DE3142292A1 - "daempfungssystem fuer den stoffauflauf von papiermaschinen" - Google Patents

Description

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Dämpfungssystem für den Stoffauflauf von Papiermachinen

Der vorliegende Erfindung betrifft ein Dämpfungssystem für die Druckschwankungen des Suspensionsstromes im Stoffauflauf einer Papiermachine, wobei der Stoffauflauf eine mit dem Luftraum verbundene Ausgleichskammer umfasst, die mit der- Auslassöffnung des Kanals zur Ausgleichskammer und der Einlassöffnung des Kanals von der Ausgleichskammer ausgestattet ist. Ein ähnlicher Stoffauflauf ist z.B. aus der deutschen Patentanmeldung Nr. 27 44 512 bekannt.

Durch die Anwendung des betreffenden Luftraums im Zusammenhang mit dem Stoffauflauf sollen die Schwankungen des Druckpegels der Stoffsuspension von dem Auslassschlitz des Stoffauflaufs ausgeglichen werden. Die Druckschwankungen rufen Strahls hervor, die "Ungleichmässigkeit im Flächengewicht des gebildeten Papierbahns zur Folge haben. Daher-sollen die Druckschwankungen mäglichst effektiv ausgeglichen werden.

Die Erfindung soll ein im Aufbau einfaches Dämpfungssystem darbieten, das im Vergleich zu bisher bekannten Verfahren ein besseres Dämpfungsvermögen aufweist, um diese Ziele zu erreichen, ist der Auslasskanal der Ausgleichskammer im Stoffauflauf dem Einlasskanal gwgenüber so angeordnet und die Querschnitte des Aus- und Einlasskanals so abgemessen, dass der aus der Auslassöffnung des Einlasskanals ausströmende, sich um ca. 15 erweiternde Suspensionsstrahl in erster Linie innerhalb der Grenzlinien der Einlassöffnung des Auslasskanal gelangt. Es ist festgestellt worden, dass die dabei durch den in den Auslasskanal hinein fliessenden Suspensionsstrahl hervorgerufene Ejektorwirkung den Druck im Luftraum der Ausgleichskammer herabsetzt. Bei einem geringen Druck im Luftraum kann sich dort der Flüssigkeitspegel leicht ohne Gegenkräfte bewegen. Die im System vorkommenden Druckschwankungen werden dadurch durch die Änderungen des Flüssigkeitsvolumens gedämpft.

Im folgenden wird die Erfindung unter Verweis auf die beiliegenden Zeichnungen genauer erläutert, wobei Fig. 1 in Maschinenlängsrichtung die Schnittprojektion

eines Stoffauflaufe mit dem erfindungsmässigen Dämpfungssystem darstellt,

Fig. 2 den Schnitt A-A aus Fig. 1 darstellt,

Fig. 3 den Schnitt nach Linie B-B aus Fig., 1 darstellt,

Fig. 4/ 6 und 8 einige alternative Ausführungen des Schnitts A-A darstellen und

Fig. 5, 7 und 9 einige alternative Ausführungen des Schnitts B-B darstellen.

Fig. 10 zeigt in Maschinenlängsrichtung einen Schnitt durch eine alternative Ausführung des Auslasskanals,

Fig. 11 zeigt eine andere Alternative des Auslasskanals, Fig. 12 zeigt eine weitere Alternative des Auslasskanals.

In Fig. 1 bezieht sich die Nummer 1 auf den Rohrverteiler des Stoffauflaufs, durch den die Stoffsuspension zu den, vom Verteiler quer verzweigten, zu der in Maschinenrichtung liegenden Ausgleichskammer 2 führenden Kanälen 3 fliesst. Hinter der Ausgleichskammer in Stromrichtung sind Kanäle angeordnet, die die Stoffsuspension zum Kanal 5 führen, aus dem sich die Stoffsuspension durch einen verstellbaren Auslassschlitz 7 auf das Sieb 6 ergiesst. Die Ausgleichskammer ist mit eimen Luftraum 8 verbunden, der durch die Wände 9 und 10 der Ausgleichskammer· sowie den Mantel 11 begrenzt wird. In der Ausgleichskammer befindet sich ein überlauf 12, der den Flüssigkeitspegel 13 bestimmt. Die bei 12 übergelaufene Stoffsuspension wird aus der Ausgleichskammer über eine überlaufleitung 14 abgeführt. Bei der Ausführungsform in Fig. 2 und 3 bestehen die Kanäle zur Ausgleichkammer aus mehreren parallelen, im Querschnitt kreisrunden Einlassrohren 15 mit einem DurchnicsKer d-, und die Kanäle 4 aus der Ausgleichskainmer aus mit den Einlassrohren koaxialen, im Querschnitt kreisrunden Auslassrohren mit einem Durchmesser d_.

Die Auslassöffnung 17 des Einlasskanals ist gegenüber der

I Einlassöffnung 18 des Auslasskanals in einem Abstand L an-

f geordnet, aus dem sich

j ^d2 " ^d1 > tang 7,5^Ö

t 5 2L

1 -

ergibt.

I Dabei gerät der aus der Auslassöffnung, ausströmende sich um

f ca. 15° erweiternde Suspensionsstrahl hauptsächlich inner-

i halb der Grenzlinien der Einlassöffnung/ wobei die ge-

3 ■ ■

pO wünschte Ejektorwirkung erreicht wird.

; Die Querschnitte der Ein- und Auslasskanäle 15 bzw. 16 kön-

* nen quadratisch/ wie in Fig. 4 und 5 dargestellt, oder in I · Form eines Sechsecks, wie in Fig. 6 und 7 darstellt, oder

I eines anderen Vielecks ausgeführt sein. Ein runder Auslass-

I15 kanal kann mit einem quadratischen Einlasskanal verbunden

f werden. Auch andere Kombinationen sind möglich.

I Bei der Ausführungsform in Abb. 8 und 9 wird die gesamte

I Stoffsuspension über einen maschinenbreiten; im Querschnitt

I rechteckigen Einlasskanal mit einer Höhe h-j der Ausgleichs-

* 20 kammer zugeführt. Entspreechend wird die Stoffsuspension

I aus der Ausgleichskammer in den Kanal zum Auslassspalt über

I einen einzigen, im Querschnitt rechteckigen, mit dem gleich-

I breiten Einlasskanal koaxial angeordneten Auslasskanal mit

f einer Höhe I12 geführt. Die Auslassöffnung 1.7 des Einlass-

I 25 kanals ist gegenüber der Einlassöffnung 18 des Auslasska-

I nals so dimensioniert, dass sich

I ' ^h2 " ^h1 ο

! > tang 7,5°

f 2 L

I ergibt.

I 30 Auch andere als oben angeführte Kanalanordnungen sind mög-

I lieh. So können Einlasskanäle nach Fig. 2 mit Auslasska-

I nälen nach Abb. 9 verbunden werden.

"'■" ^: *"° 31A22Ö2

Beispeil ^τ

Ein Stoff auf lauf gem. Fig. 1, 2 und 3_f wobei d«| 14 stm vfnd d₂ 38 mm betrugen. t

Bei einem L = 60 nun, d'.h. |

arc tang _{= B l1#3}o _> ,J

2L 2 χ 60 >

I betrug der Druck im Kanal zum Äuslassschlizt 25 kPa un4 der Druck in der Ausgleichskammer 15 kPa, d.h. 10 kPa kleiner als im Schliztkanal . \

Als L auf 200 mm vergrössert wurde, d.h. :'

arc tang ^d2 " ^d1 _ ³⁸ " ¹⁴ _ _ „o . _ _ςο! ■ 2L 2 χ 100 J

war der Druck in der Ausgleichskammer gleich stark wie \im

j Schlitzkanal. ■ '

Der erste Abstand, d.h. L = 60 mm, wurde in Versuchen An Modellen als erheblich günstiger als der nachfplgende ein-.gestuft. Durch Druckmessungen kann festgestellt werden, dass die nachteiligen Niederfrequenz-Störungen umso wirkungsvoller abklingen je kleiner L ist. ;

Wenn die Ausgleichskammer wie gewünscht arbeitet, gelaftt der durch die Kammer fliessende Suspensionsstrahl hauptsächlich innerhalb der Grenzlinien der Einlassöffnung des Auslasskanals. Daher ist ed günstig für die Strömung, dass der Auslasskanal möglichst gross ist, in der Praxis so gross wie 5 es der Raum zulässt.

Andere Faktoren, die zum grössten Teil mit dem Verhalten des Faserstoffs verbunden sind, erfordern eine hohe Strömungsgeschwindigkeit oder plötsliche Geschwindigkeitsvferänderungen im Auslasskanal, mit anderen Worten: der Auslasskanal soll daher möglichst klein ausgeführt sein, damit sich in der Stoffsuspension Wirbel bilden, die die Faserbündel auseinandernehmen. ; Um diese entgegengesetzten Anforderungen an die Grosse* des AuslasBkanals zu erfüllen, nollt.e der Auüla.'inkamnl

■"'""*"*' *'" 3U2.292

oder dreiteilig ausgeführt sein, von denen der erste ein weiter Kanal ist, dem eine Drosselstrecke im engeren Kanalschnitt folgt.

In Fig. 10 ist der Auslasskanal 16 unter Berücksichtigung des Einlasskanals 15 angeordnet, der einen kreisrunden Querschnitt und einen Durchmesser d.. hat/ und zwar so, dass der aus dem Kanal 15 ausströmende, sich um ca. 15° erweiternde Suspensionsstrahl hauptsächlich innerhalb der Grenzlinien der Einlass Öffnung 18 des Kanals 16 gerät.

Der Kanal 16 besteht aus einem ersten Abschnitt. 19 mit einem Durchmesser U2 und ihm folgt der zweite Abschnitt 20 mit einem kleineren Durchmesser d^.

Um zu sichern, dass der Suspensionsstrahl aus dem Kanal 15 die Wandoberfläche des ersten Kanalabschnitt streift, bevor er den zweiten Abschnitt erreicht, sollte die Länge L' des ersten Abschnitts

^d2 ~ ^d1
< tang 7,5 ergeben.

2(L + L')

In Fig. 11 folgt dem zweiten Abschnitt des Auslasskanals ein geräumigerer Abschnitt 21 mit einem Durchmesser -d^, der z.B. gleich d~ sein kann.

In Fig. 12 ist der erste Abschnitt des Auslasskanals .19 konisch. In diesem Fall sollte die Länge des konischen Abschnitt so gewählt sein, dass '

a, - a- _n

—— < tang 7,5°.

■ 2(L + L')

Claims (13)

1. Patentansprüche

   Ein Dämpfungssystem für die Druckschwankungen im Stoffirlauf einer Papiermaschine, wobei der Stoff auf lauf eine mit den Luftraum (8) verbundene Ausgleichskammer (2) umfasst, in der die Auslassöffnung (17) des Kanals (15) zur Ausgleichskammer und die Einlassöffnung (18) des Kanals (16) von der Ausgleichskammer angeordnet sind, dadurch gekenn z. eichnet , dass der Auslasskanal) l)-6) dem Einlasskanal) 0 5) gegenüber so abgestimmt ist und d^;ie Querschnitte der Aus- und Einlasskanäle so abgemessen sind, dass der aus der Auslassöffnung (17) ausströmende, sich um ca. 15 erweiternde Strahl hauptsächlich innerhalb der Grenzlinien der Einlassöffnung (18) gelangt.
2. 2. Ein Dämpfungssystem für den Stoffauflauf gemäss Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslasskanal

   (16) dem Einlasskanal (15) gegenüber koaxial angeordnet ,ist«.
3. 3. Ein Dämpfungssystem für den Stoffauflauf gemäss Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass es mehrere Einlasskanäle (15) und mehrere Auslasskanäle) (I 6) umfasst.
4. 4. Ein Dämpfungssystem für den Stoffauflauf gemäss Pateritanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnitte der Ein- und Auslasskanäle) 0 5 bzw. 16) von der Form her kreisrund sind, wobei d„ - d₁ grosser als tang 7,5° ist;

   2L

   darin sind

   d_? = Durchmesser der Auslasskanäle
   d"₁ = Durchmesser der Einlasskanäle

   L = Abstand zwischen den Ein- und Auslasskanälen) (18, 17)
5. 5. Ein Dämpfungssystem für den Stoffauflauf gemäss Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Form der Querschnitte von Ein- und Auslasskanälen (15_r 16) vieleckig ist.
6. 6. Ein Dämpfungssystem für den Stoffauflauf gemäss Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es mehrere Einläss- K"anäle) 05) und einen Auslasskanal (16) umfasst.
7. 7. Ein Dämpfungssystem für den. Stoffauflauf gemäss Patentanspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Form des Querschnitts vom Einlasskanal (15) kreisrund ist.»
8. 8. Ein Dämpfungssystem für den Stoffauflauf gemäss Patentanspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Form des Querschnitts vom Einlasskanälen (15) vieleckig ist.
9. 9. Ein Dämpfungssystem für den Stoffauflauf gemäss Patentanspruch 1, dadurch-gekennzeichnet, dass es einen in der Querschnittsform recheckigen Auslasskanal (16) umfasst.
10. 10. Ein Dämpfungssystem für den Stoffauflauf gemäss Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass es einen im Querschnitt rechteckigen Einlasskanal (15) und einen im Querschnitt rechteckigen Auslasskanal) (I6) umfasst, wobei

    hp - h.. .

    —^r grosser als tang 7,5 ist, und

    h_? = höhe des AusTasskanals
    h₁ = höhe des Einlasskanals
    L = Abstand zwischen den Ein- und Auslassöffnungen (18, 17)
11. 11. Ein Dämpfungssystem für den Stoffauflauf gemäss Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslasskanal aus einem ersten und einem zweiten Abschnitt besteht, wobei der genannte erste Abschnitt grosser ist als der genannte zweite. ■
12. 12. Ein Dämpfungssystem für den Stoffauflauf gemäss Patentanspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnitte der ersten und zweiten Abschnitte des Auslasskanals kreisrund sind und dass d„ - d.. · kleiner als tang 7,5° ist, wobei

    2(L + L')

    d₂ = Durchmesser des ersten Abschnitts des Auslasskanals d₁ = Durchmesser des Einlasskanals

    30L= Abstand zwischen den Ein- und Auslassöffnungen L' = Länge des ersten Abschnitts des Auslasskanals.
13. 13. Ein Dämpfungssystem für den Stoffauflauf gemäss-Patentanspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Abschnitt

    β ή ο β η

    ... '" " ν 31422^2

    des Auslasskanals konisch ist und dass |

    ^d3 - ^ä7 ο f

    > kleiner als tang 7,5 , wobei |

    / (Jj · Jj ) g

    d« = Durchmesser des zweiten Abschnitts <äes AuslassXa,n^ls d_o = Durchmesser des Einla,sskana,ls i

    L = Abstand zwischen den Ein- und Ausla.ssöffnungen f .L' = Länge des ersten Abschnitts des Auslasskanals. I