DE7005673U - Stoffauflauf mit einer vielzahl von der auslaufduese vorgeschalteten kanaelen. - Google Patents

Description

a ρ/Α 29θ2 j.M. Voith GmbH

Kennwort: "stoffdUse" Heidenhelm (Βτ^

Stoffauflauf mit einer Vielzahl von der Auslaufdüse vorgeschalteter Kanälen

Die Erfindung betrifft einen Stoffauflauf für eine Papiermaschine, mit einer maschinenbreiten Stoffzufuhrkammer, der mehrere neben- und Übereinanderli2gende,der Strömungsberuhigung dienende Kanäle nachgeschaltet sind, die in einen maschinenbreiten, in Strömungsrichtung konvergierenden, ~xne Austrittsdüse aufweisenden Auslaufkanal einmünden.

Ein solcher Stoffauflauf ist z.B. aus der US-Patentschrift 3 328 236 bekannt. Bei diesem Stoffauflauf sind die Beruhigungskanäle cus Rohren gebildet, die sich unmittelbar an eine maschinenbreite Stoffzufuhrkammer anschließen. Hierbei verlaufen die Rohre im Anschluß an die Stoffzufuhrkammer enV.l-.ig einem ersten Abschnitt zunächst allesamt parallel zv-i.na/ider, sodann folgt ein zweiter Abschnitt, entlang dem die Rohre in der Draufsicht zwar parallel zueinander verlaufen, in einer Seitenansicht gesehen jedoch zueinander konvergieren, und schließlich folgt ein dritter Abschnitt, entlang welchem die Rohre wie beim ersten Abschnitt sowohl in der Draufsicht als auch in der Seitenansicht parallel zueinander geführt sind.

Diese Bauweise hat zv.ar den Vorteil, recht kompakt zu sein, liefert aber eine Papierbahn, deren Durchsicht und Struktur nicht immer befriedigen. Dies ist darauf zurückzuführen, daß sich der Strömungsquerschnitt beim übertritt des Stoffstromes aus den Rohren in die Ausflußkammer schlagartig beträchtlich erweitert, was einen Eintrittsstoß und Wirbelbildung in der Strömung erzeugt und zu einer über dia Bahnbreite, aber auch über die Zeit schwankenden Strömungsgeschwindigkeit führt, die darüber hinaus nocii Querkomponenten aufweist. Um den Strömungsquerschnitt der Rohre

Im Mündungsbereich möglichst dem Querschnitt der Ausflußkammer anzupassen, legt man die Rohre im Mündungsbereich so eng wie möglich zusammen. Wegen einer erforderlichen Mlndest-Wandstärke der Rohre lassen sich diese jedoch nicht beliebig eng einander annähern, so daß das Problem auf diese Weise nicht zu lösen ist. Man könnte zur Strömungsberuhigung zwar den Auslaufkanal verlängern, doch müßte eine solche Verlängerung derart erheblich sein, daß der Stoffauflauf nicht mehr kompakt wäre. Eine Erhöhung der Anzahl der Rohre und eine gleichzeitige Querschnittsverkleinerung des einzelnen Rohres würde zwar auch die VJ ir bei bildung vermindern, jedoch können sich enge Rohre erfahrungsgemäß leicht verstopfen, und es tritt Batzenbildung an ihrem Einlaufenden auf, welche durch umständliche, nicht immer zuverlässig arbeitende Rührer unterbunden werden muß.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Stoffauflauf der beschriebenen kompakten Art mit im Bereich der Mündungsebene eng zusammengeführten Kanälen derart zu gestalten, daß die Strömung im Auslaufkanal ruhig und wirbelfrei ist, so daß sich dementsprechend ein Blatt von größerer Gleichmäßigkeit und besserer Durchsicht bilden kann.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Kanäle im Bereich ihrer Einmündung in den Auslaufkanal - in einer Seitenansicht gesehen - konvergieren, in der Draufsicht gesehen aber parallel zueinander verlaufen. Sind die Kanäle, wie bei dem er;.ahnten bekannten Stof f auf lauf, aus Rohren gebildet, so können diese auf dem größten Tel] ihrer Länge eine durchaus große Wandstärke haben, und lediglich im letzten Bereich bis zur Einmündung in die Auslaufkammer eine sich stetig verringernde Wandstärke aufweisen; die einzelne Wand kann sich sogar derart verjüngen, daß zwischen den Kanälen nur noch messerartige Schneiden verbleiben. Hierdurch gelingt es, das Verhältnis der Querschnittsfläche kurz vor der Mündungsebene zu der Querschnittsfläche kurz hinter der Mündungsebene dem Wert eins anzunähern, so daß sich die dem Suspensionsstrom zur Verfügung stehende Querschnittsfläche beim Durchgang durch die Mündungsebene wenig oder gar nicht vergrößert.

genannte i^intrittsstoß wird hierdurch klein gehalten oder völlig unterbunden, so daß Wirbel und Strömungsschv.ankungen kaum oder gar nicht auftreten und die Papierqualität verbessert wird.

Die genannte Konvergenz der Kanäle braucht zwar nur im letzten Bereich vor der Einmündung in den Auslaufkanal vorgesehen zu werden, sie kann aber auch nuf der gesamten Kanallänge vorhanden sein. Auch ist es ftlr den Erfolg der Erfindung unerheblich, ob den Kanälen der genannte maschinenbreite Zufuhrkanal unmittelbar oder nur mittelbar vorgeschaltet ist.

Es ist zwar ein Stoffauflauf bekannt (französisches Patent 1 56O 071), bei dem in Strömungsrichtung und in einer Seitenansicht gesehen bis zu ihren Enden konvergierende Kanäle vorgesehen sind, doch erstreckt sich jeder einzelne dieser Kanäle über die gesamte Maschinenbreite, so daß sich im einzelnen Kanal wiederum Wirbel bilden können. Außerdem fehlt bei diesem Stoffauflauf ein Auslaufkanal, vielmehr enden die Kanäle unmittelbar an der Stoffauflaufdüse.

In v/eiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, die Kanäle aus massivem Material zu bilden, und zwar entweder durch Herausarbeiten der Kanäle aus dem Vollen mittels Bohren, Fräsen od.dgl. oder durch Gießen. Die Kanäle sind hierbei allseits von Material umschlossen, woraus sich eine sehr stabile Konstruktion ergibt, im Gegensatz zur Bildung der Kanäle aus Rohren. Selbstverständlich brauchen die Kanäle nicht aus einem einzigen massiven Block (beispielsweise aus Edelstahl) gebildet zu werden, sondern es kann wegen der von Zeit zu Zeit erforderlichen Reinigung der Kanäle zY.eckmäßig, oder aus Herstellungsgründen sogar erforderlich sein, mehrere Teile zusammenzufügen.

Von der Funktion her läßt sich das beste Ergebnis bei rechteckigem oder sechseckigem Kanalprofil erzielen; bei letzteren sind die Kanäle bienenwabenartig zueinander anzuordnen. Bei zwei übereinander angeordneten Kanalreihen ist auch Fünfeckprofil der einzelnen Kanäle möglich. Bei den genannten Profilen können die Materialstärken zwischen den einzelnen Kanälen überall gleich groß gehalten

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werden, gleichgültig ob die Kanäle aus Blechrohren oder aus massivem Material gebildet sind. Bei kreisförmigen Kanalprofilen ist dies zwar nicht der Fall, doch ist dieses Profil leichter herstellbar.

Die Erfindung ist durch die Zeichnung erläutert:

Fig. 1 einen Stoffauflauf in einem Längsschnitt; Fig. 2 eine Draufsicht auf den £to.Tauflauf

genii ff Fig. 1;
Fig. 3 Querschnitte durch den Stoffauflauf 4a,b gemäß Flg. 1 entsprechend der Schnitt-Sa,b,c linien TIT. TV, V, VIj 6a,b,c

Fig. 7 einen weiteren Stoffauflauf im Längsschnitt; Fig. 8a,b,c Querschnitte durch den Stoffauflauf gemäß Flg. 7 entsprechend der Schnittlinie VIII; Fig. 9 einen weiteren Stoffauflaui." im Längsschnitt;

und
Fir 10,11 Querschnitte durch den Stoffauflauf gemäß

Fig. 9 entsprechend den Schnittlinien X, XI.

Der in den Figuren 1 und 2 dargestellte Stoffauflauf weist ein Querrohr 1 auf, das an seinem einen Ende einen Zulauf 2 und an seinem anderen Ende einen mit Regelventil ^ versehenen Ablauf 4 hat, und an das mehrere Verteilerrohre 5 angeschlossen sind. Die Papierstoffsuspension fließt nach Durchströmen der Verteilerrohre 5 durch eine Anschlußplatte 5a und durch eine maschinenbreite Mischkammer 6, sodann durch mehrere, in zwei übereinanderliegenden Reihen angeordnete Beruhigungskanäle 7 in einen raaschinenbreiten Auslaufkanal 8, der sich auf etwa halber Länge nochmals verengt und in einer Schlitzdüse 9 endet. Mischkammer 6, Beruhigungskanäle 7 und Auslaufkanal 8 sind aus dem Vollen herausgearbeitet, und zwar aus mehreren Teilen massiven Materials, näirlich aus einer Unterplatte 10, einer Oberplatte 11, einem Kern 12, einer Unterlippe Ij5 und einer Oberlippe Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, daß die Beruhigungskanäle 7

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im Querschnitt kleiner sind als die Verteile! rohre 5.

Die in den Figuren 5_# 4a,b, 5a,b,c und 6a,b,c dargestellten Querschnitte veranschaulichen einige von vielen möglichen Kanalprofilen. Die Verteilerrohre 5 weisen meist Kreisprofil auf, wie in Fig. 3 dargestellt. Hingegen kann das Profil der Beruhigungskanäle 7 sehr unterschiedlich sein, also z.B. kreisrund v.ie gemäß der Figuren 4a, 4b, 5c und 6c veranschaulicht, oder rechteckig, wie gemäß der Figuren 5a und 6a oder fünfeckic v.ie gemäß der Figuren 5b und 6b wie in den Figuren kr. ur.n ^ilb ver.r. ·:.-v.Mcht. Auch können die Beruhigungskanäle 7 gegenür.·-·. ien Verteil·:rrohren 5 auf verschiedene Arten angeordnet werden. Aus den Figure.-. >' -nd 6b erkennt man, daß die Kanäle 7 in der MUndungsebene nur noch durch dünn.·, aus dem Kern 22 gebildete Schneiden 14, 24 voneinander getrennt sind, während zwischen den kreisrunden Kanälen 7 gemäß Fic· 6c noch etwas mehr "Fleisch" ~$k erbleibt. Dies wuixle dadurch erreicht, daß die Kanüle in der Draufsicht gesehen, zwar parallel verlaufen,aber über ihre ganze Länge sehr dicht aneinandergelegt sind, und daß sie in der Seitenansicht gesehen, wie aus Fig. 1 hervorgeht, in Maschinenrichtung konvergieren.

Der in Fig. 7 dargestellte Stoffauflauf v.eist gegenüber dem gemäß Fig. 1 drei übereinanderliegende Reihe von Beruhigungskanälen 17a,b auf. Diese sind unmittelbar, also ohne Zwischenschalten einer Wirbelkammer an Verteilerrohre 15 eines Rohrverteilers 10 angeschlossen, bilden also deren Fortsetzung. Die Beruhigungskanäle sind jeweils aus einem ersten Abschnitt 17a und einem zweiten Absahnitt 17b zusammengesetzt. Die ersten Abschnitte 17a der drei Reihen verlaufen parallel zueinander, während die zv.eiten Abschnitte 17t» gegeneinander konvergieren. Die zweiten Abschnitte l"b sind gegenüber den ersten Abschnitten im Querschnitt erweitert. Den Beruhigungskanälen 17 ist wiederum ein Auslaufkanal 18 mit Schlitzdüse 19 nachgeschaltet. Die Kanäle sind durch AusboßreS/ne^f!Stellt und sind aus den massiven Teilen 4l, 42, 45, 44 und 45 gebildet. Die Figuren 8a, 8b und 8c zeigen mögliche Kanalprofile und -anordnungen.

Der in den Figuren 9* 10 und 11 dargestellte Stoffauflauf mit Rohrverteiler 20 und Verteilerrohren 25 weist zwei maschinenbreite

Mischkammern l6 auf, die durch einen Kern 32 voneinander getrennt sind. An die Mischkammern l6 schließen sich wiederum Beruhigungskanäle 27 an, ferner ein maschinenbreiter Auslaufkanal 28, der in einer schlitzförmigen Düse 7 9 {■;■■ wet.

Heidenheim, den 13. Februar 1970

Claims (4)

-gljnsprüche

1. Stoffauflauf für eine Papiermaschine, mit einer maschinenbreiten Stoffzufuhrkammer, der mehrere nebeneinander und übereinander angeordnete, der Strömungsberuhigung dienende Kanäle nachgeschaltet sind, die in einen maschinenbreiten, in Strömungsrichtung konvergierenden und an seinem Ende eine Austrittsdüse aufweisenden Auslaufkanal einmünden, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (7, 17a, 17b, 27) im Bereich ihrer Einmündung in den Auslaufkanal (8, l8, 28) ■ in einer Seitenansicht gesehen - konvergieren.

2. Stoffauflauf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeicnnet, daß in an sich bekannter Weise ein Vielrohrverteiler vergesehen ist, und daß jedem einzelnen Rohr dieses Vielrohrverteilers zv.ei oder mehrere Beruhigungskcrnäle (7, 173, 17b, 27) nachgeschaltet sind.

~i>. Stoff auf lauf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (7, 17a, 17b, 27) aus massivem Material gebildet sind, und zwar durch Herausarbeiten aus dem Vollen oder durch Gießen.

4. Stoffauflauf nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (17a, 17b) eine sprungartige Querschnittserweiterung aufweisen* der eine Strecke (17b) konstanter oder sich verringender Querschnittsfläche folgt.

5· Stoffauflauf nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Erweiterung um einen Faktor von 1 : 1,1 bis 1 : 2,5 erfolgt.

Heidenheim, den 15. Februar 1970 DrW/MRö