düse, h als Abstand des letzten Fluidisierungsbereichs 15 innerhalb der Turbulenzerzeugungseinrichtung 7 vor dem Eintritt 14 in die Düse 9. Dabei wird der Abstand an dem Ende des Fluidisierungsbereichs 15 gemessen. Der Fluidisierungsbereich 15 kann flächenartig über einen Teilbereich des Strömungswegs erstreckend oder aber in Maschinenquerrichtung CD linienförmig, das heißt örtlich sehr stark begrenzt, ausgebildet sein. Ferner dargestellt sind der Konvergenzwinkel α der Düse 9 in dem Bereich des Austrittsspalts 12 und die Länge ITE der Turbulenzerzeugungseinrichtung 7 sowie die Länge h zu der Angabe des Abstands zwischen Fluidisierungsbereich 15 und Eintritt 14 in die Düse 9 in Strömungs- richtung. Die Verweildauer in \-\ ist dabei zwischen 10 ms und 100 ms.
Die Figuren 4a1 , 4a2 und 4b1 , 4b2 verdeutlichen in schematisiert stark vereinfachter Darstellung vorteilhafte Ausbildungen von Turbulenzerzeugungseinrichtungen 7. Die zur Fluidisierung der Faserstoffsuspension FS eingesetzte Turbulenzerzeugungseinrichtung 7 kann verschiedenartig ausgebildet sein. Diese kann gemäß Figur 4a1 , 4a2 aus einer Vielzahl von als Einzelkanäle ausgebildeten Kanälen 8, welche quer zu der Maschinenrichtung CD in Zeilen und in Höhenrichtung in Spalten angeordnet sind bestehen. Die einzelnen Kanäle 8 der Turbulenzerzeugungseinrichtung 7, h ier 8.11 bis 8.nn, können dabei in Form von Rohren, Vierkant- oder Rechteckprofilen etc. in bekannter Weise ausgebildet sein. Denkbar ist ferner die Integration dieser in Lochplatten. Die Figur 4a2 verdeutlicht die Anordnung in Reihen frei von Versatz in Maschinenquerrichtung CD zueinander. Es versteht sich, dass auch der wechselweise Versatz der einzelnen Kanäle 8 der Turbulenzerzeugungseinrichtung 7 zueinander zwischen zwei in ver- tikaler Richtung übereinander angeordneten Reihen möglich ist. Gemäß Figur 4b2 ist es ferner denkbar, die Strömungskanäle 8 als sich über die Breite in Maschinenquerrichtung CD erstreckende Kanäle 8.1 bis 8.n der Turbulenzerzeugungseinrichtung 7 auszuführen, die in Höhenrichtung übereinander angeordnet sind. Diese Kanäle der Turbulenzerzeugungseinrichtung 7 sind hier beispielhaft mit 8.1 bis 8.n bezeichnet und in zwei Ansichten in den Figuren 4b1 , 4b2 dargestellt. Für die Richtungszuordnung ist das Koordinatensystem gemäß Figur 1 übertragen worden.
Allen Ausführungen gemeinsam ist die Ausbildung der Kanalgeometrie, welche einen Bereich ermöglicht, der durch eine stufenartige Querschnittsänderung 17, insbesondere Stufensprung charakterisiert ist. Beispielhaft ist in der Figur 5 ein derartiger turbulenzerzeugender Kanal 8 der Turbulenzerzeugungseinrichtung 7 dargestellt. Die Ansicht entspricht der Erstreckung in Längsrichtung, das heißt Durchströmungsrichtung beim Einbau in einer Maschine zur Herstellung von Materialbahnen. Die Figur 5 verdeutlicht dabei die Ausbildung des einzelnen turbulenzerzeugenden Kanals 8 der Turbulenzerzeugungseinrichtung 7 in schematisiert stark vereinfachter Darstellung. Der turbulenzerzeugende Kanal 8 der Turbulenzerzeugungseinrichtung 7 ist hier in eine Mehrzahl unterschiedlicher Teilbereiche 1 8.1 bis 1 8.4 unterteilt. Die Eintrittsseite 8E des turbulenz- erzeugenden Kanals 8 der Turbulenzerzeugungseinrichtung 7 beschreibt im Zusammenwirken mit weiteren derartigen Kanälen der Turbulenzerzeugungseinrichtung 7 den Eintritt 7E in die Turbulenzerzeugungseinrichtung 7. Der Austritt 8A entspricht dem Eintritt 14 in die Düse 9. Zwischen diesen sind mehrere Teilbereiche 18.1 bis 18.4 unterschiedlicher Querschnittsflächen Q1 bis Q3 ange- ordnet. Der Bereich der letzten Fluidisierung vor dem Austritt in die Düse 9 wird dabei durch eine stufenartige Querschnittsänderung 17, insbesondere einen Stufensprung zwischen zwei Querschnittsflächen Q1 und Q2 realisiert. Dazu weist der turbulenzerzeugende Kanal 8 der Turbulenzerzeugungseinrichtung 7 einen ersten Teilbereich 18.1 auf, der durch eine über seinen Erstreckungsbereich in Durchströmungsrichtung konstante Querschnittsfläche Q1 charakterisiert ist, die durch einen hydraulischen Durchmesser dhydr beschreibbar ist, im dargestellten Fall bei kreisrundem Querschnitt durch einen Durchmesser D1. Der sich in Durch- flussrichtung zwischen dem Eingang 8E zu dem Ausgang 8A anschließende zweite Teilbereich 18.2 ist über die Erstreckung des Teilbereichs 18.2 in Strömungsrichtung ebenfalls durch einen konstanten Querschnitt charakterisiert, welcher durch einen Durchmesser D2 beschreibbar ist. An den zweiten TeN- bereich schließt sich ein Übergangsbereich 18.3 an, der einen stetigen, das heißt kontinuierlichen Übergang auf einen dritten Teilbereich 18.4 ermöglicht, der durch eine Querschnittsfläche Q3 charakterisiert ist, die durch einen Durchmesser D3 beschreibbar ist. Die Ausbildung des Stufensprungs, das heißt der Querschnittsänderung 17 zwischen den Querschnittsflächen Q1 auf Q2, welcher in vorteilhafter weise durch eine Durchmesseränderung D2/D1 der d ie Teil bereiche des turbulenzerzeugenden Kanals 8 der Turbulenzerzeugungseinrichtung 7 beschreibenden Geometrie charakterisiert ist, erfolgt derart, dass ein Druckverlust zwischen dem ersten Teilbereich 18.1 und dem zweiten Teilbereich 18.2 größer als 50 mbar erzeugt wird. Entscheidend ist dabei, dass die Länge \-\ von zweiten Teilbereich 18.2 und dem dritten Teilbereich 18.4 unter Berücksichtigung des Übergangsbereichs 18.3, welche den Abstand von dem Stufensprung gebildeten Fluidi- sierungsbereich 15 zu dem Austritt 8A aus dem turbulenzerzeugenden Kanal 8 beziehungsweise der Turbulenzerzeugungseinrichtung 7 charakterisiert, z u- mindest < 180 mm, vorzugsweise < 150 mm, insbesondere < 120 mm, ganz insbesondere < 100 mm, sein muss. Die Länge ITE des einzelnen turbulenzerzeugenden Kanals 8 ist im Bereich zwischen 100 mm und 500 mm, vorzugsweise 100 mm bis 500 mm, insbesondere zwischen 150 mm und 300 mm.
Sind die Querschnittsflächen Q1 , Q2 und Q3 nicht durch einen Durchmesser D1 , D2 und D3 beschreibbar, das heißt im Fall anderer Querschnittsgeometrien, wird anstatt des Durchmessers jeweils der hydraulische Durchmesser dhydr = 4• Q/U, mit Q = Querschnittsfläche und U = Umfang gesetzt.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführung sollte der zur Fluidisierung notwendige letzte Stufensprung vor der Düse 9 mindestens im Bereich der mittleren Faserlänge der eingesetzten Faserstoffsuspension FS liegen, das heißt (D2-D1 )/2 ≥ lFmittei, wobei hier der Durchmesser bei kreisrundem Querschnitt, ansonsten der jeweilige hydraulische Durchmesser dhydr angesetzt wird. Da sich die nach dem Fluidisieren, das heißt dem letzten Stufensprung in Durchflussrichtung ausbildende Flockengröße innerhalb der Faserstoffsuspension FS vom zur Verfügung stehenden Raum, das heißt der Querschnittsfläche Q abhängt, sollte der größte hydraulische Durchmesser dhydr-8 innerhalb des turbulenzerzeugenden Kanals 8 der Turbulenzerzeugungseinrichtung 7 im Bereich von 5 mm < dhydr≤ 25 mm, vorzugsweise 5 mm < dhydr≤ 20 mm, insbesondere 10 mm < dhydr≤ 20 mm betragen, wegen der Faserwischbildung der hydraulische Durchmesser dhydr-8E in dem Bereich des Eintritts 8E an dem turbulenzerzeugenden Kanal 8 der Turbulenzerzeugungseinrichtung 7 im Bereich von 8 mm < dhydr-8E≤ 20 mm, vorzugsweise 10 mm < dhydr-8E≤ 20 mm, insbesondere 10 mm < dhydr-8E≤ 15 mm gewählt werden.
Die Zeilenanzahl, das heißt die Anzahl der Strömungskanäle 8 innerhalb einer Spalte sollte derart gewählt werden, dass die Strömungsgeschwindigkeit in dem engsten Querschnitt zwischen 5 m/s und 20 m/s, vorzugsweise zwischen 7 m/s und 15 m/s, liegen.
Ein derart ausgestalteter Stoffauflauf 1 kann in beliebiger Art und Weise weiter modifiziert werden. Es kann sich dabei um Stoffaufläufe handeln, welchem mit Lamellen ausgestattet sind und/oder mit der Verdünnungsfasertechnologie, das heißt zumindest einer Zudosiereinrichtung zur Zudosierung eines Fluids in die Strömungskanäle 8 charakterisiert sind.
Der erfindungsgemäße Stoffauflauf kann ferner in Kombination mit beliebig ausgebildeten Formiereinheiten 2, insbesondere Langsieb, Hybridformer und Doppel- siebformer eingesetzt werden. Die in der Figur 1 dargestellte Ausführung stellt eine vorteilhafte Ausführung in Kombination mit einem Gapformer dar, bei welcher der Freistrahl F in einen zwischen zwei an Walzen abstützenden Bespannungen 20.1 , 20.2 gebildeten Spalt 19 eingebracht wird, ist jedoch nicht auf diese beschränkt.
Bezugszeichenliste
1 Stoffauflauf
2 Formiereinheit
3 Blattbildungseinheit
4 Zuführvorhchtung
5 Turbulenzerzeugungseinhchtung
6 Turbulenzerzeugender Kanal
7 Turbulenzerzeugungseinrichtung 7E Eintritt in die Turbulenzerzeugungseinrichtung
7A Austritt aus der Turbulenzerzeugungseinrichtung
8 Turbulenzerzeugender Kanal 8.1 -8.n, 8.11-8. nn Turbulenzerzeugender Kanal
8E Eintritt in den turbulenzerzeugenden Kanal 8A Austritt aus dem turbulenzerzeugenden Kanal
9 Düse
10 Düsenraum
11 Blende
12 Austrittsspalt
13 Zwischenraum
14 Eintritt
15 Bereich
16.1 Düsenwand
16.2 Düsenwand
17 Querschnittsänderung
18.1 Erster Teilbereich
18.2 Zweiter Teilbereich
18.3 Übergangsbereich
18.4 Dritter Teilbereich
19 Spalt
20.1 , 20.2 Siebband
21 Auftrefflinie CD Maschinenquerrichtung
D1 Durchmesser des ersten Teilbereichs
D2 Durchmesser des zweiten Teilbereichs
D3 Durchmesser des dritten Teilbereichs
dhydr Hydraulischer Durchmesser
dhydr-8 Hydraulischer Durchmesser des turbulenzerzeugenden
Kanals
dhydr-8E Hydraulischer Durchmesser an dem Eintritt in den turbulenzerzeugenden Kanal
8E Eingang
8A Ausgang
FL Flockenstruktur
FS Faserstoffsuspension
h Länge des Abstands zwischen Stufensprung und
Eintritt in die Düse
ID Länge der Düse
I Fmittel Mittlere Faserlänge
ITE Länge der Turbulenzerzeugungseinrichtung
MD Maschinenrichtung
Q1 Querschnittsfläche des ersten Teilbereichs
Q2 Querschnittsfläche des zweiten Teilbereichs
Q3 Querschnittsfläche des dritten Teilbereichs
SK, SKx Stoffkonsistenz
Tv Verweildauer
α Düsenkonvergenzwinkel
Δp Druckverlust

Claims

Stoffauflauf, Blattbildungseinheit mit einem Stoffauflauf und Verfahren zum Betreiben einer Blattbildungseinheit Patentansprüche
1. Stoffauflauf (1 ) für eine Maschine zur Herstellung von Faserstoffbahnen, insbesondere Papier-, Karton- oder Tissuebahnen aus wenigstens einer Faserstoffsuspension (FS), mit mindestens einer, die wenigstens eine Faserstoffsuspension (FS) zuführenden Zuführvorrichtung (4), einer einen Austrittsspalt (12) aufweisenden Düse (9) zur Abgabe der Faserstoffsuspension (FS) in einem Freistrahl (F) und einer in Strömungsrichtung der Düse (9) unmittelbar vorgeordneten Turbulenzerzeugungseinrichtung (7), in welcher bei Betrieb des Stoffauflaufs (1 ) die mindestens eine Faserstoffsuspension (FS) durch eine Vielzahl von turbulenzerzeugenden Kanälen (8; 8.1 -8.n; 8.1 1 - 8.nn) in Teilströmen geführt wird, wobei innerhalb des einzelnen turbulenz- erzeugenden Kanals (8; 8.1 -8.n; 8.11 -8. nn) der Turbulenzerzeugungseinrichtung (7) zumindest ein, einen Fluidisierungsbereich (15) bildender Bereich vorgesehen ist, in welchem ein Druckverlust (Δp) in dem durch diesen geführten Teilstrom der Faserstoffsuspension (FS) erzeugbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Düse (9) und die der Düse (9) unmittelbar vorgeordnete Turbulenzerzeugungseinrichtung (7) derart ausgeführt und dimensioniert sind, dass diese geeignet sind, eine Verweildauer (Tv) der diese durchströmenden Faserstoffsuspension (FS) von einem letzten Fluidisierungsbereich (15) eines einzelnen turbulenzerzeugenden Kanals (8; 8.1 -8. n; 8.11 -8. nn) der Turbulenzerzeugungseinrichtung (7) vor dem Eintritt (14) in die Düse (9) bis zu dem Austrittsspalt (12) der Düse (9) von < 200 ms, vorzugsweise von < 175 ms, insbesondere von < 150 ms, und einen Druckverlust (Δp) in dem letzten Fluidisierungsbereich (15) vor dem Eintritt (14) in die Düse (9) von > 50 mbar, vorzugsweise von > 75 mbar, insbesondere von > 100 mbar, ganz insbesondere von > 150 mbar, einzustellen.
2. Stoffauflauf (1 ) nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Düse (9) eine Länge (ID) im Bereich von 100 mm < I0≤ 500 mm, vorzugsweise 100 mm < I0≤ 400 mm, insbesondere 200 mm < I0≤ 400 mm, aufweist und dass der Abstand (h) zwischen dem letzten Fluidisierungsbereich (15) innerhalb eines einzelnen turbulenzerzeugenden Kanals (8; 8.1 - 8.n; 8.11-8. nn) der Turbulenzerzeugungseinrichtung (7) und dem Eintritt (14) in die Düse (9) < 180 mm, vorzugsweise < 150 mm, insbesondere < 120 mm, ganz insbesondere < 100 mm, ist.
3. Stoffauflauf (1 ) nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Düse (9) eine Länge (ID) aufweist, welche unter Berücksichtigung der Stoffkonsistenz (SK) der im Betrieb durch diese zu führenden Faserstoff- Suspension (FS) die nachfolgende Bedingung erfüllt:
I0 x SK < 1000, vorzugsweise < 800, insbesondere < 700, mit
I0 = Länge der Düse (9) in mm; und
SK = Stoffkonsistenz in %.
4. Stoffauflauf (1 ) nach Anspruch 1 , 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Düsenraum (10) der Düse (9) von zwei in Strömungsrichtung unter Ausbildung des Austrittspalts (12) konvergierenden Düsenwänden (16.1 , 16.2) begrenzt ist und dass der Konvergenzwinkel (α) zwischen diesen in dem Bereich des Austrittspalts (12) zwischen 5° und 45°, vorzugsweise zwischen 10° und 20°, ist.
5. Stoffauflauf (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass die Turbulenzerzeugungseinrichtung (7) eine Länge (ITE) in Durch- strömungsrichtung betrachtet im Bereich von 100 mm < ITE≤ 500 mm, vor- zugsweise 100 mm < ITE≤ 400 mm, insbesondere 150 mm < ITE≤ 300 mm, aufweist.
6. Stoffauflauf (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der letzte Fluidisierungsbereich (15) vor dem Eintritt (14) in die Düse (9) von einer örtlichen, stufenartigen Änderung (17) der Querschnittsfläche des einzelnen turbulenzerzeugenden Kanals (8; 8.1 -8. n; 8.11 -8. nn) der Turbulenzerzeugungseinrichtung (7) in Durchströmungsrichtung betrachtet gebildet wird.
7. Stoffauflauf (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der letzte Fluidisierungsbereich (15) vor dem Eintritt (14) in die Düse (9) von einer stetigen Änderung (17) der Querschnittsfläche des einzelnen tur- bulenzerzeugenden Kanals (8; 8.1 -8. n; 8.11 -8. nn) der Turbulenzerzeugungseinrichtung (7) in Durchströmungsrichtung betrachtet gebildet wird.
8. Stoffauflauf (1 ) nach Anspruch 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Änderung (17) der Querschnittsfläche in dem Fluidisierungsbereich (15), insbesondere die Höhe des die Querschnittsänderung charakterisierenden Stufensprungs mindestens der mittleren Faserlänge (lFmittei) der eingesetzten Faserstoffsuspension (FS) entspricht.
9. Stoffauflauf (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der einzelne turbulenzerzeugende Kanal (8; 8.1 -8. n; 8.11 -8. nn) der Turbulenzerzeugungseinrichtung (7) derart ausgeführt und dimensioniert ist, dass der eine Querschnittsfläche beschreibende, maximale hydraulische Durchmesser (dhydr) im Bereich von 5 mm < dhydr≤ 25 mm, vorzugsweise 5 mm < dhydr≤ 20 mm, insbesondere 10 mm < dhydr≤ 20 mm, ist.
10. Stoffauflauf (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der die Querschnittsfläche beim Eintritt (8E) in den einzelnen turbulenz- erzeugenden Kanal (8; 8.1 -8. n; 8.11 -8. nn) der Turbulenzerzeugungseinrichtung (7) beschreibende hydraulische Durchmesser (dhydr-8E) im Bereich von 8 mm < dhydr-8E≤ 20 mm, vorzugsweise 10 mm < dhydr-8E≤ 20 mm, insbesondere 10 mm < dhydr-8E≤ 15 mm, ist. 11. Stoffauflauf (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Anzahl der Zeilen der turbulenzerzeugenden Kanäle (8; 8.1 -8. n; 8.11 -8. nn) der Turbulenzerzeugungseinrichtung (7) derart gewählt ist, dass die Strömungsgeschwindigkeit in dem engsten Querschnitt eines einzelnen turbulenzerzeugenden Kanals (8; 8.1 -8. n; 8.
11 -8. nn) der Turbulenzerzeugungseinrichtung (7) zwischen 5 m/s und 20 m/s, vorzugsweise zwischen 7 m/s und 15 m/s, ist.
12. Blattbildungseinheit (3) für eine Maschine zur Herstellung von Faserstoff- bahnen, insbesondere Papier-, Karton- oder Tissuebahnen, umfassend einen
Stoffauflauf (1 ) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11 und eine diesem nach- geordnete Formiereinheit (2), in welche die Faserstoffsuspension (FS) aus dem Austrittsspalt (12) des Stoffauflaufs (1 ) in dem Freistrahl (F) aufgebracht beziehungsweise eingebracht wird.
13. Blattbildungseinheit (3) nach Anspruch 12, in welcher die Faserstoffsuspension (FS) in dem Freistrahl (F) auf eine Bespannung (20.1 , 20.2) der Formiereinheit (2) unter Ausbildung einer Auftrefflinie (21 ) aufgebracht wird, dadurch gekennzeichnet,
dass der Stoffauflauf (1 ) und die Formiereinheit (2) derart ausgebildet und angeordnet sind, dass die Verweildauer (Tv) der Faserstoffsuspension (FS) von dem letzten Fluidisierungsbereich (15) bis zu der Auftrefflinie (21 ) an der Bespannung (20.1 , 20.2) von > 30 ms bis < 300 ms, vorzugsweise von > 50 ms bis < 200 ms, insbesondere von > 80 ms bis < 200 ms, ist.
14. Verfahren zum Betreiben einer Blattbildungseinheit (3) nach einem der Ansprüche 12 oder 13, bei welchem die zumindest eine Faserstoffsuspension (FS) des Stoffauflaufs (1 ) über die Maschinenbreite zugeführt wird, unter Ausbildung von Teilströmen in einer Mehrzahl turbulenzerzeugender Kanäle (8; 8.1 -8. n; 8.11 -8. nn) der Turbulenzerzeugungseinrichtung (7) geleitet und zu einer Düse (9) geführt wird, aus welcher die zumindest eine Faserstoffsuspension (FS) in dem Freistrahl (F) in die Formiereinheit (2), insbesondere auf eine Bespannung (20.1 , 20.2) der Formiereinheit (2) unter Definition einer Auftrefflinie (21 ) aufgebracht oder eingebracht wird, wobei innerhalb eines einzelnen turbulenzerzeugenden Kanals (8; 8.1 -8. n; 8.11 -8. nn) der Turbulenzerzeugungseinrichtung (7) ein Druckverlust (Δp) in der Faserstoffsuspension (FS) eingestellt wird,
dadurch gekennzeichnet,
dass in einem letzten Fluidisierungsbereich (15) eines einzelnen turbulenz- erzeugenden Kanals (8; 8.1 -8.n; 8.11 -8. nn) der Turbulenzerzeugungseinrichtung (7) vor dem Eintritt (14) in die Düse (9) ein Druckverlust (Δp) innerhalb der Faserstoffsuspension (FS) > 50 mbar, vorzugsweise > 75 mbar, insbesondere > 100 mbar, ganz besondere > 150, mbar erzeugt wird und dass die Faserstoffsuspension (FS) von diesem letzten Fluidisierungs- bereich (15) bis zu dem Austrittsspalt (12) der Düse (9) derart geführt wird, dass deren Verweildauer (Tv) in dem sich von dem letzten Fluidisierungsbereich (15) bis zu dem Austrittsspalt (12) erstreckenden Bereich < 200 ms, vorzugsweise < 175 ms, insbesondere < 150 ms, ist und/oder dass die Verweildauer (Tv) in dem sich von dem letzten Fluidisierungsbereich (15) bis zu der Auftrefflinie (21 ) erstreckenden Bereich von > 30 ms bis < 300 ms, vorzugsweise von > 50 ms bis < 200 ms, insbesondere von > 80 ms bis < 200 ms, ist.
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010001614A1 (de) * 2010-02-05 2011-08-11 Voith Patent GmbH, 89522 Stoffauflauf und Blattbildungseinheit mit einem Stoffauflauf
DE102010001613A1 (de) * 2010-02-05 2011-08-11 Voith Patent GmbH, 89522 Stoffauflauf und Blattbildungseinheit mit einem Stoffauflauf
DE102010001615A1 (de) * 2010-02-05 2011-08-11 Voith Patent GmbH, 89522 Stoffauflauf und Blattbildungseinheit mit einem Stoffauflauf
DE102015209389A1 (de) * 2015-05-22 2016-11-24 Voith Patent Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von hochgefüllten Papieren
CN108589384B (zh) * 2018-04-09 2020-03-27 华南理工大学 一种用于长纤维造纸的新型低速水力式流浆箱
WO2019195973A1 (zh) * 2018-04-09 2019-10-17 华南理工大学 用于长纤维造纸的低速水力式流浆箱
EP4158096A4 (de) 2020-05-29 2024-06-12 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Stoffauflauf zur herstellung eines substrats

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE29713433U1 (de) 1997-07-29 1997-09-11 Voith Sulzer Papiermaschinen GmbH, 89522 Heidenheim Stoffauflauf
DE19902623A1 (de) 1999-01-23 2000-07-27 Voith Sulzer Papiertech Patent Stoffauflauf
DE19902621A1 (de) 1999-01-23 2000-07-27 Voith Sulzer Papiertech Patent Stoffauflauf
DE19937302A1 (de) * 1999-08-10 2001-02-15 Voith Paper Patent Gmbh Stoffauflauf
FI117292B (fi) * 2000-06-13 2006-08-31 Metso Paper Inc Paperikoneen tai vastaavan perälaatikko
DE10106684A1 (de) 2001-02-14 2002-08-29 Voith Paper Patent Gmbh Lamelle eines Stoffauflaufs einer Papier-, Karton- oder Tissuemaschine
JP3530499B2 (ja) * 2001-03-19 2004-05-24 三菱重工業株式会社 チューブバンク構造及びフローチューブの製造方法
DE10230301A1 (de) * 2002-07-05 2003-04-03 Voith Paper Patent Gmbh Verfahren zum Verteilen einer Faserstoffsuspension im Stoffauflauf einer Papier- oder Kartonmaschine und Stoffauflauf
DE10234559A1 (de) 2002-07-30 2004-02-19 Voith Paper Patent Gmbh Blattbildungssystem
EP2106478A1 (de) 2006-12-22 2009-10-07 Voith Patent GmbH Stoffauflauf einer maschine zur herstellung einer faserstoffbahn
DE102009028385A1 (de) * 2009-08-10 2011-02-17 Voith Patent Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Blattbildungseinheit und Blattbildungseinheit

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
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