EP2454411A1 - Stoffauflauf für eine maschine zur herstellung einer faserstoffbahn - Google Patents

Stoffauflauf für eine maschine zur herstellung einer faserstoffbahn

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Publication number
EP2454411A1
EP2454411A1 EP10724332A EP10724332A EP2454411A1 EP 2454411 A1 EP2454411 A1 EP 2454411A1 EP 10724332 A EP10724332 A EP 10724332A EP 10724332 A EP10724332 A EP 10724332A EP 2454411 A1 EP2454411 A1 EP 2454411A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
headbox
metering
fluid
generating means
turbulence generating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP10724332A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Wolfgang Ruf
Frank Fey
Markus Häußler
Ole Hansen
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Voith Patent GmbH
Original Assignee
Voith Patent GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Voith Patent GmbH filed Critical Voith Patent GmbH
Publication of EP2454411A1 publication Critical patent/EP2454411A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F1/00—Wet end of machines for making continuous webs of paper
    • D21F1/02—Head boxes of Fourdrinier machines
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F1/00—Wet end of machines for making continuous webs of paper
    • D21F1/02—Head boxes of Fourdrinier machines
    • D21F1/022—Means for injecting material into flow within the headbox
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F1/00—Wet end of machines for making continuous webs of paper
    • D21F1/02—Head boxes of Fourdrinier machines
    • D21F1/024—Details of the feed chamber

Definitions

  • Headbox for a machine for producing a fibrous web
  • the invention relates to a headbox for a machine for producing a fibrous web, in particular a paper, board or tissue web, from at least one pulp suspension, with a feed device feeding at least one pulp suspension, with one immediately after the feeder in the flow direction of the at least one pulp suspension and a plurality of distributed in rows and in columns flow channels distribution tube plate, with one of the Verteil- perforated plate in the flow direction of at least one pulp suspension immediately adjoining, extending in the direction of the headbox and two preferably machine-wide walls having intermediate channel, with a Interchannel in the flow direction of the at least one pulp suspension immediately subsequent turbulence generating means having a plurality of arranged in rows and in columns flow control channels, and having a headbox nozzle immediately adjacent to the turbulence generating means in the flow direction of the at least one pulp suspension, wherein the feeder, the distribution well plate and the intermediate channel are arranged in a first alignment plane and the turbulence generating means and the headbox nozzle in a second alignment plane and wherein the two plane
  • Such a headbox has been known in the art for many years and is described, for example, by the company Voith Paper under the name "W It is preferably used in paper or board machines with a forming unit comprising a fourdrinier wire, so-called Fourdrinier developments on the headbox of machines for producing a fibrous web have led, in addition to the actual pulp suspension, which is required for the production of the fibrous web, an additional controlled metered addition of a fluid, such as water or pulp suspension with different consistency, in the art short called “dilution water” occurs. This admixing takes place at several points distributed over the width of the headbox. The amount and / or the property of the dilution water are adjustable. By this measure, for example, the basis weight cross profile can be controlled efficiently and / or the occurrence of cross flows in the headbox can be effectively prevented.
  • Such a headbox with the described dilution water technology is known, for example, from the document DE 41 19 593 C2 ("ModuleJet")
  • ModuleJet The preferably controllable metered addition of the dilution water in partial streams into the at least one pulp suspension takes place through inlet openings in the wall of the In order to limit the effect of the added dilution water locally, in some cases partitions are placed in the mixing chamber.
  • Such a headbox with the described dilution water technology may also be equipped with an alternative dilution water system such as "Jetco”, “Annular Slot Injection” or “Injection System.”
  • dilution water systems from reputable manufacturers of fiber web production machines are systems, the requirements for a good mixing of pulp suspension and dilution water, a sufficient volume flow constancy, a small effective width and a low mapping offset more or less good or only partially meet.
  • a headbox of the type mentioned in the present invention that at least one preferably machine-wide wall of the intermediate channel spaced apart both in the width direction and in the longitudinal direction of the headbox means for preferably controllable metered addition of a fluid in partial fluid streams in the at least one fibrous suspension are arranged such that the individual means for preferably controllable metered addition of the fluid into at least one fluid sub-stream into the at least one fibrous suspension has a metering channel opening and a metering channel centreline having metering and that the respective Zudosierkanalö Publishing the Zudosierkanals of the individual means for preferably controllable / metered metered addition of the fluid in at least one partial fluid stream in the at least one pulp suspension is aligned so that the Zudosierkanstofflinein this Zudosierka- nals impinges on the turbulence generating means at a point of impingement.
  • the turbulence generating means is preferably a turbulence generator known to
  • the inventive improvement of the headbox of the type mentioned allows the realization of a technically simple and reliable dilution water system. Even with dilution water or fluid quantities that are possibly very different locally, good volume flow constancy is achieved over the entire machine width and, due to the addition of the dilution water or fluid in the direct intake region of the turbulence generation means, a narrow and sharply delineated active response is produced in the fibrous web.
  • a "vagrancy" of the partial flow of dilution water or fluid can only take place to a very limited extent by the targeted, locally stable and preferably controllable addition of the dilution water or of the fluid and the intensive mixing in the flow channels of the flow channel following the metering region Turbulence generating means with separate guidance of the mixed streams up to the beginning of the headbox out so the requirements for an optimal dilution water system largely, preferably even completely met.
  • the inventive improvement of the headbox of the type mentioned is suitable as a cheaper retrofit solution with less downtime compared with the already known retrofit solutions.
  • only at least one wall of the intermediate channel with the means for preferably tax- / rule ble metering of the dilution water or Fluids are provided in partial streams in the at least one pulp suspension.
  • the other components and groups of the previous headbox can exist without any structural changes and thus continue to be used.
  • the inventive improvement of the headbox of the type mentioned can be completed problem and effortlessly in the local environment of the existing machine for producing a fibrous web.
  • the respective metering channel opening of the metering channel of the individual means for preferably controllable metered addition of the fluid in at least one partial fluid stream into the at least one fibrous suspension is oriented such that the metering channel center line of this metering channel is preferably approximately central, in particular central between the columns of two adjacent flow channels impinging on the turbulence generating means upon formation of a point of impact.
  • the metered partial fluid flow does not flow directly into at least one flow channel of the turbulence generating means, very stable conditions with regard to the volume flow constancy are achieved. Moreover, water jet pump effects and similar phenomena are avoided to the greatest possible extent and lead to only slight changes in the case of changing volumes of the partial fluid flows.
  • a further preferred embodiment provides that the flow channels arranged in one row of the turbulence generating means have a line division of the flow channels and that the metering channel center lines of the Zudo- sierkanäle the spaced in the width direction of the headbox means for preferably controllable rule metered addition of the fluid in fluid partially dividing into the at least one pulp suspension associated with the flow channels of the turbulence generating means arranged in this row, having a line pitch of the metering passage centerlines, the line spacing of the metering passage centerlines preferably assuming the same or double the line splitting of the flow channels.
  • the line division of the metering channel centerlines assumes twice the line splitting of the flow channels, only one line of metering channels is assigned to each second row of flow channels.
  • the line division of the flow channels may, for example, assume a value of 25, 33, 50, 66 or 100 mm
  • a further preferred embodiment provides that the respective metering channel opening of the metering channel of the individual means for preferably controllable metered addition of the fluid in at least one partial fluid stream into the at least one pulp suspension is aligned such that the metering channel centerline of this metering channel outside or inside the Line of adjacent flow channels impinges on the turbulence generating means forming a point of impact.
  • the out-of-phase impact of the metering channel center line can assume a value of up to 50% of the column pitch of the flow channels.
  • the effective impact surface can be effectively increased, so that once again very stable conditions with regard to the volume flow constancy are achieved.
  • the metering channel centerline of the metering channel may also impinge upon the turbulence generating means within the line of adjacent flow channels as the point of impact is formed.
  • the point of impact of the metering channel centerline of the metering channel of the agent then aligns with the two adjacent flow channels of the turbulence generating means.
  • the flow channels arranged in a column of the turbulence generating means have a column pitch of the flow channels and the Zudosierkanalffenlinien the emanating at different heights Zudosierkanäle the means for preferably controllable / metered metered addition of the fluid in partial fluid streams in the at least one pulp suspension, the in this column arranged column flow channels of the turbulence generating means, a column pitch of the Zudosierkanalffenlinen, wherein the column pitch of Zudosierkanalffenlinien can assume the same or double value of the column pitch of the flow channels. If the two column divisions now assume the same value, each column of flow channels is assigned exactly one column of metering channels. On the other hand, if the column pitch of the metering channel center lines assumes twice the value of the column pitch of the flow channels, then only every second column of flow channels is assigned a column of metering channels.
  • the respective metering channel opening of the metering channel of the individual means for preferably controllable metered addition of the fluid in at least one partial fluid stream into the at least one fibrous suspension can, of course, also be oriented so that the metering channel centerline of this metering channel is centered or approximately centered, optionally also slightly offset to one Flow channel of the turbulence generating means impinges upon formation of a point of impact.
  • the flow channels of the turbulence generating means arranged in two adjacent rows can be offset relative to one another, preferably offset from one another in the middle.
  • the distance between the flow channels of the turbulence generating means arranged in adjacent rows is markedly increased. And this in turn leads to an advantageous increase in the effective impact area, so that in turn very stable conditions in terms of volume flow constancy are achieved.
  • flow channels of the turbulence generating means may of course be arranged without offset from each other. This results in a rectangular array grid for the flow channels of the turbulence generating means.
  • the metering channels of the means arranged in a column for preferably controllable metered addition of the fluid in partial fluid streams into the at least one pulp suspension are connected to a common supply channel.
  • each metering channel of the individual means for preferably controllable metered addition of the fluid in fluid sub-streams into the at least one pulp suspension is connected to its own supply channel.
  • This technically more complex design provides the advantage of greater design options, especially during operation of the machine for producing a fibrous web.
  • the respective Zudosierkanalö Stamm the Zudosierkanals of the individual means for preferably controllable rule metered addition of the fluid in at least one partial fluid stream in the at least one fibrous suspension to the turbulence generating means preferably a vertical and equal or approximately equal distance in the range of 1 to 50 mm, preferably from 3 to 30 mm, in particular from 10 to 30 mm.
  • This provides the advantage of a space-saving design with aerodynamically and technologically optimal operating conditions of the machine for producing a fibrous web.
  • the respective metering channel of the means for the preferably controllable metered addition of the fluid into at least one fluid partial stream into the at least one fibrous suspension may at least in some areas have a constant or preferably an abruptly widening cross-sectional inner surface. This can improve the distribution in the z direction.
  • the respective means for preferably controllable metered addition of the fluid in at least one partial stream of fluid into the at least one pulp suspension preferably comprises a metering tube.
  • This form of the agent has aerodynamically optimal properties and is also particularly suitable under production aspects.
  • the metering tube can in this case have any known tube cross-section, namely round, approximately round, oval, triangular, rectangular, square and the like.
  • the respective metering channel of the metering tube can have a rotationally symmetrical cross-sectional inner surface along its metering channel center line and the individual metering tube can have a preferably rotationally symmetrical outer surface with a diameter in the range from 3 to 25 mm, preferably from 4 to 16 mm, in particular from 5 to 10 mm, exhibit.
  • the fluidic properties of the agent can be further improved.
  • the fluid preferably consists of water, in particular clear water, or of a pulp suspension, in particular white water, the concentration of which differs from the average concentration of the at least one fibrous suspension flowing in the headbox.
  • the headbox according to the invention is outstandingly suitable for use in a machine for producing a fibrous web, in particular a paper, board or tissue web.
  • the fibrous web produced in the machine with at least one headbox according to the invention has consistently excellent properties, since, among other things, the control of both its fiber orientation transverse profile and its basis weight cross-section is possible. Further features and advantages of the invention will become apparent from the following description of several preferred embodiments with reference to the drawings. Show it
  • Figure 1 is a vertical and schematic longitudinal sectional view of a
  • Figure 2 is a partial and schematic sectional view of a first embodiment of a headbox according to the invention for a machine for producing a fibrous web;
  • Figure 3 is a partial and schematic sectional view of a second embodiment of a head box according to the invention for a machine for producing a fibrous web;
  • Figure 4 is an illustration of a first Zudosierrich a headbox according to the invention for a machine for producing a fibrous web
  • FIG. 5 is an illustration of a second metering concept of a head box according to the invention for a machine for producing a fibrous web.
  • the shown headbox 1 shows a vertical and schematic longitudinal section of an exemplary embodiment of a headbox 1 for a machine for producing a fibrous web 3 from a pulp suspension 2.
  • the shown headbox 1 can of course also be designed as a multi-layer waste containing at least two different pulp suspensions used for the production of the fibrous web 3.
  • the fibrous web 3 may in particular be a paper, board or tissue web.
  • the headbox 1 has a feeding device 4 which feeds the pulp suspension 2, for example in the embodiment of an illustrated transverse dividing pipe 5 or a rotary distributor, not shown, with a plurality of hoses, on.
  • the feed device 4 closes in the flow direction R (arrow) of the pulp suspension 2 directly a, for example, three-line distribution well plate
  • the number of lines Z can also be less than or greater than three in a manner not shown.
  • a three-line turbulence generating means 10 with a plurality of in three rows Z and in several columns S arranged flow channels 11 (see Figures 4 and 5).
  • the number of lines Z can also be less than or greater than three in a manner not shown.
  • the pulp suspension 2 in the turbulence generating means 10 is divided into pulp suspension partial streams and, after exiting the turbulence generating means 10 in a machine-wide chamber 12 in a form of a nozzle gap 14 having headbox 13 again combined to form a machine-wide fibrous web 3 to allow.
  • the flow channels 6 of the turbulence generating means 10 are preferably formed in a known manner as thin-walled turbulence tubes and / or turbulence tube inserts with at least partially constant, at least partially diverging, at least partially converging and / or discontinuous cross-sectional inner surfaces.
  • the headbox 13 is optionally optionally provided on the outlet side with at least one aperture 15 indicated by dashed lines.
  • separating element in particular a blade be arranged. If a plurality of separating elements, in particular lamellae, are arranged in the headbox nozzle 13, they can have different lengths and possibly also different properties, such as surface contours and the like.
  • the feed device 4, the distribution well plate 6 and the intermediate channel 8 in a first orientation plane AE.1 and the turbulence generating means 10 and the headbox 13 are arranged in a second alignment plane AE.2.
  • the two alignment planes AE.1, AE.2 include an obtuse angle ⁇ in the range of> 90 and ⁇ 180 °, preferably of> 100 and ⁇ 170 °, in particular of> 110 and ⁇ 160 °.
  • the headbox 1 thus has a substantial deflection 16.
  • 2 shows a partial and schematic sectional view of a first embodiment of a headbox 1 according to the invention for a machine for producing a fibrous web from a pulp suspension 2 (arrow). The illustrated extract is indicated in the figure 1 with a dashed circle K.
  • the basic structure of this headbox substantially corresponds to the basic structure of the headbox 1 shown schematically in FIG. 1, so that reference is also made to this description of the figures.
  • the intermediate channel 8 is arranged in a first orientation plane AE.1 and the turbulence generation means 10 is arranged in a second alignment plane AE.2.
  • the two alignment planes AE.1, AE.2 include an obtuse angle ⁇ in the range of> 90 and ⁇ 180 °, preferably of> 100 and ⁇ 170 °, in particular of> 1 10 and ⁇ 160 °.
  • the headbox 1 thus has a substantial deflection 16.
  • the intermediate channel 8 On the upper and preferably machine-wide wall 9.2 of the intermediate channel 8 are several both in the width direction B (arrow) and in the longitudinal direction L (arrow) of the headbox 1 spaced-apart means 17 for preferably controllable / rule ble metering of a fluid 18 in partial fluid streams 18th T (arrows) in the pulp suspension 2 (arrow) arranged. Due to the metered addition of the fluid 18 (arrow) in partial fluid streams 18.T (arrow) into the pulp suspension 2 (arrow), mixed partial flows 2.1 (arrow) result, which are then combined in the headbox nozzle into a combined mixed flow.
  • the means for preferably controllable metered addition of the fluid 18 in partial fluid flows 18.T (arrow), such as valves, are well known to those skilled in the art and thus not explicitly shown.
  • the respective metering channel 19 of the metering tube 17.1 has a rotationally symmetrical cross-sectional inner surface along its metering channel center line 19.M
  • the individual metering tube 17.1 also has a preferably rotational symmetrical outer surface 19.A with a diameter 19.D in the range of 3 to 25 mm, preferably from 4 to 16 mm, in particular from 5 to 10 mm, on.
  • the respective metering channel 19 of the means 17 has, at least in regions, a constant or preferably transversely widening cross-sectional inner surface 19.
  • the supply channel 20 is in turn connected to a supply system, not shown, for the fluid 18, wherein preferably in the supply channel 20 and / or in the supply system known in the art and thus not explicitly shown means, such as a valve for controllable / metered addition of the fluid 18 arrow is present.
  • a supply system not shown
  • means such as a valve for controllable / metered addition of the fluid 18 arrow is present.
  • each Zudosierkanal the individual means for preferably controllable / controllable metered addition of the fluid in partial fluid streams in the at least one pulp suspension in a manner not shown may also be connected to its own supply channel.
  • the metering channel opening 19.1 of the respective metering channel 19 of the individual means 17 is therefore arranged parallel or approximately parallel to the inlet side 10.
  • it may also be arranged in a manner not shown at an angle to the inlet side of the turbulence generating means.
  • FIG. 3 shows a partial and schematic sectional view of a second embodiment of a headbox 1 according to the invention for a machine for producing a fibrous web from a fibrous stock suspension 2 (arrow).
  • the illustrated extract is indicated in the figure 1 with a dashed circle K.
  • the intermediate channel 8 is arranged in a first orientation plane AE.1 and the turbulence generation means 10 is arranged in a second alignment plane AE.2.
  • the two alignment planes AE.1, AE.2 include an obtuse angle ⁇ in the range of> 90 and ⁇ 180 °, preferably of> 100 and ⁇ 170 °, in particular of> 110 and ⁇ 160 °.
  • the headbox 1 thus has a substantial deflection 16.
  • the means for preferably controllable metered addition of the fluid 18 in partial fluid flows 18.T (arrow), such as valves, are well known to those skilled in the art and thus not explicitly shown.
  • the respective metering channel 19 of the metering tube 17.1 has a rotationally symmetrical cross-sectional inner surface 19.1 along its metering channel center line 19.M.
  • the individual metering tube 17.1 further has a preferably rotationally symmetrical outer surface 19.A with a diameter 19.D in the range of 3 to 25 mm, preferably from 4 to 16 mm, in particular from 5 to 10 mm.
  • the respective metering channel 19 of the means 17 has, at least in regions, a constant or preferably transversely widening cross-sectional inner surface 19.1.
  • the respective metering channel opening 19.1 of the metering channel 19 of the individual means 17 for preferably controllable metering of the fluid 18 in at least one partial fluid flow 18.T (arrow) into the at least one fibrous material Suspension 2 is oriented so that the metering channel centerline 19.M of this metering channel 19 impinges on the turbulence generating means 10 when a point of impact AP (cross) is formed.
  • the Zudosierkanäle 19 are arranged in a column S means
  • each Zudosierkanal the individual means for preferably controllable / rule ble metering of the fluid in partial fluid streams in the at least one pulp suspension in a manner not shown may also be connected to its own supply channel.
  • FIG. 4 and 5 show two metering concepts of a headbox 1 according to the invention for a machine for producing a fibrous web.
  • the flow channels 11 of the turbulence generating means 10 are arranged by way of example in three rows Z.1 to Z.3 (Z) and four meander-shaped columns S.1 to S.4 (S).
  • flow channels 11 of the turbulence generating means 10 are arranged offset to one another. In the two present representations they are arranged centrally offset from one another, so that the flow channels 1 1 of the lower line Z.1 and the flow channels 11 of the upper line Z.3 have the same arrangement in width directions B (double arrow) of the headbox 1.
  • the flow channels of the turbulence generating means arranged in two adjacent rows can, of course, also be arranged without offset relative to one another in a manner not shown. This results in a rectangular array grid for the flow channels of the turbulence generating means.
  • Zudosierkanalö Stamm 19.1 of Zudosierkanäle 19 are shown in dashed lines and designed as a metering 17.1 means 17 for preferably controllable / rule ble metering of the fluid in partial fluid streams in the at least one pulp suspension shown.
  • the individual metering channel opening 19.1 of the metering channel 19 of the means 17 is aligned such that the metering channel center line 19.M of each metering channel 19 of the means 17 approximately centrally, in particular centrally between the columns S.2 and S.3 two adjacent flow channels 11 on the turbulence generating means 10th impinges upon formation of a respective impact point AP.
  • the flow channels 11 of the turbulence generation means 10 arranged in a row Z.1, Z.2 and Z.3 have a line division of the flow channels. Nodes TZ.11.
  • the line division of the flow channels may, for example, assume a value of 25, 33, 50, 66 or 100 mm.
  • the Zudosierkanalffenlinien 19.M the Zudosierkanäle 19 of the width direction B (arrow) of the headbox 1 spaced-apart means 17 which are assigned to the arranged in this row Z.1, Z.2 and Z.3 flow channels 1 1 of the turbulence generating means 10 have a line division of the Zuzosierkanal Mittellienien TZ.19.M on.
  • the line division of the metering channel center lines TZ.19.M assumes twice the value of the line division of the flow channels TZ.1 1.
  • the two line divisions TZ.19.M and TZ.11 can also assume the same value.
  • the flow channels 11 of the turbulence generating means 10 arranged in a column S.2 and S.3 have a column pitch of the flow channels TS.11.
  • the Zudosierkanalstofflinien 19.M the opening at different heights Zudosierkanäle 19 of the means 17, which are assigned to the arranged in this column S.2 and S.3 flow channels 1 1 of the turbulence generating means 10, have a column pitch of Zudosierkanalstofflinien TS.19. M up.
  • the column pitch of the metering channel center lines TS.19.M assumes the same value of the column pitch of the flow channels TS.11.
  • all rows Z.1, Z.2 and Z.3 of flow channels 11 of the turbulence generating means 10 are each assigned a row of metering channels 19 of the means 17.
  • the whole amount of pulp suspension is supplied with the fluid in partial fluid streams.
  • the column pitch of Zudosierkanalstofflinien TS.19.M takes twice the value of the column pitch of the flow channels TS.11.
  • the rows Z.1 and Z.3 of the flow channels 1 1 of the turbulence generating means 10 are each assigned a row of metering channels 19 of the means 17.
  • the individual Zudosierkanalö réelle 19.1 of Zudosierkanals 19 of the means 7 in Figures 4 and 5 is aligned so that the Zudosierkanstofflinem 19.M this Zudosierkanals 19 outside the line Z.1, Z.2 and Z.3 ( Figure 4) or Z.1 and Z.3 ( Figure 5) of the adjacent flow channels 11 impinging on the turbulence generating means 10 in forming the impact point AP.
  • the metering channel centerline of the metering channel may impinge upon the turbulence generating means as the point of impingement forms within the line of the adjacent flow channels in a manner not shown.
  • the fluid 18 used in the embodiments of FIGS. 2, 3, 4 and 5 consists at least of water, in particular white water or clear water, or of at least one pulp suspension whose concentration is determined by the average concentration of the at least one pulp suspension 2 flowing in the headbox 1 (FIG. Arrow).
  • the headbox 1 shown and described in each case in Figures 2, 3, 4 and 5 is particularly suitable for use in a machine for producing a fibrous web 3, in particular a paper or board web, from at least one pulp suspension 2 (arrow).
  • the features of the headbox 1 illustrated and described in FIGS. 2, 3, 4 and 5 may also be at least partially combined with one another by the skilled person in a manner which is obvious.
  • a headbox of the type mentioned is improved by the invention so that a technically simple and reliable dilution water system can be realized. Moreover, he allows a cost effective design and represents a cheaper retrofit solution with less downtime.
  • 17 means for preferably controllable rule metered addition of a fluid in fluid sub-streams

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Stoffauflauf für eine Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn aus einer Faserstoffsuspension, mit einer die Faserstoffsuspension zuführenden Zuführvorrichtung (4, 5), mit einer sich der Zuführvorrichtung in Strömungsrichtung der Faserstoffsuspension unmittelbar anschließenden Verteilrohriochplatte (6), mit einem sich der Verteilrohriochplatte in Strömungsrichtung unmittelbar anschließenden und zwei Wände (9.1, 9.2) aufweisenden Zwischenkanal (8), mit einem sich dem Zwischenkanal in Strömungsrichtung unmittelbar anschließenden Turbulenzerzeugungsmittel (10), und mit einer sich dem Turbulenzerzeugungsmittel in Strömungsrichtung unmittelbar anschließenden Stoffauflaufdüse (13), wobei die Zuführvorrichtung, die Verteilrohriochplatte und der Zwischenkanal in einer ersten Ausrichtungsebene (AE.1) und das Turbulenzerzeugungsmittel und die Stoffauflaufdüse in einer zweiten Ausrichtungsebene (AE.2) angeordnet sind und wobei die beiden Ausrichtungsebenen einen Winkel (α) im Bereich von > 90 und < 180° einschließen. Der erfindungsgemäße Stoffauflauf ist dadurch gekennzeichnet, dass an mindestens einer Wand (9.2) des Zwischenkanals (8) mehrere sowohl in Breitenrichtung als auch in Längsrichtung des Stoffauflaufs zueinander beabstandete Mittel (17,17.1) zur Zudosierung eines Fluids (18) in Fluidteilströmen (18.T) in die eine Faserstoffsuspension angeordnet sind, dass das einzelne Mittel (17,17.1) einen eine Zudosierkanalöffnung (19.1) und eine Zudosierkanalmittellinie (19.M) aufweisenden Zudosierkanal (19) umfasst und dass die jeweilige Zudosierkanalöffnung des Zudosierkanals so ausgerichtet ist, dass die Zudosierkanalmittellinie dieses Zudosierkanals auf das Turbulenzerzeugungsmittel bei Ausbildung eines Auftreffpunkts (AP) auftrifft.

Description

Stoffauflauf für eine Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn
Die Erfindung betrifft einen Stoffauflauf für eine Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Papier-, Karton- oder Tissuebahn, aus wenigstens einer Faserstoffsuspension, mit einer die wenigstens eine Faserstoffsuspension zuführenden Zuführvorrichtung, mit einer sich der Zuführvorrichtung in Strömungsrichtung der wenigstens einen Faserstoffsuspension unmittelbar anschließenden und eine Vielzahl von in Zeilen und in Spalten angeordneten Strömungskanälen aufweisenden Verteilrohrlochplatte, mit einem sich der Verteil- rohrlochplatte in Strömungsrichtung der wenigstens einen Faserstoffsuspension unmittelbar anschließenden, sich in Breitenrichtung des Stoffauflaufs erstreckenden und zwei vorzugsweise maschinenbreite Wände aufweisenden Zwischenka- nal, mit einem sich dem Zwischenkanal in Strömungsrichtung der wenigstens einen Faserstoffsuspension unmittelbar anschließenden Turbulenzerzeugungsmittel mit einer Vielzahl von in Zeilen und in Spalten angeordneten Strömungskanälen, und mit einer sich dem Turbulenzerzeugungsmittel in Strömungsrichtung der wenigstens einen Faserstoffsuspension unmittelbar anschließenden und einen Düsenspalt aufweisenden Stoffauflaufdüse, wobei die Zuführvorrichtung, die Verteilrohrlochplatte und der Zwischenkanal in einer ersten Ausrichtungsebene und das Turbulenzerzeugungsmittel und die Stoffauflaufdüse in einer zweiten Ausrichtungsebene angeordnet sind und wobei die beiden Ausrichtungsebenen einen Winkel im Bereich von > 90 und < 180°, vorzugsweise von > 100 und < 170°, insbesondere von > 110 und < 160°, einschließen.
Ein derartiger Stoffauflauf ist in Fachkreisen bereits seit vielen Jahren bekannt und wird beispielsweise von der Firma Voith Paper unter der Bezeichnung„W- Stoffauflauf" gebaut und vertrieben. Er wird vorzugsweise in Papier- oder Karton- maschinen mit einer ein Langsieb, ein so genanntes Fourdriniersieb aufweisenden Formiereinheit verwendet. Bekanntlich haben neuere Entwicklungen am Stoffauflauf von Maschinen zur Herstellung einer Faserstoffbahn dazu geführt, dass neben der eigentlichen Faserstoffsuspension, die zur Herstellung der Faserstoffbahn benötigt wird, eine zusätzliche kontrollierte Zudosierung eines Fluid, wie beispielsweise Wasser oder Faserstoffsuspension mit abweichender Stoffdichte, in Fachkreisen kurz„Verdün- nungswasser" genannt, erfolgt. Diese Zumischung erfolgt an mehreren über die Breite des Stoffauflaufs verteilten Stellen. Dabei sind die Menge und/oder die Eigenschaft des Verdünnungswassers einstellbar. Durch diese Maßnahme kann zum Beispiel das Flächengewichtsquerprofil effizient geregelt und/oder das Auftreten von Querströmungen im Stoffauflauf wirksam verhindert werden.
Ein solcher Stoffauflauf mit der beschriebenen Verdünnungswassertechnologie ist beispielsweise aus dem Dokument DE 41 19 593 C2 („ModuleJet") bekannt. Die vorzugsweise steuer-/regelbare Zudosierung des Verdünnungswassers in Teilströmen in die wenigstens eine Faserstoffsuspension erfolgt dabei durch Einlauf- Öffnungen in der Wand der Mischkammer oder direkt in den Turbulenzerzeuger. Um die Wirkung des zudosierten Verdünnungswassers lokal zu begrenzen, werden in einigen Fällen Trennwände in der Mischkammer angebracht.
Ein solcher Stoffauflauf mit der beschriebenen Verdünnungswassertechnologie kann auch mit einem alternativen Verdünnungswassersystem, wie beispielsweise „Jetco",„Ringspalt-Eindosierung" oder„Injection System", ausgestattet sein. Alle bekannten Verdünnungswassersysteme von namhaften Herstellern von Maschinen für die Herstellung von Faserstoffbahnen sind Systeme, die die Anforderungen an eine gute Vermischung von Faserstoffsuspension und Verdünnungswas- ser, eine ausreichende Volumenstromkonstanz, eine geringe Wirkbreite und einen geringen Mapping-Versatz mehr oder weniger gut beziehungsweise nur teilweise erfüllen können.
Nichtsdestotrotz hat sich die lokale Zudosierung des Verdünnungswassers in die Stoffaufläufe für viele Anwendungsfälle als besonders günstig erwiesen. Das lässt in solchen Fällen den Wunsch aufkommen, bereits vorhandene und ansonsten noch gut brauchbare Stoffaufläufe, insbesondere der eingangs beschriebenen Art auf diese neue Verdünnungswassertechnologie umzurüsten. Dazu müssen bisher große und auch schwere Teile des Stoffauflaufs herausgenommen und unter Inkaufnahme eines hohen Risikos beim Transport bis zum Lieferanten des Stoffauflaufs gebracht werden, weil in der Regel nur dort die notwendigen Nacharbeiten und Anpassungen vorgenommen werden können. Wegen des Fehlens dieser Teile ist der Stoffauflauf in dieser Zeit nicht benutzbar. Das Nachrüsten des demontierten Stoffauflaufs ist zudem sehr aufwändig und gegebenenfalls auch mit technologischen Risiken verbunden.
Es ist also Aufgabe der Erfindung, einen Stoffauflauf der eingangs genannten Art derart zu verbessern, dass ein technisch einfaches und zuverlässiges Verdünnungswassersystem realisiert werden kann. Überdies soll er eine kostengünstige Ausführung erlauben und eine günstigere Nachrüstlösung mit weniger Stillstandszeit darstellen.
Diese Aufgabe wird bei einem Stoffauflauf der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass an mindestens einer vorzugsweise maschi- nenbreiten Wand des Zwischenkanals mehrere sowohl in Breitenrichtung als auch in Längsrichtung des Stoffauflaufs zueinander beabstandete Mittel zur vorzugsweise steuer-/regelbaren Zudosierung eines Fluids in Fluidteilströmen in die wenigstens eine Faserstoffsuspension angeordnet sind, dass das einzelne Mittel zur vorzugsweise steuer-/regelbaren Zudosierung des Fluids in wenigstens einem Fluidteilstrom in die wenigstens eine Faserstoffsuspension einen eine Zudosierkanalöffnung und eine Zudosierkanalmittellinie aufweisenden Zudosier- kanal umfasst und dass die jeweilige Zudosierkanalöffnung des Zudosierkanals des einzelnen Mittels zur vorzugsweise steuer-/regelbaren Zudosierung des Fluids in wenigstens einem Fluidteilstrom in die wenigstens eine Faserstoffsuspension so ausgerichtet ist, dass die Zudosierkanalmittellinie dieses Zudosierka- nals auf das Turbulenzerzeugungsmittel bei Ausbildung eines Auftreffpunkts auftrifft. Das Turbulenzerzeugungsmittel ist dabei vorzugsweise ein dem Fachmann bekannter Turbulenzerzeuger.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird auf diese Weise vollkommen gelöst.
Die erfindungsgemäße Verbesserung des Stoffauflaufs der eingangs genannten Art ermöglicht die Realisierung eines technisch einfachen und zuverlässigen Verdünnungswassersystems. Auch bei möglicherweise lokal sehr unterschiedlichen Verdünnungswasser- bzw. Fluidmengen werden eine gute Volumenstrom- konstanz über die gesamte Maschinenbreite hinweg erzielt und aufgrund der Zugabe des Verdünnungswassers bzw. Fluids im direkten Einzugsbereichs des Turbulenzerzeugungsmittels eine schmale und scharf abgegrenzte Wirkantwort in der Faserstoffbahn erzeugt. Ein „Vagabundieren" des Teilstroms an Verdünnungswasser bzw. Fluid kann nur in einem sehr geringen Maße erfolgen. Durch die gezielte, örtlich stabile und vorzugsweise steuer-/regelbare Zudosierung des Verdünnungswassers bzw. des Fluids und der intensiven Vermischung in den dem Zudosierbereich folgenden Strömungskanälen des Turbulenzerzeugungsmittels mit separater Führung der Mischströme bis zum Beginn der Stoffauflaufdüse hin werden also die Anforderungen an ein optimales Verdünnungswasser- System weitestgehend, vorzugsweise sogar vollständig erfüllt.
Auch eignet sich die erfindungsgemäße Verbesserung des Stoffauflaufs der eingangs genannten Art als eine günstigere Nachrüstlösung mit weniger Stillstandszeit im Vergleich mit den bereits bekannten Nachrüstlösungen. Im Grunde muss lediglich mindestens eine Wand des Zwischenkanals mit den Mitteln zur vorzugsweise steuer-/regel baren Zudosierung des Verdünnungswassers bzw. Fluids in Teilströmen in die wenigstens eine Faserstoffsuspension versehen werden. Die übrigen Bauteile und -gruppen des bisherigen Stoffauflaufs können ohne irgendwelche baulichen Veränderungen bestehen und somit weiterverwendet werden. Die erfindungsgemäße Verbesserung des Stoffauflaufs der eingangs genannten Art kann problem- und mühelos im örtlichen Umfeld der bereits bestehenden Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn vollzogen werden.
In einer ersten bevorzugten Ausführungsform ist die jeweilige Zudosierkanalöff- nung des Zudosierkanals des einzelnen Mittels zur vorzugsweise steuer- /regelbaren Zudosierung des Fluids in wenigstens einem Fluidteilstrom in die wenigstens eine Faserstoffsuspension so ausgerichtet, dass die Zudosierkanal- mittellinie dieses Zudosierkanals vorzugsweise annähernd mittig, insbesondere mittig zwischen den Spalten zweier benachbarter Strömungskanäle auf das Turbulenzerzeugungsmittel bei Ausbildung eines Auftreffpunkts auftrifft. Es kommt zu einer Aufteilung des zudosierten Fluidteilstroms. Da der zudosierte Fluidteilstrom nicht direkt in mindestens einen Strömungskanal des Turbulenzerzeugungsmittels einströmt, werden sehr stabile Verhältnisse hinsichtlich der Volumenstromkonstanz erreicht. Überdies werden Wasserstrahlpumpeneffekte und ähnliche Erscheinungen weitestgehend vermieden und führen selbst bei wech- selnden Volumina der Fluidteilströme nur zu geringen Beeinflussungen.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass die in einer Zeile angeordneten Strömungskanäle des Turbulenzerzeugungsmittels eine Zeilenteilung der Strömungskanäle aufweisen und dass die Zudosierkanalmittellinien der Zudo- sierkanäle der in Breitenrichtung des Stoffauflaufs zueinander beabstandeten Mittel zur vorzugsweise steuer-/regel baren Zudosierung des Fluids in Fluid- teilströmen in die wenigstens eine Faserstoffsuspension, die den in dieser Zeile angeordneten Strömungskanälen des Turbulenzerzeugungsmittels zugeordnet sind, eine Zeilenteilung der Zudosierkanalmittellinien aufweisen, wobei die Zeilenteilung der Zudosierkanalmittellinien bevorzugt den gleichen oder doppelten Wert der Zeilenteilung der Strömungskanäle annimmt. Nehmen nun die beiden Zeilenteilungen den gleichen Wert an, so ist jeder Zeile an Strömungska- nälen genau eine Zeile an Zudosierkanälen zugeordnet. Nimmt die Zeilenteilung der Zudosierkanalmittellinien hingegen den doppelten Wert der Zeilenteilung der Strömungskanäle an, so ist nur jeder zweiten Zeile an Strömungskanälen eine Zeile an Zudosierkanälen zugeordnet. Die Zeilenteilung der Strömungskanäle kann beispielsweise einen Wert von 25, 33, 50, 66 oder 100 mm annehmen
Weiterhin sieht eine weitere bevorzugte Ausführungsform vor, dass die jeweilige Zudosierkanalöffnung des Zudosierkanals des einzelnen Mittels zur vorzugsweise steuer-/regelbaren Zudosierung des Fluids in wenigstens einem Fluidteilstrom in die wenigstens eine Faserstoffsuspension so ausgerichtet ist, dass die Zudosier- kanalmittellinie dieses Zudosierkanals außerhalb oder innerhalb der Zeile der benachbarten Strömungskanäle auf das Turbulenzerzeugungsmittel bei Ausbildung eines Auftreffpunkts auftrifft. Das außerhalbe Auftreffen der Zudosierkanal- mittellinie kann dabei einen Wert von bis zu 50 % der Spaltenteilung der Strömungskanäle annehmen. Dadurch kann die effektive Auftrefffläche wirksam vergrößert werden, so dass wiederum sehr stabile Verhältnisse hinsichtlich der Volumenstromkonstanz erreicht werden. Die Zudosierkanalmittellinie des Zudosierkanals kann selbstverständlich auch innerhalb der Zeile der benachbarten Strömungskanäle auf das Turbulenzerzeugungsmittel bei Ausbildung des Auftreffpunkts auftreffen. In dieser möglichen Ausgestaltung fluchtet dann der Auftreffpunkt der Zudosierkanalmittellinie des Zudosierkanals des Mittels mit den beiden benachbarten Strömungskanälen des Turbulenzerzeugungsmittels.
Ferner weisen die in einer Spalte angeordneten Strömungskanäle des Turbulenzerzeugungsmittels eine Spaltenteilung der Strömungskanäle und die Zudosierkanalmittellinien der in unterschiedlichen Höhen mündenden Zudosierkanäle des Mittels zur vorzugsweise steuer-/regelbaren Zudosierung des Fluids in Fluid- teilströmen in die wenigstens eine Faserstoffsuspension, die den in dieser Spalte angeordneten Strömungskanälen des Turbulenzerzeugungsmittels zugeordnet sind, eine Spaltenteilung der Zudosierkanalmittellinien auf, wobei die Spaltenteilung der Zudosierkanalmittellinien den gleichen oder doppelten Wert der Spaltenteilung der Strömungskanäle annehmen kann. Nehmen nun die beiden Spal- tenteilungen den gleichen Wert an, so ist jeder Spalte an Strömungskanälen genau eine Spalte an Zudosierkanälen zugeordnet. Nimmt die Spaltenteilung der Zudosierkanalmittellinien hingegen den doppelten Wert der Spaltenteilung der Strömungskanäle an, so ist nur jeder zweiten Spalte an Strömungskanälen eine Spalte an Zudosierkanälen zugeordnet.
Die jeweilige Zudosierkanalöffnung des Zudosierkanals des einzelnen Mittels zur vorzugsweise steuer-/regelbaren Zudosierung des Fluids in wenigstens einem Fluidteilstrom in die wenigstens eine Faserstoffsuspension kann selbstverständlich auch so ausgerichtet, dass die Zudosierkanalmittellinie dieses Zudosierka- nals mittig oder annähernd mittig, gegebenenfalls auch leicht versetzt auf einen Strömungskanal des Turbulenzerzeugungsmittels bei Ausbildung eines Auftreffpunkts auftrifft.
Auch können die in zwei benachbarten Zeilen angeordneten Strömungskanäle des Turbulenzerzeugungsmittels versetzt zueinander, vorzugsweise mittig zueinander versetzt, angeordnet sein. Dadurch wird der Abstand zwischen den in benachbarten Zeilen angeordneten Strömungskanälen des Turbulenzerzeugungsmittels merklich vergrößert. Und dies führt wiederum zu einer vorteilhaften Vergrößerung der effektiven Auftrefffläche, so dass wiederum sehr stabile Verhältnisse hinsichtlich der Volumenstromkonstanz erreicht werden.
Die in zwei benachbarten Zeilen angeordneten Strömungskanäle des Turbulenzerzeugungsmittels können selbstverständlich auch ohne Versatz zueinander angeordnet sein. Es entsteht somit ein rechtwinkliges Anordnungsgitter für die Strömungskanäle des Turbulenzerzeugungsmittels. In einer weiteren Ausführungsform sind die Zudosierkanäle der in einer Spalte angeordneten Mittel zur vorzugsweise steuer-/regelbaren Zudosierung des Fluids in Fluidteilströmen in die wenigstens eine Faserstoffsuspension mit einem gemeinsamen Versorgungskanal verbunden. Dadurch wird eine technisch elegante, strömungstechnisch und technologisch nicht nachteilhafte und kostengünstige Ausführung des Mittels erreicht.
In einer alternativen Ausführungsform ist jeder Zudosierkanal des einzelnen Mittels zur vorzugsweise steuer-/regelbaren Zudosierung des Fluids in Fluidteilströ- men in die wenigstens eine Faserstoffsuspension mit einem eigenen Versorgungskanal verbunden. Diese technisch aufwändigere Ausführung erbringt den Vorteil von größeren Ausgestaltungsmöglichkeiten, insbesondere auch während des Betriebs der Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn. Und die jeweilige Zudosierkanalöffnung des Zudosierkanals des einzelnen Mittels zur vorzugsweise steuer-/regel baren Zudosierung des Fluids in wenigstens einem Fluidteilstrom in die wenigstens eine Faserstoffsuspension weist zu dem Turbulenzerzeugungsmittel bevorzugt einen senkrechten und gleichen oder annähernd gleichen Abstand im Bereich von 1 bis 50 mm, vorzugsweise von 3 bis 30 mm, insbesondere von 10 bis 30 mm, auf. Dies erbringt den Vorteil einer raumsparenden Bauweise bei strömungstechnisch und technologisch optimalen Betriebsbedingungen der Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn.
Ferner kann der jeweilige Zudosierkanal des Mittels zur vorzugsweise steuer- /regelbaren Zudosierung des Fluids in wenigstens einem Fluidteilstrom in die wenigstens eine Faserstoffsuspension zumindest bereichsweise eine konstante oder eine sich vorzugsweise sprunghaft erweiternde Querschnittsinnenfläche aufweisen. Hierdurch kann eine Verbesserung der Verbreitung in z-Richtung erwirkt werden. Das jeweilige Mittel zur vorzugsweise steuer-/regelbaren Zudosierung des Fluids in wenigstens einem Fluidteilstrom in die wenigstens eine Faserstoffsuspension umfasst bevorzugt ein Dosierrohr. Diese Form des Mittels weist strömungstechnisch optimale Eigenschaften auf und eignet sich zudem auch insbesondere unter fertigungstechnischen Aspekten. Das Dosierrohr kann hierbei jeglichen bekannten Rohrquerschnitt, namentlich rund, annähernd rund, oval, dreieckig, rechteckig, quadratisch und dergleichen, aufweisen.
Weiterhin kann der jeweilige Zudosierkanal des Dosierrohrs entlang seiner Zudo- sierkanalmittellinie eine rotationssymmetrische Querschnittsinnenfläche aufweisen und das einzelne Dosierrohr kann eine vorzugsweise rotationssymmetrische Außenfläche mit einem Durchmesser im Bereich von 3 bis 25 mm, vorzugsweise von 4 bis 16 mm, insbesondere von 5 bis 10 mm, aufweisen. Die strömungstechnischen Eigenschaften des Mittels können dadurch weiters verbessert werden.
Das Fluid besteht vorzugsweise aus Wasser, insbesondere Klarwasser, oder aus einer Faserstoffsuspension, insbesondere Siebwasser, deren Konzentration sich von der durchschnittlichen Konzentration der wenigstens einen in dem Stoffauflauf strömenden Faserstoffsuspension unterscheidet. Diese Fluidarten haben sich in ähnlichen Anwendungen bereits bestens bewährt.
Der erfindungsgemäße Stoffauflauf eignet sich in hervorragender Weise zur Verwendung in einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Papier-, Karton- oder Tissuebahn. Die in der Maschine mit wenigstens einem erfindungsgemäßen Stoffauflauf hergestellte Faserstoffbahn weist durchwegs hervorragende Eigenschaften auf, da unter anderem die Regelung sowohl ihres Faserorientierungsquerprofils als auch ihres Flächengewichtsquerprofils möglich ist. Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung mehrerer bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Es zeigen
Figur 1 eine vertikale und schematische Längsschnittdarstellung einer
Ausführungsform eines Stoffauflaufs für eine Maschine zur
Herstellung einer Faserstoffbahn gemäß dem Stand der Technik;
Figur 2 eine auszugsweise und schematische Schnittdarstellung einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Stoffauflaufs für eine Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn;
Figur 3 eine auszugsweise und schematische Schnittdarstellung einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Stoffauflaufs für eine Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn;
Figur 4 eine Darstellung eines ersten Zudosierkonzepts eines erfindungsgemäßen Stoffauflaufs für eine Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn; und
Figur 5 eine Darstellung eines zweiten Zudosierkonzepts eines erfindungsgemäßen Stoffauflaufs für eine Maschine zur Herstel- lung einer Faserstoffbahn.
Die Figur 1 zeigt eine vertikale und schematische Längsschnittdarstellung einer beispielhaften Ausführungsform eines Stoffauflaufs 1 für eine Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn 3 aus einer Faserstoffsuspension 2. Der darge- stellte Stoffauflauf 1 kann selbstverständlich auch als ein Mehrschichtenstoffauf- lauf ausgebildet sein, der zumindest zwei unterschiedliche Faserstoffsuspensionen zur Herstellung der Faserstoffbahn 3 verwendet. Die Faserstoffbahn 3 kann dabei insbesondere eine Papier-, Karton- oder Tissuebahn sein. Der Stoffauflauf 1 weist eine die Faserstoffsuspension 2 zuführende Zuführvorrichtung 4, beispielsweise in der Ausführung eines dargestellten Querverteilrohrs 5 oder eines nicht dargestellten Rundverteilers mit einer Vielzahl an Schläuchen, auf.
Der Zuführvorrichtung 4 schließt sich in Strömungsrichtung R (Pfeil) der Faser- stoffsuspension 2 unmittelbar eine beispielsweise dreizeilige Verteilrohrlochplatte
6 an, die eine Vielzahl von in drei Zeilen Z und in mehreren Spalten S angeordnete Strömungskanäle 7 aufweist. Die Anzahl der Zeilen Z kann in nicht dargestellter Weise selbstverständlich auch kleiner oder größer drei sein. Wiederum in Strömungsrichtung R (Pfeil) der Faserstoffsuspension 2 schließt sich unmittelbar ein sich in Breitenrichtung B (Pfeil) des Stoffauflaufs 1 erstreckender und zwei vorzugsweise maschinenbreite Wände 9.1 , 9.2 aufweisender Zwischenkanal 8 an. Und dem Zwischenkanal 8 schließt sich in Strömungsrichtung R (Pfeil) der Faserstoffsuspension 2 unmittelbar ein beispielsweise dreizeiliges Turbulenzerzeugungsmittel 10 mit einer Vielzahl von in drei Zeilen Z und in mehreren Spalten S angeordneten Strömungskanälen 11 an (vgl. Figuren 4 und 5). Die Anzahl der Zeilen Z kann in nicht dargestellter Weise selbstverständlich auch kleiner oder größer drei sein.
Während des Betriebs des Stoffauflaufs 1 wird die Faserstoffsuspension 2 in dem Turbulenzerzeugungsmittel 10 in Faserstoffsuspensionsteilströme aufgeteilt und nach dem Austritt aus dem Turbulenzerzeugungsmittel 10 in einer maschinen- breiten Kammer 12 in Ausgestaltung einer einen Düsenspalt 14 aufweisenden Stoffauflaufdüse 13 wieder zusammengeführt, um die Bildung einer maschinenbreiten Faserstoffbahn 3 zu ermöglichen. Die Strömungskanäle 6 des Turbulenzerzeugungsmittels 10 sind in bekannter Weise vorzugsweise als dünnwandige Turbulenzrohre und/oder Turbulenzrohrinserts mit zumindest streckenweise konstanten, zumindest streckenweise divergierenden, zumindest streckenweise konvergierenden und/oder sprunghaften Querschnittsinnenflächen ausgebildet. Die Stoffauflaufdüse 13 ist optional auslaufseitig gegebenenfalls mit wenigstens einer gestrichelt angedeuteten Blende 15 versehen. Auch kann in der Stoffauflaufdüse 13 wenigstens ein, dem Fachmann wohl bekanntes und nicht explizit dargestelltes Trennelement, insbesondere eine Lamelle angeordnet sein. Sollten mehrere Trennelemente, insbesondere Lamellen in der Stoffauflaufdüse 13 angeordnet sein, so können sie unterschiedliche Längen und gegebenenfalls auch unterschiedliche Eigenschaften, wie Oberflä- chenkonturen und dergleichen, aufweisen.
Überdies sind die Zuführvorrichtung 4, die Verteilrohrlochplatte 6 und der Zwischenkanal 8 in einer ersten Ausrichtungsebene AE.1 und das Turbulenzerzeugungsmittel 10 und die Stoffauflaufdüse 13 in einer zweiten Ausrichtungs- ebene AE.2 angeordnet. Die beiden Ausrichtungsebenen AE.1 , AE.2 schließen einen stumpfen Winkel α im Bereich von > 90 und < 180°, vorzugsweise von > 100 und < 170°, insbesondere von > 110 und < 160°, ein. Der Stoffauflauf 1 weist also eine wesentliche Umlenkung 16 auf. Die Figur 2 zeigt eine auszugsweise und schematische Schnittdarstellung einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Stoffauflaufs 1 für eine Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn aus einer Faserstoffsuspension 2 (Pfeil). Der dargestellte Auszug ist in der Figur 1 mit einem gestrichelten Kreis K angedeutet.
Der Grundaufbau dieses auszugsweise und schematisch dargestellten Stoffauflaufs 1 entspricht im Wesentlichen dem Grundaufbau des in der Figur 1 schematisch dargestellten Stoffauflaufs 1 , so dass auch auf diese Figurenbeschreibung verwiesen wird. Es ist deutlich erkennbar, dass der Zwischenkanal 8 in einer ersten Ausrichtungsebene AE.1 und das Turbulenzerzeugungsmittel 10 in einer zweiten Ausrichtungsebene AE.2 angeordnet ist. Die beiden Ausrichtungsebenen AE.1 , AE.2 schließen einen stumpfen Winkel α im Bereich von > 90 und < 180°, vorzugs- weise von > 100 und < 170°, insbesondere von > 1 10 und < 160°, ein. Der Stoffauflauf 1 weist also eine wesentliche Umlenkung 16 auf.
An der oberen und vorzugsweise maschinenbreiten Wand 9.2 des Zwischenkanals 8 sind mehrere sowohl in Breitenrichtung B (Pfeil) als auch in Längsrichtung L (Pfeil) des Stoffauflaufs 1 zueinander beabstandete Mittel 17 zur vorzugsweise steuer-/regel baren Zudosierung eines Fluids 18 in Fluidteilströmen 18.T (Pfeile) in die Faserstoffsuspension 2 (Pfeil) angeordnet. Aufgrund der Zudosierung des Fluids 18 (Pfeil) in Fluidteilströmen 18.T (Pfeil) in die Faserstoffsuspension 2 (Pfeil) ergeben sich dann Mischteilströme 2.1 (Pfeil), die in der Stoffauflaufdüse dann zu einem gemeinsamen Mischstrom zusammengeführt werden. Die Mittel zur vorzugsweise steuer-/regelbaren Zudosierung des Fluids 18 in Fluidteilströmen 18.T (Pfeil), wie beispielsweise Ventile, sind dem Fachmann wohl bekannt und somit nicht explizit dargestellt. Das einzelne Mittel 17 zur vorzugsweise steuer-/regelbaren Zudosierung des Fluids 18 in wenigstens einem Fluidteilstrom 18.T (Pfeil) in die wenigstens eine Faserstoffsuspension 2 umfasst einen eine Zudosierkanalöffnung 19.1 und eine Zudosierkanalmittellinie 19.M aufweisenden Zudosierkanal 19. Das jeweilige Mittel 17 zur vorzugsweise steuer-/regelbaren Zudosierung des Fluids 18 in wenigstens einem Fluidteilstrom 18.T (Pfeil) in die wenigstens eine Faserstoffsuspension 2 umfasst ein Dosierrohr 17.1.
Der jeweilige Zudosierkanal 19 des Dosierrohrs 17.1 besitzt entlang seiner Zudo- sierkanalmittellinie 19.M eine rotationssymmetrische Querschnittsinnenfläche
19.1. Und das einzelne Dosierrohr 17.1 weist ferner eine vorzugsweise rotations- symmetrische Außenfläche 19.A mit einem Durchmesser 19.D im Bereich von 3 bis 25 mm, vorzugsweise von 4 bis 16 mm, insbesondere von 5 bis 10 mm, auf.
Zudem weist der jeweilige Zudosierkanal 19 des Mittels 17 zumindest bereichs- weise eine konstante oder eine sich vorzugsweise sprunghaft erweiternde Querschnittsinnenfläche 19.1 auf.
Und die jeweilige Zudosierkanalöffnung 19.1 des Zudosierkanals 19 des einzelnen Mittels 17 zur vorzugsweise steuer-/regelbaren Zudosierung des Fluids 18 in wenigstens einem Fluidteilstrom 18.T (Pfeil) in die wenigstens eine Faserstoffsuspension 2 ist so ausgerichtet, dass die Zudosierkanalmittellinie 19.M dieses Zudosierkanals 19 auf das Turbulenzerzeugungsmittel 10 bei Ausbildung eines Auftreffpunkts AP (Kreuz) auftrifft. Weiterhin sind die Zudosierkanäle 19 der in einer Spalte S angeordneten Mittel 17 zur vorzugsweise steuer-/regel baren Zudosierung des Fluids 18 in Fluid- teilströmen 18.T (Pfeil) in die wenigstens eine Faserstoffsuspension 2 mit einem gemeinsamen Versorgungskanal 20 verbunden. Der Versorgungskanal 20 ist wiederum mit einem nicht dargestellten Versorgungssystem für das Fluid 18 verbunden, wobei vorzugsweise in dem Versorgungskanal 20 und/oder in dem Versorgungssystem ein dem Fachmann bekanntes und somit nicht explizit dargestelltes Mittel, wie beispielsweise ein Ventil, zur steuer-/regelbaren Zudosierung des Fluids 18 Pfeil vorhanden ist. Selbstverständlich kann jeder Zudosierkanal des einzelnen Mittels zur vorzugsweise steuer-/regelbaren Zudosierung des Fluids in Fluidteilströmen in die wenigstens eine Faserstoffsuspension in nicht dargestellter Weise auch mit einem eigenen Versorgungskanal verbunden sein. Ferner weist die jeweilige Zudosierkanalöffnung 19.1 des Zudosierkanals 19 des einzelnen Mittels 17 zur vorzugsweise steuer-/regel baren Zudosierung des Fluids 18 in wenigstens einem Fluidteilstrom 18.T (Pfeil) in die wenigstens eine Faserstoffsuspension 2 zu dem Turbulenzerzeugungsmittel 10 einen senkrechten und gleichen oder annähernd gleichen Abstand A im Bereich von 1 bis 50 mm, vorzugsweise von 3 bis 30 mm, insbesondere von 10 bis 30 mm, auf. Die Zudo- sierkanalöffnung 19.1 des jeweiligen Zudosierkanals 19 des einzelnen Mittels 17 ist also parallel oder annähernd parallel zu der Einlaufseite 10. E des Turbulenzerzeugungsmittels 10 angeordnet. Selbstverständlich kann sie in nicht dargestellter Weise jedoch auch unter einem Winkel zu der Einlaufseite des Turbulenzerzeugungsmittels angeordnet sein.
Und die Figur 3 zeigt eine auszugsweise und schematische Schnittdarstellung einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Stoffauflaufs 1 für eine Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn aus einer Faserstoffsuspension 2 (Pfeil). Der dargestellte Auszug ist in der Figur 1 mit einem gestrichelten Kreis K angedeutet.
Der Grundaufbau dieses auszugsweise und schematisch dargestellten Stoffauflaufs 1 entspricht im Wesentlichen dem Grundaufbau des in der Figur 1 schematisch dargestellten Stoffauflaufs 1 , so dass auch auf diese Figurenbeschreibung verwiesen wird.
Es ist deutlich erkennbar, dass der Zwischenkanal 8 in einer ersten Ausrichtungsebene AE.1 und das Turbulenzerzeugungsmittel 10 in einer zweiten Ausrichtungsebene AE.2 angeordnet ist. Die beiden Ausrichtungsebenen AE.1 , AE.2 schließen einen stumpfen Winkel α im Bereich von > 90 und < 180°, vorzugsweise von > 100 und < 170°, insbesondere von > 110 und < 160°, ein. Der Stoffauflauf 1 weist also eine wesentliche Umlenkung 16 auf.
An der oberen und vorzugsweise maschinenbreiten Wand 9.2 des Zwischenka- nals 8 sind mehrere sowohl in Breitenrichtung B (Pfeil) als auch in Längsrichtung
L (Pfeil) des Stoffauflaufs 1 zueinander beabstandete Mittel 17 zur vorzugsweise steuer-/regel baren Zudosierung eines Fluids 18 in Fluidteilströmen 18.T (Pfeile) in die Faserstoffsuspension 2 (Pfeil) angeordnet. Aufgrund der Zudosierung des Fluids 18 (Pfeil) in Fluidteilströmen 18.T (Pfeil) in die Faserstoffsuspension 2 (Pfeil) ergeben sich dann Mischteilströme 2.1 (Pfeil), die in der Stoffauflaufdüse dann zu einem gemeinsamen Mischstrom zusammengeführt werden. Die Mittel zur vorzugsweise steuer-/regelbaren Zudosierung des Fluids 18 in Fluidteilströmen 18.T (Pfeil), wie beispielsweise Ventile, sind dem Fachmann wohl bekannt und somit nicht explizit dargestellt. Das einzelne Mittel 17 zur vorzugsweise steuer-/regelbaren Zudosierung des Fluids 18 in wenigstens einem Fluidteilstrom 18.T (Pfeil) in die wenigstens eine Faserstoffsuspension 2 umfasst einen eine Zudosierkanalöffnung 19.1 und eine Zudosierkanalmittellinie 19.M aufweisenden Zudosierkanal 19. Das jeweilige Mittel 17 zur vorzugsweise steuer-/regelbaren Zudosierung des Fluids 18 in wenigstens einem Fluidteilstrom 18.T (Pfeil) in die wenigstens eine Faserstoffsuspension 2 umfasst ein Dosierrohr 17.1.
Der jeweilige Zudosierkanal 19 des Dosierrohrs 17.1 besitzt entlang seiner Zudo- sierkanalmittellinie 19.M eine rotationssymmetrische Querschnittsinnenfläche 19.1. Und das einzelne Dosierrohr 17.1 weist ferner eine vorzugsweise rotationssymmetrische Außenfläche 19.A mit einem Durchmesser 19.D im Bereich von 3 bis 25 mm, vorzugsweise von 4 bis 16 mm, insbesondere von 5 bis 10 mm, auf. Zudem weist der jeweilige Zudosierkanal 19 des Mittels 17 zumindest bereichsweise eine konstante oder eine sich vorzugsweise sprunghaft erweiternde Querschnittsinnenfläche 19.1 auf.
Und die jeweilige Zudosierkanalöffnung 19.1 des Zudosierkanals 19 des einzel- nen Mittels 17 zur vorzugsweise steuer-/regelbaren Zudosierung des Fluids 18 in wenigstens einem Fluidteilstrom 18.T (Pfeil) in die wenigstens eine Faserstoff- Suspension 2 ist so ausgerichtet, dass die Zudosierkanalmittellinie 19.M dieses Zudosierkanals 19 auf das Turbulenzerzeugungsmittel 10 bei Ausbildung eines Auftreffpunkts AP (Kreuz) auftrifft. Weiterhin sind die Zudosierkanäle 19 der in einer Spalte S angeordneten Mittel
17 zur vorzugsweise steuer-/regel baren Zudosierung des Fluids 18 in Fluid- teilströmen 18.T (Pfeil) in die wenigstens eine Faserstoffsuspension 2 mit einem gemeinsamen Versorgungskanal 20 verbunden. Der Versorgungskanal 20 ist wiederum mit einem nicht dargestellten Versorgungssystem für das Fluid 18 verbunden, wobei vorzugsweise in dem Versorgungskanal 20 und/oder in dem Versorgungssystem ein dem Fachmann bekanntes und somit nicht explizit dargestelltes Mittel, wie beispielsweise ein Ventil, zur steuer-/regelbaren Zudosierung des Fluids 18 Pfeil vorhanden ist. Selbstverständlich kann jeder Zudosierkanal des einzelnen Mittels zur vorzugsweise steuer-/regel baren Zudosierung des Fluids in Fluidteilströmen in die wenigstens eine Faserstoffsuspension in nicht dargestellter Weise auch mit einem eigenen Versorgungskanal verbunden sein. Ferner weist die jeweilige Zudosierkanalöffnung 19.1 des Zudosierkanals 19 des einzelnen Mittels 17 zur vorzugsweise steuer-/regelbaren Zudosierung des Fluids
18 in wenigstens einem Fluidteilstrom 18.T (Pfeil) in die wenigstens eine Faserstoffsuspension 2 zu dem Turbulenzerzeugungsmittel 10 einen senkrechten und gleichen oder annähernd gleichen Abstand A im Bereich von 1 bis 50 mm, vorzugsweise von 3 bis 30 mm, insbesondere von 10 bis 30 mm, auf. Die Zudosierkanalöffnung des jeweiligen Zudosierkanals 19 des einzelnen Mittels 17 ist parallel oder annähernd parallel zu der Innenseite 9.2.1 der oberen und vorzugsweise maschinenbreiten Wand 9.2 des Zwischenkanals 8 angeordnet. Selbstverständlich kann sie in nicht dargestellter Weise jedoch auch unter einem Winkel zu der Einlaufseite des Turbulenzerzeugungsmittels angeordnet sein. Die beiden Figuren 4 und 5 zeigen zwei Zudosierkonzepte eines erfindungsge- mäßen Stoffauflaufs 1 für eine Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn. Die Strömungskanäle 11 des Turbulenzerzeugungsmittels 10 sind dabei beispielhaft in drei Zeilen Z.1 bis Z.3 (Z) und vier mäanderförmig ausgebildeten Spalten S.1 bis S.4 (S) angeordnet.
Bei beiden Konzepten sind die in zwei benachbarten Zeilen Z.1 , Z.2 und Z.3 angeordneten Strömungskanäle 11 des Turbulenzerzeugungsmittels 10 versetzt zueinander angeordnet. In den beiden vorliegenden Darstellungen sind sie mittig zueinander versetzt angeordnet, so dass die Strömungskanäle 1 1 der unteren Zeile Z.1 und die Strömungskanäle 11 der obere Zeile Z.3 die gleiche Anordnung in Breitenrichtungen B (Doppelpfeil) des Stoffauflaufs 1 aufweisen.
Die in zwei benachbarten Zeilen angeordneten Strömungskanäle des Turbulenz- erzeugungsmittels können in nicht dargestellter Weise selbstverständlich auch ohne Versatz zueinander angeordnet sein. Es entsteht somit ein rechtwinkliges Anordnungsgitter für die Strömungskanäle des Turbulenzerzeugungsmittels.
Weiterhin sind die Zudosierkanalöffnungen 19.1 der Zudosierkanäle 19 eines gestrichelt dargestellten und als Dosierrohr 17.1 ausgebildeten Mittels 17 zur vorzugsweise steuer-/regel baren Zudosierung des Fluids in Fluidteilströmen in die wenigstens eine Faserstoffsuspension dargestellt.
Die einzelne Zudosierkanalöffnung 19.1 des Zudosierkanals 19 des Mittels 17 ist dabei so ausgerichtet, dass die Zudosierkanalmittellinie 19.M jedes Zudosierkanals 19 des Mittels 17 annähernd mittig, insbesondere mittig zwischen den Spalten S.2 und S.3 zweier benachbarter Strömungskanäle 11 auf das Turbulenzerzeugungsmittel 10 bei Ausbildung eines jeweiligen Auftreffpunkts AP auftrifft. Weiterhin weisen die in einer Zeile Z.1 , Z.2 und Z.3 angeordneten Strömungskanäle 11 des Turbulenzerzeugungsmittels 10 eine Zeilenteilung der Strömungska- näle TZ.11 auf. Die Zeilenteilung der Strömungskanäle kann beispielsweise einen Wert von 25, 33, 50, 66 oder 100 mm annehmen. Die Zudosierkanalmittellinien 19.M der Zudosierkanäle 19 der in Breitenrichtung B (Pfeil) des Stoffauflaufs 1 zueinander beabstandeten Mittel 17, die den in dieser Zeile Z.1 , Z.2 und Z.3 angeordneten Strömungskanälen 1 1 des Turbulenzerzeugungsmittels 10 zugeordnet sind, weisen eine Zeilenteilung der Zudosierkanalmittellinien TZ.19.M auf. In den beiden vorliegenden Darstellungen nimmt die Zeilenteilung der Zudosierkanalmittellinien TZ.19.M den doppelten Wert der Zeilenteilung der Strömungskanäle TZ.1 1 an. Selbstverständlich können die beiden Zeilenteilungen TZ.19.M und TZ.11 auch den gleichen Wert annehmen.
Weiterhin weisen die in einer Spalte S.2 und S.3 angeordneten Strömungskanäle 11 des Turbulenzerzeugungsmittels 10 eine Spaltenteilung der Strömungskanäle TS.11 auf. Und die Zudosierkanalmittellinien 19.M der in unterschiedlichen Höhen mündenden Zudosierkanäle 19 des Mittels 17, die den in dieser Spalte S.2 und S.3 angeordneten Strömungskanälen 1 1 des Turbulenzerzeugungsmittels 10 zugeordnet sind, weisen eine Spaltenteilung der Zudosierkanalmittellinien TS.19. M auf. In der Darstellung der Figur 4, also des ersten Konzepts, nimmt die Spaltenteilung der Zudosierkanalmittellinien TS.19.M den gleichen Wert der Spaltenteilung der Strömungskanäle TS.11 an. Es sind also allen Zeilen Z.1 , Z.2 und Z.3 an Strömungskanälen 11 des Turbulenzerzeugungsmittels 10 jeweils eine Zeile an Zudo- sierkanälen 19 des Mittels 17 zugeordnet. Somit wird die ganze Menge an Faser- stoffsuspension mit dem Fluid in Fluidteilströmen versorgt.
Und in der Darstellung der Figur 5, also des zweiten Konzepts, nimmt die Spaltenteilung der Zudosierkanalmittellinien TS.19.M den doppelten Wert der Spaltenteilung der Strömungskanäle TS.11 an. Es sind also nur den Zeilen Z.1 und Z.3 an Strömungskanälen 1 1 des Turbulenzerzeugungsmittels 10 jeweils eine Zeile an Zudosierkanälen 19 des Mittels 17 zugeordnet. Somit werden lediglich 2/3 der Menge an Faserstoffsuspension mit dem Fluid in Fluidteilströmen versorgt.
Auch ist die einzelne Zudosierkanalöffnung 19.1 des Zudosierkanals 19 des Mittels 7 in den Figuren 4 und 5 so ausgerichtet, dass die Zudosierkanalmittellinie 19.M dieses Zudosierkanals 19 außerhalb der Zeile Z.1 , Z.2 und Z.3 (Figur 4) bzw. Z.1 und Z.3 (Figur 5) der benachbarten Strömungskanäle 11 auf das Turbulenzerzeugungsmittel 10 bei Ausbildung des Auftreffpunkts AP auftrifft. Die Zudosierkanalmittellinie des Zudosierkanals kann in nicht dargestellter Weise selbstverständlich auch innerhalb der Zeile der benachbarten Strömungskanäle auf das Turbulenzerzeugungsmittel bei Ausbildung des Auftreffpunkts auftreffen.
Das in den Ausführungsformen der Figuren 2, 3, 4 und 5 verwendete Fluid 18 besteht zumindest aus Wasser, insbesondere Siebwasser oder Klarwasser, oder aus wenigstens einer Faserstoffsuspension, deren Konzentration sich von der durchschnittlichen Konzentration der wenigstens einen in dem Stoffauflauf 1 strömenden Faserstoffsuspension 2 (Pfeil) unterscheidet. Der in den Figuren 2, 3, 4 und 5 jeweils dargestellte und beschriebene Stoffauflauf 1 eignet sich in besonderem Maße zur Verwendung in einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn 3, insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn, aus wenigstens einer Faserstoffsuspension 2 (Pfeil). Und die Merkmale der in den Figuren 2, 3, 4 und 5 dargestellten und beschriebenen Ausführungsformen des Stoffauflaufs 1 können für den Fachmann in nahe liegender Weise auch zumindest teilweise miteinander kombiniert werden.
Zusammenfassend ist festzuhalten, dass durch die Erfindung ein Stoffauflauf der eingangs genannten Art derart verbessert wird, dass ein technisch einfaches und zuverlässiges Verdünnungswassersystem realisierbar ist. Überdies erlaubt er eine kostengünstige Ausführung und stellt eine günstigere Nachrüstlösung mit weniger Stillstandszeit dar.
Bezugszeichenliste
1 Stoffauflauf
2 Faserstoffsuspension (Pfeil)
2.1 Mischstrom (Pfeil)
3 Faserstoffbahn
4 Zuführvorrichtung
5 Querverteilrohr
6 Verteilrohrlochplatte
7 Kanal
8 Zwischenkanal
9.1 Wand; untere Wand
9.2 Wand; obere Wand
9.2.1 Innenseite
10 Turbulenzerzeugungsmittel
10.E Einlaufseite
11 Strömungskanal
12 Maschinenbreite Kammer
13 Stoffauflaufdüse
14 Düsenspalt
15 Blende
16 Umlenkung
17 Mittel zur vorzugsweise steuer-/regel baren Zudosie rung eines Fluids in Fluidteilströmen
17.1 Dosierrohr
18 Fluid
18.T Fluidteilstrom (Pfeil)
19 Zudosierkanal
19.1 Zudosierkanalöffnung
19.2 Zudosierteil
19.A Außenfläche 19.D Durchmesser
19.1 Querschnittsinnenfläche
19.M Zudosierkanalmittellinie
20 Versorgungskanal
A Abstand
AE.1 Erste Ausrichtungsebene
AE.2 Zweite Ausrichtungsebene
AP Auftreffpunkt (Kreuz)
B Breitenrichtung (Pfeil; Doppelpfeil)
K Kreis
L Längsrichtung
R Strömungsrichtung (Pfeil)
S; S.1 Spalte
S; S.2 Spalte
S; S.3 Spalte
S; S.4 Spalte
TS.11 Spaltenteilung der Strömungskanäle
TS.19.M Spaltenteilung der Zudosierkanalmittellinien
TZ.11 Zeilenteilung der Strömungskanäle
TZ.19.M Zeilenteilung der Zudosierkanalmittellinien
Z; Z.1 Zeile; untere Zeile
Z; Z.2 Zeile; obere Zeile
Z; Z.3 Zeile; mittlere Zeile
α Winkel

Claims

Stoffauflauf für eine Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn
Patentansprüche Stoffauflauf (1 ) für eine Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn (3), insbesondere einer Papier-, Karton- oder Tissuebahn, aus wenigstens einer Faserstoffsuspension (2), mit einer die wenigstens eine Faserstoffsuspension (2) zuführenden Zuführvorrichtung (4, 5), mit einer sich der Zuführvorrichtung (4, 5) in Strömungsrichtung (R) der wenigstens einen Faserstoffsus- pension (2) unmittelbar anschließenden und eine Vielzahl von in Zeilen (Z;
Z, Z.1 bis Z.3) und in Spalten (S; S, S.1 bis S.4) angeordneten Strömungskanälen (7) aufweisenden Verteilrohrlochplatte (6), mit einem sich der Verteilrohrlochplatte (6) in Strömungsrichtung (R) der wenigstens einen Faserstoffsuspension (2) unmittelbar anschließenden, sich in Breitenrichtung (B) des Stoffauflaufs (1 ) erstreckenden und zwei vorzugsweise maschinenbreite Wände (9.1 , 9.2) aufweisenden Zwischenkanal (8), mit einem sich dem Zwischenkanal (8) in Strömungsrichtung (R) der wenigstens einen Faserstoffsuspension (2) unmittelbar anschließenden Turbulenzerzeugungsmittel (10) mit einer Vielzahl von in Zeilen (Z; Z, Z.1 bis Z.3) und in Spalten (S; S, S.1 bis S.4) angeordneten Strömungskanälen (11 ), und mit einer sich dem Turbulenzerzeugungsmittel (10) in Strömungsrichtung (R) der wenigstens einen Faserstoffsuspension (2) unmittelbar anschließenden und einen Düsenspalt (14) aufweisenden Stoffauflaufdüse (13), wobei die Zuführvor- richtung (4, 5), die Verteilrohrlochplatte (6) und der Zwischenkanal (8) in einer ersten Ausrichtungsebene (AE.1 ) und das Turbulenzerzeugungsmittel (10) und die Stoffauflaufdüse (13) in einer zweiten Ausrichtungsebene (AE.2) angeordnet sind und wobei die beiden Ausrichtungsebenen (AE.1 , AE.2) einen Winkel (α) im Bereich von > 90 und < 180°, vorzugsweise von > 100 und < 170°, insbesondere von > 110 und < 160°, einschließen,
dadurch gekennzeichnet,
dass an mindestens einer vorzugsweise maschinenbreiten Wand (9.2) des
Zwischenkanals (8) mehrere sowohl in Breitenrichtung (B) als auch in Längsrichtung (L) des Stoffauflaufs (1 ) zueinander beabstandete Mittel (17, 17.1 ) zur vorzugsweise steuer-/regelbaren Zudosierung eines Fluids (18) in Fluidteilströmen (18.T) in die wenigstens eine Faserstoffsuspension (2) angeordnet sind, dass das einzelne Mittel (17, 17.1 ) zur vorzugsweise steuer-/regel baren Zudosierung des Fluids (18) in wenigstens einem Fluidteilstrom (18.T) in die wenigstens eine Faserstoffsuspension (2) einen eine Zudosierkanalöffnung (19.1 ) und eine Zudosierkanalmittellinie (19.M) aufweisenden Zudosierkanal (19) umfasst und dass die jeweilige Zudosierkanalöffnung (19.1 ) des Zudosierkanals (19) des einzelnen Mittels
(17, 17.1 ) zur vorzugsweise steuer-/regelbaren Zudosierung des Fluids (18) in wenigstens einem Fluidteilstrom (18.T) in die wenigstens eine Faserstoffsuspension (2) so ausgerichtet ist, dass die Zudosierkanalmittellinie (19.M) dieses Zudosierkanals (19) auf das Turbulenzerzeugungsmittel (10) bei Ausbildung eines Auftreffpunkts (AP) auftrifft.
2. Stoffauflauf (1 ) nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass die jeweilige Zudosierkanalöffnung (19.1 ) des Zudosierkanals (19) des einzelnen Mittels (17, 17.1 ) zur vorzugsweise steuer-/regelbaren Zudosierung des Fluids (18) in wenigstens einem Fluidteilstrom (18.T) in die wenigstens eine Faserstoffsuspension (2) so ausgerichtet ist, dass die Zudosierkanalmittellinie (19.M) dieses Zudosierkanals (19) vorzugsweise annä- hernd mittig, insbesondere mittig zwischen den Spalten (S.2 und S.3) zweier benachbarter Strömungskanäle (11 ) auf das Turbulenzerzeugungsmittel (10) bei Ausbildung eines Auftreffpunkts (AP) auftrifft.
3. Stoffauflauf (1 ) nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die in einer Zeile (Z, Z.1 bis Z.3) angeordneten Strömungskanäle (11 ) des Turbulenzerzeugungsmittels (10) eine Zeilenteilung der Strömungskanäle (TZ.11 ) aufweisen und dass die Zudosierkanalmittellinien (19.M) der Zudosierkanäle (19) der in Breitenrichtung (B) des Stoffauflaufs (1 ) zueinan- der beabstandeten Mittel (17, 17.1 ) zur vorzugsweise steuer-/regel baren
Zudosierung des Fluids (18) in Fluidteilströmen (18.T) in die wenigstens eine Faserstoffsuspension (2), die den in dieser Zeile (Z, Z.1 bis Z.3) angeordneten Strömungskanälen (11 ) des Turbulenzerzeugungsmittels (10) zugeordnet sind, eine Zeilenteilung der Zudosierkanalmittellinien (TZ.19.M) aufweisen, wobei die Zeilenteilung der Zudosierkanalmittellinien (TZ.19.M) den gleichen oder doppelten Wert der Zeilenteilung der Strömungskanäle (TZ.11 ) annimmt.
4. Stoffauflauf (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die jeweilige Zudosierkanalöffnung (19.1 ) des Zudosierkanals (19) des einzelnen Mittels (17, 17.1 ) zur vorzugsweise steuer-/regel baren Zudosierung des Fluids (18) in wenigstens einem Fluidteilstrom (18.T) in die wenigstens eine Faserstoffsuspension (2) so ausgerichtet ist, dass die Zudo- sierkanalmittellinie (19.M) dieses Zudosierkanals (19) außerhalb oder innerhalb der Zeile (Z.1 , Z.2, Z.3; Z.1 , Z.3) der benachbarten Strömungskanäle (11 ) auf das Turbulenzerzeugungsmittel (10) bei Ausbildung eines Auftreffpunkts (AP) auftrifft.
5. Stoffauflauf (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die in einer Spalte (S, S.1 bis S.4) angeordneten Strömungskanäle (11 ) des Turbulenzerzeugungsmittels (10) eine Spaltenteilung der Strömungskanäle (TS.11 ) aufweisen und dass die Zudosierkanalmittellinien (19.M) der in unterschiedlichen Höhen mündenden Zudosierkanäle (19) des Mittels (17, 17.1 ) zur vorzugsweise steuer-/regel baren Zudosierung des Fluids (18.) in
Fluidteilströmen (18.T) in die wenigstens eine Faserstoffsuspension (2), die den in dieser Spalte (S.2, S.4) angeordneten Strömungskanälen (11 ) des Turbulenzerzeugungsmittels (10) zugeordnet sind, eine Spaltenteilung der Zudosierkanalmittellinien (TS.19.M) aufweisen, wobei die Spaltenteilung der Zudosierkanalmittellinien (TS.19.M) den gleichen oder doppelten Wert der
Spaltenteilung der Strömungskanäle (TS.11 ) annimmt.
6. Stoffauflauf (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die in zwei benachbarten Zeilen (Z.1 , Z.2; Z.2, Z.3) angeordneten
Strömungskanäle (11 ) des Turbulenzerzeugungsmittels (10) versetzt zueinander, vorzugsweise mittig zueinander versetzt, angeordnet sind.
7. Stoffauflauf (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Zudosierkanäle (19) der in einer Spalte angeordneten Mittel (17, 17.1 ) zur vorzugsweise steuer-/regel baren Zudosierung des Fluids (18) in Fluidteilströmen (18.T) in die wenigstens eine Faserstoffsuspension (2) mit einem gemeinsamen Versorgungskanal (20) verbunden sind.
8. Stoffauflauf (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass jeder Zudosierkanal (19) des einzelnen Mittels (17, 17.1 ) zur vorzugsweise steuer-/regelbaren Zudosierung des Fluids (18) in Fluidteilströmen (18.T) in die wenigstens eine Faserstoffsuspension (2) mit einem eigenen
Versorgungskanal (20) verbunden ist.
9. Stoffauflauf (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass die jeweilige Zudosierkanalöffnung (19.1 ) des Zudosierkanals (19) des einzelnen Mittels (17, 17.1 ) zur vorzugsweise steuer-/regel baren Zudosie- rung des Fluids (18) in wenigstens einem Fluidteilstrom (18.T) in die wenigstens eine Faserstoffsuspension (2) zu dem Turbulenzerzeugungsmittel (10) einen senkrechten und gleichen oder annähernd gleichen Abstand (A) im Bereich von 1 bis 50 mm, vorzugsweise von 3 bis 30 mm, insbeson- dere von 10 bis 30 mm, aufweist.
10. Stoffauflauf (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der jeweilige Zudosierkanal (19) des Mittels (17, 17.1 ) zur vorzugsweise steuer-/regel baren Zudosierung des Fluids (18) in wenigstens einem Fluidteilstrom (18.T) in die wenigstens eine Faserstoffsuspension (2) zumindest bereichsweise eine konstante oder eine sich vorzugsweise sprunghaft erweiternde Querschnittsinnenfläche (19.1) aufweist.
11. Stoffauflauf (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das jeweilige Mittel (17) zur vorzugsweise steuer-/regel baren Zudosierung des Fluids (18) in wenigstens einem Fluidteilstrom (18.T) in die wenigstens eine Faserstoffsuspension (2) ein Dosierrohr (17.1 ) umfasst.
12. Stoffauflauf (1 ) nach Anspruch 11 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass der jeweilige Zudosierkanal (19) des Dosierrohrs (17.1 ) entlang seiner Zudosierkanalmittellinie (19.M) eine rotationssymmetrische Querschnittsin- nenfläche (19.1) aufweist.
13. Stoffauflauf (1 ) nach Anspruch 11 oder 12,
dadurch gekennzeichnet,
dass das einzelne Dosierrohr (17.1 ) eine vorzugsweise rotationssymmetri- sche Außenfläche (19.A) mit einem Durchmesser (19.D) im Bereich von 3 bis 25 mm, vorzugsweise von 4 bis 16 mm, insbesondere von 5 bis 10 mm, aufweist.
14. Stoffauflauf (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Fluid (18) zumindest aus Wasser, insbesondere Siebwasser oder
Klarwasser, oder aus wenigstens einer Faserstoffsuspension, deren Konzentration sich von der durchschnittlichen Konzentration der wenigstens einen in dem Stoffauflauf (1 ) strömenden Faserstoffsuspension (2) unterscheidet, besteht.
15. Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Papier-, Karton- oder Tissuebahn, mit wenigstens einem Stoffauflauf (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 14.
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