DE19509522A1 - Naßpartie einer Papiermaschine - Google Patents
Naßpartie einer PapiermaschineInfo
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- Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft eine Naßpartie einer Papiermaschine
gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Besonders entscheidende Komponenten einer solchen Naßpartie
ist die in Anspruch 1 genannte Strömungskammer mit
Auslaufdüse (der sogenannte Stoffauflauf). Dieser bestimmt
in entscheidendem Maße die Qualität der erzeugten
Faserstoffbahn.
Die wichtigsten Qualitätsanforderungen betreffen die
Faserorientierung im Stoffstrahl, der die Auslaufdüse
verläßt, und damit in der Papierbahn nach deren
Fertigstellung, sowie das Flächengewichtsprofil, d. h. die
Verteilung des Flächengewichtes quer zur Laufrichtung der
Papierbahn wie auch längs hierzu.
Aufgrund neuerer Entwicklungen ist es gelungen, das
Flächengewichtsquerprofil in hervorragender Weise unter
Kontrolle zu bringen. Dies geschieht durch das Einleiten
von Verdünnungswasser in die aus dem Verteiler kommenden
Teilströme.
Als Verdünnungswasser wird bevorzugt Siebwasser verwendet,
d. h. das Wasser, das beim Blattbildungsprozeß von den
Faserstoffen abgetrennt wird. Dieses Siebwasser wird in
einem Auffangtrog aufgefangen, dem sogenannten Siebschiff,
von wo aus es in eine Siebwasserbütte relativ großen
Volumens gelangt. Die Verwendung von Siebwasser ist aus
verschiedenen Gründen günstiger als die Verwendung von
Frischwasser. Dies bedeutet nämlich eine Einsparung an
Frischwasser. Außerdem werden die im Siebwasser noch
enthaltenen wertvollen Faserstoffe und Füllstoffe
wiederverwendet. Dabei sind Verbindungsleitungen
vorgesehen, die eine leitende Verbindung zwischen der
Siebwasserbütte und den Teilstromleitungen zur
Strömungskammer herstellen.
Das Aufrechterhalten eines konstanten
Flächengewichtsprofiles über die Breite der Papierbahn
hinweg gelingt aufgrund der genannten modernen Entwicklung
weitgehend in perfekter Weise. Es hat sich jedoch gezeigt,
daß das Flächengewicht der Papierbahn auch bei diesem
Prinzip der Flächengewichts-Querprofilregelung über längere
Zeitspannen hinweg nicht konstant bleibt. Die Gründe
entsprechen im wesentlichen denen der konventionellen
Querprofilregelung. Dies bedeutet z. B., daß die Papierbahn
im Verlaufe von Stunden der Produktion im Flächengewicht
schwankt. Was sich ändert, ist somit das Längsprofil des
Flächengewichtes. Das Querprofil kann durchaus weitgehend
konstant bleiben.
Es hat nicht an Versuchen gefehlt, die Ursachen zu erkennen
und zu bekämpfen. So hat man versucht, mit Mitteln der
Regelung Einfluß zu nehmen und bei Abweichungen
entsprechend mehr oder weniger Faser- und Füllstoffe in die
Teilstromleitungen einzuspeisen. Dies hatte jedoch insofern
keinen Erfolg, als die Abweichungen des Flächengewichtes in
Längsrichtung nach deren Erkennen bereits aufgetreten
waren, so daß der regelnde Eingriff durch entsprechendes
Einspeisen von Verdünnungswasser zu spät kam. Der Zeitraum
zwischen Auftreten der Störung und Korrektureingriff ist
zumeist erheblich, da die Erfassung gesicherter Meßwerte
sehr zeitintensiv ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Naßpartie
gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 derart zu gestalten,
daß Flächengewichtsschwankungen weitgehend unterdrückt
werden.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale von
Anspruch 1 gelöst.
Die Erfinder haben im einzelnen folgendes erkannt:
Insbesondere bei Papieren mit hohem Feinstoffgehalt oder
hohem Füllstoffgehalt sowie mit hohen Anforderungen an die
Blattbildung während der Produktion kommt es zu einer
geringfügigen Schwankung der sogenannten Retention. Damit
bezeichnet man das Maß, mit welchem Feinstoffe oder
Füllstoffe in dem sich bildenden Papierblatt verbleiben und
somit nicht durch das Sieb hindurchtreten. Eine solche
Schwankung der Retention bedeutet aber gleichzeitig eine
Veränderung der Stoffdichte des Siebwassers. Da das
Siebwasser - wie erwähnt - zur Korrektur der Stoffdichte
der Teilströme verwendet wird, hat dies natürlich auch
hierauf seinen Einfluß.
Eine wichtige Erkenntnis besteht jedoch in folgendem:
Ändert sich die Stoffdichte des Siebwassers beim
Hindurchtreten durch das Sieb während eines bestimmten
Zeitpunktes, so bleibt die Stoffdichte des Siebwassers an
jener Stelle, an der aus der Siebwasserbütte Siebwasser
entnommen wird, zunächst noch eine ganze Zeitspanne
unverändert. Dies bedeutet weiterhin, daß den aus dem
Verteiler kommenden Hauptströmen noch eine ganze Weile
Siebwasser der "falschen" Stoffdichte zugeführt wird.
Wird gemäß der Erfindung statt dessen die
Verdünnungswasserleitung unmittelbar an den Auffangtrog
angeschlossen, so bedeutet dies, daß bei einer Änderung der
Retention und damit der Stoffdichte des anfallenden
Verdünnungswassers dieses auf direktem Weg zu den
Teilstromleitungen gelangt, und zwar mit der "richtigen"
Stoffdichte.
Dies läßt sich an folgendem Beispiel verdeutlichen: Geht
die Retention aus irgendwelchen Gründen kurzzeitig zurück,
und gelangt somit mehr Feinstoffund mehr Füllstoff in das
Siebwasser, so hat dies eine höhere Stoffdichte. Genau
dieses Siebwasser wird praktisch im selben Augenblick
eingespeist und erhöht damit gleichmäßig über die
Maschinenbreite den Fein- und Füllstoffgehalt im Düsenraum.
Diese Stoffdichteerhöhung kompensiert die geringere
Retention. Es existiert somit ein sehr dynamischer
Selbstregeleffekt. Das System ist somit verblüffend
einfach, indem es praktisch in einer engeren
Kreislaufführung des Siebwassers besteht.
Die Erfindung ist anhand der Zeichnung näher erläutert.
Dort ist eine Naßpartie einer Papiermaschine dargestellt.
Man erkennt aus Fig. 1 die folgenden Elemente:
Ein Verteiler 1 mit vertikaler Längsachse weist einen Anschluß 1.1 zum Zuführen eines Hauptstromes einer Stoffsuspension auf. Dieser Hauptstrom kommt von einer hier nicht gezeigten Stoffaufbereitungsanlage. Der Verteiler hat im vorliegenden Falle kreisrunden Querschnitt.
Ein Verteiler 1 mit vertikaler Längsachse weist einen Anschluß 1.1 zum Zuführen eines Hauptstromes einer Stoffsuspension auf. Dieser Hauptstrom kommt von einer hier nicht gezeigten Stoffaufbereitungsanlage. Der Verteiler hat im vorliegenden Falle kreisrunden Querschnitt.
Der Verteiler 1 weist ferner eine Vielzahl von Anschlüssen
auf, die sich in ein und derselben Ebene befinden. Im
vorliegenden Falle sind lediglich die Anschlüsse 1.2 und
1.3 zu sehen. Von jedem Anschluß ist eine Schlauchleitung
abgeführt - siehe die Schlauchleitungen 1.22, 1.33, 1.44
und 1.55. Diese Schlauchleitungen sind zu einer
maschinenbreiten Strömungskammer 2 geführt. Diese hat
entsprechende Anschlußstutzen 2.2, 2.3, 2.4 und 2.5,
sowie - auf der Austrittsseite - eine Auslaßdüse 2.1. Siehe
auch Fig. 2.
Die Schlauchleitungen 1.22, 1.33, 1.44 und 1.55 sind in der
Praxis wesentlich zahlreicher als hier gezeigt, sie haben
zweckmäßigerweise alle dieselbe Länge. Die Einlaßstutzen
zur Düsenkammer 2 befinden sich wiederum in ein und
derselben Horizontalebene. Sie haben vorzugsweise ein und
denselben gegenseitigen Abstand.
Die Düsenkammer 2 kann in ihrem Inneren Trennwände
aufweisen, die hier nur gestrichelt dargestellt sind, und
die in Vertikalebenen liegen. Falls sie vorgesehen sind, so
erstrecken sie sich entweder über die gesamte Länge der
Düsenkammer 2 oder nur über einen Teil hiervon.
Die Siebpartie 3 umfaßt in bekannter Weise ein Langsieb
3.1, eine Brustwalze 3.2, eine Umlenkwalze 3.3 sowie eine
Vielzahl von Leitwalzen 3.4.
Grundsätzlich ist auch die Kombination des
erfindungsgemäßen Gedanken mit einem Hybridformer oder
Doppelsiebformer möglich.
Unter dem Langsieb befindet sich ein Auffangtrog 4 sowie
ein Siebwasserbehälter 5. Diese beiden gehen ineinander
über, so daß das Wasser, welches beim
Papierherstellungsprozeß durch das Sieb 3.1 hindurch
entwässert wird, in den Auffangtrog 4 und damit auch in den
Siebwasserbehälter 5 gelangt.
Das Siebwasser wird bekanntlich zum Verdünnen des
Hauptstromes der Stoffsuspension verwendet. Im vorliegenden
Falle wird es gemäß der Erfindung an einer ganz bestimmten
Stelle vom Auffangtrog abgeführt - siehe die Anschlußstelle
4.1. Das Abziehen geschieht mittels einer Pumpe 6, an die
eine Druckleitung 6.1 angeschlossen ist. Die Druckleitung
6.1 verzweigt sich in Leitungen 6.2, 6.3, 6.4 und 6.5.
Leitung 6.2 mündet in Schlauchleitung 1.22 ein, Leitung 6.3
in Schlauchleitung 1.33, Leitung 6.4 in Schlauchleitung
1.44 und Leitung 6.5 in Schlauchleitung 1.55.
Wie man weiterhin sieht, enthalten die
Verzweigungsleitungen des Siebwassers, nämlich die
Leitungen 6.2, 6.3, 6.4 und 6.5, Ventile, mit denen der
Zustrom des zur Verdünnung dienenden Siebwassers zu den
Schlauchleitungen 1.22, 1.33, 1.44 und 1.55 in regelbarer
Weise eingestellt werden kann. Fakultativ können auch
(außerdem) in den Schlauchleitungen Ventile vorgesehen
werden. Die einzelnen, in den Schlauchleitungen geführten
Teilströme gelangen somit zur Strömungskammer 2, wobei sie
genau den richtigen Faserstoffgehalt aufweisen.
Aufgrund der Lage der Anschlußstelle 4.2 wird gemäß der
Erfindung das Siebwasser in einem sehr engen Kreislauf zu
den Verbrauchsstellen geführt. Die Regelung ist eine sehr
rasche, d. h. ohne große zeitliche Verzögerung, so daß man
von einem dynamischen Selbstregeleffekt sprechen könnte.
Gemäß der Erfindung kann auch statt des Anschlusses der
Verdünnungswasserleitungen unmittelbar an den Auffangtrog
vorgesehen werden, daß die Verdünnungswasserleitungen
und/oder die Teilstromleitungen des Haupt- und/oder
Gemischstromes Anschlüsse zum Einleiten von Chemikalien,
wie Retentionsmittel, oder von zusätzlichen
Faserstoffsuspensionen oder feinstoffhaltigen Suspensionen
aufweisen.
Auch ist eine Kombination aus diesen beiden Hauptgedanken -
Anspruch 1 und Anspruch 2 mit seinen Untergedanken -
möglich.
Es lassen sich somit Längsprofilschwankungen, d. h.
Schwankungen über der Zeitdauer, entweder durch den
Selbstregeleffekt gemäß dem ersten Hauptgedanken der
Erfindung, oder durch Retentionsmittelzugabe gemäß dem
zweiten Hauptgedanken der Erfindung kompensieren.
Wird gemäß dem zweiten Hauptanspruch Retentionsmittel
zugegeben, so geschieht dies aus folgenden Gründen:
Das Retentionsmittel muß mit denjenigen Bestandteilen
bevorzugt in Verbindung gebracht werden, die ein schlechtes
Retentionsverhalten haben; im Siebwasserstrom liegen
besonders hohe Feinstoff- und Füllstoffanteile vor.
Dies ergibt bei Retentionsmittelzugabe in den
Siebwasserstrom ein besseres Regelverhalten. Die
Einschwingzeiten des Regelvorganges werden kleiner, und man
braucht zum Erzielen einer bestimmten Retention weniger
Retentionsmittel zuzugeben.
Die Retentionsmittelzugabe erfolgt bevorzugt im Verhältnis
der Fein- und Füllstoffe im Hauptstrom und im
Verdünnungsstrom in den Haupt- und Verdünnungswasserstrom.
Durch Abweichen von dieser Aufteilung oder Variation der
absoluten Menge kann das Regelverhalten gezielt beeinflußt
werden.
Die Erfindung läßt sich anwenden bei Naßpartien, bei denen
einer einzigen Düsenkammer zwei oder mehrere Verteiler
zugeordnet sind, bei einem Mehrschicht-Stoffauflauf. Es ist
auch möglich, die Erfindung bei Mehrlagen-Stoffaufläufen
anzuwenden, bei denen zunächst eine erste Faserstofflage
gebildet wird, auf die eine zweite Lage aufgelegt wird,
erzeugt von einem Sekundär-Stoffauflauf, usw.
Claims (5)
1. Naßpartie einer Papiermaschine
- 1.1 mit einem Verteiler, dem ein Hauptstrom einer Stoffsuspension zugeführt wird, und der eine Vielzahl von Anschlüssen aufweist;
- 1.2 die Anschlüsse sind mittels Teilstromleitungen mit einer maschinenbreiten Strömungskammer verbunden, die eine maschinenbreite Auslaufdüse aufweist (Stoffauflauf);
- 1.3 die Teilstromleitungen sind (mittelbar oder unmittelbar) an die Strömungskammer angeschlossen;
- 1.4 der Auslaufdüse ist mindestens ein umlaufendes Bahnbildungssieb nachgeschaltet;
- 1.5 dem Sieb ist mindestens ein Auffangtrog zugeordnet sowie gegebenenfalls ein Siebwasserbehälter zur Aufnahme des vom Auffangtrog aufgefangenen Siebwassers;
- 1.6 es sind Verdünnungswasserleitungen zum Einleiten von Siebwasser in die Teilstromleitungen zwecks Einstellens der Stoffdichte der Teilströme vorgesehen; gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:
- 1.7 die Verdünnungswasserleitungen sind unmittelbar an den Auffangtrog bzw. das Leitungssystem zur Siebwasserbütte angeschlossen.
2. Naßpartie einer Papiermaschine
- 2.1 mit einem Verteiler, dem ein Hauptstrom einer Stoffsuspension zugeführt wird, und der eine Vielzahl von Anschlüssen aufweist;
- 2.2 die Anschlüsse sind mittels Teilstromleitungen mit einer maschinenbreiten Strömungskammer verbunden, die eine maschinenbreite Auslaufdüse aufweist (Stoffauflauf);
- 2.3 die Teilstromleitungen münden in die Strömungskammer ein;
- 2.4 der Auslaufdüse ist mindestens ein umlaufendes Bahnbildungssieb nachgeschaltet;
- 2.5 dem Sieb ist mindestens ein Auffangtrog zugeordnet sowie gegebenenfalls ein Siebwasserbehälter zur Aufnahme des vom Auffangtrog aufgefangenen Siebwassers;
- 2.6 es sind Verdünnungswasserleitungen zum Einleiten von Siebwasser in die Teilstromleitungen zwecks Einstellens der Stoffdichte der Teilströme vorgesehen; gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:
- 2.7 die Verdünnungswasserleitungen oder die Hauptstromleitungen oder die Teilstromleitungen weisen Anschlüsse zum Einleiten von Chemikalien, wie Retentionsmittel, oder von zusätzlichen
Faserstoffsuspensionen und Feinstoffsuspensionen auf.
3. Naßpartie nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die eingeleiteten Mengen geregelt
zugeführt werden.
4. Naßpartie nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
als Meßgröße die Siebwasser-Stoffdichte oder die
Hauptstrom-Stoffdichte oder die Teilstrom-Stoffdichte
oder die mathematische Kombination aus den beiden
Stoffdichten verwendet wird.
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Legal Events
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
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