DE2245517C3 - Stoffauflauf für Papiermaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Stoffauflauf für Papiermaschinen, in dessen Auslauf zur Aufteilung des Stoffstromes in Einzelströme in Strömungsrichtung verlaufende Trennwände zur Bildung von Strömungskanälen vorgesehen sind, deren Grund- und Deckflächen horizontal verlaufen.

Ein Stoffauflauf dieser Gattung ist aus der US-PS 61 705 bekannt. Zwar werden durch die dort parallel zueinander angeordneten vertikalen, in derselben Ebene liegenden Trennwände unterschiedliche Strömungsmengen in der Breitenausdehnung des Stoffauflaufkastens sowie Faseranhäufungen im Papierstoffschlamm vermieden und infolge des Druckverlustes an diesen Trennwänden ein Ausgleich des Profils der Strömungsgeschwindigkeit und auch eine Homogenisierung des Papierstoffschlamms erzielt; doch ergibt sich durch diese vertikal angeordneten Trennwände eine nachteilige Streifigkeit im Papier, da beim Strömen des Papierstoffes in den Kanälen in dem Papierstoff befindliches Wasser sich in unmittelbarer Wandnähe der die Kanäle bildenden Trennwände abscheidet. Da die faserarmen Bereiche vertikale Richtung haben und in übereinanderliegenden Kanälen diese Bereiche überdies an der gleichen Stelle zu liegen kommen, bedeutet dies dementsprechend weniger Fasern enthaltende vertikale Streifen in der auf dem Sieb anlangenden Strömung und Fehler im fertiggestellten Papier.

Aus der US-PS 33 28 237 ist es bereits bekannt, zur Erreichung eines Ausgleichs im Strömungsgeschwindigkeits-Profil sowie einer Homogenisierung des Papierstoffschlammes ein Rohrbündel aus Rohren mit kreisrundem oder quadratischem Querschnitt im Stoffauflaufkasten vorzusehen. Die Rohre mit quadratischem Querschnitt sind dabei im Rohrbündel so angeordnet, daß sie auf einer ihrer Längskanten stehen, so daß dieses leiztgenannte Rohrbündel im Querschnitt eine Art rautenförmiges Muster aufweist. Bei diesen Rohrbündeln tritt jedoch der Nachteil ein, daß die aus dem runden bzw. rautenförmigen oder hochkantstehenden quadratischen Rohr austretende Strömung beim Ausströmen eine Gestalt mit rechteckigem, der Lippenöffnung des Stoffauflaufs entsprechendem Querschnitt annehmen muß. Dies verursacht nachteilige Wirbel und Fehler im Geschwindigkeitsprofil unmittelbar vor der Lippenöffnung. Bei Rohrbündeln mit quadratischem Querschnitt kommt außerdem der in ihrer Herstellung begründete Nachteil hinzu, daß sich bei Rohren mit rechteckigem Querschnitt keine so gute Oberflächenglätte erzielen läßt, wie dies bei Rohren mit rundem Querschnitt der Fall ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es nun, eine solche Stoffauflaufkonstruktion zu schaffen, mit der die Ausbildung von Streifen in der herzustellenden Papierbahn vermieden wird.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei dem Stoffauflauf dadurch gelöst, daß die Trennwände zur Vertikalebene geneigt sind, wobei der Neigungswinkel « jeder Trennwand eines Strömungskanals durch die Beziehung tan ä ä; d/h bestimmt ist, worin ddie Breite des Strömungskanals und h die Höhe des Strömungskanals bezeichnet und das Verhältnis von Breite zu Höhe des Strömungskanals zwischen 0,4 und 0,05 liegt. Weitere zweckmäßige Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Da Kanäle mit annähernd rechteckförmigem Querschnitt benutzt werden, treten auf deren Austrittsseite die mit der Anwendung eines runden oder rautenförmigen Rohrs verbundenen Strömungsstörungen vor der Lippenöffnung des Stoffauflaufs nicht auf. Nachteilige große Wirbel kommen dabei nicht vor, da die Wirbelgröße in der Praxis von dem nunmehr weit geringeren Wandabstand des Kanals begrenzt wird. Andererseits kann man den von dem bekannten Stoffauflauf mit runden oder quadratischen Kanälen hervorgerufenen Druckverlust erheblich einschränken. Der Druckverlust bei dem erfindungsgemäßen Stoffauflauf beträgt nur annähernd die Hälfte des Verlustes bei einem Stoffauflauf mit runden oder quadratischen Rohren. Folglich kann der Lamellenteil des erfindungsgemäßen Stoffauflaufs fast die Länge des gesamten Stoffauflaufkastens haben, wodurch er sehr verformungsstabil wird. Andererseits ist bei diesen rechteckigen Kanälen mit kleiner Querschnittsfläche mittels nebeneinander angeordneter getrennter Seiienwände, deren Abstände durch getrennte Zwischenstücke beliebig eingerichtet werden können, ein solcher

Stoffauflaufkasten konstruktiv und in der Herstellung sehr einfach. Der sich durch die Vielzahl von Trennwänden ergebende natürliche Strömungswiderstand erübrigt Regelmaßnahmen durch Bedienungspersonen. Da die Seitenwände im Verhältnis zur Vertikalebene geneigt sind, ergeben sich keine von den Kanalseitenwänden herrührenden Längsstreifen in der fertiggestellten Papierbahn. Man erzielt eine Verteilung der möglicherweise noch entstehenden faserarmen Streifen in der Weise, daß sie sich überlappend gleichmäßig über die ganze Breite der Bahn verteilen.

Ferner erhält man wegen der verhältnismäßig hohen Strömungskanalverluste — bedingt durch die Vielzahl von einzelnen Strömungskanälen — über die gesamte Breite des Stoffauflaufkastens ein gleichmäßiges Strömungsprofil unabhängig von stets vorhandenen geringen Druckunterschieden auf der Eintrittsseite der Strömung. Makroturbulenz im Stoffauflaufkasten wird verhindert, während gleichzeitig durch die Mikroturbulenz eine gute Mischung erfolgt. Durch die erfindungsgemäße Aufteilung der Strömungskanäle in der Vertikalrichtung mitteis zur Horizontalebene und zur Strömung im wesentlichen paralleler Trennwände in zwei oder mehrere Teilkanäle ist außerdem eine günstige Aufteilung des Papierstoffes in der Vertikalrichtung in mehrere Schichten zum Eingeben verschiedenartiger Papierstoffe in die verschiedenen Schichten möglich. Die vielfache Aufteilung des Stoffstroms durch eine Vielzahl von Trennwänden führt zusammen mit der Neigung dieser Trennwände gegenüber der Vertikalen zur Vermeidung der Streifenbildung im fertigen Papier.

Die gesamte Konstruktion ist stabil und unempfindlich gegen Verformungen infolge von Temperaturdifferenzen und Druckunterschieden. Sie kann in beliebiger Breite aus einer Vielzahl von gleichen Elementen zusammengesetzt sein, wobei sich der gewünschte Strömungswiderstand und damit der gewünschte Druckverlust über die Anzahl der Trennwände im Stoffauflaufkasten einstellen läßt. Insgesamt ist der Aufbau leicht und wartungsarm.

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Ausführungsform des Stoffauflaufkastens in Ansicht vom Austrittsteil und teilweise im Schnitt längs der Linie H-II nach F i g. 2,

F i g. 2 den gleichen Stoffauflaufkasten im Längsschnitt längs der Linie I-I nach F i g. 1,

Fig. 3 schematisch eine Ausführungsform zum Aufteilen der Kanäle in Teilkanäle in der Höhenrichtung.

In Fig. 1 ist eine Anzahl von durch Seitenwände 1 begrenzten, in der Maschinenlängsrichtung verlaufenden schmalen Strömungskanälen 2 mit kleiner Querschnittsfläche dargestellt, deren Breite d zweckmäßig 5 bis 20 mm beträgt, während die Höhe Ader Kanäle etwa 50 bis 100 mm ist. Die Breite der Strömungskanäle wird von den Zwischenstücken 3 bestimmt, die zugleich ihrerseits den Boden 4 und den Deckel 5 des Stoffauflaufkastens bilden. Die Seitenwände 6 des Stoffauflaufkastens sind mit dem Boden 4 und dem Deckel 5 mittels langer Zuganker 7 verbunden, die sich über die gesamte Breite L des Stoffauflaufkastens erstrecken und den Zusammenbau des Stoffauflaufkastens leicht gestalten. Dem Stoffaufiaufkasten ist der Papierstofleintrittsteil 9 vorgeschaltet, während der Papierstoffaustrittsteil 8 sich daran anschließt, welcher mit bekannten Regelvorrichtungen für den Lippenteil versehen werden kann. Der Eintrittsteil 9 ist ferner mit Wasserspeiseanschlüssen 10 versehen (mindestens einer für jeden Strömungskanal 2). Dadurch kann zur Regulierung der Konsistenz Verdünnungswasser an die erforderlichen Stellen herangeführt werden.

Die Strömungskanäle 2 bestehen aus von den Seitenwänden 1 begrenzten Räumen. Die Seitenwände 1 sind in schräger Lage zur Vertikalebene angeordnet. Diese Schrägstellung wird zweckmäßig dadurch erzielt, daß der Neigungswinkel cc der Seitenwände 1 mit Bezug auf die Vertikalebene mindestens so groß ist, daß tan λ = d/h ist, wobei d die Breite des Zwischenstücks 3 und des Strömungskanals 2 und Λ die Höhe des Strömungskanals 2 bedeutet. Durch diese Neigung der Seitenwände 1 werden die Wirkungen der von den Seitenwänden 1 verursachten Streifigkeit im fertiggestellten Papier vermieden.

Die Seitenwände 1 bestehen zweckmäßig aus Blech, das auf die gewünschte Oberflächeuglätte geschliffen ist und an dessen beiden Rändern durch Knicke getrennte ebene Befestigungsteile la und \b vorgesehen sind, die um den Winkel « aus der Ebene der Seitenwände 1 herausgebogen sind und nach Befestigung mittels der Zuganker 7 zwischen den Zwischenstücken 3 angeordnet sind. Gemäß Ausführungsbeispiel nach F i g. 3 ist der Strömungskana! 2 mittels zur Horizontalebene und zur Strömung paralleler Trennwände Ic in drei Teilkanäle 2a, 2b, 2c aufgeteilt. Es können zwei oder mehr solcher Teilkanäle 2a, 2b, 2c vorhanden sein. Die Trennwände 1 c bewirken nicht nur eine Versteifung der Seitenwände, sondern sie schaffen auch die Möglichkeit, mit einem solchen Stoffauflaufkasten eine Mehrschichtenbahn herzustellen, indem man den Teilkanälen 2a, 2b und 2c verschiedenartige Papierstoffmaterialien zuführt. Die Trennwände Ic werden zweckmäßig aus demselben Blechabschnitt, aus dem die Seitenwand 1 besteht, durch Biegen in eine Doppellage gebildet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Stoffauflauf für Papiermaschinen, in dessen Auslauf zur Aufteilung des Stoffstromes in Einzelströme in Strömungsrichtung verlaufende Trennwände zur Bildung von Strömungskanälen vorgesehen sind, deren Grund- und Deckflächen horizontal verlaufen, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwände (1) zur Vertikalebene geneigt sind, wobei der Neigungswinkel (α) jeder Trennwand (1) eines Strömungskanals (2) durch die Beziehung tan«> d/h bestimmt ist, worin d die Breite des Strömungskanals (2) und h die Höhe des Strömungskanals (2) bezeichnet und das Verhältnis von Breite (d) zur Höhe (h) des Strömungskanals (2) zwischen 0,4 und 0,05 liegt.

2. Stoffauflauf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwände (1) an den beiden Rändern Knicke (ta, ib) aufweisen, die zur Befestigung der Seitenwände (1) vorgesehen sind, durch die die Seitenwände (1) in einem von Zwischenstücken (3) bestimmten Abstand voneinander zum Bilden der Strömungskanäle (2) befestigt sind.

3. Stoffauflauf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsteile (la; ib) der Seitenwände (1) und die Zwischenstücke (3) zusammen mit den Seitenwänden (6) des Stoffauflaufkastens mittels sich über die gesamte Breite (L) des Stoffauflaufkastens erstrekkender Zuganker (7) befestigt sind, wobei die Zwischenstücke (3) und die Befestigungsteile (1 a; I b) den Boden (4) und den Deckel (5) des Stoffauflaul'kastens bilden.

4. Stoffauflauf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sixömungskanäle (2) in der Vertikalrichtung mittels zur Horizontalebene und zur Strömung im wesentlichen paralleler Trennwände (Ic) in zwei oder mehrere Teilkanäle (2a, 2b, 2c) aufgeteilt sind.

5. Stoffauflauf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwände (Ic) aus dem gleichen Blechabschnitt wie die Seitenwände (1) bestehen.