WO1994011572A1 - Process and device for adjusting the stock supply cross-section at a paper machine head box - Google Patents
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Abstract
In most paper machines today, the cross-section is adjusted by deforming the outlet slot of the head box nozzle. This leads to the known asymmetry defects of the paper. More recently, it is known to adjust the cross-section by post-diluting the individual partial streams supplied to the head box. The invention is characterised in that the thick stock is no longer diluted in its totality for a head box, but is rather distributed according to the cross-section requirements from the machine. The head box stock density is diluted with the sieve water in the partial streams. The sieve water systems of several head boxes may thus be assembled and supplied with stock of the same or different qualities by the disclosed device. This has the advantage of allowing the cross-section to be adjusted without deforming the head box nozzle and of allowing considerable simplications of the sieve water systems for forming multi-ply or multilayer sheets with stock of the same or different qualities.
Description
BESCHREIBUNG DESCRIPTION
Verfahren und Einrichtung zum Einstellen des Querprofiles der Stoffabgabe am Stoffauflauf einer PapiermaschineMethod and device for setting the cross profile of the material delivery at the headbox of a paper machine
Die Erfindung betrifft ein oder mehrere Stoffaufläufe zur Mehrlagenblattbildung und die Ein- oder Mehrschichtblattbildung an Papiermaschinen . Sie betrifft das gesamte Blattbildungssystem bestehend ausThe invention relates to one or more headboxes for multilayer sheet formation and single or multilayer sheet formation on paper machines. It affects the entire sheet formation system consisting of
- Siebwassersammlung ,- white water collection,
- Saugstutzen der Mischpumpe mit Stoff dosierung ,- suction port of the mixing pump with substance metering,
- Pulsationsdämpfung ,- pulsation damping,
- Stoffauflauf und- headbox and
- Siebpartie .- screen section.
Sie bezieht sich auf Langsieb- oder Fourdrinier- , Doppelsieb¬ und Formermaschinen , Schräg- , Flach- und Rundsiebformer .It relates to Fourdrinier-, Fourdrinier-, Doppelsieb¬ and former machines, inclined, flat and circular screen formers.
Bisher wird der Dickstoff der Maschinenbütte dem Saugstutzen der Mischpumpe zugeführt und auf die Stoffdichte für den Stoffauflauf verdünnt . Dabei seien Einflüsse infolge Drucksortierung , Hydrozyklon und Entlüftungseinrichtung unberücksichtigt .
Dieser im Verhältnis von 1 : 2 bis 1 : 12 verdünnte Stoff gelangt über einen Pulsationsdämpfer zu dem Stoffauflauf zur gleich¬ mäßigen Verteilung über Bahnbreite auf das Sieb . Zur Quer¬ profileinstellung ist die Stoffauflaufdüse mit mechanischen Stellgliedern zur Justierung des Auslaufspaltes ausgerüstet . Gerade diese Querprofilverstellung an der Düse führt zu Verspannungen im Papier mit bekannten Folgeproblemen wie mangelnde Flachlagigkeit und anderes mehr .So far, the thick stock of the machine chest has been fed to the suction port of the mixing pump and diluted to the stock density for the headbox. Influences due to pressure sorting, hydrocyclone and ventilation device are not taken into account. This substance, diluted in the ratio of 1: 2 to 1:12, reaches the headbox via a pulsation damper for uniform distribution over the web width onto the screen. To adjust the cross profile, the headbox nozzle is equipped with mechanical actuators for adjusting the outlet gap. It is precisely this cross-profile adjustment on the nozzle that leads to tension in the paper with known secondary problems such as lack of flatness and other things.
Viele Stoffaufläufe verfügen nicht über' einen separaten Pulsationsdämpfer, wie er in der DE-26 35 360 C2 beschrieben ist . Im vorliegenden Zusammenhang hat er jedoch eine besondere Bedeutung . Seine Modifikation ist Gegenstand dieser Erfindung .Many headboxes do not have 'a separate pulsation damper, as described in DE-26 35 360 C2. In the present context, however, it has a special meaning. Its modification is the subject of this invention.
Den Pulsationsdämpfer als Verteiler mit integrierter Querprofil¬ einstellung zu benutzen , ist Gegenstand der DE-40 05 281 AI. Dabei wird die bereits verdünnte Fasersuspension zur Querprofilregelung nachverdünnt .To use the pulsation damper as a distributor with an integrated cross profile setting is the subject of DE-40 05 281 AI. The already diluted fiber suspension for cross profile control is then diluted.
Mit der vorliegenden Erfindung soll der vorstehend erwähnte Schwingungsdämpfer oder Pulsationsdämpfer ebenfalls als Verteiler mit Querprofilregelung verwendet werden . In diesem Fall erfolgt dies jedoch nicht mittels einer zweiten , zusätzlichen ( Nach-) Verdünnung des Stoffes . Vielmehr wird im Fall der vorliegenden Erfindung der Dickstoff nicht mehr im Saugstutzen der Mischpumpe zugegeben , sondern direkt den einzelnen Verteilerleitungen des Verteilers zudosiert , um sodann mit der Stoffmenge das Querprofil einzustellen . Dies hat folgende Vorteile :With the present invention, the aforementioned vibration damper or pulsation damper is also to be used as a distributor with cross profile control. In this case, however, this is not done by means of a second, additional (post) dilution of the substance. Rather, in the case of the present invention, the thick matter is no longer added in the suction port of the mixing pump, but is metered directly into the individual distributor lines of the distributor, in order then to set the cross profile with the amount of substance. This has the following advantages:
Eine zusätzliche Pumpe zur Nachverdünnung ist entbehrlich . Diese entspräche in ihrer Leistung , Durchsatzmenge und Druck derjenigen für die Dickstofförderung . Neben gerätemäßigen Vorteilen ergeben sich also auch energetische Vorteile .An additional pump for post-dilution is not necessary. In terms of performance, throughput and pressure, this would correspond to that for thick matter conveyance. In addition to device advantages, there are also energetic advantages.
Es wird bis zum Schwingungsdämpfer-Verteiler nur noch Siebwasser gefördert . Einrichtungen für die Stoffdosierung
entfallen . Das erfindungsgemäße Verfahren bzw . die erfindungsgemäße Einrichtung arbeiten dementsprechend wesentlich weniger träge - und deshalb mit wen iger Ausschuß - bei Sortenwechsel . - Außerdem läßt sich durch entsprechende Ansteuerung der Dosierung hiermit eine Bahnbreiteneinstellung durchführen .Only white water is pumped up to the vibration damper distributor. Equipment for substance dosing omitted. The method or. The device according to the invention accordingly work much less sluggishly - and therefore with less committee - when changing varieties. - In addition, a web width setting can be carried out by appropriately controlling the metering.
Der Stoff kann aus einem Siebwassersystem über einen Schwingungsdämpfer-Verteiler mehreren Stoffaufläufen zugegeben werden .The substance can be added to several headboxes from a white water system via a vibration damper distributor.
Es können in dem vorgenannten System einem oder mehreren Stoffaufläufen jeweils unterschiedliche Stoff arten , z . B . zum Aufbau einer Sandwich-Konstruktion , zudosiert werden .In the aforementioned system, one or more headboxes can each have different substance types, e.g. B. to build up a sandwich construction.
Das gleiche gilt für einen Stoffauflauf zur Mehrschichten- blattbildung .The same applies to a headbox for multilayer sheet formation.
Dies ist umso verständlicher , als das Siebwasser bei der Mehrlagenblattbildung mit mehreren Stoffaufläufen und bei der Mehrschichtenblattbildung mit einem Stoffauflauf ohnehin zusammenkommt . Außerdem können in die unterschiedlichen Schichten zusätzlich Farbe und/oder Chemikalien eingegeben werden .This is all the more understandable since the white water comes together with multiple headboxes when forming multilayer sheets and with a headbox when forming multilayer sheets. In addition, color and / or chemicals can also be entered in the different layers.
Nachfolgend werden das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Einrichtung und besondere Anwendungen anhand der Figuren 1 bis 7 der Zeichnung näher erläutert .The method according to the invention and the device according to the invention and special applications are explained in more detail below with reference to FIGS. 1 to 7 of the drawing.
Die Zeichnung zeigt verschiedene Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Einrichtung auf der Basis des Schw ingungs¬ dämpfers und seiner Weiterentwicklung als Verteiler . Eingebaut ist hier im Sinne der Erfindung die Dickstoff Zuführung , die bisher über den Saugstutzen der Mischpumpe erfolgt ( woran sich dann übl icherweise der bekannte Querverteiler für die Faserstoffsuspension anschließt ) . - Hier wird der Dickstoff den einzel nen Vertei lerleitungen über Ventile gesteuert oder im
Regelkreis geregelt zugegeben .The drawing shows various embodiments of the device according to the invention on the basis of the vibration damper and its further development as a distributor. For the purposes of the invention, the thick matter feeder is installed here, which was previously carried out via the suction port of the mixing pump (which is then usually followed by the known cross-distributor for the fibrous stock suspension). - Here the thick matter is controlled in the individual distribution lines via valves or in Control loop regulated admitted.
Die Figuren 1 und 2 zeigen einen Schnitt durch die Einrichtung bestehend aus den Grundelementen , Schwingungsdämpfer mit Verteilsystem für das Siebwasser , und der darin installierten Dickstoffzuführung mit Verteilung des Dickstoffes über Steuer- und Regelventile .Figures 1 and 2 show a section through the device consisting of the basic elements, vibration damper with distribution system for the white water, and the thick matter feed installed therein with distribution of the thick matter via control and regulating valves.
Der Schwingungsdämpfer mit Verteiler 1 - hier handelt es sich um eine Verteilung auf 26 Teilströme - arbeitet folgendermaßen :The vibration damper with distributor 1 - this is a distribution over 26 partial flows - works as follows:
Die Flüssigkeit , nämlich das Siebwasser, gelangt über die Zuleitung 3, den Diffusor 4 und durch die Lochplatte 5 in den Verteilerraum 6. Darüber befindet sich das Luftpolster 7. Die Flüssigkeit wird über die Verteilerreihe 2 mit Verteileranschlüssen 8 - hier handelt es sich um 2x13 Verteileranschlüsse - verteilt . Der Luftdruck wird über das Ventil 9 aufgebaut und das Niveau des Siebwassers im Verteiler 1 über das Ventil 10 gehalten.The liquid, namely the white water, passes through the feed line 3, the diffuser 4 and through the perforated plate 5 into the distributor space 6. Above this is the air cushion 7. The liquid is supplied via the distributor row 2 with distributor connections 8 - these are 2x13 Distribution ports - distributed. The air pressure is built up via the valve 9 and the level of the white water in the distributor 1 is maintained via the valve 10.
Die Dickstoffdosierung erfolgt über den Zulauf 11 mit dem Verteiler 12 in - im vorliegenden Fall - 2x13 Dosierleitungen 13, die im Zentrum 14 der Verteileranschlüsse 8 münden . Jede dieser Dosierleitungen 13 ist mit einem Regelventil 15 ausgerüstet .The thick matter is metered via the inlet 11 with the distributor 12 into - in the present case - 2x13 metering lines 13 which open into the center 14 of the distributor connections 8. Each of these metering lines 13 is equipped with a control valve 15.
Die Figuren 3 und 4 zeigen einen Schnitt durch eine andere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung unter teilweiser Verwendung vorgenannter Bezeichnungen .Figures 3 and 4 show a section through another embodiment of the device according to the invention with partial use of the aforementioned names.
Die Einrichtung gemäß Figur 1 und 2 ist nur für eine einzige Dickstoff qualität aufgrund der zentralen Zuführung geeignet . Die Verteilung kann jedoch auf 1 , 2 oder mehrere Stoffaufläufe erfolgen .The device according to Figures 1 and 2 is only suitable for a single thick matter quality due to the central feed. However, the distribution can take place over 1, 2 or more headboxes.
Figur 3 und 4 zeigen eine ähnliche Einrichtung . Diesmal erfolgt die Stoffzuführung über Ringleitungen an der Außenwand des Schwingungsdämpfer-Verteilers 19. Die Bezeichnungen entsprechen
teilweise denjenigen von Figur 1 und 2. Dem Schwingungsdämpfer mit Verteiler 1 ist das Dickstoffdosiersystem überlagert . Konstruktiv bedingt können 1 , 2 oder mehrere Dickstoffzuleitungen angebracht werden . In Figur 3 und 4 sind zwei Zuleitungen 20 , 21 vorgesehen . Es können deshalb unterschiedliche Dickstoffqualitäten in den Zuleitungen 20 , 21 gefördert werden . Dies ist für die Mehrschichtenblattbildung die Entwicklung für die Zukunft .Figures 3 and 4 show a similar device. This time, the material is fed via ring lines on the outer wall of the vibration damper distributor 19. The designations correspond partially those of Figures 1 and 2. The thick matter metering system is superimposed on the vibration damper with distributor 1. Due to the design, 1, 2 or more thick material feed lines can be attached. 3 and 4, two feed lines 20, 21 are provided. Different thick matter qualities can therefore be conveyed in the feed lines 20, 21. For multi-layer sheet formation, this is the development for the future.
Figur 5 zeigt die Einrichtung nach Figur 3 und 4 in Anwendung auf zwei Stoffaufläufe 23, 24 auf einem Langsieb 25. Die Dickstoff-Teilströme werden hier mit 26 und 27 bezeichnet . Es gibt hier also zwei Stoff auf laufe . Diese können mit derselben oder unterschiedlicher Faserstoffsuspension beschickt werden .FIG. 5 shows the device according to FIGS. 3 and 4 when used on two headboxes 23, 24 on a fourdrinier wire 25. So there are two issues here. These can be loaded with the same or different fiber suspension.
Danach schließen sich die Siebpartien 28 und 29 an .Then the screen sections 28 and 29 follow.
Die Figuren 6 und 7 zeigen die Möglichkeit der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Einrichtung auf die Mehrschichtenblattbildung , hier für die Zwei-Schichten-Blattbildung an einer Doppelsiebanlage . Es werden Seitenansicht und Draufsicht gezeigt. Die Dickstoff-Teilströme sind mit 30 und 31 bezeichnet . Im Sinne der Erfindung werden die Dickstoff-Teilströme 30 , 31 über Abgabeelemente 32 bzw . 33 sektionsweise über die Maschinenbreite gesteuert oder geregelt verteilt .
FIGS. 6 and 7 show the possibility of applying the method according to the invention and the device according to the invention to multilayer sheet formation, here for two-layer sheet formation on a twin-wire system. Side and top views are shown. The thick material partial flows are designated 30 and 31. For the purposes of the invention, the thick material partial streams 30, 31 are delivered via delivery elements 32 and. 33 controlled or regulated distributed in sections across the machine width.
Claims
1. Verfahren zum Einstellen des Querprofiles des Flächengewichtes von Faserstoffbahnen in Papiermaschinen , bei dem der Stoffauflaufdüse eine die Faserstoffsuspension bildende Mischung zweier Flüssigkeiten zugeführt wird , von denen eine den Faserstoff enthält und die andere faserstofffrei ist , und von denen die zum überwiegenden Anteil verwendete Flüssigkeit zunächst durch einen als Pulsationsdämpfer wirkenden Verteiler gefördert wird und sodann in Form diskreter Flüssigkeitsströme durch vom Verteiler abzweigende Verbindungsleitungen der Stoffauflaufdüse der Papiermaschine sektionsweise gesondert zugeführt wird , während die zum geringeren Anteil verwendete Flüssigkeit in - bezüglich des zurückzulegenden Fließweges - einiger Distanz von der Stoffauflaufdüse und mengenmäßig individuell einstellbar in die genannten Flüssigkeitsströme eingeleitet wird , dadurch gekennzeichnet , daß dem als Pulsationsdämpfer wirkenden Verteiler das Siebwasser der Papiermaschine zugeführt wird und daß in die vom Verteiler abgehenden , aus Siebwasser gebildeten Flüssigkeitsströme Dickstoff mengenmäßig individuell einstellbar eingeleitet wird .1. A method for adjusting the cross profile of the basis weight of fibrous webs in paper machines, in which a mixture of two liquids forming the fibrous suspension is fed to the headbox nozzle, one of which contains the fibrous material and the other is free of fibrous material, and of which the liquid used for the most part initially is promoted by a distributor acting as a pulsation damper and then separately in sections in the form of discrete liquid flows through connecting lines branching off from the distributor to the headbox nozzle of the paper machine, while the liquid used to a lesser extent - with regard to the flow path to be covered - some distance from the headbox nozzle and individually in terms of quantity adjustable is introduced into the above-mentioned liquid flows, characterized in that the distributor acting as a pulsation damper is the white water of the paper machine is supplied and that in the outgoing from the distributor, formed from white water, thick matter is introduced in an individually adjustable quantity.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet , daß die aus Siebwasser und Dickstoff bestehenden Flüssigkeitsströme auf dem Weg zur Stoffauflaufdüse zum Zweck des Vermischens in Turbulenzen versetzt werden .2. The method according to claim 1, characterized in that the liquid streams consisting of white water and thick matter on the way to the headbox nozzle are mixed for the purpose of mixing in turbulence.
3. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet , daß dem Dickstoff vor der Einleitung in die aus Siebwasser gebildeten Flüssigkeitsströme Farbstoffe und/oder Chemikalien zugegeben werden .3. The method according to claim 1, characterized in that dyes and / or chemicals are added to the thick matter before it is introduced into the liquid streams formed from white water.
4. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 1 auf die Herstellung von aus mehreren Schichten unterschiedlicher Faserstoff qualitäten bestehenden Faserstoffbahnen , indem die vom Verteiler abgehenden Flüssigkeitsströme in eine der Anzahl der zu bildenden Schichten entsprechende Anzahl von Gruppen von Flüssigkeitsströmen aufgeteilt werden und den Flüssigkeitsströmen gruppenweise eine jeweils vorbestimmte Dickstoff qualität zugeleitet wird .4. Application of the method according to claim 1 to the production of several layers of different fiber qualities consisting of fibrous webs by dividing the liquid streams leaving the distributor into a number of layers to be formed corresponding to groups of liquid streams and the liquid streams in groups each one predetermined Thickness quality is supplied.
5. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß der Zulauf eines an sich bekannten , als Pulsationsdämpfer wirkenden , über Verbindungsleitungen für die Faserstoffsuspension sektionsweise mit der Stoffauflaufdüse verbundenen Verteilers mit einer Pumpe für das Siebwasser der Papiermaschine verbunden ist und daß dem Verteiler eine Dosiereinrichtung für Dickstoff zugeordnet ist , deren Zulauf mit der Pumpe für den Dickstoff der Papiermaschine verbunden ist und die über eine der Anzahl der vom Verteiler abgehenden Verbindungsleitungen entsprechende Anzahl von Regelventile enthaltenden Dosierleitungen jeweils mit einer der zum Stoffauflauf führenden Verbindungsleitungen verbunden ist .5. A device for performing the method according to one or more of claims 1 to 4, characterized in that the inflow of a known, acting as a pulsation damper, connected via connecting lines for the fiber suspension section by section with the headbox nozzle with a pump for the white water of Paper machine is connected and that a metering device for thick matter is assigned to the distributor, the inlet of which is connected to the pump for the thick matter of the paper machine and the metering lines containing one of the control valves leading to the headbox via a number of control lines coming from the distributor Connection lines is connected.
6 Vorrichtung nach Anspruch 5 , dadurch gekennzeichnet , daß die Dosierleitungen innerhalb des Verteilers verlaufend jeweils in den Öffnungsbereich des betreffenden Verteileranschlusses bzw . der betreffenden Verbindungsleitung münden . 6 Device according to claim 5, characterized in that the metering lines running within the distributor each in the opening area of the relevant distributor connection or. of the connecting line in question.
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