DE1561650C - Stoffauflauf für eine Papiermaschine - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft einen Stoffauflauf für eine an ihren konisch erweiterten Abschnitt unmittelbar Papiermaschine mit einer dem Austrittsspalt vorge- anschließenden zylindrischen Abschnitt aufweisen, schalteten Strömungskammer, in der zur Vergleich- Eine derartige Diffusoranordnung ist aus der USA.-mäßigung der Stoffströmung und Faserverteilung eine Patentschrift 3 272 233 in einer Verteiler- bzw. Stausich quer über die Breite des Auflaufes erstreckende 5 platte bekannt, der eine Lochwalze nachgeschaltet ist. Stauplatte eine Vielzahl paralleler, sich in Richtung Eine weitgehend von Wirbelstrombildungen bedes Austrittsspaltes erweiternder Diffusoren enthält. . freite Vereinigung der aus den Diffusoren kommen-Eine solche Anordnung ist in dem älteren deutschen den Vielzahl von Einzelströmungen wird vorzugs-Patent 1 290 797 vorgeschlagen worden. weise dann erreicht, wenn die Kanäle eine im Ver-

Um in einem Stoffauflaufkasten über die Breite io hältnis zu ihrem Querschnitt möglichst große

des Austrittsspaltes im. wesentlichen gleiche Stoff- Wandungsfläche aufweisen und zu diesem Zweck

geschwindigkeiten herbeizuführen, ist aus der USA.- nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung der

Patentschrift 3 216 892 eine .Stauplatte mit einer Querschnitt der Kanäle polygonal ist,

Vielzahl kleiner Durchtrittsöffnungen bekannt, zu Die Erfindung ist nachfolgend an Hand der in den

denen versetzt in einer oder mehreren nachgeschal- 15 Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele näher er-

teten Stauplatten weitere Öffnungen mit größerem läutert.

Durchmesser vorgesehen sind. 'Auf diese Weise soll F i g. 1 zeigt eine etwas schematische perspekti-

die Stoffströmung über die Breite des Stoffauflaufes vische Ansicht eines Stoffauflaufkastens in aufge-

vergleichmäßigt werden. Um im Anschluß an die schnittener Darstellung;

Mehrfachanordnung von Stauplatten noch vorhandene 20 Fig. 2 zeigt in perspektivischer Teildarstellung

Querströmungen zu vermeiden,. sind senkrechte zu- einen der Leitkanäle des Strömungselementes mit

einander parallele Führungsplatten in Maschinen- einem zugeordneten Diffusor;

richtung angeordnet, wobei die dadurch entstehenden Fig. 3 ist eine Vorderansicht des Strömungsele-

nebeneinander verlaufenden Kanäle jeweils eine mentes nach F i g. 1 mit den dazu ausgerichteten

Mehrzahl der aus der letzten Stauplatte austretenden 25 Diffusoren; .

Stoffstrahlen aufnehmen. Fig. 4 zeigt eine andere Ausführungsform des

Aus der USA.-Patentschrift 3098787 ist schließ- Strömungselementes nach Fig. 3, und . *
lieh ein Stoffauflauf bekannt, bei dem dem Austritts- Fig. 5 ist eine weitere Ausführungsform des Ströspalt eine längere jedoch sehr flache Strömungs- mungselementes nach Fig. 3. .
kammer vorgeschaltet ist, in welcher mehrere Di ffu- 3° Entsprechend Fig. 1 ist ein Stoffauflaufkasten 10 sorreihen in Strömungsrichtung hintereinander ange- mit einem Austrittsspalt 11 versehen, über den in ordnet sind. Dabei geht jeder Diffusor der einen Suspension befindlicher Faserstoff auf das Maschinen-Reihe über eine Verengung in den Diffusor der nach- sieb 12 abgegeben wird. Das Maschinensieb 12 ist geschalteten Reihe über, und die Einzelströme ver- um eine Mehrzahl von Walzen, wie z. B. um die einigen sich erst wieder vor dem Austrittsspalt nach 35 Walze 13, geführt.
Verlassen der Diffusoren-Reihenschaltung. Der zum Austrittsspalt 11 gelangende Papierstoff

Der Erfindung liegt- die Aufgabe zugrunde, unter' wird dem Auflaufkasten 10 über einen Einlaß 14 zuBeibehaltung der beim Eintritt in die Diffusoren er- geführt und gelangt dabei zunächst in einen Verteiler zielten Vergleichmäßigung der Faserverteilung und 16, der an eine Vielzahl von Diffusoren 18 über eine der in den Diffusoren erzielten Vergleichmäßigung 40 entsprechend große Anzahl von Öffnungen 19 angeder Stoffströmung über Breite und Höhe des Stoff- schlossen ist. Der Verteiler 16 erhält den Papierstoff auflaufs diesen erwünschten Strömungszustand bis mit einem ausreichend hohen Druck zugeführt, dazum Austrittsspalt aufrechtzuerhalten. Gegenüber mit der Papierstoff durch die Diffusoren in Richtung einem Stoffauflauf der eingangs erläuterten Art be- auf den Austrittsspalt hindurchgedrückt werden kann, steht der erfindungsgemäße Unterschied zur Lösung 45 Das stromabwärtige Ende der Diffusoren 18 besteht der gestellten Aufgabe darin, daß stromab hinter den aus einer Vielzahl von Öffnungen 20, aus denen der Diffusoren zueinander parallele, koaxial zu den Papierstoff mit relativ hoher Geschwindigkeit aus-Diffusoren angeordnete Kanäle zum Ausrichten der tritt. Der Gesamtquerschnitt der durch die Öffnungen Strömung angeordnet sind, deren über die Länge 20 gemeinsam gebildeten freien Durchtrittsfläche ist gleichbleibender Querschnitt jeweils größer als der' 5° wesentlich geringer als der offene Durchtrittsquer-Querschnitt am Diffusor-Austritt ist. . schnitt in dem dahinterliegenden Abschnitt des Auf-

Durch diesen Vorschlag wird vermieden, daß im laufkastens 10. Aus diesem Grund tritt der Papier-Anschluß an die Diffusoren im Zuge der sich ver- stoff aus den Diffusoren 18 in Form einer Vielzahl einigenden Stoffstrahlen übermäßige Turbulenzen, von Düsenstrahlen hoher Geschwindigkeit aus, die Rück- und Querströme sowie daraus resultierende 55 sich längs ihrer Strömungsrichtung allmählich im Faserzusammenballungen und ein unregelmäßiges Querschnitt erweitern bzw. divergieren und sich auf Strömungsprofil entstehen. Die nachgeschalteten dem Weg zum Austrittsspalt 11 zu einer geschlosse-Richtkanäle mit gleichbleibendem Querschnitt führen nen Masse vereinigen. Bei dieser Vereinigung der zu einer weiteren Geschwindigkeitsverminderung und Düsenstrahlen entstehen jedoch Wirbelströme, die Druckerhöhung, wobei die mit den Diffusoren er- 60 bei der Papierherstellung unerwünschte Wirkungen zielte Vergleichmäßigung der Stoffströmung erhalten mit sich bringen, indem sie zur Bildung von Faserbleibt. Somit können sich die Einzelströme im An- stoffklumpen und anderen Unregelmäßigkeiten der Schluß an die Kanäle zu einer im wesentlichen von auf dem Formsieb entstehenden Papierbahn führen. Turbulenz und Querströmungen freien Längsströ- Um Wirbelströme zu vermeiden, ist hinter der niüng vereinigen. ⁶5 Diffusoranordnung 17 ein Strömungsrichter 21 an-

Vorgcnannte vorteilhafte Wirkungen werden in geordnet, der eine Vielzahl von Leitkanälen 22 entAusgestaltung der Erfindung dadurch verbessert, hält, die jeweils mit der Öffnung eines Diffusors 18 wenn die Diffusoren, wie an sich bekannt, einen sich fluchten.

Claims (3)

1. 3 4

   Der Durchtrittsquerschnitt eines jeden Leitkanals axiale Länge C = 250 mm und einen Innendurch-22 ist größer als der öffnungsquerschnitt eines Diffu- messer von 35 mm. Der größte Innendurchmesser sors an der Stelle 20. Der aus Papierstoffsuspension des konischen Abschnittes 31 entspricht dem Innenbestehende Düsenstrahl, der sich nach dem Austritt durchmesser des zylindrischen Abschnittes 32. Der aus dem Diffusor aufweitet, legt sich demzufolge an 5 Leitkanal 22 ist dem Diffusoraustritt in einem Abdie Seitenwandungen der Leitkanäle 22 an, wobei stand D = 75 mm nachgeschaltet. Die Außenabmesein wesentlicher Anteil der in den Düsenstrahlen sung des Leitkanals 22 (Seitenlänge) beträgt 70 mm enthaltenen kinetischen Energie vernichtet wird. Die im Quadrat, während die axiale Länge E — 300 mm durch Düsenstrahlen hoher Geschwindigkeit hervor- mißt.

   gerufenen Wirbelströme treten erfahrungsgemäß im io Unter Verwendung der vorstehend angegebenen

   stromaufwärtigen Bereich der Leitkanäle 22 auf. Da Bemessungsbeispiele ergeben sich innerhalb des

   jedoch der Papierstoff beim Durchströmen der Leit- Diffusors 18 und des Strömungskanals 32 folgende

   kanäle erheblich an Geschwindigkeit verliert, wird Strömungsgeschwindigkeiten:

   das Entstehen von Wirbelströmen fast vollständig Bei einem gegebenen Druck beträgt die Geschwinbeseitigt. Wenn die Fasersuspension die Leitkanäle 15 digkeit des durch den zylindrischen Eintrittsabschnitt 22 verläßt, vereinigt sie sich somit im wesentlichen 30 fließenden Papierstoffes 5,48 m/s. Die Geschwinfrei von Wirbelströmen. Es kann angenommen wer- digkeit des Papierstoffes bei Durchströmung des im den, daß dieser erwünschte Vorgang auf Grund der Durchmesser vergrößerten zylindrischen Abschnittes Verzögerung durch den Strömungsrichter 21 statt- 32 des Diffusors 18 beträgt 1,79 m/s. Die Geschwinfindet und auch auf Grund der Querschnittsform der 20 digkeit des Papierstoffes beim Austritt aus dem Leit-Düsenstrahlen im Anschluß an den Strömungsrichter. kanal 22 beträgt 0,365 m/s. Der Leitkanal 22 setzt Falls beispielsweise der Querschnitt der die Diffu- demnach die Geschwindigkeit des Papierstoffes im soren 18 verlassenden Düsenstrahlen zylindrisch ist, Auflaufkasten 10 beträchtlich.herab und bietet die liegen anfänglich nur ihre tangentialen Umfangs- Möglichkeit, daß sich der Papierstoff ganz allmählich bereiche aneinander, um dazwischen einen relativ 25 frei von Wirbelströmen vereinigt. Diese gleichmäßige großen freien Raum freizulassen, in denen sich Vereinigung der Düsenstrahlen beim Durchfluß durch Wirbelströme entwickeln können. Da andererseits den Auflaufkasten 10 ist teilweise auf den relativ der Durchtrittsquerschnitt in den Leitkanälen 22 ent- großen offenen Durchtrittsquerschnitt an der Aussprechend Fig. 3 quadratisch ist, steht zwischen be- gangsseite des Strömungsrichters 21 zurückzuführen, nachbarten Düsenstrahlen eine größere Umfangs- 30 Als Beispiel sei angenommen, daß der Durchtrittsfläche zur Verfugung, wodurch der freie Raum oder querschnitt des Strömungsrichters 21 84% der Querdie offene Querschnittsfläche merklich verringert ist, schnittsfläche des darunterliegenden Bereiches des innerhalb der sich Wirbelströme entwickeln könnten. Auflaufkastens ausmacht. Ein Vergleich mit der an-Der Papierstoff ist deshalb beim Austritt aus dem nähernd 17% offenen Durchtrittsquerschnittfläche Strömungsrichter 21 im wesentlichen frei von Wirbel- 35 am Ende der Diffusoren zeigt, daß der Strömungsströmen und wird dem Austrittsspalt 11 in Form richter21 eine beträchtliche Verbesserung im Hineiner gleichmäßigen stabilen Strömung ohne Faser- blick auf das Vermischen der Düsenstrahlen mit sich zusammenballungen oder.andere Fehler zugeführt. bringt. Darüber hinaus wird ein wesentlicher Anteil

   Der Verteiler 16 verjüngt sich von seinem breiteren der kinetischen Energie der die Diffusoren verlassendem Einlaß 14 zugekehrten Ende kontinuierlich in 40 den Düsenstrahlen an den Seitenwänden der Leit-Richtung auf ein schmäleres Ende in der Nähe eines kanäle 22 in der Nähe des Austritts aus den Diffunachgeschalteten Auslasses 23. Durch diese Maß- soren 18 vernichtet. Schließlich bewirkt der Rückfluß nähme wird an sämtlichen Öffnungen 19 ein im in dem Bereich, in dem die Diffusoren das Strö-' wesentlichen gleichbleibender Druckgradient auf- mungsmedium in den statisch wirkenden Strömungsrechterhalten, der seinerseits eine gleichförmige 45 richter 21 abgeben, daß die stromaufwärtigen Kanten Papierstoffströmung durch die Diffusoren 18 gewähr- der Leitkanäle von Faseraufbau bzw. -ansammlungen leistet. Der Auslaß 23 des Verteilers 16 ist über eine freibleiben.

   Leitung 27 an einem sekundären Einlaß 26 ange- F i g. 4 zeigt eine andere Ausführungsform des

   schlossen. Der dem Verteiler 16 zugeführte Papier- Strömungsrichters 21, bei dem die Leitkanäle 22' mit

   stoff, der nicht in die Diffusoren 18 eintritt, wird 50 rechteckigem Querschnitt ausgeführt sind. Nach

   somit nochmals dem sekundären Einlaß 26 zugeleitet Fig. 5 kann der Querschnitt der Leitkanäle 22' auch

   und vermischt sich dabei mit dem durch den Einlaß sechseckig sein. Schließlich ist es auch entsprechend

   14 in den Verteiler eintretenden Papierstoff. Inner- Fig. 6 möglich, den Querschnitt der Leitkanäle 22"'

   halb der Leitung 27 kann eine Pumpe vorgesehen rund auszuführen,

   werden, um den Strömungsdruck zu erhöhen. 55 _ ..

   Fig. 2 zeigt die näheren Einzelheiten für einen Patentansprüche:

   Diffusor 18 und für einen Leitkanal 22 des Strö- 1. Stoffauflauf für eine Papiermaschine mit

   mungsrichters 21. Bei diesem Ausführungsbeispiel einer dem Austrittsspalt vorgeschalteten Strö-

   der Erfindung haben die nachfolgend angegebenen mungskammer, in der zur Vergleichmäßigung der Abmessungen zu besonders günstigen Ergebnissen 60 Stoffströmung und Faserverteilung eine sich quer

   geführt. Der Eintrittsabschnitt 30 des Diffusors ist über die Breite des Auflaufes erstreckende Stau-

   mit einer axialen Länge A = 100 mm und einem platte eine Vielzahl paralleler, sich in Richtung

   Innendurchmesser von 20 mm ausgeführt. des Austrittsspalts erweiternder Diffusoren ent-

   Der konische Abschnitt 31 des Diffusors besitzt hält, dadurch gekennzeichnet, daß eine axiale Länge B — 250 mm, wobei der kleinere 65 stromab hinter den Diffusoren (18) zueinander

   Durchmesser des konischen Abschnittes 31 gleich parallele, koaxial zu den Diffusoren (18) ange-

   dem Durchmesser des zylindrischen Abschnittes 30 ordnete Kanäle (22) zum Ausrichten der Strö-

   ist. Der Abschnitt 32 größeren Durchmessers hat eine mung angeordnet sind, deren über die Länge

   gleichbleibender Querschnitt jeweils größer als der Querschnitt am Diffusoraustritt (20) ist.
2. 2. Stoff auflaufkasten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Diffusoren — wie an sich bekannt — einen sich an ihren konisch erweiterten Abschnitt (31) unmittelbar anschließenden zylindrischen Abschnitt (32) aufweisen.
3. 3. Stoffauflaufkasten nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Richtkanäle (22) polygonal ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen