DE4241076A1

DE4241076A1 - Stoffauflauf einer Papiermaschine mit variabler Unterlippe

Info

Publication number: DE4241076A1
Application number: DE4241076A
Authority: DE
Inventors: Helmut Heinzmann
Original assignee: JM Voith GmbH
Current assignee: JM Voith GmbH
Priority date: 1992-11-05
Filing date: 1992-12-05
Publication date: 1994-05-11
Anticipated expiration: 2012-12-06
Also published as: DE4241076C2

Description

Die Erfindung betrifft einen Stoffauflauf zur Herstellung einer Papierbahn gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Ein solcher Stoffauflauf soll das Stoffdichte- und Faserorientierungsquerprofil der Papierstoffsuspension spätestens am Auslaufspalt derart einstellen, daß das Flächengewichts- und Faserorientierungsquerprofil der Papierbahn über die gesamte Breite den gewünschten Anforderungen entspricht, das bedeutet in der Regel, konstant ist.

Beim Betrieb einer Papiermaschine gibt es zahlreiche Störfaktoren, die den beiden genannten Anforderungen entgegenstehen. Zu diesen Störfaktoren gehören beispielsweise Temperaturschwankungen, Druckschwankungen und Fertigungstoleranzen aber auch Fehler in der Ausführung oder Einstellung der Papiermaschine für den dem Stoffauflauf folgenden Produktionsprozeß.

Zur Beeinflussung dieser Faktoren ist folgender Stand der Technik bekannt geworden:

DE 35 14 554 schlägt vor, die Stoffdichte örtlich zu verändern, d. h. je nach Bedarf an bestimmten Stellen die Stoffdichte anzupassen. Dabei bleibt jedoch offen, auf welche Art und Weise dies vorgenommen werden soll.

DE 40 19 593 A1, die den Oberbegriff von Anspruch 1 bildet, empfiehlt folgendes Vorgehen: Bei Abweichen des Flächengewichtsprofils der Papierbahn an einer bestimmten Stelle der Bahnbreite soll die Konzentration C_M des betreffenden Sektionsstromes, und damit des aus dem betreffenden Mischer austretenden Stromes entsprechend geändert werden. Um dies zu erreichen, wird das Verhältnis der Mengen der dem Mischer zugeführten Regelströme Q_H/Q_L verändert. Bei Ventilen der üblichen Bauart läßt es sich jedoch nur schwer vermeiden, daß auch der den Mischer verlassende Sektionsstrom Q_M vom Sollwert unkontrolliert und ungewollt abweicht. Es ist außerdem aus DE-OS 35 38 466 bekannt, daß eine Veränderung des Volumenstromes einer Sektion zu einer Beeinflussung des Faserorientierungswinkels im Auslaufbereich des Stoffauflaufes führt. Weicht die Menge eines Sektionsstromes in unkontrollierter Weise von einem Sollwert ab, so ändert sich damit auch die Faserorientierung in unkontrollierter Weise.

Es ist ferner z. B. aus DE-PS 29 42 966 oder DE-OS 35 35 849 bekannt, die Weite des Auslaufspaltes zu verändern, beispielsweise durch Gewindespindeln zum Verschwenken oder Verbiegen der Oberlippe. Hierdurch kann der Durchsatz der Suspension örtlich verändert werden. Gleichzeitig wird jedoch auch die Strömungsrichtung örtlich beeinflußt, und damit auch die Faserorientierung. Durch eine örtliche Spaltverengung wird nämlich den Fasern an den Engstellen eine andere Strömungsrichtung erteilt, als an anderen Stellen des Auslaufspaltes. Dies bedeutet, daß zwar die Stoffdichte durch diese sogenannte Verdrängungsregelung über die Breite des Stoffauflaufes gleichmäßig gemacht werden kann, daß jedoch die an sich gute Faserorientierung wieder zerstört wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Stoffauflauf bekannter Art derart zu modifizieren, daß eine weitere Möglichkeit zur Beeinflussung des Faserorientierungsquerprofils, der Strahlrichtung, des Formationsquerprofils und des Flächengewichtsquerprofils gegeben ist.

Die Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des ersten Anspruches gelöst.

Die Erfindung ist anhand der Fig. 1-3 näher beschrieben.

Fig. 1-3 zeigen verschiedene Ausführungsformen eines Stoffauflaufes im Düsenbereich.

Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch einen Stoffauflauf im Auslaufspaltbereich. Es ist eine obenliegende Oberlippe des Stoffauflaufes 1 zu sehen, die sich an eine waagrecht liegende Unterlippe 2 in Strömungsrichtung nähert und so den Auslaufspalt S des Stoffauflaufes bildet. In unmittelbarer Nähe des Auslaufspaltes S ist an der Unterlippe die Strahlleiteinrichtung 3 zu sehen, die aus einem - im Querschnitt gesehen - etwa halbmondförmig ausgeschnittenen Rundstahl besteht, dessen Außenfläche an den feststehenden Teil der Unterlippe angrenzt. Die Strahlleiteinrichtung ist drehbar um die Achse 5 gelagert und ihre Oberfläche fluchtet mit der Oberfläche der Unterlippe 2. Der Übergangspunkt 4 von der Unterlippe 2 auf die Strahlleiteinrichtung 3 liegt hier beispielhaft hinter dem Austrittsspalt S. Der Übergangspunkt 4 kann jedoch auch zur Vermeidung bzw. zur Reduktion von Strömungsstörungen vor den Austrittsspalt S - also in den geschlossenen Bereich des Stoffauflaufes - gelegt werden. Durch Verdrehung der Strahlleiteinrichtung 3 wird die Außenkrümmung der Strahlleiteinrichtung in den Stoffstrahl geführt, der sich an die Oberfläche der Strahlleiteinrichtung bedingt durch den Coanda-Effekt anlegt und entsprechend der Krümmung der Oberfläche der Strahlleiteinrichtung abgelenkt wird.

Fig. 2 zeigt den gleichen Ausschnitt eines Stoffauflaufes wie Fig. 1. Beispielhaft ist hier eine Änderung an der Strahlleiteinrichtung 3 vorgenommen. Zum einen ist der Übergangspunkt 4 von der Stoffauflaufunterlippe zur Strahlleiteinrichtung 3 bezüglich der Fig. 1 etwas zurückverlegt worden. Weiterhin ist die Strahlleiteinrichtung 3 so ausgebildet, daß im Nasenbereich 6 der Strahlleiteinrichtung eine ebene Fläche über die Länge L gebildet ist, wodurch in diesem Bereich eine besser laminar anliegende Strömung erreicht wird.

Fig. 3 zeigt ebenfalls einen Querschnitt durch einen Stoffauflauf im Auslaufspalt. Beispielhaft ist hier die obenliegende Oberlippe 1.1 mit einer verschiebbaren Blende 1.2 dargestellt. Die wesentliche Änderung gegenüber den Fig. 1 und 2 liegt darin, daß auf der Oberfläche der Stoffauflaufunterlippe im Auslaufbereich der Endteil so ausgefräst ist, daß in die ausgefräste Aussparung ein elastisches Flachstück 3.1 eingelegt ist, welches über das Ende der Stoffauflaufunterlippe 2 hinausragt. Der Übergangspunkt zwischen Stoffauflaufunterlippe 2 und Flachstück 3.1 ist in diesem Falle weit nach hinten verlegt, so daß eventuell auftretende Turbulenzen sich bis zum Austritt des Stoffstrahles aus der Düse wieder beruhigt haben und so zu keinen Störungen führen. Das Flachstück 3.1 wird im Endteil von einem Stützelement 3.2, welches am Ende des Flachstückes befestigt ist und um die Drehachse 5 gelagert ist, in seiner Krümmung eingestellt.

Alle in den Fig. 1-3 dargestellten Krümmungselemente im Auslaufbereich der Stoffauflaufunterlippe sind natürlich erfindungsgemäß auch über die Maschinenbreite sektioniert einstellbar, so daß eine sektionierte Beeinflussung des Stoffstrahles gegeben ist.

Claims

1. Unterlippe eines Stoffauflaufes einer Papiermaschine, dadurch gekennzeichnet, daß die Krümmung der Unterlippe - in Seitenansicht gesehen - im Auslaufbereich veränderbar vorgesehen ist.

2. Unterlippe eines Stoffauflaufes nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

2.1 es ist im Auslaufbereich des Stoffauflaufes über die Maschinenbreite hinweg ein drehbares Formteil vorgesehen, dessen Oberfläche nahtlos in die Oberfläche der Unterlippe des Stoffauflaufes übergeht;
2.2 das drehbare Formteil besitzt im wesentlichen die Form eines teilweise, über die gesamte Maschinenbreite ausgefrästen Rundstahles, dessen obere Nase in Maschinenrichtung zeigt;
2.3 das Formteil ist drehbar gelagert, so daß die Oberfläche, über die die Stoffsuspension nach außen geführt wird, bei entsprechender Drehung des Formteiles eine Krümmung nach unten erfährt.

3. Unterlippe eines Stoffauflaufes gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Formteil mit einer Vielzahl von Teilungen versehen ist und jedes einzelne Teil individuell einstellbar vorgesehen ist.

4. Unterlippe eines Stoffauflaufes nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Auslaufbereich eine Verformung durch mindestens ein piezoelektrisches Element vorgesehen ist.

5. Unterlippe eines Stoffauflaufes nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Auslaufbereich eine Verformung durch mindestens ein Bimetall-Element vorgesehen ist.

6. Unterlippe eines Stoffauflaufes nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Auslaufbereich eine Verformung durch mindestens einen Hydraulikzylinder oder einen Luftschlauch vorgesehen ist.

7. Unterlippe eines Stoffauflaufes nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Auslaufbereich eine Verformung durch mindestens ein elektromagnetisches Element vorgesehen ist.

8. Unterlippe gemäß Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Formelement im vorderen Bereich seiner von Stoffsuspension berührten, sonst runden Oberfläche einen ebenen Teilbereich aufweist.

9. Unterlippe gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Endteil der Unterlippe eine verformbare, bündig und nahtfrei mit der restlichen Oberfläche schließende flache Auflage vorgesehen ist, deren Krümmung im Endteil einstellbar ist.

10. Unterlippe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung der flachen Auflage durch mindestens ein Stützelement vorgesehen ist.

11. Unterlippe nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützelement drehbar gelagert vorgesehen ist.

12. Unterlippe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Krümmung der flachen Auflage hydraulisch einstellbar vorgesehen ist.

13. Unterlippe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Krümmung der flachen Auflage über Drehspindeln einstellbar vorgesehen ist.

14. Unterlippe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Krümmung der flachen Auflage über Piezoelemente einstellbar vorgesehen ist.

15. Unterlippe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Krümmung der flachen Auflage durch ein Bimetall einstellbar vorgesehen ist.