WO2010149413A2

WO2010149413A2 - Stoffauflauf für eine maschine zur herstellung einer faserstoffbahn

Info

Publication number: WO2010149413A2
Application number: PCT/EP2010/055521
Authority: WO
Inventors: Wolfgang Ruf; Markus Häußler; Stefan Schlegel; Jens Haessner
Original assignee: Voith Patent Gmbh
Priority date: 2009-06-22
Filing date: 2010-04-26
Publication date: 2010-12-29
Also published as: CN102428228A; EP2446083A2; WO2010149413A3; EP2446083B1; DE102009027079A1; US20120138251A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Stoffauflauf (1) für eine Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn (2), insbesondere einer Papier-, Karton- oder Tissuebahn, aus wenigstens einer Faserstoffsuspension (3), mit einer eine obere Düsenwand (4) und eine untere Düsenwand (5) sowie zwei Seitenwände (6) aufweisenden, sich zu einem Auslauf (9) verjüngenden und einen von der Faserstoffsuspension (3) während des Betriebs des Stoffauflaufs (1) mit einer Strömungsrichtung (S) durchströmten Innenraum (7) aufweisenden Stoffauflaufdüse (8), wobei an der oberen Düsenwand (4) der Stoffauflaufdüse (8) auslaufseitig eine mittels mehrerer Elemente (10) verschiebbare und sich über die Maschinenbreite (B) erstreckende Blende (11) angeordnet ist, die einen Blendenvorstand (A) und eine Blendeneintauchtiefe (T) besitzt und die während des Betriebs des Stoffauflaufs (1) wenigstens zwei von einer Faserstoffsuspension (3) berührte Flächen, eine stromaufwärtige Auflauffläche (12) und eine nachgeordnete Hauptfläche (13), aufweist. Der erfindungsgemäße Stoffauflauf (1) ist dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Auflauffläche (12) der Blende (11) und der Hauptfläche (13) der Blende (11) wenigstens eine während des Betriebs des Stoffauflaufs (1) von einer Faserstoffsuspension (3) berührte Brechungsfläche (17) an der Blende (1 1) vorgesehen ist.

Description

Stoffauflauf für eine Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn

Die Erfindung betrifft einen Stoffauflauf für eine Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Papier-, Karton- oder Tissuebahn, aus wenigstens einer Faserstoffsuspension, mit einer eine obere Düsenwand und eine untere Düsenwand sowie zwei Seitenwände aufweisenden, sich zu einem Auslauf verjüngenden und einen von der Faserstoffsuspension während des Betriebs des Stoffauflaufs mit einer Strömungsrichtung durchströmten Innenraum aufweisenden Stoffauflaufdüse, wobei an der oberen Düsenwand der Stoffauflaufdüse auslaufseitig eine mittels mehrerer Elemente verschiebbare und sich über die Maschinenbreite erstreckende Blende angeordnet ist, die einen Blendenvorstand und eine Blendeneintauchtiefe besitzt und die während des Betriebs des Stoff- auflaufs wenigstens zwei von einer Faserstoffsuspension berührte Flächen, eine stromaufwärtige Auflauffläche und eine nachgeordnete Hauptfläche, aufweist.

Ein derartiger Stoffauflauf für eine Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Papier-, Karton- oder Tissuebahn, aus wenigstens einer Faserstoffsuspension ist beispielsweise aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2004 047 879 A1 bekannt.

Eine an einer oberen Düsenwand einer Stoffauflaufdüse eines Stoffauflaufs auslaufseitig angeordnete, vorzugsweise mittels mehrerer Elemente verschieb- bare und sich über die Maschinenbreite erstreckende Blende wird in bekannter Weise zur Kalibrierung des Betriebsdüsenspalts und zur Profilierung, insbesondere zur Querprofilierung eines den Stoffauflauf verlassenden und wenigstens eine Faserstoffsuspension umfassenden Faserstoffsuspensionsstrahls eingesetzt. Das Ziel dieser Profilierung ist heute in der Regel die Optimierung der Faserorientierung, wohingegen es früher die Optimierung des Querprofils der flächenbezogenen Masse war. Um nun eine gute Beeinflussbarkeit der Optimierung zu erhalten, wird mit der Blende eine Strahl kontraktion für den wenigstens eine Faserstoffsuspension umfassenden Faserstoffsuspensionsstrahl vorgegeben, wobei geringere Verstellungen an der Blende bei höherer Strahl kontraktion eine stärkere Auswirkung bewirken. Die Strahlkontraktion bewirkt allgemein eine Ausrichtung der Fasern in der wenigstens einen Faserstoffsuspension in ihrer Strömungsrichtung, das heißt in Maschinenlaufrichtung. Diese Ausrichtung ist vor allem bei den Sorten nachteilig, bei denen ein niedriges MD/CD-Festigkeitsver- hältnis (MD: machine direction; CD: cross machine direction) erzielt werden muss. Um dieses niedrige Festigkeitsverhältnis zu erreichen, wird heute in manchen Fällen auf eine an der Stoffauflaufdüse angeordnete Blende gänzlich verzichtet oder eine Regulierklappe, also ein auswechselbares Düsenvorderteil, vorgese- hen. Bei einem Stoffauflauf ohne Blende kann jedoch keine Profilierung des Düsenspalts mehr vorgenommen werden. Zudem können auch etwaige fertigungsbedingte Ungenauigkeiten nicht mehr ausgeglichen werden. Die Verwendung einer Regulierklappe hingegen ermöglicht zwar eine Profilierung des Düsenspalts, ist aber im Vergleich mit der Blende eine sehr teure Lösung.

Der Stoffauflauf der bereits genannten deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2004 047 879 A1 weist nun an der Blende eine von einer Faserstoffsuspension berührte Hauptfläche auf, die parallel zu der Innenfläche der oberen Düsenwand der Stoffauflaufdüse verläuft.

In durchgeführten Versuchen und betrieblichen Anwendungen, die eine solche Stoffauflauf-Geometrie im Endbereich der Stoffauflaufdüse verwendeten, hat sich gezeigt, dass es an der zwischen der Auflauffläche der Blende und der Hauptfläche der Blende als Knick ausgebildeten Kante zu nachteilhaften Strömungsablö- sungen in der mindestens eine Faserstoffsuspension aufweisenden Faserstoffsuspensionsströmung kommt. Und diese Strömungsablösungen, die insbeson- dere bei nur leicht konvergierenden Stoffauflaufdüsen und stark angestellten Blenden, gegebenenfalls auch bei kleinen Blendenvorständen verstärkt ausgeprägt sind und die gegebenenfalls auch zu einem totalen Strömungsabriss führen können, resultieren in bekannter Weise in mehr oder weniger schwerwiegenden Problemen bei der Herstellung der Faserstoffbahn . Die Probleme können beispielsweise schlechte Querprofile in der hergestellten Faserstoffbahn sein.

Es ist also Aufgabe der Erfindung, einen Stoffauflauf der eingangs genannten Art derart zu verbessern, dass ein Anliegen der mindestens eine Faserstoffsuspen- sion aufweisenden Faserstoffsuspensionsströmung an der Blende bei allen möglichen betrieblichen Bedingungen und Blendenwinkeln fortwährend und prozesssicher gegeben ist.

Diese Aufgabe wird bei einem Stoffauflauf der eingangs genannten Art erfin- dungsgemäß dadurch gelöst, dass zwischen der Auflauffläche der Blende und der Hauptfläche der Blende wenigstens eine während des Betriebs des Stoffauflaufs von einer Faserstoffsuspension berührte Brechungsfläche an der Blende vorgesehen ist. Die während des Betriebs des Stoffauflaufs von einer Faserstoffsuspension berührte Brechungsfläche der Blende kann dabei unmittelbar oder mittel- bar zwischen den beiden genannten Flächen der Blende des Stoffauflaufs angeordnet sein.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird auf diese Weise vollkommen gelöst.

Die erfindungsgemäße Verbesserung des Stoffauflaufs der eingangs genannten Art gewährleistet ein fortwährendes und prozesssicheres Anliegen der mindestens eine Faserstoffsuspension aufweisenden Faserstoffsuspensionsströmung an der Blende bei allen möglichen betrieblichen Bedingungen. Dies wird insbesondere als Folge der Vermeidung der bisherigen als Knick ausgebildeten Kante zwischen der Auflauffläche der Blende und der Hauptfläche der Blende erreicht. Die wenigstens eine erfindungsgemäße Brechungsfläche der Blende zwischen - -

der Auflauffläche der Blende und der Hauptfläche der Blende vermeidet wirkungsvoll im Bereich der Blende des Stoffauflaufs ein mögliches Entstehen von Strömungsablösungen in der mindestens eine Faserstoffsuspension aufweisenden Faserstoffsuspensionsströmung. Durch diese erfindungsgemäßen, das heißt neuen Strömungsführungen werden starke Beschleunigungen der mindestens eine Faserstoffsuspension aufweisenden Faserstoffsuspensionsströmung in Maschinenquerrichtung und hohe Geschwindigkeiten vermieden.

Die bisherigen, sich auf die Entstehung von Strömungsablösungen möglicher- weise positiv auswirkenden Eigenschaften des Stoffauflaufs, wie beispielsweise der Grad der Konvergenz der Stoffauflaufdüse, die Anstellung der Blende oder der Blendenvorstand, spielen bei der erfindungsgemäßen Verbesserung des Stoffauflaufs der eingangs genannten Art keine wesentliche Rolle mehr.

In einer ersten Ausführungsform der Erfindung weist die während des Betriebs des Stoffauflaufs von einer Faserstoffsuspension berührte Brechungsfläche der Blende - in Strömungsrichtung der mindestens einen Faserstoffsuspension gesehen - eine konvex gekrümmte Flächenform mit einem Krümmungsradius im Bereich von 0,1 bis 5 mm, vorzugsweise von 0,5 bis 3 mm, insbesondere von 1 mm, auf. Der Brechungsfläche der Blende ist - in Strömungsrichtung der mindestens einen Faserstoffsuspension gesehen - die Auflauffläche der Blende vorgeordnet und die Hauptfläche der Blende nachgeordnet. Die Brechungsfläche der Blende ist also unmittelbar zwischen den beiden genannten Flächen der Blende des Stoffauflaufs angeordnet.

Und in einer zweiten Ausführungsform der Erfindung weist die während des Betriebs des Stoffauflaufs von einer Faserstoffsuspension berührte Brechungsfläche der Blende - in Strömungsrichtung der mindestens einen Faserstoffsuspension gesehen - eine konvex gekrümmte Flächenform mit einem Krümmungsradius im Bereich von > 5 mm auf. Die Brechungsfläche der Blende ist dabei wiederum - -

unmittelbar oder mittelbar zwischen der Auflauffläche der Blende und der Hauptfläche der Blende angeordnet.

Ferner weist in einer dritten Ausführungsform der Erfindung die während des Betriebs des Stoffauflaufs von einer Faserstoffsuspension berührte Brechungsfläche der Blende - in Strömungsrichtung der mindestens einen Faserstoffsuspension gesehen - eine planare Flächenform mit einer Flächenlänge im Bereich von 0,2 bis 2 mm, vorzugsweise von 0,5 bis 1 ,5 mm, insbesondere von 1 mm, und vorzugsweise Winkel halbierender Flächenanordnung auf. Die Brechungsfläche der Blende ist dabei erneut unmittelbar oder mittelbar zwischen der Auflauffläche der Blende und der Hauptfläche der Blende angeordnet.

Die während des Betriebs des Stoffauflaufs von einer Faserstoffsuspension berührte Brechungsfläche der Blende ist bei den beiden letzten Ausführungsfor- men der Erfindung unmittelbar zwischen der Auflauffläche der Blende und der Hauptfläche der Blende angeordnet, wenn die Auflauffläche der Blende der Brechungsfläche der Blende unmittelbar vorgeordnet und die Hauptfläche der Blende der Brechungsfläche der Blende unmittelbar nachgeordnet ist.

Der während des Betriebs des Stoffauflaufs von einer Faserstoffsuspension berührten Brechungsfläche der Blende kann bei den beiden letzten Ausführungsformen der Erfindung sowohl einlaufseitig als auch auslaufseitig jeweils eine weitere Brechungsnebenfläche vorgeordnet bzw. nachgeordnet sein. In diesem Fall ist die Brechungsfläche der Blende dann mittelbar zwischen der Auflauffläche der Blende und der Hauptfläche der Blende angeordnet. Die Brechungsfläche der Blende kann selbstverständlich auch nur einseitig an eine Brechungsnebenfläche angrenzen.

Weiterhin kann die von einer Faserstoffsuspension berührte Hauptfläche der Blende parallel zu der Innenfläche der oberen Düsenwand der Stoffauflaufdüse ausgerichtet sein. Hierdurch wird bei einer geringen Strahl kontraktion für den wenigstens eine Faserstoffsuspension umfassenden Faserstoffsuspensionsstrahl sowohl eine hohe Mikroturbulenz in der mindestens einen Faserstoffsuspension als auch ein niedriges MD/CD-Festigkeitsverhältnis im Bereich von 1 ,1 bis 2,5, insbesondere im Bereich von 1 ,8 bis 2,0, erreicht. Zudem bleibt die Schutzfunk- tion der Blende für die obere Düsenwand bestehen.

Alternativ kann die von einer Faserstoffsuspension berührte Hauptfläche der Blende auch unter einem divergenten Winkel von bis zu 15°, vorzugsweise von bis zu 10°, insbesondere von bis zu 5°, zu der Innenfläche der oberen Düsen- wand der Stoffauflaufdüse ausgerichtet sein. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die Auflauffläche der Blende und die Innenfläche der oberen Düsenwand der Stoffauflaufdüse einen Winkel im Bereich von < 150°, vorzugsweise von < 135°, insbesondere von < 120°, einschließen. Durch diese stark angestellte Auflauffläche der Blende ist die Umlenkung der mindestens eine Faserstoffsuspension aufweisenden Faserstoffsuspensionsströmung sehr stark ausgeprägt, wodurch sie die Gefahr eines Strömungsabrisses merklich erhöht.

Die Blende weist überdies bevorzugt einen Blendenvorstand im Bereich von > 0 bis 10 mm, vorzugsweise von 1 bis 6 mm, insbesondere von 2 bis 5 mm, auf. Dieser positive Blendenvorstand bedeutet, dass die Blende - in Strömungsrichtung der mindestens einen Faserstoffsuspension gesehen - von der oberen Düsenwand der Stoffauflaufdüse hervorsteht, auch wenn der Blendenvorstand zwecks einer Profilierung des wenigstens eine Faserstoffsuspension umfassenden Faserstoffsuspensionsstrahls reduziert werden muss.

Damit ein Wiederanlegen des wenigstens eine Faserstoffsuspension umfassenden Faserstoffsuspensionsstrahls an der Blende fortwährend gegeben ist, weist sie bevorzugt eine Blendendicke im Bereich von 10 bis 40 mm, vorzugsweise im Bereich von 12 bis 25 mm, auf. Das Wiederanlegen des wenigstens eine Faser- stoffsuspension umfassenden Faserstoffsuspensionsstrahls an der Blende unterstützt zudem in positivem Maße das Erreichen einer geringen Strahl kontraktion für den wenigstens eine Faserstoffsuspension umfassenden Faserstoffsuspensionsstrahl.

Weiterhin kann die Blende unterseitig und in ihrer Höhenrichtung bevorzugt mit einer Mehrzahl von Schlitzen versehen sein. Damit wird eine exakte Profilierung des wenigstens eine Faserstoffsuspension umfassenden Faserstoffsuspensionsstrahls auf eine einfache und kostengünstige Weise ermöglicht.

Zum Zwecke einer stabilen und zumindest einseitigen Führung des wenigstens eine Faserstoffsuspension umfassenden Faserstoffsuspensionsstrahls weist die untere Düsenwand - in Strömungsrichtung der mindestens einen Faserstoffsuspension gesehen - bevorzugt einen Überstand im Bereich von 6 bis 30 mm, vorzugsweise im Bereich von 12 bis 25 mm, gegenüber der Blende auf.

Ferner ist die von einer Faserstoffsuspension berührte Hauptfläche der Blende bevorzugt in einem senkrechten Abstand von mindestens 6 mm, vorzugsweise von mindestens 12 mm, von der unteren Düsenwand der Stoffauflaufdüse angeordnet. Diese Mindestgrößen ermöglichen die Erzeugung einer optimalen Strahlkontraktion bei Erreichung vorgenannter Eigenschaften.

Um die Erzeugung und Erhaltung einer Mindestturbulenz in der mindestens eine Faserstoffsuspension aufweisenden Faserstoffsuspensionsströmung während des Durchströmens der Stoffauflaufdüse zu gewährleisten, sind in ihr günstigerweise mehrere Lamellen angeordnet, deren stromabwärtige Lamellenspitzen vorzugs- weise im Bereich der Blende liegen. Somit weisen die Lamellen bevorzugt eine jeweilige Lamellenlänge im Bereich von 50 bis 98 %, vorzugsweise im Bereich von 65 bis 95 %, der Länge der Stoffauflaufdüse auf.

Der erfindungsgemäße Stoffauflauf kann selbstverständlich auch als ein Mehr- schichtenstoffauflauf mit wenigstens einem Trennelement ausgeführt sein . Dadurch können mehrschichtige Faserstoffbahnen mit unterschiedlichen Schichtenqualitäten erzeugt werden.

Der erfindungsgemäße Stoffauflauf eignet sich in hervorragender Weise auch zur Verwendung in einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Papier-, Karton- oder Tissuebahn. Die in der Maschine mit wenigstens einem erfindungsgemäßen Stoffauflauf hergestellte Faserstoffbahn weist durchwegs hervorragende Eigenschaften, insbesondere der vorgenannten Art auf.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung mehrerer bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung.

Es zeigen Figur 1 eine vertikale und schematische Längsschnittteilansicht einer

Ausführungsform eines Stoffauflaufs für eine Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn gemäß dem Stand der Technik; und

Figuren 2 bis 5 vertikale und schematische Längsschnittteilansichten von Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Stoffauflaufs für eine Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn.

Alle Figuren 1 bis 5 zeigen jeweils eine Stoffauflaufdüse 8 eines Stoffauflaufs 1 für eine Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn 2 (vgl. Figuren 1 und 5) in einer vertikalen und schematischen Längsschnittteilansicht. Bei der Faserstoffbahn 2 kann es sich insbesondere um eine Papier-, Karton- oder Tissuebahn handeln.

Der jeweilige Stoffauflauf 1 für eine Maschine zur Herstellung einer Faserstoff- bahn 2 aus mindestens einer Faserstoffsuspension 3 (Pfeil) umfasst eine obere

Düsenwand 4 und eine untere Düsenwand 5 (vgl. Figuren 1 und 5) sowie zwei nicht explizit dargestellte Seitenwände 6 (vgl. Figuren 1 und 5). Diese vier Bauteile 4, 5, 6 bilden einen Innenraum 7 der Stoffauflaufdüse 8, der von der Faserstoffsuspension 3 (Pfeil) durchströmt ist und der sich in Strömungsrichtung S (Pfeil) der Faserstoffsuspension 3 (Pfeil) zu einem Auslauf 9 verjüngt. An der oberen Düsenwand 4 ist auslaufseitig eine mittels mehrerer Elemente 10 verschiebbare und sich über die Maschinenbreite B (Pfeil) erstreckende Blende 1 1 angeordnet. Das einzelne Element 10 ist beispielsweise als eine Gewindespindel ausgebildet, die oben an der Blende angreift und ihrerseits durch ein Handrad, einen Elektromotor oder dergleichen betätigbar ist.

Die jeweils in den Figuren 1 bis 5 dargestellte Blende 1 1 besitzt einen Blendenvorstand A und eine Blendeneintauchtiefe T. Ferner weist sie während des Betriebs des Stoffauflaufs 1 wenigstens zwei von einer Faserstoffsuspension 3 (Pfeil) berührte Flächen, eine stromaufwärtige Auflauffläche 12 und eine unmittel- bar (vgl. Figur 1 ) oder mittelbar (vgl. Figuren 2 bis 5) nachgeordnete Hauptfläche 13, auf.

Die in der Figur 1 dargestellte Blende 11 gemäß dem Stand der Technik weist nun eine von einer Faserstoffsuspension 3 (Pfeil) berührte Hauptfläche 13 auf, die parallel zu der Innenfläche 14 der oberen Düsenwand 4 verläuft (Symboldarstellung). Zwischen der Auflauffläche 12 der Blende 11 und der Hauptfläche 13 der Blende 11 ist also eine als Knick ausgebildeten Kante 15 vorgesehen. An dieser Kante 15 kommt es zu Strömungsablösungen (Bereich 16) in der mindestens eine Faserstoffsuspension 3 (Pfeil) aufweisenden Faserstoffsuspensions- Strömung. Und diese Strömungsablösungen (Bereich 16), die insbesondere bei nur leicht konvergierenden Stoffauflaufdüsen und stark angestellten Blenden, gegebenenfalls auch bei kleinen Blendenvorständen verstärkt ausgeprägt sind und die gegebenenfalls auch zu einem totalen Strömungsabriss führen können, resultieren in bekannter Weise in mehr oder weniger schwerwiegenden Proble- men bei der Herstellung der Faserstoffbahn. Die Probleme können beispielsweise schlechte Querprofile in der hergestellten Faserstoffbahn sein. Die Figuren 2 bis 5 zeigen vertikale und schematische Längsschnittteilansichten von vier Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Stoffauflaufs 1 für eine Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn 2.

Dabei ist zwischen der Auflauffläche 12 der Blende 11 und der Hauptfläche 13 der Blende 11 wenigstens eine während des Betriebs des Stoffauflaufs 1 von einer Faserstoffsuspension 3 berührte Brechungsfläche 17 vorgesehen. Diese Brechungsfläche 17 der jeweiligen Blende 11 kann dabei unmittelbar oder mittel- bar zwischen den beiden genannten Flächen 12, 13 der Blende 1 1 des Stoffauflaufs 1 angeordnet sein.

So weist in der Ausführungsform der Figur 2 die während des Betriebs des Stoffauflaufs 1 von einer Faserstoffsuspension 3 berührte Brechungsfläche 17 der Blende 11 - in Strömungsrichtung S (Pfeil) der mindestens einen Faserstoffsuspension 3 (Pfeil) gesehen - eine konvex gekrümmte Flächenform 18 mit einem Krümmungsradius 18.R im Bereich von 0,1 bis 5 mm, vorzugsweise von 0,5 bis 3 mm, insbesondere von 1 mm, auf. Diese Brechungsfläche 17 der Blende 11 ist unmittelbar zwischen den beiden Flächen der Blende 11 des Stoffauflaufs 1 , der Auflauffläche 12 und der Hauptfläche 13, angeordnet.

In der Ausführungsform der Figur 3 weist die während des Betriebs des Stoffauflaufs 1 von einer Faserstoffsuspension 3 berührte Brechungsfläche 17 der Blende 11 - in Strömungsrichtung S (Pfeil) der mindestens einen Faserstoffsuspension 3 (Pfeil) gesehen - eine konvex gekrümmte Flächenform 19 mit einem Krümmungsradius 19.R im Bereich von > 5 mm auf.

Und in der Ausführungsform der Figur 4 weist die während des Betriebs des Stoffauflaufs 1 von einer Faserstoffsuspension 3 berührte Brechungsfläche 17 der Blende 11 - in Strömungsrichtung S (Pfeil) der mindestens einen Faserstoffsuspension 3 (Pfeil) gesehen - eine planare Flächenform 20 mit einer Flächenlänge 20. L im Bereich von 0,2 bis 2 mm, vorzugsweise von 0,5 bis 1 ,5 mm, insbesondere von 1 mm, und Winkel halbierender Flächenanordnung. Die Winkel halbierende Flächenanordnung der planaren Flächenform 20 ist mittels der beiden gleich großen Winkel γ angedeutet. Die planare Flächenform 20 kann selbstver- ständlich auch einseitig angeordnet sein.

In den beiden Ausführungsformen der Figuren 3 und 4 ist der während des Betriebs des Stoffauflaufs 1 von einer Faserstoffsuspension 3 berührten Brechungsfläche 17 der Blende 11 sowohl einlaufseitig als auch auslaufseitig jeweils eine weitere Brechungsnebenfläche 19.1 , 19.2 bzw. 20.1 , 20.2 vorgeordnet bzw. nachgeordnet. Diese beiden Brechungsflächen 17 der Blende 11 sind also mittelbar zwischen den beiden Flächen der Blende 11 des Stoffauflaufs 1 , der Auflauffläche 12 und der Hauptfläche 13, angeordnet.

Überdies ist die von einer Faserstoffsuspension 3 (Pfeil) berührte Hauptfläche 13 der jeweiligen Blende 11 der Figuren 2 bis 4 parallel (Symboldarstellung) zu der Innenfläche 14 der jeweiligen oberen Düsenwand 4 der Stoffauflaufdüse 8 ausgerichtet.

Weiterhin ist in der Ausführungsform der Figur 5 die von einer Faserstoffsuspension 3 (Pfeil) berührte Hauptfläche 13 der Blende 11 unter einem divergenten Winkel ß von bis zu 15°, vorzugsweise von bis zu 10°, insbesondere von bis zu 5°, zu der Innenfläche 14 der oberen Düsenwand 4 der Stoffauflaufdüse 8 ausgerichtet. Die Auflauffläche 12 der Blende 11 und die Innenfläche 14 der oberen Düsenwand 4 der Stoffauflaufdüse 8 schließen dabei einen Winkel α im Bereich von < 150°, vorzugsweise von < 135°, insbesondere von < 120°, ein.

Zudem weist die dargestellte untere Düsenwand 5 der Stoffauflaufdüse 8 - in

Strömungsrichtung S (Pfeil) der mindestens einen Faserstoffsuspension 3 (Pfeil) gesehen - einen Überstand Ü im Bereich von 6 bis 30 mm, vorzugsweise im

Bereich von 12 bis 25 mm, gegenüber der Blende 11 auf. Selbstverständlich können auch die nicht dargestellten unteren Düsenwände der jeweiligen Stoffauflaufdüse 8 der Figuren 2 bis 4 einen derartigen Überstand aufweisen.

Die während des Betriebs des Stoffauflaufs 1 von einer Faserstoffsuspension 3 berührte Brechungsfläche 17 dieser Blende 1 1 kann wiederum eine konvex gekrümmte Flächenform 18, 19 (vgl. Figuren 2 und 3) oder eine planare Flächenform 20 (vgl. Figur 4) aufweisen, gegebenenfalls auch mit Brechungsnebenflächen 19.1 , 19.2 bzw. 20.1 , 20.2 (vgl. Figuren 3 und 4) versehen sein.

Auch weist die jeweiligen Blende 11 der Figuren 2 bis 5 einen Blendenvorstand A im Bereich von > 0 bis 10 mm, vorzugsweise von 1 bis 6 mm, insbesondere von 2 bis 5 mm, auf. Dieser positive Blendenvorstand A bedeutet, dass die einzelne Blende 1 1 - in Strömungsrichtung S (Pfeil) der mindestens einen Faserstoffsuspension 3 (Pfeil) gesehen - von der oberen Düsenwand 4 der Stoffauflaufdüse heraussteht.

Und die jeweilige Blende der Figuren 2 bis 5 weist ferner eine Blendendicke D im Bereich von 10 bis 40 mm, vorzugsweise im Bereich von 12 bis 25 mm, auf. Zudem kann sie, wie beispielhaft in der Ausführungsform der Figur 2 angedeutet ist, in ihrer Höhenrichtung H (Pfeil) mit einer Mehrzahl von Schlitzen 21 (gestrichelte Darstellung) versehen sein. Die Schlitze 21 können rechteckige und/oder keilförmige und/oder parabelförmige und/oder runde Formen aufweisen.

Die jeweilige von einer Faserstoffsuspension 3 (Pfeil) berührte Hauptfläche 13 der Blende 1 1 der Figuren 2 bis 5 ist in einem senkrechten Abstand C von mindestens 6 mm, vorzugsweise von mindestens 12 mm, von der unteren Düsenwand 5 der Stoffauflaufdüse 8 angeordnet (vgl. Figur 5).

Und in der jeweiligen Stoffauflaufdüse 8 können, wie in der Ausführungsform der Figur 5 lediglich gestrichelt angedeutet ist, mehrere Lamellen 22 angeordnet sein, deren stromabwärtige Lamellenspitzen 23 vorzugsweise im Bereich der Blende 11 liegen. Die Lamellen 22 weisen hierbei bevorzugt eine jeweilige Lamellenlänge 22.L im Bereich von 50 bis 98 %, vorzugsweise im Bereich von 65 bis 95 %, der Länge 8.L der Stoffauflaufdüse 8 auf. Alternativ oder ergänzend kann der Stoffauflauf 1 auch als ein Mehrschichtenstoffauflauf mit wenigstens einem Trennele- ment ausgeführt sein.

Der Stoffauflauf 1 kann in weiterer Ausgestaltung auch mit einer sektionierten Stoffdichteregelung (Verdünnungswasser-Technologie, „ModuleJet"), wie s ie beispielsweise aus der deutschen Patentschrift DE 40 19 593 C2 bekannt ist, versehen sein.

Der in den Figuren 2 bis 5 jeweils zumindest bereichsweise dargestellte und beschriebene Stoffauflauf 1 eignet sich in besonderem Maße zur Verwendung in einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn, aus wenigstens einer Faserstoffsuspension.

Zusammenfassend ist festzuhalten, dass durch die Erfindung ein Stoffauflauf der eingangs genannten Art derart verbessert wird, dass ein Anliegen der mindestens eine Faserstoffsuspension aufweisenden Faserstoffsuspensionsströmung an der Blende bei allen möglichen betrieblichen Bedingungen und Blendenwinkeln fortwährend und prozesssicher gegeben ist.

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Bezugszeichenliste

1 Stoffauflauf

2 Faserstoffbahn

3 Faserstoffsuspension (Pfeil)

4 Obere Düsenwand

5 Untere Düsenwand

6 Seitenwand

7 Innenraum

8 Stoffauflaufdüse

8.L Länge der Stoffauflaufdüse

9 Auslauf

10 Element

11 Blende

12 Stromaufwärtige Auflauffläche

13 Nachgeordnete Hauptfläche

14 Innenfläche

15 Kante

16 Strömungsablösungen (Bereich)

17 Brechungsfläche

18 Konvex gekrümmte Flächenform

18. R Krümmungsradius

19 Konvex gekrümmte Flächenform

19.1 Brechungsnebenfläche

19.2 Brechungsnebenfläche

19.R Krümmungsradius

20 Planare Flächenform

20.1 Brechungsnebenfläche

20.2 Brechungsnebenfläche

20.L Flächenlänge

21 Schlitze - -

22 Lamelle

22.L Lamellenlänge

23 Lamellenspitze

A Blendenvorstand

B Maschinenbreite (Pfeil)

C Senkrechter Abstand

D Blendendicke

H Höhenrichtung (Pfeil)

S Strömungsrichtung (Pfeil)

T Blendeneintauchtiefe ü Überstand

α Winkel ß Winkel

Y Winkel

Claims

Stoffauflauf für eine Maschine zur Herstellung einer FaserstoffbahnPatentansprüche

1. Stoffauflauf (1 ) für eine Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn (2), insbesondere einer Papier-, Karton- oder Tissuebahn, aus wenigstens einer Faserstoffsuspension (3), mit einer eine obere Düsenwand (4) und eine untere Düsenwand (5) sowie zwei Seitenwände (6) aufweisenden, sich zu einem Auslauf (9) verjüngenden und einen von der Faserstoffsuspension (3) während des Betriebs des Stoffauflaufs (1 ) mit einer Strömungsrichtung (S) durchströmten Innenraum (7) aufweisenden Stoffauflaufdüse (8), wobei an der oberen Düsenwand (4) der Stoffauflaufdüse (8) auslaufseitig eine mittels mehrerer Elemente (10) verschiebbare und sich über die Maschinenbreite (B) erstreckende Blende (11 ) angeordnet ist, die einen Blendenvorstand (A) und eine Blendeneintauchtiefe (T) besitzt und die während des Betriebs des

Stoffauflaufs (1 ) wenigstens zwei von einer Faserstoffsuspension (3) berührte Flächen, eine stromaufwärtige Auflauffläche (12) und eine nachge- ordnete Hauptfläche (13), aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Auflauffläche (12) der Blende (11 ) und der Hauptfläche

(13) der Blende ( 1 1 ) wenigstens eine während des Betriebs des Stoffauflaufs (1 ) von einer Faserstoffsuspension (3) berührte Brechungsfläche (17) an der Blende (11 ) vorgesehen ist.

2. Stoffauflauf (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die während des Betriebs des Stoffauflaufs (1 ) von einer Faserstoffsuspension (3) berührte Brechungsfläche (17) der Blende (1 1 ) - in Strömungs- richtung (S) der wenigstens einen Faserstoffsuspension (3) gesehen - eine konvex gekrümmte Flächenform (18) mit einem Krümmungsradius (18.K) im Bereich von 0,1 bis 5 mm, vorzugsweise von 0,5 bis 3 mm, insbesondere von 1 mm, aufweist.

3. Stoffauflauf (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die während des Betriebs des Stoffauflaufs (1 ) von einer Faserstoffsuspension (3) berührte Brechungsfläche (17) der Blende (1 1 ) - in Strömungsrichtung (S) der wenigstens einen Faserstoffsuspension (3) gesehen - eine konvex gekrümmte Flächenform (19) mit einem Krümmungsradius (19.K) im Bereich von > 5 mm aufweist.

4. Stoffauflauf (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die während des Betriebs des Stoffauflaufs (1 ) von einer Faserstoffsuspension (3) berührte Brechungsfläche (17) der Blende (1 1 ) - in Strömungs- richtung (S) der wenigstens einen Faserstoffsuspension (3) gesehen - eine planare Flächenform (20) mit einer Flächenlänge (20.L) im Bereich von 0,2 bis 2 mm, vorzugsweise von 0,5 bis 1 ,5 mm, insbesondere von 1 mm, und vorzugsweise Winkel (γ) halbierender Flächenanordnung aufweist.

5. Stoffauflauf (1 ) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der während des Betriebs des Stoffauflaufs (1 ) von einer Faserstoffsuspension (3) berührten Brechungsfläche (17) der Blende (11 ) sowohl einlauf- seitig als auch auslaufseitig jeweils eine weitere Brechungsnebenfläche (19.1 , 19.2; 20.2, 20.2) vorgeordnet bzw. nachgeordnet ist.

6. Stoffauflauf (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die während des Betriebs des Stoffauflaufs (1 ) von einer Faserstoffsuspension (3) berührte Hauptfläche (13) der Blende (11 ) parallel zu der Innen- fläche (14) der oberen Düsenwand (4) der Stoffauflaufdüse (8) ausgerichtet ist.

7. Stoffauflauf (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die während des Betriebs des Stoffauflaufs (1 ) von einer Faserstoffsuspension (3) berührte Hauptfläche (13) der Blende (11 ) unter einem divergenten Winkel (ß) von bis zu 1 5° , vorzugsweise von bis zu 1 0° , insbesondere von bis zu 5°, zu der Innenfläche (14) der oberen Düsenwand (4) der Stoffauflaufdüse (8) ausgerichtet ist.

8. Stoffauflauf (1 ) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflauffläche (12) der Blende (11 ) und die Innenfläche (14) der oberen Düsenwand (4) der Stoffauflaufdüse (8) einen Winkel (α) im Bereich von < 150°, vorzugsweise von < 135°, insbesondere von < 120°, einschließen.

9. Stoffauflauf (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Blende (1 1 ) einen Blendenvorstand (A) im Bereich von > 0 bis 10 mm, vorzugsweise von 1 bis 6 mm, insbesondere von 2 bis 5 mm, aufweist.

10. Stoffauflauf (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Blende (1 1 ) eine Blendendicke (D) im Bereich von 10 bis 40 mm, vorzugsweise im Bereich von 12 bis 25 mm, aufweist.

11. Stoffauflauf (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die untere Düsenwand (5) der Stoffauflaufdüse (8) - in Strömungsrich- tung (S) der wenigstens einen Faserstoffsuspension (3) gesehen - einen

Überstand (L)) im Bereich von 6 bis 30 mm, vorzugsweise im Bereich von 12 bis 25 mm, gegenüber der Blende (11 ) aufweist.

12. Stoffauflauf (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die während des Betriebs des Stoffauflaufs (1 ) von einer Faserstoffsuspension (3) berührte Hauptfläche (13) der Blende (11 ) in einem senkrechten Abstand (C) von mindestens 6 mm, vorzugsweise von mindestens 12 mm, von der unteren Düsenwand (5) der Stoffauflaufdüse (8) angeordnet ist.

13. Stoffauflauf (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Stoffauflaufdüse (8) mehrere Lamellen (22) angeordnet sind, deren stromabwärtige Lamellenspitzen (23) vorzugsweise im Bereich der Blende (11 ) liegen.

14. Stoffauflauf (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er als ein Mehrschichtenstoffauflauf mit wenigstens einem Trennele- ment ausgeführt ist.

15. Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn (2), insbesondere einer Papier-, Karton- oder Tissuebahn, mit wenigstens einem Stoffauflauf (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 14.