DE20015471U1 - Im Lippenkanal eines Stoffauflaufs einer Papiermaschine anzubringende Turbulenzbarte - Google Patents

Description

PATENTANWALT Fasanenstr. 7 DR.-ING. WERNER LORENZ D-89522 Heidenheim

06.09.2000

Akte: FOR 4994GM/DE

Anmelder:

Valmet Corporation
Fabianinkatu 9 A
FIN-00130 Helsinki
Finnland

Im Lippenkanal eines Stoffauflaufs einer Papiermaschine anzubringende

Turbulenzbarte

Gegenstand der Erfindung ist eine im Lippenkanal eines Stoffauflaufs einer Papiermaschine oder dergleichen anzubringende Turbulenzbarte, deren beide ebenen Flächen in Strömungsrichtung verlaufende Nuten aufweisen, die sich nur über einen Teil der Länge der Barte erstrecken, beginnend an einer zwischen ihrer Einlaufkänte und ihrer Auslaufkante liegenden Stelle und endend an der Spitze der Barte.

Es ist bekannt, im Lippenkanal eines Stoffauflaufs eine oder mehrere sich über dessen ganze Breite erstrekkende Barten anzuordnen, die in Strömungsrichtung gesehen mit ihrer Einlaufkante hinter dem sich in den Lippenkanal öffnenden Turbulenzrohrsystem befestigt

sind und die an ihrer Auslaufkante frei in der durch den Lippenkanal vorwärtsdringenden Stoffsuspensionsströmung schwimmen. Diese Barten haben nicht nur die Aufgabe, die einzelnen Schichten der aus den Rohren des Turbulenzgenerators austretenden Stoffströmung voneinander getrennt zu halten (Mehrschichtstoffauflaufe) , sondern auch Turbulenz großen Maßstabs zu verhindern und in der Strömung eine Turbulenz kleinen Maßstabs zu erzeugen, was zur Erzielung einer guten Formation in der auf den Stoffauflauf folgenden Bahnformationspartie beiträgt.

Vom Stand der Technik sind Turbulenzbarten bekannt, bei denen eine oder beide ebenen Flächen der Barte in Strömungsrichtung verlaufende Nuten aufweisen, die sich über die ganze Länge der Barte oder nur einen Teil davon erstrecken können (US 4,941,950). Mit Hilfe der Nuten wird der Strömungswiderstand der Bartenfläche in Querrichtung der Maschine vergrößert und die Turbulenz in Maschinenrichtung verringert, wodurch die Steifigkeit der herzustellenden Mehrschichtbahn abnimmt. Bei einer zweiten bekannten Lösung (US 5,639,352) sind an der Spitze der Turbulenzbarte kleinere Strömungskanäle vorgesehen, die die an der Barte vorbeiströmende Stoffströmung in mehrere Teilströmungen aufteilen und diese zu einer auf die Bartenspitze folgende hinsichtlich der Strömung toten Stelle führen. Diese Strömungskanäle zeichnen sich dadurch aus, daß deren Tiefe entweder in Richtung der Bartenspitze zunimmt oder in Strömungsrichtung auf der ganzen Strecke konstant bleibt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Turbulenzbarte neuer Gattung zu schaffen, mit der die Turbulenz der Stoffsuspension im Lippenkanal des Stoffauflaufs kontrolliert werden kann derart, daß sich als Ergebnis eine in der Formation gleichmäßige Bahn bildet.

Beide ebenen Flächen der erfindungsgemäßen Turbulenzbarte weisen in an sich bekannter Weise in Strömungsrichtung verlaufende Nuten auf, die sich nur über einen Teil der Länge der Barte erstrecken, beginnend an einer zwischen ihrer Einlaufkante und ihrer Auslaufkante liegenden Stelle und endend an der Spitze der Barte. Bei dieser Lösung ist neu, daß sowohl die Dicke der Barte als auch die Tiefe der Nuten sich an der Spitze der Barte verjüngen.

Die Dicke der Barte ist vorzugsweise auf dem Hauptteil ihrer Länge im wesentlichen konstant und sie wird nur in der Nähe der Spitze kleiner.

Die Nutung der Auslaufkante der Turbulenzbarte verhindert die Bildung großer Turbulenzen und vorzeitige Ablösung der Strömung von der Oberfläche der Barte und verbessert somit die herzustellende Papierqualität. Sie gibt der Bahn gleichmäßige Formation und verhindert Streifenbildung. Durch Änderung der Nutenbreite kann die Größe der Flocken beeinflußt werden. Im allgemeinen sollte die Breite der Nuten aufgrund der Faserlänge des zu speisenden Stoffs gewählt werden der-

art, daß bei langfaserigem Stoff eine größere Nutenbreite verwendet wird als bei kurzfaserigem Stoff.

Im folgenden wird die Erfindung unter Hinweis auf die beigefügten Figuren genauer erläutert.

Fig. 1 zeigt einen mit Turbulenzbarten ausgerüsteten Stoffauflauf.

Fig. 2 zeigt eine erfindungsgemäße Turbulenzbarte von oben gesehen.

Fig. 3 zeigt den Längsschnitt I-I durch die Turbulenzbarte nach Fig. 2.

Fig. 4 zeigt den Teil II-II der Turbulenzbarte nach Fig. 2 gegen die Spitze gesehen.

Der in Fig. 1 gezeigte Stoff auf lauf 10 besteht in Strömungsrichtung der Stoffsuspension gesehen aus Verteiler 11, Rohrsystem 12, Ausgleichskammer 13, Turbulenzgenerator 14 und Lippenkanal 15, wonach die Stoffsuspensionsströmung durch eine Lippenöffnung 16 auf die Siebpartie (nicht dargestellt) ausströmt. Im Lippenkanal 15 des Stoffauflaufs befindet sich eine Reihe von Turbulenzbarten 20, die mit ihrer Einlaufkante hinter den Strömungskanälen des Turbulenzgenerators 14 befestigt sind derart, daß sie die aus den übereinander liegenden Strömungskanalreihen austretenden Stoffsuspensionsströmungen voneinander trennen. Die Auslaufkante jeder Barte 20 schwimmt frei auf der Stoff-

Suspensionsströmung im Lippenkanal 15.

In Fig. 2 bis 4 ist die erfindungsgemäße Turbulenzbarte 20 aus drei Richtungen gesehen. Die Richtung der StoffSuspensionsströmung im Stoffauflauf ist durch den Pfeil 30 gekennzeichnet. An der Einlaufkante der Barte 20 ist ein Gelenk 22, mit dem die Barte hinter dem Turbulenzgenerator schwenkbar befestigt werden kann. Beide in Strömungsrichtung verlaufenden ebenen Flächen 23a und 23b der Barte 20 sind am auslaufseitigen Ende mit Nuten 21a und 21b versehen, deren Richtung im wesentlichen die gleiche ist wie die Richtung 30 der an den ebenen Flächen 23a und 23b entlang fließenden Strömung. Die Dicke der Barte 20, d.h. der Abstand zwischen den ebenen Flächen 23a und 23b, ist über den größten Teil der Länge der Barte 20 im wesentlichen konstant. Ganz in der Nähe der Bartenspitze 24 ändert sich die Dicke des Plattenmaterials jedoch und mit der Verjüngung der Barte 20 verringert sich auch die Tiefe der Nuten 21a und 21b. Es können auch Barten verwendet werden, deren Dicke sich die ganze Zeit in Strömungsrichtung auf einer Strecke verringert, auf der die Stoffsuspension mit der Turbulenzbarte in Berührung ist.

Aus Fig. 4 ist ersichtlich, daß die Nuten 21a und 21b an der oberen Fläche 23a und unteren Fläche 23b der Barte zueinander zickzackförmig angeordnet sind derart, daß die Dicke und Steifigkeit der Barte 20 auch im Bereich der Spitze 24 ausreichend groß bleiben. Die Nuten 21a und 21b sind auf beiden ebenen Flächen 23a

und 23b dicht nebeneinander liegend angeordnet derart, daß zwischen ihnen keine in Richtung der ebenen Flächen 23a und 23b verlaufenden glatten Kufen bleiben. Der genutete Bereich erstreckt sich vorzugsweise über die ganze Breite der Barte 20.

Die Länge der Turbulenzbarte 20 beträgt im allgemeinen ca. 500 bis 600 mm, wovon der genutete Bereich eine Länge von 20 bis 200 mm, vorzugsweise ca. 100 mm, ausmacht. Die Breite der Nuten 21a und 21b wird vorzugsweise aufgrund der Faserlänge des Stoffs gewählt. Durch Änderung der Nutenbreite kann die Größe der Flocken beeinflußt werden. Üblicherweise liegt die Nutenbreite in einer Größenordnung von 2 bis 3 mm. Der Querschnitt der Nuten hat vorzugsweise U- oder V-Form, damit sich an der Oberfläche der Barte keine Stellen bilden können, an denen sich Fasern festsetzen können. Die Dicke der Barte 20 beträgt auf dem Hauptteil ihrer Länge z.B. ca. 3 mm und sie verjüngt sich in der Nähe der Bartenspitze derart, daß an der Spitze 24 der Abstand zwischen den ebenen Flächen 23a und 23b nur 0,5 mm beträgt. Wegen der Nuten 21a und 21b kann die effektive Materialdicke an der Bartenspitze 24 sogar 0,1 bis 0,2 mm klein sein.

Wenn die die am Ende der Barte 20 parallelen Stoffsuspensionsströmungen voneinander trennende Plattenmaterialschicht dünn ist, treffen die Strömungen im wesentlichen parallel gegeneinander und bei deren gegenseitigem Zusammenstoß bilden sich sehr wenig Strömungsstörungen. Mit Hilfe der Nutung kann die Flocken-

größe in der StoffSuspensionsströmung in der gewünschten Größe gehalten werden und es sind keine unkontrollierten Turbulenzen bestrebt, sich mitten auf der Strecke aus den den Bartenflächen 23a und 23b folgenden Strömungen zu lösen.

Turbulenzbarten werden üblicherweise aus Kunststoff hergestellt, wobei die Nuten in die Oberfläche des Plattenmaterials eingearbeitet werden. Das zu verarbeitende Kunststoffmaterial muß hart, fest, bruchfest, zäh und leicht zu bearbeiten sein. Barten können auch aus Kohlenstoffaser hergestellt werden, wobei die Fertigung durch Gießen erfolgt.

Claims (2)

1. Im Lippenkanal (15) eines Stoffauflaufs (10) einer Papiermaschine oder dergleichen anzubringende Turbulenzbarte (20), deren beide ebenen Flächen (23a, 23b) in Strömungsrichtung verlaufende Nuten (21a, 21b) aufweisen, die sich nur über einen Teil der Länge der Barte (20) erstrecken, beginnend an einer zwischen ihrer Einlaufkante und ihrer Auslaufkante liegenden Stelle und endend an der Spitze (24) der Barte, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Dicke der Barte (20) als auch die Tiefe der Nuten (21a, 21b) sich zur Spitze (24) der Barte hin verjüngen.

2. Turbulenzbarte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Barte (20) im wesentlichen am Hauptteil der Bartenlänge konstant ist und die Barte sich nur in der Nähe der Spitze (24) verjüngt.