DE2354426B2

DE2354426B2 - Stoffauflauf für Papiermaschinen

Info

Publication number: DE2354426B2
Application number: DE2354426A
Authority: DE
Inventors: Richard Earl Rockton Ill. Hergert; Joseph Dixon Roscoe Ill. Parker; Arnold James Beloit Wis. Roerig
Original assignee: Beloit Corp
Current assignee: Beloit Corp
Priority date: 1972-11-06
Filing date: 1973-10-31
Publication date: 1981-07-30
Also published as: DE2354426A1; CA980156A; SE403917B; IT1054147B; GB1443540A; CH576554A5; BR7308640D0; ZA738504B; FR2205603A2; NL7314912A; NL157067B; NO143072C; BE806590R; DE2354426C3; AR199318A1; FR2205603B2; NO143072B; ES420267A1; US3888729A

Description

Die Erfindung betrifft einen Stoffauflauf für Papiermaschinen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Durch das Hauptpatent — DE-PS 17 61 229 — ist ein Stoffauflauf für Papiermaschinen bekannt, bei dem in dem konisch zulaufenden Kanal gerade verlaufende ebene Platten angeordnet sind, die in sich steif sind und damit zu einer Unterteilung der Strömung im Auflaufkanal in mehrere einzelne Strömungskanäle führen, in denen die Strömung beruhigt ist. Um trotzdem zu vermeiden, daß der Stoff nur in starren Strömungswegen geführt ist, ist beim Hauptpatent vorgesehen, an diese steifen Platten stromabwärts liegende nachgiebige Teile der Leitflächen anzuschließen. Durch diese Ausgestaltung wird erreicht, daß die am Eingang des Auflaufbereiches vorhandene Turbulenz nur allmählich abgebaut wird, wobei die Stoffströmung selbst die biegsamen Teile der Leitflächen beeinflussen kann, so daß eine sehr feine Dispersion der Fasern erreicht wird.

Es hat sich gezeigt, daß dann, wenn bauartbedingt oder beispielsweise um Luftansammlungen zu vermeiden, Umlenkungen des Strömungsverlaufes in diesem Auflauf notwendig sind, Schwierigkeiten auftreten,

ίο wenn die Einrichtung des Hauptpatentes verwendet werden soll. Die Strömung tritt dann nämlich nicht geradlinig in den sich verjüngenden Kanal ein, sondern weist quer zur Strömungsrichtung, bedingt durch die Umlenkung, Bereiche unterschiedlichen Druckes auf,

η die dazu führen, daß die biegsamen Teile von der Strömung mitgenommen werden und dadurch eine unstabile Strömung im Auslauf entsteht, die zu einer unbefriedigenden Papierbildung führt. Es hat sich darüber hinaus auch gezeigt, daß wegen der thermi sehen Ausdehnung und wegen der Krafteinwirkung auf die steifen Platten Schwierigkeiten beim Befestigen der Platten an ihren stromaufwärtigen Enden entstehen.

Es ist zwar bekannt (FR-PS 71 32 035) die stromaufwärtigen Enden von Leitflächen um Querachsen

2) beweglich in einer Lochplatte zu verankern. Auch bei diesen Bauarten sind jedoch ausschließlich geradlinig geformte Leitflächen in einem sich konisch verjüngenden Kanal vorgesehen und das Problem einer Umlenkung tritt dort nicht auf.

jo Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Einrichtung des Hauptpatentes so auszubilden, daß der durch die biegsamen Teile der Leitflächen entstehende vorteilhafte Effekt der Erzeugung einer Mikroturbulenz im Auslaufbereich auch bei

) > Bauarten erhalten bleibt, bei denen eine Umlenkung im Auslaufbereich vorgesehen ist.

Die Erfindung besteht bei einem Stoffauflauf für Papiermaschinen der aus dem Hauptpatent bekannten Art darin, daß die im Kennzeichen des Patentanspru ches 1 aufgeführten Merkmale vorgesehen sind. Diese Ausgestaltung weist den Vorteil auf, daß die biegsamen Teile ihre vorteilhafte Wirkung in dem wieder geradlinig verlaufenden Abschnitt des sich verjüngenden Kanals entfalten, während in dem vorausgegange- nen Kanalabschnitt die steifen Platten die Strömung beeinflussen und dabei, weil sie selbst schwenkbar gehalten sind, ebenfalls von den dynamischen Kräften der Strömung bewegt werden und somit auf die Strömung Einfluß nehmen können.

Dabei kann vorteilhaft der Krümmungsbereich zwischen diesen beiden Abschnitten dadurch überbrückt werden, daß die Platten selbst über den Krümmungsbereich hinaus verlängert sind und eine der Krümmung angepaßte Abwinklung aufweisen. Es hat sich gezeigt, daß auch bei einer solchen Ausgestaltung der strömungsberuhigende Effekt durch die steifen Platten eintritt, wobei zum Bereich der Auslauföffnung hin dann die biegsamen Teile zwar die Größe der einzelnen Wirbel der noch vorhandenen Turbulenz verringern, aber nicht die Turbulenzbildung selbst vollständig unterbinden.

Es ist aber auch möglich und vorteilhaft, den Krümmungsbereich durch Verankerungselemente zu überbrücken, die mit einer entsprechenden Abwinklung versehen sind, wobei dann der Vorteil erreicht wird, daß die steifen Platten und die biegsamen Teile jeweils unabhängig von der Größe der Krümmung des Auflaufkanales hergestellt werden können und lediglich

die Verankerungselemente zwischen Platten und biegsamen Teilen den Krümmungswinkel und die Größe des Krümmungsbereiches zu berücksichtigen haben. Insbesondere bei der Herstellung der einzelnen Teile aus Kunststoff bietet diese Ausführung daher Vorteile.

Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Seitenansicht einer Auflaufkammer, in der der Einfachheit halber nur ein Führungsglied gezeigt wird,

Fig.2 eine vergrößerte ausführliche Darstellung eines Segmentes eines Teils der F i g. 1,

Fig.3 eine andere vergrößerte Ansicht eines Teils der F ig. 1,

F i g. 4 eine schematische Seitenansicht einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, wobei der Einfachheit halber nur ein Führungsglied gezeigt wird,

Fig.5 eine vergrößerte Teilansicht eine« Teils der Fig. 4,

Fig.6 eine Seitenansicht einer Ausführungsform eines Führungselementes und

F i g. 7 eine Seitenansicht einer anderen Ausführungsform eines Führungsgliedes. 2^r>

Wie beim Hauptpatent wird das Material in einem Strömungsstrahl auf ein wanderndes Langsieb aufgetragen, das über eine Brustwalze geführt ist. Das Material wird einem Auflaufkasten durch eine Einlaßströmungsleitung zugeliefert um in eine Auflaufkammer an dem Einlaßende des Auflaufkastens, zu fließen. Die Auflaufkammer besteht aus einer unteren Auflaufwand und einer oberen Auflaufwand, wobei die obere Auflaufwand drehbar gelagert ist

Innerhalb der langen, spitz zulaufenden Auflaufkam- j~> mer befindet sich, wie beim Hauptpatent, eine Anzahl von nachgiebigen Führungsgliedern. Diese Glieder werden nur an ihrem stromaufwärtigen Ende gehalten, um sich unter dem Einfluß der Kräfte des strömenden Materials selbst einstellen zu können. w

Die F i g. 1 und 4 zeigen Ausführungsformen einer Auflaufkammer, in der die untere Wand gebogen oder umgelenkt ist.

In F i g. 1 ist die obere Wand 38 der Auflaufkammer flach, während die untere Wand 39 bei 39a umgelenkt ist. Auf diese Weise läuft der obere Teil 31 der Auflaufkammer spitz in die enge, längliche Hauptauflaufkammer 30 ein.

Ähnlich ist es in Fig.4, wo die obere Wand der Auflaufkammer 47 flach ist, während die untere Wand 48 bei 48a so umgelenkt ist, daß der stromaufwärtige Teil 45 der Auflaufkammer in den länglichen, engen Hauptteil 46 der Auflaufkammer überleitet

Während in F i g. 4 nur eine der Platten 50, wegen Vereinfachung der Darstellung gezeigt wird, verstehv es sich, daß dort eine Anzahl von Platten vorgesehen ist, die sich quer durch die Auflaufkammer erstrecken, wobei jede ein Führungsglied, wie bei 49 gezeigt, trägt. In dieser bevorzugten Ausführungsform, ist das Führungsglied 49, sowie später noch weiter beschrieben wird, in einem Winkel zur Platte bei 54 angeordnet, wobei der Winkel so gewählt wird, daß im wesentlichen der natürliche Winkel zwischen der Platte 50 und dem Führungsglied 49 gebildet wird, wenn das Material durch die Auflaufkammer fließt. t>5

So wie beim Hauptpatent, sind starre Platten vorgesehen, die starr genug sind um Formänderungen durch Strömungsstörungen entgegenzuwirken, die durch die Materialströmung entlang einer Umlenkung in der Auflaufkammer hervorgerufen werden. Die Platten haben die Formen wie in den F i g. 1 bis 7 gezeigt, und sind leicht genug um in den Kammern durch hydraulische Kräfte eingestellt zu werden. Deswegen sind die Platten vorzugsweise aus Kunststoff hergestellt, der stark genug ist Formänderungen entgegenzuwirken, aber der ein Gewicht hat, das der Dichte des Wassers ähnelt, so daß die Platten im wesentlichen in der Auflaufkammer schweben und nur durch die Kräfte des Materials die auf die Oberfläche der Platten einwirken, einstellbar sind.

Wie vorher festgestellt, hat man herausgefunden, daß die nachgiebigen Führungsglieder sich nicht in den umgelenkten Teil der Auflaufkammer erstrecken können. Man hat ebenfalls herausgefunden, daß, wenn die nachgiebigen Führungsglieder in bezug auf die Platten in einem Winkel verbunden sind, eine Strömung in der Strömung hervorgerufen wird. Des weiteren, wenn die Verbindung der nachgiebigen Führungsglieder und den Platten nicht genau dem Stromlinienverlauf entspricht, werden Strömungsstörgrößen in dem Material hervorgerufen das durch die lange spitz zulaufende Auflaufkammer fließt

So wie in F i g. 1 dargestellt wo der Vereinfachung wegen nur ein Führungsglied gezeigt wird, obschon verstanden wird, daß eine Anzahl von Führungsgliedern wie beim Hauptpatent normalerweise gebraucht werden, ist die Platte 34 gebogen, um der Biegung der Auflaufkammer zu entsprechen. Auf der oberen Kante der Platte 34 ist die Platte an einer Lochwand 35 angebracht. Diese Lochwand ist fest in dem Auflaufkasten angeordnet und mit einer Anzahl von Strömungsdurchgängen 35a (F i g. 2) versehen. Entlang der Breite der Lochwand 35 erstrecken sich horizontale Schwalbenschwanznulen 37, die die Rundstäbe oder Stäbe 36 aufnehmen, die geschweißt oder auf eine andere Weise an den Vorderkanten der Platte 34 angebracht sind. Diese Rundstäbe sind drehbar in den Nuten 37 gelagert, um eine freie Drehbewegung der Platte 34 zu gewährleisten. Auf diese Weise können sie sich selbst einstellen und die Stäbe 36 werden normalerweise so zusammengebaut, daß man sie mit ihren Enden in die Schwalbenschwanznut 37 einschiebt. Die Stützplatte kann aus Stahl oder Kunststoff bestehen, aber der Vorteil des Kunststoffes liegt in der verringerten Gefahr der Wölbung der Platte durch Temperaturunterschiede.

Die Mehrzahl der Platten 34 sind vorzugsweise so ausgeführt, daß sie an derselben Stelle der Auflaufkammer enden. Bei ihrer Herstellung können sie zusätzlich gleich breit ausgebildet sein, so daß, obschon verschiedene Umlenkungen für die einzelnen Platten vorgesehen werden, der Unterschied der Anordnung an ihrer stromabwärtigen Kante nicht so groß ist. Die nachgiebigen Führungsglieder sollen jedoch von solch einer Länge sein, daß sie mit ihren stromabwärtigen Enden gleichen Abstand zu der Auflauföffnung 20 einhalten. Um einen sanften Strömungsverlauf an dem Ende der Platte zu gewährleisten, ist die Platte bei 40 ausgebuchtet, so wie in F i g. 3 gezeigt, wobei die obere Kante des Führungsgliedes 33 in dieser Ausbuchtung mit der Platte verbunden wird. Wenn die Platte und das Führungsglied aus Kunststoff bestehen, können sie mit einem Epoxy-Harz zusammengeklebt werden oder können miteinander verschweißt werden.

In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Platten nicht mit einer Krümmung versehen, sondern flach und die biegsamen Teile sind unter einem

Winkel, wie in Fig.4 gezeigt, mit den Platten verbunden. In Fig.4 halten die Platten 50 die Führungsglieder 49 innerhalb der Auflaufkammer 46. Die Platten sind drehbar mit Hilfe der Stangen 52 gelagert, die entlang ihren stromaufwärtigen Kanten befestigt und in Schwalbenschwanznuten 53 in einer Lochwand 51 angeordnet sind.

Wie in F i g. 5 gezeigt, sind die Führungsglieder 49 an der abgeschrägten stromabwärtigen Kante 54 der Platten 50 aufgeklebt, wobei die Abschrägung so ausgeführt ist, daß sie mit dem Winkel 48a der Krümmung der Auflaufkammer übereinstimmt. Auch bei dieser Ausführung suchen die Platten ihre eigene Lage in Übereinstimmung mit der Strömung des Materials, da sie nachgiebig oder drehbar an ihren stromabwärtigen Enden gelagert sind.

Eine andere Ausführungsform ist in F i g. 6 gezeigt, wo eine starre Platte mit einem biegsamen Teil 64 mit Hilfe eines stranggepreßten Kunststoffverbinders 61 verbunden ist. Durch diese Vorrichtung kann eine genaue und fehlerfreie Umlenkung erhalten werden und dies alieine durch die Konstruktion des stranggepreßten Verbinders 61. Ein weiterer Vorteil dieser Vorrichtung liegt darin, daß die nachgiebigen Glieder von den festen Platten zum Zweck des Auswechselns leicht entfernt werden können. Da die nachgiebigen Glieder sich in bezug auf die festen Platten um einen zwischen ihnen liegenden Verbindungspunkt bewegen können, brauchen keine genauen Befestigungswinkel zwischen den nachgiebigen Gliedern und den festen Platten eingehalten werden. Die starre Platte kann in einem einzigen Preßvorgang hergestellt werden, wobei natürlicherweise verschiedene Preßvorgänge für jeden verschiedenen Biegungswinkel für jede Platte erforderlich sind. Mit der Ausführungsform der F i g. 6 und 7 können die flachen Platten alle dieselbe Größe und Dimension aufweisen und lediglich die aus Kunststoff gepreßten Verbinder nehmen die verschiedenen Längen und Biegungswinkel auf.

Fig. 6 zeigt eine flache Platte 60 mit einer schwenkbaren stromaufwärtigen Stütze 66, die an ihrer stromabwärtigen Kante an einen gepreßten Kunststoffverbinder 61 befestigt ist. Der Verbinder besitzt eine Nut 62, die eine Einbuchtung für die untere Kante der Platte hat, um die Platte mit dem Verbinder zu befestigen.

, An der unteren Kante hat der Verbinder 61 eine Nut 63, in der das nachgiebige Führungsglied 64 befestigt wird. Der Verbinder hat bei 65 eine Einschnürung, um einen Gelenkpunkt zu bilden, so daß die Führungsglieder 64 sich dem genauen Biegungswinkel in Abhängig-

Hi keit von den Kräften des Strömenden Matertals anpressen können.

In der Vorrichtung nach Fi g. 7 ist eine Platte 70 mit einer schwenkbaren Stütze 76 an ihrem stromaufwärtigen Ende vorgesehen und mit einer unteren Kante mit

Γ, einem gepreßten Verbinder 71 verbunden. Der Verbinder hat eine schwalbenschwanzförmige Nut und eine gekrümmte innere Oberfläche, um die mit einem Wulst versehene oder zwiebeiförmige obere Kante des nachgiebigen Führungsgliedes 71 aufzunehmen und um

2(i eine drehbare Lagerung für das Führungsglied zu gewährleisten. Dadurch kann das Führungsglied seine natürliche Lage einnehmen, wie sie durch die Kräfte des fließenden Materials festgelegt wird. In jeder der Vorrichtungen der Fig.6 und 7 werden verschiedene

r, Strömungszustände in Übereinstimmung gebracht dadurch, daß die nachgiebigen Führungsglieder sich ohne Kraftwirkung dem Strömungsverlauf anpassen können. Dies erlaubt auch größere Herstellungstoleranzen im Bereich der Krümmung der Auflaufkammer und der

in Platten, die sich darin befinden.

Die durch die Strömung bedingten Druckunterschiede, die sich entlang der Platten und der biegsamen Teile entwickeln, halten diese in der Strömung. Bedingt durch die Umlenkung im Bereich der Auflaufkammer entste-

j-, hen aber Druckunterschiede zwischen den äußeren und inneren Kanälen zwischen den Platten und biegsamen Teilen.

Diese Druckunterschiede könnten nicht durch die biegsamen Teile aufrechterhalten werden. Sie werden

4« daher durch die steifen Platten im Bereich der Krümmung durchgehend aufrechterhalten.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Stoff auflauf für Papiermaschinen mit einem sich in seiner Höhe verjüngenden Kanal, in dem wenigstens eine oder mehrere, sich in dessen Längsrichtung bis nahe an die Auslauföffnung erstreckende, nur an ihrem stromaufwärtigen Ende befestigte Leitflächen in einer oder mehreren horizontalen Ebenen angeordnet sind und die Leitflächen stromaufwärts liegende, sich quer zur Auflaufkammer erstreckende steife Platten und stromabwärts befindliche biegsame Teile enthalten, die an den Enden der steifen Platten befestigt sind nach Patent 1761229, dadurch gekennzeichnet, daß bei unterschiedlich gerichteten Kanalabschnitten (19a, 30,45 und 19,31,46), die über einen Krümmungsbereich ineinander übergehen, in dem ersten Abschnitt (19a, 30, 45) des sich verjüngenden Kanales die Platten (25,34,50,60,70) angeordnet und an ihren stromaufwärtigen Enden (27,36,66,76) schwenkbar gehalten sind und daß in dem zweiten, die veränderte Strömungsrichtung aufweisenden Abschnitt (19, 31, 46) die biegsamen Teile (26,33,49,64,72) untergebracht sind die hinter dem Krümmungsbereich an den stromabwärtigen Enden der Platten gehalten sind.

2. Stoffauflauf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten (34) über den Krümmungsbereich hinaus verlängert sind und eine der Krümmung angepaßte Abwinklug aufweisen.

3. Stoffauflauf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die stromabwärtigen Enden der Platten (34, 50) Aussparungen (40) zum Aufnehmen der biegsamen Teile (33,49) aufweisen.

4. Stoffauflauf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die biegsamen Teile (64, 72) an den Platten (60,70) mit Verankerungselementen (61, 71) befestigt sind, die sich über den Bereich der Krümmung erstrecken und mit einer entsprechenden Abwinklung versehen sind.

5. Stoffauflauf nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die biegsamen Teile (72) mit Verdikkungen (73) in hinterschnittenen Ausnehmungen (74) der Verankerungselemente (71) beweglich gehalten sind.

6. Stoffauflauf nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verankerungselemente (61) aus einem elastisch verformbaren Material bestehen und eine eine Art Scharnier bildende, quer verlaufende Einschnürung (65) aufweisen.