DE10050109A1 - Preparation of a fiber suspension, as paper/cardboard pulp, has a mixing pipe for the main mixed suspension flow with an elbow where an additional suspension is injected with a bulking agent - Google Patents

Preparation of a fiber suspension, as paper/cardboard pulp, has a mixing pipe for the main mixed suspension flow with an elbow where an additional suspension is injected with a bulking agent

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DE10050109A1 DE2000150109 DE10050109A DE10050109A1 DE 10050109 A1 DE10050109 A1 DE 10050109A1 DE 2000150109 DE2000150109 DE 2000150109 DE 10050109 A DE10050109 A DE 10050109A DE 10050109 A1 DE10050109 A1 DE 10050109A1
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Abstract

To form a ready fiber suspension (2), as pulp for the production of paper and cardboard, a number of suspensions of different qualities are mixed together and also with at least one additional suspension (8) containing a bulking agent (7). The main mixed suspension (6) is fed in a main flow direction (H) in a mixing pipe (22.1) which is preferably angled, and fitted with a jet. The additional suspension with the bulking agent is injected into the mixing pipe. The flow speed in the mixing pipe is \-0.2 m/sec. and preferably \-0.45 m/sec.. The flow speed of the injected suspension and the flow speed of the mixed suspension at the jet are in a ratio of 3-15, with a closed hydraulic system at the mixing zone. The method to form a fiber suspension for paper/cardboard pulp, injects the additional suspension with the bulking agent through a jet at and/or shortly after the elbow of the mixing pipe, in or against the direction of the main flow direction and concentric into the main suspension. The flow speed of the main suspension is held at a constant level in the mixing pipe, and increases only at the end zone. The relative volumes of the main and additional suspensions are controlled by measurements of the concentration of the final pulp suspension (2), after the mixing pipe, with at least one sensor (27). The additional suspension is fed by a pump (28), with a rotary speed control, or a valve (29) with a flow control. The final suspension has a bulking agent content of 1-80% and preferably 20-60%, and a bulking agent concentration of 0.5-40.0% and preferably 2-25%. The final suspension is sorted and/or sieved between the mixing pipe and the stock inlet (1). An Independent claim is included for a fiber suspension mixing assembly (22), with a mixing pipe and an elbow to change the flow direction into a delivery plane (E). The rotary axis (A) of the following pump (32) is at right angles to the suspension delivery plane. Preferred Features: The clear width of the jet injection point and the clear width of the mixing pipe at the injection zone are structured to give a speed ratio of 3-15 between the injected suspension and the main suspension flow. The mixing pipe is sealed against the ambient environment, except for the suspension inflow and outflow openings.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung einer fertigen Faserstoffsus­ pension zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine Mischvorrichtung zur Erzeugung einer fertigen Faserstoffsuspension zur Herstellung einer Faser­ stoffbahn, insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 13.The invention relates to a method for producing a finished fiber stock pension for the production of a fibrous web, in particular a paper or Cardboard web, according to the preamble of claim 1 and a mixing device for producing a finished fiber suspension for producing a fiber fabric web, in particular a paper or cardboard web, according to the preamble of claim 13.

Bei den bislang zum Einsatz gelangten Verfahren zur Erzeugung einer fertigen Faserstoffsuspension zur Herstellung einer Faserstoffbahn erfolgte die min­ destens eine Zugabe von mindestens einem Füllstoff, nachfolgend allgemein Füll­ stoff genannt, in der Stoffzentrale vor der Maschinenbütte oder in der Misch- oder Maschinenbütte oder in den Saugstutzen der Pumpe zur 1. Cleaner-Stufe.In the previously used methods for producing a finished one Fibrous suspension for the production of a fibrous web took place the min at least an addition of at least one filler, hereinafter generally filler called fabric, in the fabric center in front of the machine chest or in the mixing or Machine chest or in the suction port of the pump to the 1st cleaner stage.

Füllstoffe sind Zusatzstoffe für die Papier- oder Kartonherstellung. Sie füllen die Lücken zwischen den Papier- oder Kartonfasern aus, verbessern die Opazität (machen das Papier oder den Karton undurchsichtiger), die Bedruckbarkeit und auch die Glätte eines Papiers oder eines Kartons. Die Füllstoffe werden meist in Wasser geschwemmt. Füllstoffe sind in der Regel Mineralstoffe, wie Kaolin oder Kalziumkarbonat, Oxide, Silikate, Sulfate, Sulfide oder Infusorienerden.Fillers are additives for paper or board production. You fill the Gaps between the paper or cardboard fibers improve the opacity (make the paper or cardboard more opaque), the printability and also the smoothness of paper or cardboard. The fillers are mostly in Water washed up. Fillers are usually minerals, such as kaolin or Calcium carbonate, oxides, silicates, sulfates, sulfides or infusory earths.

Nachteilhaft an diesen bekannten Zugabeorten ist, dass der zugegebene Füllstoff Probleme in der 1. Cleaner-Stufe, deren Aufgabe primär die Beseitigung von Schwerschmutzteilen aus der Faserstoffsuspension ist, bereitet. Derzeit wird in der 1. Cleaner-Stufe sowohl ein Großteil des zugegebenen Füllstoffs als auch Streichgries mit dem Resultat ausgeschieden, dass erstens eine die Papier- oder Kartonherstellung unterbrechende Verstopfung der 1. Cleaner-Stufe begünstigt wird und zweitens ein Verlust an zugegebenem Füllstoff eintritt, der den Wasser­ haushalt einer Papier- oder Kartonmaschine belastet und zudem noch vermeid­ bare Kosten verursacht. Der ausgeschiedene Füllstoff belastet überdies noch die Funktion des Scheibenfilters, dem er im Kreislauf nachfolgend zugeführt wird. Weiterhin besitzen diese bekannten Zugabeorte den Nachteil, dass im Falle einer Füllstoff-Regelung relativ große Totzeiten zwischen der Messung des Füllstoffge­ halts im Papier oder im Karton und der Zudosierung des Füllstoffs auftreten.A disadvantage of these known addition sites is that the filler added Problems in the 1st cleaner stage, the primary task of which is the elimination of Heavy dirt parts from the fiber suspension is prepared. Currently in  the 1st cleaner stage both a large part of the added filler as well Streichgries eliminated with the result that firstly a paper or Blockage of the first cleaner stage, which interrupts the cartonboard production, is favored and secondly, there is a loss of added filler, which is the water household of a paper or board machine and also avoid bare costs. The excreted filler also affects the Function of the disc filter, to which it is subsequently fed in the circuit. Furthermore, these known addition sites have the disadvantage that in the case of a Filler regulation relatively long dead times between the measurement of the Füllstoffge in the paper or in the box and the addition of the filler.

Es ist also Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung der ein­ gangs genannten Art derart zu verbessern, dass die Zugabe von Füllstoff in den Wasserkreislauf einer Papier- oder Kartonmaschine weniger Probleme bereitet als bei den bislang bekannten Zugabeorten und sie zudem noch ohne größere Tot­ zeiten regelbar ist.It is therefore an object of the invention, a method and an apparatus of the gangs mentioned to improve such that the addition of filler in the Water cycle of a paper or board machine causes fewer problems than with the previously known addition locations and they also without major dead times is adjustable.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungs­ gemäß dadurch gelöst, dass die aus einer Vielzahl von Suspensionen bestehende Hauptsuspension in einem mit einer Düse versehenen und gegebenenfalls abge­ winkelten Mischrohr mit einer Hauptströmungsrichtung geführt wird, und dass die mit Füllstoff versehene Nebensuspension in das Mischrohr eingedüst wird, wobei die Strömungsgeschwindigkeit im Mischrohr größer 0,2 m/s, vorzugsweise 0,45 m/s, ist, wobei die Strömungsgeschwindigkeiten der eingedüsten Nebensuspen­ sion in der Düse vD und der Hauptsuspension der Umgebung um die Düse vU ein Verhältnis von vD/vU zwischen 3 und 15 bilden, und wobei im Bereich der Mi­ schung ein hydraulisch geschlossenes System vorliegt.This object is achieved according to the invention in a method of the type mentioned in that the main suspension consisting of a plurality of suspensions is guided in a mixing tube provided with a nozzle and optionally angled with a main flow direction, and in that the auxiliary suspension provided with filler is fed into the Mixing tube is injected, the flow velocity in the mixing tube being greater than 0.2 m / s, preferably 0.45 m / s, the flow velocities of the injected secondary suspension in the nozzle v D and the main suspension of the environment around the nozzle v U Form ratio of v D / v U between 3 and 15, and in the area of the mixture there is a hydraulically closed system.

Da die Hauptsuspension sowohl die 1. Cleaner-Stufe als auch den Entlüftungsbe­ hälter bereits passiert hat, können in der 1. Cleaner-Stufe keine Probleme wie beispielsweise teilweise oder überwiegende Ausscheidung des Füllstoffs mehr auftreten. Durch das hydraulisch geschlossene System, dass heisst es gibt keine Oberfläche der Faserstoffsuspension zur Umgebung, und die Geschwindigkeiten samt Verhältnis wird die Durchmischung der einzelnen Suspensionen begünstigt. Überdies wird durch die Anordnung des Mischrohrs nahe am Stoffauflauf der Pa­ pier- oder Kartonmaschine im Falle einer Füllstoff-Regelung die Totzeit zwischen der Messung des Füllstoffgehalts im Papier oder im Karton und der Zudosierung des Füllstoffs reduziert.Since the main suspension has both the 1st cleaner level and the venting area container has already happened, no problems like in the 1st cleaner stage for example, partial or predominant excretion of the filler occur. Due to the hydraulically closed system, that means there are none  Surface of the pulp suspension to the environment, and the speeds together with the ratio, the mixing of the individual suspensions is promoted. In addition, the arrangement of the mixing tube close to the headbox of the Pa pier or board machine in the case of a filler control the dead time between the measurement of the filler content in the paper or in the box and the metering of the filler reduced.

Unter strömungstechnischen Aspekten und dem Wirkungsgrad der Durchmi­ schung ist es vorteilhaft, wenn die Nebensuspension im Bereich und/oder kurz nach dem Bereich der Abwinklung (Krümmer) des Mischrohrs eingedüst wird. Die Nebensuspension kann sowohl in Hauptströmungsrichtung oder entgegen der Hauptströmungsrichtung der Hauptsuspension eingedüst werden.From a fluidic perspective and the efficiency of the diameters It is advantageous if the secondary suspension is in the range and / or brief according to the area of the bend (elbow) of the mixing pipe. The Auxiliary suspension can be either in the main flow direction or against it Main flow direction of the main suspension are injected.

Die Eindüsung der Nebensuspension erfolgt unter dem Kriterium einer guten, ausgeglichenen Vermischung der Suspensionen bevorzugterweise konzentrisch in die Hauptsuspension.The injection of the secondary suspension takes place under the criterion of a good, balanced mixing of the suspensions, preferably concentrically into the main suspension.

Auch wirkt sich positiv auf die Qualität der Vermischung der Suspensionen aus, wenn die Strömungsgeschwindigkeit der Hauptsuspension im Mischrohr im we­ sentlichen konstant gehalten wird und nur im Endbereich des Mischrohrs zu­ nimmt.Also has a positive effect on the quality of the mixing of the suspensions, if the flow rate of the main suspension in the mixing tube in the we is kept substantially constant and only in the end region of the mixing tube takes.

Unter technologischen und verfahrenstechnischen Aspekten wird das relative Mengenverhältnis zwischen der Hauptsuspension und der Nebensuspension ge­ regelt, da nur hiermit ein prozesssicherer und kostenoptimaler Erzeugungspro­ zess der fertigen Faserstoffsuspension zur Herstellung einer Faserstoffbahn er­ reicht und auch gewährleistet werden kann.From a technological and procedural point of view, the relative Quantity ratio between the main suspension and the secondary suspension ge regulates, since only with this a process-reliable and cost-optimal generation pro zess of the finished fiber suspension for the production of a fiber web he is enough and can also be guaranteed.

Unter regelungstechnischen Kriterien findet die Messung des Mengenverhältnis­ ses über eine Konzentrationsmessung der fertigen Faserstoffsuspension nach dem Mischrohr mittels mindestens eines Sensors stattfindet, da dies eine sichere Regelungsart in einem sicheren Messbereich darstellt. Idealerweise wird die zu­ geführte Menge an Nebensuspension mittels einer drehzahlgeregelten Pumpe oder eines durchflussgeregelten Ventils geregelt, da diese beiden Vorrichtungen zum bekannten Stand der Technik zählen und als solche sich auch bewährt ha­ ben.The measurement of the quantity ratio takes place under control-technical criteria ses after a concentration measurement of the finished fiber suspension the mixing tube takes place by means of at least one sensor, since this is a safe one  Type of control in a safe measuring range. Ideally, it will be too guided amount of secondary suspension using a speed-controlled pump or a flow-controlled valve, since these two devices belong to the known prior art and as such has also proven itself ben.

Die fertige Faserstoffsuspension weist unter qualitativen Gesichtspunkten der her­ zustellenden Faserstoffbahn einen Füllstoffanteil zwischen 1% und 80%, vor­ zugsweise zwischen 20% und 60%, und eine Füllstoffkonzentration zwischen 0,5% und 40%, vorzugsweise zwischen 2% und 25%, auf.The finished fibrous suspension has a qualitative point of view fibrous web to be delivered a filler content between 1% and 80% preferably between 20% and 60%, and a filler concentration between 0.5% and 40%, preferably between 2% and 25%.

Zur Vermeidung von unerwünschten Faserwischen oder sonstigen unerwünschten Partikeln in der fertigen Faserstoffsuspension kann zwischen dem Mischrohr und dem Stoffauflauf eine Sortierung und/oder Sichtung stattfinden.To avoid unwanted fiber wiping or other undesirable Particles in the finished fiber suspension can be between the mixing tube and sorting and / or screening take place in the headbox.

Diese Aufgabe wird bei einer Mischvorrichtung der eingangs genannten Art erfin­ dungsgemäß dadurch gelöst, dass die Mischvorrichtung als Mischrohr ausgebildet ist und mit dem Krümmer eine Ebene aufspannt, wobei die Laufradachse der nachgeschalteten Pumpe senkrecht zu dieser Ebene steht.This object is invented in a mixing device of the type mentioned solved according to the invention in that the mixing device is designed as a mixing tube is and spanned a plane with the manifold, the impeller axis of the downstream pump is perpendicular to this level.

Die geometrische Ausbildung der Mischvorrichtung stellt eine strömungstechnisch optimale Form dar, wobei die Durchmischung der Suspensionen durch den Krümmer positiv unterstützt wird. Durch die Anordnung der genannten Ebene zur nachgeschalteten Pumpe, beispielsweise der Pumpe des Vertikalsichters 1. Stufe, wird eine gleichmäßige Anströmung, insbesondere bei doppelflutigen Pumpen, gewährleistet.The geometric design of the mixing device represents a fluidic optimal form, the mixing of the suspensions by the Krümmer is positively supported. By arranging the above-mentioned level downstream pump, for example the pump of the vertical classifier 1st stage, an even flow, especially with double-flow pumps, guaranteed.

Hinsichtlich den weiteren Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Mischvorrich­ tung wird auf die entsprechenden Unteransprüche und die Figurenbeschreibung verwiesen. With regard to the further configurations of the mixing device according to the invention tion is based on the corresponding subclaims and the description of the figures directed.  

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und nachstehend noch zu er­ läuternden Merkmale der Erfindung nicht nur in der jeweils angegebenen Kombi­ nation, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.It is understood that the above and below still apply purifying features of the invention not only in the specified combination nation, but can also be used in other combinations or alone are without departing from the scope of the invention.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteran­ sprüchen und der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung.Further features and advantages of the invention result from the Unteran say and the following description of preferred embodiments with reference to the drawing.

Es zeigenShow it

Fig. 1 eine schematische Ausschnittsdarstellung eines Konstantteils einer Papier- oder Kartonmaschine mit erfindungsgemäßer Mischvor­ richtung; und Figure 1 is a schematic sectional view of a constant part of a paper or board machine with Mischvor direction according to the invention. and

Fig. 2 eine erfindungsgemäße Mischvorrichtung. Fig. 2 shows a mixing device according to the invention.

Die Fig. 1 zeigt einen schematischen Ausschnitt eines Konstantteils einer Pa­ pier- oder Kartonmaschine und den Beginn des Nassteils, bestehend aus Stoff­ auflauf, Former (Gapformer, Langsieb oder Hybridformer) und Presse. Fig. 1 shows a schematic section of a constant part of a paper or board machine and the beginning of the wet part, consisting of headbox, former (gap former, Fourdrinier or hybrid former) and press.

Dem Stoffauflauf 1 wird fertige Faserstoffsuspension 2 über eine Leitung 3 zuge­ führt, im Stoffauflauf 1 in bekannter Weise maschinenbreit verteilt und auf ein Sieb 4 (Langsieb) aufgebracht. In weiterer Ausgestaltung ist jedoch auch die Einbrin­ gung der fertigen Faserstoffsuspension zwischen zwei Siebe (Doppelsiebformer, Gapformer) durch den Stoffauflauf möglich.The headbox 1 finished fiber suspension 2 is fed via a line 3 , machine-wide in the headbox 1 in a known manner and applied to a sieve 4 (Fourdrinier sieve). In a further embodiment, however, the introduction of the finished fiber suspension between two screens (twin wire former, gap former) is possible through the headbox.

Die fertige Faserstoffsuspension 2 wird im Konstantteil aus einer aus einer Viel­ zahl von Suspensionen 5 mit gegebenenfalls unterschiedlicher Beschaffenheit und/oder Zusammensetzung bestehenden Hauptsuspension 6 und einer mit min­ destens einem Füllstoff 7 versehenen Nebensuspension 8 erzeugt.The finished fibrous stock suspension 2 is produced in the constant part from a main suspension 6 consisting of a large number of suspensions 5 with possibly different properties and / or composition and a secondary suspension 8 provided with at least one filler 7 .

Die Hauptsuspension 6 wird in einem Mischrohr 9 erzeugt. Ein solches Mischrohr 9 ist aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 198 59 770 A1 (PK 10743 DEK) der Anmelderin bekannt. Der Inhalt dieser Offenlegungsschrift wird hiermit voll­ umfänglich, ohne dass hierauf weiter Bezug genommen wird, in den Offen­ barungsgehalt dieser Anmeldung mit aufgenommen. Die Hauptsuspension 6 wird primär aus Siebwasser-I 10, zugeführt über die Leitung 11, aus mehreren Zu- läufen/Rückläufen 12.1 bis 12.4, zugeführt über die Leitung 13.1 bis 13.4, und Frischstoff 14, zugeführt über die Leitung 15, erzeugt. Die erzeugte Hauptsuspen­ sion 6 wird danach mittels einer Leitung 16 und einer darin angebrachten Pumpe (1. Cleaner-Pumpe) 17 in eine 1. Cleaner-Stufe 18 gefördert. Der Gutstoff (Maupt­ suspension 6) dieser 1. Cleaner-Stufe wird über eine Leitung 19 zum Entlüftungs­ behälter 20 geführt. Ein Entlüftungsbehälter ist beispielsweise aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 32 19 740 A1 oder der US-Patentschrift US 5,868,905 (PK10542 US) der Anmelderin bekannt. Auch der Inhalt dieser beiden Schriften wird hiermit vollumfänglich, ohne dass hierauf weiter Bezug genommen wird, in den Offenbarungsgehalt dieser Anmeldung mit aufgenommen. Der Entlüftungs­ behälter 20 ist an eine Unterdruckleitung 21 zur Entgasung der Hauptsuspension 6 angeschlossen. Vom Entlüftungsbehälter 20 gelangt die Hauptsuspension 6 über eine Leitung 19.1 in die erfindungsgemäße Mischvorrichtung 22.The main suspension 6 is generated in a mixing tube 9 . Such a mixing tube 9 is known from the applicant's German patent application DE 198 59 770 A1 (PK 10743 DEK). The content of this published specification is hereby incorporated in full in the disclosure content of this application, without being referred to further. The main suspension 6 is produced primarily from white water I 10 , supplied via line 11 , from a plurality of inlets / returns 12.1 to 12.4 , supplied via line 13.1 to 13.4 , and fresh substance 14 , supplied via line 15 . The generated main suspension 6 is then conveyed into a 1st cleaner stage 18 by means of a line 16 and a pump (1st cleaner pump) 17 mounted therein. The accepted substance (main suspension 6 ) of this 1st cleaner stage is guided via a line 19 to the venting container 20 . A venting container is known for example from the German patent application DE 32 19 740 A1 or the US patent US 5,868,905 (PK10542 US) from the applicant. The content of these two writings is hereby also included in full in the disclosure content of this application, without further reference being made to this. The vent container 20 is connected to a vacuum line 21 for degassing the main suspension 6 . From the deaeration tank 20, the main suspension 6 passes via a line 19.1 in the inventive mixing device 22nd

Die erfindungsgemäße Mischvorrichtung 22 ist rohrförmig als Mischrohr 22.1 aus­ gebildet und dient zur Erzeugung einer fertigen Faserstoffsuspension 2 zur Her­ stellung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn, durch Mischen einer aus einer Vielzahl von Suspensionen 5 mit gegebenenfalls unter­ schiedlicher Beschaffenheit und/oder Zusammensetzung bestehenden Hauptsus­ pension 6 mit einer mit mindestens einem Füllstoff 7 versehenen Nebensuspen­ sion 8 im Konstantteil einer Papier- oder Kartonmaschine.The mixing device 22 according to the invention is formed from a tubular shape as a mixing tube 22.1 and is used to produce a finished fibrous suspension 2 for the manufacture of a fibrous web, in particular a paper or cardboard web, by mixing one of a plurality of suspensions 5 , which may have different properties and / or compositions existing Hauptsus board 6 with a provided with at least one filler 7 Nebensuspen sion 8 in the constant part of a paper or board machine.

Die mit Füllstoff 7 versehene Nebensuspension 8 wird aus einem Füllstoffbehälter 23 über eine Leitung 24 in das Mischrohr 22.1 derart eingedüst, dass die Strö­ mungsgeschwindigkeit vS im Mischrohr 22.1 größer 0,2 m/s, vorzugsweise 0,45 m/s, ist und dass die Strömungsgeschwindigkeiten der eingedüsten Nebensus­ pension 8 in der Düse vD und der Hauptsuspension 6 der Umgebung um die Düse vU ein Verhältnis von vD/vU zwischen 3 und 15 bilden. Im Bereich der Mischung der Suspensionen 6, 8 liegt ein hydraulisch geschlossenes System vor. The auxiliary suspension 8 provided with filler 7 is injected from a filler container 23 into the mixing tube 22.1 via a line 24 such that the flow velocity v S in the mixing tube 22.1 is greater than 0.2 m / s, preferably 0.45 m / s, and that the flow velocities of the injected secondary census 8 in the nozzle v D and the main suspension 6 in the environment around the nozzle v U form a ratio of v D / v U between 3 and 15. In the area of the mixture of suspensions 6 , 8 there is a hydraulically closed system.

Die Eindüsung der Nebensuspension 8 kann, wie in Fig. 1 dargestellt, in Haupt­ strömungsrichtung H (Pfeil) der Hauptsuspension 6 oder entgegen der Haupt­ strömungsrichtung H (Pfeil) derselben erfolgen.The injection of the secondary suspension 8 can, as shown in Fig. 1, in the main flow direction H (arrow) of the main suspension 6 or against the main flow direction H (arrow) of the same.

Das relative Mengenverhältnis zwischen der Hauptsuspension 6 und der Neben­ suspension 8 wird in bevorzugterweise mittels einer Regeleinheit 25 eines Regel­ kreises geregelt, die ihren Sollwert S über eine Leitung 26.1 von einem überge­ ordneten Qualitätsleitsystem (QCS) 26 erhält. Die Messung des Mengenverhält­ nisses über eine Konzentrationsmessung der fertigen Faserstoffsuspension 2 fin­ det vorteilhafterweise nach dem Mischrohr 22.1 mittels mindestens eines Sensors 27 samt Leitung 27.1 statt. Ein derartiger Sensor 27 ist aus der europäischen Pa­ tentanmeldung EP 0829 572 A1 (PP10362 EP) der Anmelderin bekannt. Der In­ halt dieser Offenlegungsschrift wird hiermit vollumfänglich, ohne dass hierauf weiter Bezug genommen wird, in den Offenbarungsgehalt dieser Anmeldung mit aufgenommen.The relative quantitative ratio between the main suspension 6 and the secondary suspension 8 is preferably controlled by means of a control unit 25 of a control circuit, which receives its setpoint S via a line 26.1 from a higher-level quality control system (QCS) 26 . The measurement of the quantitative ratio via a concentration measurement of the finished fiber suspension 2 takes place advantageously after the mixing tube 22.1 by means of at least one sensor 27 together with line 27.1 . Such a sensor 27 is known from the European patent application EP 0829 572 A1 (PP10362 EP) of the applicant. The content of this published specification is hereby incorporated in full in the disclosure content of this application, without further reference being made to it.

Die zugeführte Menge an Nebensuspension 8 wird entweder mittels einer dreh­ zahlgeregelten Pumpe 28 und Leitung 28.1 oder mittels eines durchflussgeregel­ ten Ventils 29 und Leitung 29.1 geregelt, wobei beide Bauteile in der die Neben­ suspension 8 führenden Leitung 24 angeordnet sind. Zusätzlich kann in der Lei­ tung 24 ein Durchflussmesser 30 angebracht sein, der seine Messsignale über eine Leitung 30.1 an die Regeleinheit 25 weitergibt.The amount of secondary suspension 8 supplied is regulated either by means of a speed-controlled pump 28 and line 28.1 or by means of a flow-controlled valve 29 and line 29.1 , both components being arranged in the line 24 carrying the secondary suspension 8 . In addition, a flow meter 30 can be attached in the line 24 , which forwards its measurement signals via a line 30.1 to the control unit 25 .

Durch diesen Regelkreis wird gewährleistet, dass die fertige Faserstoffsuspension erfindungsgemäß einen Füllstoffanteil zwischen 1% und 80%, vorzugsweise zwi­ schen 20% und 60%, und eine Füllstoffkonzentration zwischen 0,5% und 40%, vorzugsweise zwischen 2% und 25%, aufweist. Überdies wird durch diese Anord­ nung des Regelkreises (Sensor und Aktoren) der erfindungsgemäße Vorteil einer kleineren Totzeit im Bereich der Füllstoff-Regelung im Konstantteil einer Papier- oder Kartonmaschine erzielt.This control loop ensures that the finished fiber suspension according to the invention a filler content between 1% and 80%, preferably between 20% and 60%, and a filler concentration between 0.5% and 40%, preferably between 2% and 25%. Moreover, this arrangement tion of the control loop (sensor and actuators) the advantage of the invention shorter dead time in the area of filler control in the constant part of a paper or cardboard machine.

Die fertige Faserstoffsuspension 2 wird nach dem Mischrohr 22.1 mittels einer Leitung 31, in welcher auch der Sensor 27 positioniert ist, und einer Pumpe 32 (Stoffauflauf-Pumpe) einem Vertikalsichter 1. Stufe 33, zugeführt. Anstelle des Vertikalsichters 33 kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung auch ein nicht dargestellter Sortierer seine Verwendung finden.The finished fibrous suspension 2 is fed to the mixing pipe 22.1 by means of a line 31 , in which the sensor 27 is also positioned, and a pump 32 (headbox pump), a vertical classifier 1 . Stage 33 fed. Instead of the vertical classifier 33 , a sorter (not shown) can also be used in a further embodiment of the invention.

Wie bereits oben beschrieben, wird anschließend die fertige Faserstoffsuspension 2 über eine Leitung 3 dem Stoffauflauf zugeführt.As already described above, the finished fibrous stock suspension 2 is then fed to the headbox via a line 3 .

Der Vollständigkeit halber sei darauf hingewiesen, dass die übrigen Produkte, bei­ spielsweise Spukstoffe und dergleichen, der im Konstantteil eingesetzten Vor­ richtungen hinsichtlich ihrer Verwendung, Weiterführung und dergleichen nicht näher beschrieben werden, da diese Informationen nicht erfindungswesentlich und dem Fachmann wohl bekannt sind.For the sake of completeness, it should be noted that the other products, at for example, spooky substances and the like, the front used in the constant part directions regarding their use, continuation and the like not are described in more detail since this information is not essential to the invention and are well known to those skilled in the art.

Die Fig. 2 zeigt in vereinfachter Darstellung die erfindungsgemäße, als Mischrohr 22.1 ausgebildete Mischvorrichtung 22. Fig. 2 shows a simplified representation of the mixing device 22 according to the invention, designed as a mixing tube 22.1.

Das Mischrohr 22.1 weist einem Einlauf 34 für die Hauptsuspension 6 (Pfeil), eine Eindüsung 35 für die Nebensuspension 8 (Pfeif) und einen nach einem Krümmer 36 angeordneten Auslauf 37 für die fertige Faserstoffsuspension 2 (Pfeil) auf. Erfindungsgemäß spannt das Mischrohr 22.1 mit dem Krümmer 36 eine Ebene E auf, wobei die Laufradachse A der nachgeschalteten Pumpe 32 senkrecht zu die­ ser Ebene E steht (siehe Fig. 1).The mixing tube 22.1 has an inlet 34 for the main suspension 6 (arrow), an injection 35 for the secondary suspension 8 (whistle) and an outlet 37 arranged after a bend 36 for the finished fibrous suspension 2 (arrow). According to the invention, the mixing tube 22.1 with the elbow 36 spans a plane E, the impeller axis A of the downstream pump 32 being perpendicular to the plane E (see FIG. 1).

Weiterhin ist die lichte Weite der Eindüsungsstelle 35.1 und die lichte Weite des Mischrohrs 22.1 im Bereich der Eindüsung 35 derart ausgelegt ist, dass die Strö­ mungsgeschwindigkeiten der eingedüsten Nebensuspension 8 in der Düse vD und der Hauptsuspension 6 der Umgebung um die Düse vU ein Verhältnis von vD/vU zwischen 3 und 15 bilden.Furthermore, the inside width of the injection point 35.1 and the inside width of the mixing tube 22.1 in the area of the injection 35 is designed such that the flow velocities of the injected secondary suspension 8 in the nozzle v D and the main suspension 6 in the environment around the nozzle v U are a ratio of v D / v U form between 3 and 15.

Das Mischrohr 22.1 ist überdies gegenüber ihrer Umgebung mit Ausnahme der Ein- und Auslassöffnungen 34, 35, 37 für die Suspensionen 2, 6, 8 geschlossen ausgeführt ist.The mixing tube 22.1 is also made closed to its surroundings with the exception of the inlet and outlet openings 34 , 35 , 37 for the suspensions 2 , 6 , 8 .

Weiterhin ist erkennbar, dass die Nebensuspension 8 im Bereich und/oder kurz nach dem Bereich der Abwinklung (Krümmer 36) des Mischrohrs 22.1 eingedüst wird und dass die Eindüsung der Nebensuspension 8 konzentrisch in die Haupt­ suspension 6 erfolgt. It can also be seen that the secondary suspension 8 is injected in the region and / or shortly after the region of the bend (bend 36 ) of the mixing tube 22.1 and that the secondary suspension 8 is injected concentrically into the main suspension 6 .

Zusammenfassend ist festzuhalten, dass durch die Erfindung ein Verfahren und eine Mischvorrichtung der eingangs genannten Art geschaffen werden, dass die Zugabe von Füllstoff in den Wasserkreislauf einer Papier- oder Kartonmaschine weniger Probleme bereitet als bei den bislang bekannten Zugabeorten und sie zudem noch ohne größere Totzeiten regelbar ist. In summary, it should be noted that a method and a mixing device of the type mentioned are created that the Adding filler to the water cycle of a paper or board machine causes fewer problems than with the previously known addition locations and them is also controllable without major dead times.  

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11

Stoffauflauf
headbox

22

Fertige Faserstoffsuspension
Finished fiber suspension

33

, .

1111

, .

13.1-13.413.1-13.4

, .

1515

, .

1616

, .

1919

, .

19.119.1

Leitung
management

44

Sieb
scree

55

Suspension
suspension

66

Hauptsuspension
main suspension

77

Füllstoff
filler

88th

Nebensuspension
In addition to suspension

99

Mischrohr
mixing tube

1010

Siebwasser-I
White water I

12.1-12.412.1-12.4

Zulauf/Rücklauf
Feed / rewind

1414

Frischstoff
fresh material

1717

Pumpe (1. Cleaner-Pumpe)
Pump (1st cleaner pump)

1818

1. Cleaner-Stufe
1. Cleaner level

2020

Entlüftungsbehälter
bleed tank

2121

Unterdruckleitung
Vacuum line

2222

Mischvorrichtung
mixing device

2323

Füllstoffbehälter
Füllstoffbehälter

22.122.1

Mischrohr
mixing tube

2525

Regeleinheit
control unit

2626

Qualitätsleitsystem (QCS)
Quality control system (QCS)

2727

Sensor
sensor

2828

Drehzahlgeregelte Pumpe
Speed controlled pump

2929

Durchflussgeregeltes Ventil
Flow-controlled valve

3030

Durchflussmesser
Flowmeter

3232

Pumpe (Stoffauflauf-Pumpe)
Pump (headbox pump)

3434

Einlauf
enema

3333

Vertikalsichter 1. Stufe
Vertical classifier 1st stage

3535

Eindüsung
injection

3636

Krümmer
elbow

3737

Auslauf
outlet

2424

, .

26.126.1

, .

27.127.1

, .

28.128.1

, .

29.129.1

, .

30.130.1

, .

3131

Leitung
A Laufradachse
E Ebene
H Hauptströmungsrichtung
S Sollwert
vD management
A impeller axle
E level
H main flow direction
S setpoint
v D

Strömungsgeschwindigkeit Düse
vS Flow velocity nozzle
v p

Strömungsgeschwindigkeit
vU flow rate
v U

Strömungsgeschwindigkeit Umgebung
Flow velocity environment

Claims (15)

1. Verfahren zur Erzeugung einer fertigen Faserstoffsuspension (2) zur Her­ stellung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn, durch Mischen einer aus einer Vielzahl von Suspensionen (5) mit ge­ gebenenfalls unterschiedlicher Beschaffenheit und/oder Zusammensetzung bestehenden Hauptsuspension (6) mit einer mit mindestens einem Füllstoff (7) versehenen Nebensuspension (8) im Konstantteil einer Papier- oder Kartonmaschine, dadurch gekennzeichnet,
dass die aus einer Vielzahl von Suspensionen (5) bestehende Hauptsuspen­ sion (8) in einem mit einer Düse versehenen und gegebenenfalls abgewin­ kelten Mischrohr (22.1) mit einer Hauptströmungsrichtung (H) geführt wird, und
dass die mit Füllstoff (7) versehene Nebensuspension (8) in das Mischrohr (22.1) eingedüst wird,
wobei die Strömungsgeschwindigkeit (vS) im Mischrohr (22.1) größer 0,2 m/s, vorzugsweise 0,45 m/s, ist, wobei die Strömungsgeschwindigkeiten der eingedüsten Nebensuspension (8) in der Düse (vD) und der Hauptsuspension (6) der Umgebung um die Düse (vU) ein Verhältnis von (vD)/(vU) zwischen 3 und 15 bilden, und
wobei im Bereich der Mischung ein hydraulisch geschlossenes System vor­ liegt. 1. A process for producing a finished fibrous suspension ( 2 ) for the manufacture of a fibrous web, in particular a paper or cardboard web, by mixing a main suspension ( 6 ) consisting of a plurality of suspensions ( 5 ) with a possibly different nature and / or composition an auxiliary suspension ( 8 ) provided with at least one filler ( 7 ) in the constant part of a paper or board machine, characterized in that
that the main suspension ( 8 ) consisting of a plurality of suspensions ( 5 ) is guided in a mixing tube ( 22.1 ) provided with a nozzle and optionally angled and having a main flow direction (H), and
that the secondary suspension ( 8 ) provided with filler ( 7 ) is injected into the mixing tube ( 22.1 ),
the flow velocity (v S ) in the mixing tube ( 22.1 ) being greater than 0.2 m / s, preferably 0.45 m / s, the flow velocities of the injected secondary suspension ( 8 ) in the nozzle (v D ) and the main suspension ( 6 ) the environment around the nozzle (v U ) form a ratio of (v D ) / (v U ) between 3 and 15, and
with a hydraulically closed system in the area of the mixture. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Nebensuspension (8) im Bereich und/oder kurz nach dem Bereich der Abwinklung (Krümmer (36)) des Mischrohrs (22.1) eingedüst wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the secondary suspension ( 8 ) in the area and / or shortly after the area of the bend (elbow ( 36 )) of the mixing tube ( 22.1 ) is injected. 3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nebensuspension (8) in Hauptströmungsrichtung (H) der Haupt­ suspension (6) eingedüst wird.3. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the secondary suspension ( 8 ) in the main flow direction (H) of the main suspension ( 6 ) is injected. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Nebensuspension (8) entgegen der Hauptströmungsrichtung (H) der Hauptsuspension (6) eingedüst wird.4. The method according to any one of claims 1 or 2, characterized in that the secondary suspension ( 8 ) is injected against the main flow direction (H) of the main suspension ( 6 ). 5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Eindüsung der Nebensuspension (8) konzentrisch in die Hauptsus­ pension (6) erfolgt.5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the injection of the secondary suspension ( 8 ) takes place concentrically in the main pension ( 6 ). 6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsgeschwindigkeit (vS) der Hauptsuspension (6) im Misch­ rohr (22.1) im wesentlichen konstant gehalten wird und nur im Endbereich des Mischrohrs (22.1) zunimmt.6. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the flow speed (v S ) of the main suspension ( 6 ) in the mixing tube ( 22.1 ) is kept substantially constant and only increases in the end region of the mixing tube ( 22.1 ). 7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das relative Mengenverhältnis zwischen der Hauptsuspension (6) und der Nebensuspension (8) geregelt wird. 7. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the relative quantitative ratio between the main suspension ( 6 ) and the secondary suspension ( 8 ) is regulated. 8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Messung des Mengenverhältnisses über eine Konzentrations­ messung der fertigen Faserstoffsuspension (2) nach dem Mischrohr (22.1) mittels mindestens eines Sensors (27) stattfindet.8. The method according to claim 7, characterized in that the measurement of the quantity ratio takes place via a concentration measurement of the finished fiber suspension ( 2 ) after the mixing tube ( 22.1 ) by means of at least one sensor ( 27 ). 9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die zugeführte Menge an Nebensuspension (8) mittels einer drehzahl­ geregelten Pumpe (28) oder eines durchflussgeregelten Ventils (29) geregelt wird.9. The method according to claim 8, characterized in that the amount of secondary suspension ( 8 ) supplied is regulated by means of a speed-controlled pump ( 28 ) or a flow-controlled valve ( 29 ). 10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die fertige Faserstoffsuspension (2) einen Füllstoffanteil zwischen 1% und 80%, vorzugsweise zwischen 20% und 60%, aufweist.10. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the finished fiber suspension ( 2 ) has a filler content between 1% and 80%, preferably between 20% and 60%. 11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die fertige Faserstoffsuspension (2) eine Füllstoffkonzentration zwischen 0,5% und 40%, vorzugsweise zwischen 2% und 25%, aufweist.11. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the finished fiber suspension ( 2 ) has a filler concentration between 0.5% and 40%, preferably between 2% and 25%. 12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Mischrohr (22.1) und dem Stoffauflauf (1) eine Sor­ tierung und/oder Sichtung der fertigen Faserstoffsuspension (2) stattfindet.12. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that between the mixing tube ( 22.1 ) and the headbox ( 1 ) sorting and / or sifting of the finished fiber suspension ( 2 ) takes place. 13. Mischvorrichtung (22) zur Erzeugung einer fertigen Faserstoffsuspension (2) zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Papier- oder Kar­ tonbahn, durch Mischen einer aus einer Vielzahl von Suspensionen (5) mit gegebenenfalls unterschiedlicher Beschaffenheit und/oder Zusammen­ setzung bestehenden Hauptsuspension (6) mit einer mit mindestens einem Füllstoff (7) versehenen Nebensuspension (8) im Konstantteil einer Papier- oder Kartonmaschine, mit einem Einlauf (34) für die Hauptsuspension (6), mit einer Eindüsung (35) für die Nebensuspension (8) und mit einem nach einem Krümmer (36) angeordneten Auslauf (37) für die fertige Faserstoff­ suspension (2), dadurch gekennzeichnet, dass die Mischvorrichtung (22) als Mischrohr (22.1) ausgebildet ist und mit dem Krümmer (36) eine Ebene (E) aufspannt, wobei die Laufradachse (A) der nachgeschalteten Pumpe (32) senkrecht zu dieser Ebene (E) steht.13. Mixing device ( 22 ) for producing a finished fibrous suspension ( 2 ) for producing a fibrous web, in particular a paper or cardboard web, by mixing a main suspension consisting of a plurality of suspensions ( 5 ) with possibly different properties and / or composition ( 6 ) with a secondary suspension ( 8 ) provided with at least one filler ( 7 ) in the constant part of a paper or board machine, with an inlet ( 34 ) for the main suspension ( 6 ), with an injection ( 35 ) for the secondary suspension ( 8 ) and With an outlet ( 37 ) arranged after a bend ( 36 ) for the finished fibrous suspension ( 2 ), characterized in that the mixing device ( 22 ) is designed as a mixing tube ( 22.1 ) and with the bend ( 36 ) a plane (E) spans, the impeller axis (A) of the downstream pump ( 32 ) being perpendicular to this plane (E). 14. Mischvorrichtung (22) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die lichte Weite der Eindüsungsstelle und die lichte Weite des Misch­ rohrs (22.1) im Bereich der Eindüsung derart ausgelegt ist, dass die Strö­ mungsgeschwindigkeiten der eingedüsten Nebensuspension (8) in der Düse (vD) und der Hauptsuspension (6) der Umgebung um die Düse (vU) ein Ver­ hältnis von (vD)/(vU) zwischen 3 und 15 bilden.14. Mixing device ( 22 ) according to claim 13, characterized in that the clear width of the injection point and the clear width of the mixing tube ( 22.1 ) in the region of the injection is designed such that the flow velocities of the injected secondary suspension ( 8 ) in the nozzle (v D ) and the main suspension ( 6 ) of the environment around the nozzle (v U ) form a ratio of (v D ) / (v U ) between 3 and 15. 15. Mischvorrichtung (22) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 13 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Mischrohr (22.1) gegenüber ihrer Umgebung mit Ausnahme der Ein- und Auslassöffnungen (34, 35, 37) für die Suspension (2, 6, 8) ge­ schlossen ausgeführt ist.15. Mixing device ( 22 ) according to one of the preceding claims 13 to 14, characterized in that the mixing tube ( 22.1 ) with respect to its surroundings with the exception of the inlet and outlet openings ( 34 , 35 , 37 ) for the suspension ( 2 , 6 , 8 ) is designed to be closed.
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