DE2346119C3 - Stoffauflauf für Papiermaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Stoffauflauf für Papiermaschinen mit einem schräg zur Sieblaufrichtung angeordneten Zuführungskanal und in Sieblaufrichtung verlaufenden, stufenförmig in einer Führungsvorrichtung in der Form einer Lochplatte sich erweiternden Verteilkanälen für den Faserstoff, deren Eingangs- und Ausgangsabschnitte sich in je einer ebenen Grundfläche befinden.

Führungsvorrichtungen dieser Art, die aus der DE-OS 19 41 424 bekannt sind, dienen bei Stoffaufläufen von Papiermaschinen zur gleichmäßigen Verteilung des Stoffes über die Breite der Papiermaschine, so daß am

ίο Sieb ein Papier mit gleichmäßigen Eigenschaften entsteht. Nach dieser Offenlegungsschrift sind die Kanäle stufenartig in der Strömungsrichtung der Stoffflüssigkeit ausgeweitet, wodurch eine besonders gute Verwirbelung der Stoffsuspension und somit auch ihre gleichmäßige Verteilung erhalten wird.

Bei den bisherigen Führungsvorrichtungen von Stoff auflaufen, seien sie nach der DE-OS 19 41 424 oder als gewöhnliche Lochplatten mit zylindrischen Kanälen ausgebildet, besteht der Nachteil, daß sich am stromabwärts gelegenen Rand der Eingangsmündungen der Kanäle Fasern festhalten und ansammeln können. Die aus den angesammelten Fasern entstehenden Klumpen können zu Störungen der Papierbildung führen. An den stromabwärtigen Rändern der in einer ebenen, schräg angeströmten Fläche mündenden Bohrungen entstehen nämlich Staupunkte, in deren Bereich sich die Strömung des Stoffes unterteilt. Ein Teil fließt noch in den betreffenden Kanal, der andere Teil strömt bereits dem nächsten Kanal zu. An diesen Stellen können sich längere Fasern oder miteinander verzwirnte Fasern festhalten.

Nach der DE-AS 12 97 977 wird dieser Nachteil bei einer Lochplatte mit zylindrischen Kanälen auf die Weise gemildert, daß in der ebenen Fläche der Lochplatte zur Stoffströmung quer verlaufende Rillen ausgebildet werden, wobei sich am stromabwärtigen Rand der Bohrungen jeweils eine steile Fläche befindet, an welche sich eine Fläche mit kleinerem Neigungswinkel anschließt, die sich vom Kanal weg in der Strömungsrichtung der Stoffflüssigkeit erstreckt. Eine vollständige Beseitigung der erwähnten Nachteile ist bei dieser Ausführungsform nicht möglich, da die sonst an den Kanten der Kanäle befindlichen Staustellen nur etwas stromabwärts versetzt werden, so daß an diesen Stellen trotzdem eine Klumpenbildung möglich ist.

Außerdem hat, wie Versuche gezeigt haben, diese Ausführungsform einen bedeutenden Druckabfall der Stoffflüssigkeit zur Folge.

Die Erfindung hat die Schaffung eines Stoffauflaufs zum Ziel, bei welchem eine einwandfreie Vermeidung von Staupunkten mit der Gefahr von Klumpenbildung möglich ist.

Der erfindungsgemäße Stoffauflauf, durch welchen dieses Ziel erreicht wird, ist dadurch gekennzeichnet, daß jedem Verteilkanal auf der angeströmten Seite ein aus der ebenen Grundfläche herausragender Nocken zugeordnet ist, welcher sich vom Verteilkanal stromaufwärts hinsichtlich der Strömungsrichtung des Faserstoffes erstreckt und aus der ebenen Grundfläche der Lochplatte ansteigt, wobei sich die größte Höhe des Nockens anschließend an den Verteilkanal befindet, und die Breite des Nockens an djeser Stelle im wesentlichen gleich groß ist wie die Breite des Verteilkanales.

Die Nocken haben die Entstehung einer Wirbelströmung im Bereich jeder Kanalöffnung zur Folge, wodurch verhindert wird, daß sich die Fasern am Rand der öffnung festhalten können. Dabei wird die ebene Fläche zwischen den öffnungen wesentlich flacher als

bei der Vorrichtung nach der DE-AS 12 97 977 angeströmt, so daß die Bildung von Staupunkten vermieden wird bzw. diese unbedeutend werden. Zusätzlich wird dadurch der Vorteil gewonnen, daß gegenüber der Anordnung nach der DE-OS 12 97 977 S ein kleinerer Druckverlust der Stoffströmung entsteht, was dazu führt, daß der erfindungsgeniäße Stoffauflauf bei höheren Stoffdichten verwendbar ist.

Die Nocken können vorzugsweise eine aus der Grundfläche geradlinig ansteigende Längsschnittform haben. Derartige Nocken sind einfach herstellbar und haben günstige Eigenschaften.

Der Nocken kann jedoch auch im Längsschnitt ein aus der Grundfläche ansteigendes, sägezahnförmiges Profil mit mindestens einer stromabwärts gerichteten stellen Flanke haben. Neben einer günstigen Wirbelwirkung an der Stelle der Flanke besteht dabei der Vorteil, daß bei zusammengebauten Führungsvorrichtungen durch die Flanke eine Trennebene gelegt werden kann.

Bei einer möglichen Ausführungsform kann jeder Nocken an seinem vom Kanal entfernten Ende eine Spitze haben. Der Nocken kann jedoch auch an seinem vom Kanal entfernten Ende eine in der Grundfläche befindliche Breite haben, die höchstens gleich groß ist wie seine Breite im Bereich des Kanales. Welche der beiden Formen für einen bestimmten Fall vorteilhafter ist, kann am besten durch Versuch festgestellt werden.

Dabei können die Nocken senkrecht zu ihrer Längsrichtung und zur Grundfläche vorzugsweise einen dreieckförmigen, viereckigen oder einen gewölbten Querschnitt haben. Es handelt sich dabei um iie einfachsten Formen, mit denen das gewünschte Resultat erzielt werden kann. Es versteht sich jedoch, daß auch andere, z. B. mchreckige Formen oder Kombinationen von eckigen und gewölbten Formen möglich sind.

Weiter kann der Nocken mit einer Fläche enden, die zur Mündung des Kanales tangential verläuft und mit der Grundfläche einen Winkel bildet, der, von der slromaufwärtigen Seite gemessen, mindestens 90° beträgt. Die so ausgebildeten Nocken sind einfach und können z. B. einzeln hergestellt und auf der Grundfläche befestigt werden.

Die Nocken können jedoch auch im Bereich des Kanales mit einer Fläche enden, welche eine Fortsetzung der Wand des betreffenden Kanales bildet. Bei dieser Ausführungsform können bei gewissen, meistens kleineren Anströmwinkeln unter Umständen besondere vorteilhafte Strömungsverhältnisse erhalten werden.

Ausführungsbeispiele der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung anhand der Zeichnung. Es zeigen

Fig. I einen schematischen Schnitt eines Stoffauflaufs mit zugeordneter Brustwalze, über die ein Sieb geführt ist.

F i g. 2 den Schnitt 11-11 aus der F i g. 1,

Fig.3 einen Ausschnitt aus der Fig. 2 in größerem Maßstab,

Fig.4 eine Ansicht der Führungsvorrichtung in der Richtung des Pfeiles Sin der F i g. 3 betrachtet,

Fig.5 bis 10 verschiedene Ansichten weiterer Ausführungsformen von Nockpp >md die

Fig. Il und 12 der Fig. * entsprechende Ansichten zweier möglicher Nockenformen.

Die Fig. 1 und 2 zeigen einen Stoffauflauf mit einem Verteilkasten 1, einer Führungsvorrichtung 2 — Lochplatte — und einem Düsenkanal 3. Aus dem Düsenkanal tritt der Stoff auf ein Sieb 4 aus, das über eine Brustwalze 5 geführt ist. Wie noch aus der F i g. 2 ersichtlich ist, enthält die Führungsvorrichtung 2 eine große Anzahl von regelmäßig verteilten Kanälen 6, die sich stufenförmig ausweiten. Die Kanäle 6 können in bekannter Weise runde Eingangsabschnitte 7 und Ausgangsabschnitte 8 mit quadratischem Querschnitt haben. Jedem Kanal 6 ist ein Nocken 10 zugeordnet, der sich vom Kanal stromaufwärts bezüglich der durch Pfeile P dargestellten Strömungsrichtung des zugeführten Stoffes erstreckt. Der aus der Führungsvorrichtung 2 austretende Stoff strömt im Düsenkanal 3 in der Richtung von Pfeilen R in der Längsrichtung des Siebes 4.

Die Fig.3 zeigt einen Ausschnitt aus der Fig.2 in größerem Maßstab, die Fig.4 die zugehörige Ansicht. Wie aus den F i g. 3 und 4 hervorgeht, steigen die Nocken 10 aus einer ebenen Grundfläche 11 der Führungsvorrichtung 2 stetig an und haben anschließend an den Eingangsabschnitt 7 des Kanales 6 ihre größte Höhe, die in der F i g. 5 mit H bezeichnet ist. Wie noch aus der F i g. 4 ersichtlich ist, ist die Breite B des Nockens 10 an seiner Stelle mit der größten Höhe im wesentlichen gleich groß wie die Breite bzw. der Durchmesser Ddes Eingangsabschnittes des Kanales.

In den Fig.3 und 4 sind durch Pfeile W die Strömungen des Stoffes im Bereich der Mündungen der Eingangsabschnitte 7 der Kanäle 6 dargestellt. Wie aus dem Verlauf der Pfeile hervorgeht, entsteht hinter jedem Nocken 10 ein Wirbel, der zur Folge hat, daß am ganzen Umfang der Mündung die Strömung weitgehend radial nach innen zur Achse des Kanales verläuft. Die Mündungen der einzelnen Kanäle bleiben auch bei schwierigen Arbeitsverhältnissen, z. B. bei langen Fasern, frei von festgehaltenen Fasern und Faseransammlungen.

Die F i g. 5 bis 12 zeigen verschiedene Möglichkeiten der Ausbildung der Nocken. Die F i g. 5 bis 8 /eigen dabei jeweils drei Ansichten eines Nockens, wobei die Blickrichtungen den in der Grundansicht eingezeichneten Pfeilen entsprechen.

Die in den F i g. 5,6,8 und 10 dargestellten Nocken 10, 20, 40 und 60 haben an ihrem vom Kanal 6 entfernten Ende eine Spitze 12. Der Nocken 30 nach der F i g. 7 hat an seinem vom Kanal 6 entfernten Ende eine in der Grundfläche H befindliche Breite C, die höchstens gleich groß ist wie seine Breite B im Bereich des Kanales. Dabei hat der Nocken 10 nach der Fig.5 senkrecht zu seiner Längsrichtung und zur Grundfläche einen dreieckförmigen Querschnitt, der Nocken 40 nach der F i g. 8 einen gewölbten, halbkreisförmigen Querschnitt. Die Nocken 20 und 30 nach den F i g. 6 und 7 haben viereckige, rechteckige Querschnitte.

Die Fig.9 zeigt einen Nocken, der nicht, wie die Ausführungsformen nach den F i g. 5, 6, 7 und 8, mit einer zur Grundfläche 11 senkrechten Fläche endet. Nach der F i g. 9 endet der Nocken 70 mit einer Endfläche 71, die mit der Grundfläche einen Winkel η bildet, der, von der stromaufwärtigen Seite bemessen größer als 90° ist. Die Fläche 71 kann, wie beim Nocken 10 nach der Fig.4, tangential zur Mündung des Abschnittes 7 des Kanales angeordnet sein.

Die F i g. 10 zeigt in zwei Ansichten einen Nocken 60, der im Längsschnitt ein aus der Grundfläche 11 ansteigendes, sägezahnförmiges Profil mit mindestens einer stromabwärts gerichteten steilen Flanke 61 hat. Im Bereich der Flanke 61 entsteht im Betrieb eine vorteilhafte Wirbelströmung, welche eine Vergleichmäßigung der Verteilung der Fasern im Stoff unterstützt. Besonders günstig ist jedoch die Ausführungsform nach

der Fig. 10, wenn die Führungsvorrichtung aus mehreren Teilen zusammengebaut ist, die z. B. einzelne Reihen von Kanälen enthalten. In diesem Fall kann vorzugsweise die Trennfläche Fzwischen den einzelnen Teilen entlang Her Flanken 61 führen.

Die Fig. 11 und 12 zeigen zwei Möglichkeiten der Ausbildung des an den Kanal 6 angrenzenden Endes der Nocken. Die Fig. 11 zeigt einen Nocken, z.B. den Nocken 10 aus der Fig. 5 mit einer zur Grundfläche senkrechten Ebene 13, die zum Umfang der Mündung des Abschnittes 7 des Kanales 6 tangential verläuft. In der Fig. 12 ist ein Nocken 50 dargestellt, der im Bereich des Kanales mit einer zylindrischen Fläche 14 endet, welche eine Fortsetzung der zylindrischen Wand des Eingangsabschnittes 7 des Kanales 6 bildet.

Es versteht sich, daß verschiedene Änderungen der als Beispiele dargestellten Ausführungsformen möglich sind. So haben Versuche gezeigt, daß gewisse Abweichungen zwischen der Breite B des Nockens und der Breite bzw. des Durchmessers D des Kanales 6 an seiner Mündung möglich sind. So kann die Breite ödes Nockens um ein gewisses Maß größer oder auch kleiner sein als die Breite D bzw. der Durchmesser der Mündung. Die zulässigen Abweichungen können bis zu 10 % nach oben und nach unten betragen, ohne daß eine wesentliche Verschlechterung der Wirkung eintritt. Auch braucht nicht der Nocken aus der Grundfläche.

wie in den Beispielen dargestellt, geradlinig anzusteigen So kann das Profil des Nockens im Schnitt nach dei I"ig. 3 bzw. den betreffenden Ansichten in den Fig. 5 bis 8 eine konvex oder konkav gekrümmte Linie sein Auch kann die Steilheit des Anstiegs des Nockens au* der Ebene verschieden sein. In Versuchen wurden bei verschiedenen, in der Praxis auftretenden Anströmwin kein der Führungsvorrichtung befriedigende Resultate bis zu einem Winkel a von 20° (Fig. 5) erhalten Andererseits kann sich die ebenfalls in der Fig. 5 eingetragene Höhe H in weiten Grenzen ändern Versuche haben gezeigt, daß ein einwandfreier Betrict noch bis zu einer kleinsten Höhe H möglich war, welche die Hälfte des Kanaldurchmessers D betrug.

Wie in der Zeichnung dargestellt, sind die Mündungei der Kanäle auf der Seite des Verteilkastens 1 in dei Regel kreisförmig. Es versteht sich jedoch, daß in Prinzip auch andere Formen von Mündungen, wie ζ. Β Vielecke, denkbar sind.

Auch sind verschiedene Kombinationen der Elcmcnu der Nocken nach den F i g. 5 bis 12 denkbar. Obwohl ir den dargestellten Beispielen die Nocken nach der F i g. 5 bis 11 mit ebenen Flächen enden, brauchen diese Flächen, z.B. die Fläche 71 aus der Fig.9. nich unbedingt eben zu sein. Schließlich kann auch die Fläche 14 des Nockens nach der Fig. 12 eine Neigung haben wie sie die Fläche 71 aus der F i g. 9 hat.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Stoffauflauf für Papiermaschinen mit einem schräg zur Sieblaufrichtung angeordneten Zuführungskanal und in Sieblaufrichtung verlaufenden, stufenförmig in einer Führungsvorrichtung in der Form einer Lochplatte sich erweiternden Verteilkanälen für den ~ Faserstoff, deren Eingangs- und Ausgangsabschnitte sich in je einer ebenen Grundfläche befinden, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Verteilkanal (6, 7) auf der angeströmten Seite ein aus der ebenen Grundfläche (U) herausragender Nocken (10,20,30,40,50,60,70) zugeordnet ist, welcher sich vom Verteilkanal (6, 7) stromaufwärts hinsichtlich der Strömungsrichtung (P) des Faserstoffes erstreckt und aus der ebenen Grundfläche (11) der Lochplatte (2) ansteigt, wobei sich die größte Höhe (H) des Nockens anschließend an den Verteilkanal (6, 7) befindet, und die Breite (B) des Nockens an dieser Stelle im wesentlichen gleich groß ist wie die Breite (D) des Verteilkanales.

2. Stoffauflauf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Nocken (10, 20,30,40,50, 70) eine aus der Grundfläche (11) geradlinig ansteigende Längsschnittform hat.

3. Stoffauflauf nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Nocken (60) im Längsschnitt ein aus der Grundfläche ansteigendes, sägezahnförmiges Profil mit mindestens einer stromabwärts gerichteten stellen Flanke (61) hat.

4. Stoffauflauf nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Nocken (10,20,40, 50, 60) an seinem vom Kanal (6, /') entfernten Ende eine Spitze (12) hat.

5. Stoffauflauf nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Nocken (30) an seinem vom Kanal (6, 7) entfernten Ende eine in der Grundfläche (11) befindliche Breite (Q hat, die höchstens gleich groß ist wie seine Breite (B) im Bereich des Kanales (6,7).

6. Stoffauflauf nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Nocken (10) senkrecht zu seiner Längsrichtung und zur Grundfläche (11) einen dreieckförmigen Querschnitt hat.

7. Stoffauflauf nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Nocken (20, 30) senkrecht zu seiner Längsrichtung und zur Grundfläche (11) einen viereckigen Querschnitt hat.

8. Stoffauflauf nach einem der Ansprüche I bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Nocken (40) senkrecht zu seiner Längsrichtung und zur Grundfläche (11) einen gewölbten Querschnitt hat.

9. Stoffauflauf nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Nocken (10) mit einer Fläche (13) endet, die zur Mündung des Kanales (6, 7) tangential verläuft und mit der Grundfläche (11) einen Winkel (/?) bildet, der, von der stromaufwärligen Seite gemessen, mindestens 90 ° beträgt.

10. Stoffauflauf nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Nocken im Bereich des Kanales (6,7) mit einer Fläche (14) endet, welche eine Fortsetzung der Wand des Kanales (6,7) bildet.