EP1659213A2 - Stoffauflauf - Google Patents

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Publication number
EP1659213A2
EP1659213A2 EP05110751A EP05110751A EP1659213A2 EP 1659213 A2 EP1659213 A2 EP 1659213A2 EP 05110751 A EP05110751 A EP 05110751A EP 05110751 A EP05110751 A EP 05110751A EP 1659213 A2 EP1659213 A2 EP 1659213A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
channel
mixer
headbox
headbox according
walls
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP05110751A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1659213A3 (de
Inventor
Konstantin Fenkl
Klaus Lehleiter
Wolfgang Ruf
Hans Loser
Karl Bunz
Ole Hansen
Uli Dürr
Simon Juhas
Jens Haessner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Voith Patent GmbH
Original Assignee
Voith Patent GmbH
Voith Paper Patent GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Voith Patent GmbH, Voith Paper Patent GmbH filed Critical Voith Patent GmbH
Publication of EP1659213A2 publication Critical patent/EP1659213A2/de
Publication of EP1659213A3 publication Critical patent/EP1659213A3/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F1/00—Wet end of machines for making continuous webs of paper
    • D21F1/02—Head boxes of Fourdrinier machines
    • D21F1/022—Means for injecting material into flow within the headbox
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F1/00—Wet end of machines for making continuous webs of paper
    • D21F1/02—Head boxes of Fourdrinier machines
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F1/00—Wet end of machines for making continuous webs of paper
    • D21F1/02—Head boxes of Fourdrinier machines
    • D21F1/024—Details of the feed chamber

Definitions

  • the invention relates to a headbox of a machine for producing a fibrous web, in particular paper, board or tissue web, with a mixer for mixing at least two streams of different consistency, a turbulence generator and a nozzle.
  • a headbox of this type is known for example from EP 0 985 762 A1.
  • This is a dilution hydrogen headbox in which two partial streams Q H , Q L of higher or lower consistency are mixed in a mixer and fed to an intermediate channel, which is followed by a turbulence generator and a nozzle.
  • the channel for the mixed stream can be divided in the z-direction.
  • This known headbox has a number of disadvantages.
  • the concentration distribution in the z-direction is insufficient, since a division of the mixed stream is carried out in three individual streams. Mixing in the z-direction is avoided. A uniform distribution of the dilution water is not achieved.
  • a large turbulence is created which prevents a sharp delimitation of the control response in the basis weight control in the paper. This results in a very large effective width, which makes a targeted correction of narrow basis weight stripes impossible.
  • a homogeneous mixing in the z-direction (white water with stock suspension) is problematic.
  • the invention has for its object to provide an improved headbox of the type mentioned, in which the aforementioned problems are eliminated. So should u.a. a homogeneous z-distribution of the concentration can be achieved by an improved mixing principle even at high ratios of inlet height of the turbulence generator and the section width. In addition, the effective width of the dilution fluid should be kept as small as possible. In particular, even with a specific throughput greater than 12,000 l / min ⁇ m or a nozzle head height greater than 120 mm and in particular greater than 150 mm, reliable operation of the headbox should be ensured.
  • the mixer comprises at least one channel whose walls are at least partially structured.
  • the channel has a larger dimension in the vertical or z-direction than in the transverse direction.
  • the height of the channel measured in the z-direction is advantageously greater than a quarter of the inlet height of the turbulence generator and preferably equal to this inlet height of the turbulence generator.
  • dilution water can be added to the stock suspension.
  • a respective structured channel wall may have, for example, an at least partially undulating surface and / or an at least nubbed surface.
  • a respective channel is designed so that do not touch the opposing channel walls.
  • one or both of the side walls of the channel extending in the vertical or z-direction are structured.
  • the channel is not divided in the effective mixing region in the z direction.
  • the mixer advantageously comprises at least one channel per section with at least partially structured walls.
  • the mixer can thus comprise only one channel or two or more channels with at least partially structured walls per section.
  • At least one lamella extending in the transverse and machine direction is provided in the nozzle, which lamella counteracts an increase in the effective width in the transverse direction. So it can be used in the nozzle one or two or more fins.
  • a headbox with intermediate channel to provide vertical or z-directionally extending and transversely extending walls extending in the machine direction over at least a portion of the intermediate channel.
  • the walls provided in the intermediate channel can therefore extend over at least substantially the entire length measured in the machine direction or only over part of the length of the intermediate channel measured in the machine direction.
  • the mixer can thus comprise at least one substantially perpendicular channel with at least partially structured walls.
  • a respective channel may have one, two, three or four structured walls.
  • the height of the channel may be higher than a quarter of the entrance height of the turbulence generator, wherein it is preferably equal to this entry height of the turbulence generator.
  • a dilution water stream can be combined with the stock suspension.
  • the surface structure of the relevant mixer walls is expediently designed so that intensive mixing of the two partial flows is achieved, wherein, for example, a wavy or swept surface (lambda / amplitude) is conceivable.
  • the channel walls may be at least partially formed by plates.
  • the respective channels are designed so that walls or plates that are opposite do not touch each other.
  • a respective i-ger channel in the effective mixing region in the z-direction is not divided.
  • At least one channel with at least partially structured walls can be provided per section, ie only one or even two or more channels are conceivable per section.
  • vertical and / or horizontal walls can be used in this intermediate channel in the variant with intermediate channel, which extend over the length or a partial length of the intermediate channel.
  • the section width is advantageously less than or equal to 120 mm, preferably less than 70 mm and in particular less than 50 mm.
  • the smallest pitch may correspond to the turbulence channel split.
  • the headbox of the aforementioned type is known, for example, from EP 0 708 201 A1.
  • This known headbox has u.a. the disadvantage that in the sections each fixed throttle elements are used, which are not adjustable during operation.
  • the invention is therefore also an object of the invention to provide an improved headbox of the type mentioned, in which these problems associated with fixed throttle elements are eliminated. So should the throttle in the mixing volume flow, for example, a dilution hydrogen casserole be adjustable during operation to obtain a desired volumetric flow profile. Ideally, an equal volume flow should flow through all sections.
  • this object is achieved in a headbox of the type mentioned above in that the mixer comprises at least one channel whose cross-section is variably adjustable for influencing the volume flow.
  • the walls of the mixer can be at least partially restructured.
  • the channel has a larger dimension in the vertical or z-direction than in the transverse direction.
  • one or both of the channel walls extending in the vertical or z-direction are structured.
  • the channel cross-section is variably adjustable by a corresponding loading of at least one of the channel walls.
  • the channel cross-section may be variably adjustable, in particular by a corresponding loading of opposing side walls of the channel.
  • At least one eccentric arranged between two mutually opposite channel walls is provided for the variable adjustment of the channel cross section.
  • the eccentric may in particular be designed so that even the smallest manufacturing tolerances can be compensated.
  • channel walls in the region of the lateral web edges are adjustable over a larger area than channel walls in the middle web area in order to be able to influence the fiber orientation accordingly by means of different volume flows at the edge and in the middle.
  • the mixer can thus again comprise at least one vertical channel with at least partially structured side walls.
  • the channel cross section is advantageously designed to be adjustable.
  • the adjustment is preferably carried out by a corresponding action on the structured side walls.
  • the invention is therefore u.a. It is also the object of the invention to provide an improved headbox of the type mentioned above in which this problem of lack of accessibility is eliminated. It should therefore be ensured in particular an optimized accessibility, for example, for an inspection and / or cleaning.
  • this object is achieved with a headbox of the type mentioned above in that a pivotable between a closing and an open position flap is provided, which in the closed state, both the area in which the various partial streams are supplied, as well as the adjoining , to the turbulence generator covering reaching flow guide area, and releases the areas in the open state.
  • the flap is preferably pivotally mounted on the turbulence generator.
  • the upwardly open, coverable by the flap mixer may again comprise at least one channel whose walls are at least partially structured.
  • the headbox may in particular be provided with a so-called single dosage.
  • the headbox is provided with a so-called ModuleJet® valve.
  • the headbox comprises an upwardly open, can be covered by the flap mixer with at least one channel, the walls of which may be at least partially restructured.
  • the flap mixer with at least one channel, the walls of which may be at least partially restructured.
  • an open corrugated plate mixer, etc. may be provided.
  • the divisions of the metering device and the division of the turbulence generator tubes are not coupled (integer multiples).
  • a particular slat application does not depend on the basis weight quality.
  • not every headbox has an intermediate chamber and not every headbox is provided with an open flow channel.
  • the invention is therefore also an object of the invention to provide an improved headbox of the type mentioned, in which the just mentioned Problems are eliminated. It should be ensured in particular ei ne such an arrangement of certain components and flow elements, are achieved in the smaller effective widths preferably less than 100 mm at a constant position of the active response without formation disturbances.
  • this object is achieved in a headbox of the type mentioned above in that the area in which the various partial flows are supplied, or the relevant metering device is sectioned in the transverse direction and that the pitch width of the feed or the metering device an integer multiple of the pitch width of the turbulence generator having a plurality of turbulence channels, wherein the pitch width of the feed area or the metering device is preferably less than 67 mm.
  • a nozzle blade is expediently provided in each case.
  • a coupling of the ModuleJet® division and the turbulence channel division of the turbulence generator is conceivable, the division preferably being smaller than 67 mm.
  • a nozzle blade can be provided between the various turbulence channel lines.
  • the headbox has an intermediate chamber.
  • such a pressure drop distribution can be provided as with the ModuleJet® (Q Jet consistency deviation ⁇ 1%).
  • the stock suspension viewed in the inlet region in the z-direction, is supplied at different levels.
  • a headbox is already known from EP 0 907 790 B1, in which the stock suspension in the inlet area is fed to an arrangement of channels which are circular in cross-section and to which the dilution medium is also added.
  • An inventive embodiment of the headbox of the type mentioned above is characterized in that the mixer is sectioned at least in the transverse direction and the various flow channels of the mixer are formed by at least one channel or tube line, wherein the dilution medium of the stock suspension preferably arranged in the machine direction in front of the mixer Pre-distribution is supplied.
  • a diaphragm is expediently provided between the pre-distribution area and the mixer.
  • the mixer is also sectioned in the z-direction, the various flow channels of the mixer being formed by two or more channel lines arranged one above the other.
  • the channels can each have a particular circular cross-section.
  • the pre-distribution area is expediently sectioned at least in the transverse direction.
  • FIG. 1 shows, in a schematic, sectional side view, a headbox 10 of a machine for producing a fibrous web, which may in particular be a paper, board or tissue web.
  • the headbox 10 comprises a mixer 12 for mixing two partial streams Q H , Q L of different substance concentration or consistency, which may in particular be the stock suspension (Q H ) and a dilution medium (Q L ) such as dilution water, a turbulence generator or - use 14 and a nozzle 16.
  • a mixer 12 for mixing two partial streams Q H , Q L of different substance concentration or consistency, which may in particular be the stock suspension (Q H ) and a dilution medium (Q L ) such as dilution water, a turbulence generator or - use 14 and a nozzle 16.
  • the mixer is supplied via a transverse distribution pipe 18 on the one hand stock suspension (Q H ) and on the other hand, for example, a dilution medium (Q L ).
  • the mixer 12 comprises at least one channel whose walls are at least partially structured. In the present case, at least a portion of the side walls 20 extending in the z-direction and in the transverse direction is structured, wherein the respective side walls 20 may be formed in particular by structured plates.
  • the nozzle 16 At least one extending in the transverse and machine direction blade 22 is provided. In the present case, a plurality of such fins 22 are inserted into the nozzle 16. In this case, the number of slats can be selected depending on the throughput and / or the turbulence insert height.
  • Figure 2 shows a cross-sectional view of the mixer 12 of the headbox 10 shown in Figure 1, taken along the line A-A of Figure 1.
  • the mixer 12 may have one to four structured sidewalls 20 per section. Through these structured side walls of the mixer 12 is divided into a corresponding number of channels 24.
  • the channels 24 have a larger dimension in the vertical or z-direction than in the transverse direction.
  • FIG. 3 shows a schematic, sectional side view of a headbox 10, which essentially differs from the headbox shown in FIG. 1 only in that an intermediate channel 26 is provided between the mixer 12 and the turbulence generator 14. This intermediate channel 26 can be flowed straight or obliquely.
  • Figure 4 shows a cross-sectional view of the intermediate channel 26 of the headbox 10 shown in Figure 3, taken along the line BB of Figure 3.
  • the intermediate channel 26 vertical and z-direction extending and / or transversely extending walls 28 and 30, respectively, extending in the machine direction L over at least a portion of the intermediate channel 26.
  • this intermediate channel 26 can be subdivided by vertical and / or horizontal walls 28 and 30 which extend over the entire or a part of the intermediate channel length in the machine direction L.
  • FIG. 5 shows a schematic, sectional side view of a headbox 10, in which the pulp suspension coming from the transverse distributor tube 18 is supplied to the inlet region 32 in the z-direction at different levels, in the present case at three different levels.
  • a part of the connection medium Q L can also be supplied at different levels in the z-direction (compare, in particular, also FIGS. 6 and 7).
  • the headbox 10 again comprises a mixer 12, an intermediate channel 26, a turbulence generator 14 and a nozzle 16 provided with lamellae 22.
  • the mixer 12 is designed, for example, as a corrugated plate mixer.
  • the side walls 20 are thus formed, for example, by corrugated sheets in order to obtain the corresponding structuring. In principle, however, any other structuring of the walls 20 is conceivable.
  • FIG. 6 shows, in a schematic cross-sectional view, a structured side wall or corrugated plate 20 of the head box 10 shown in FIG. 5.
  • the corrugated channel structure can be clearly seen from this FIG.
  • FIG. 6 also shows the guidance of the total flow Q ges in a cross section.
  • a distribution distributed in the z-direction a) and / or an undistributed addition of the dilution medium Q L is possible.
  • the pitch width i. the distance between the structured plates 20, for example, about 66.6 mm.
  • FIG. 7 shows a representation comparable to FIG. 6, wherein the sectioned mixer 12, however, has a different pitch.
  • the pitch width is about 50 mm.
  • FIG. 8 shows, in a schematic cross-sectional illustration, two opposing, at least partially structured walls, in particular side walls 20 of the mixer 12 with, for example, two eccentrics 34 arranged therebetween.
  • the two opposing side walls 20 can be acted upon so that the channel formed between these walls 20 24 for influencing the volume flow is variably adjustable.
  • the walls of the mixer 12 may be at least partially restructured.
  • the channel 24 again has a larger dimension in the vertical or z-direction than in the transverse direction.
  • FIG. 9 shows, in a schematic, sectional side view, a headbox 10, in which a flap 36, which can be pivoted between a closed position and an open position, is provided, which in the closed state encompasses both the region A, in which the various partial streams are supplied, and the bottle subsequent, up to the turbulence generating flow guide range B - E covers, and in the open state shown in solid lines, the respective areas A - E releases.
  • the flap 36 closed the e.g. The following areas are covered: a flow splitting zone A, a merging zone B, a mixing zone C, a straightening zone D and a merging zone (intermediate channel) E.
  • the mixing zone C can again be formed by a mixer of the type described above.
  • the upwardly open mixer which can be covered by the flap 36 can thus again comprise at least one channel whose walls are at least partially structured.
  • the flap 36 is pivotally mounted on the turbulence generator 14.
  • the rotation or pivot point 38 is thus in the region of the turbulence generator 14.
  • the turbulence generator 14 is again followed by a nozzle provided with lamellae 22.
  • the entire area between the transverse distribution tube 18 and the turbulence generator 14 is thus covered by the flap 36, which also means that when the flap 36 is open, this entire area is accessible from the outside.
  • FIG. 10 shows in a schematic, sectional side view a headbox 10 with a transverse distribution tube 18, a flow-dividing zone A ', a merging zone B', a mixing zone C ', a straightening zone D', a union zone E '(intermediate channel), a turbulence generator 14 and one with Slats 22 provided nozzle 16.
  • the area A '(flow dividing zone), in which the various partial flows Q H , Q L are brought together, or the relevant metering device is sectioned in the transverse direction.
  • the pitch width of the feed area A 'or the metering device corresponds to an integer multiple of the pitch width of the turbulence generator 14 having a multiplicity of turbulence ducts.
  • the pitch width of the feed area A' or the metering device is expediently less than 67 mm.
  • a nozzle lamella 22 can be provided between the turbulence channel lines.
  • the mixing zone C ' may in particular again comprise a mixer of the type described above.
  • Figure 11 shows a schematic, perspective view of a headbox 10 a cross-sectional sectioned mixer 12, the various flow channels are formed by a channel or pipe line 40.
  • the dilution medium Q L for example dilution water or controlled white water, is supplied to the stock suspension Q H in a pre-distribution area 42 arranged in the machine direction L in front of the mixer 12.
  • a diaphragm 44 is provided between this pre-distribution region 42 and the mixer 12.
  • the individual channels of the channel line 40 each have a circular cross section.
  • the pre-distribution area 42 is sectioned transversely.
  • the headbox 10 also comprises a transverse distributor tube 18, a turbulence generator 14, an intermediate channel 26 arranged between the mixer 12 and the turbulizer 14 and a nozzle 16 provided with fins 22 to the turbulence generator 14.
  • the drilling pattern of the turbulence generator 14 may be adapted to the pitch in the region of the pre-distribution zone 42 or the mixer 12.
  • the intermediate channel 26 may be flowed straight or obliquely.
  • the nozzle 16 delivers a jet of suspension to the wire section 46.
  • FIG. 12 shows, in a diagrammatic cross-sectional view, a sectioned mixer 12 with a plurality of channel or tube lines 40 arranged one above the other.
  • the dilution medium Q L is fed to the individual channel gaps distributed in the z-direction.
  • the supply of dilution medium Q L via vertical lines 48, which have at the height of the various channels 40 each have an outlet.
  • the mixer 12 in the transverse direction has a pitch width of about 66 mm.
  • FIG. 13 shows a representation comparable to FIG. 12, but with the mixer 12 having a different pitch.
  • the mixer 12 has a pitch width of, for example, about 50 mm.

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Abstract

Ein Stoffauflauf (10) einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere Papier-, Karton- oder Tissuebahn, umfasst einen Mischer (12) zum Mischen wenigstens zweier Teilströme (QH,QL) unterschiedlicher Konsistenz, einen Turbulenzerzeuger (14) und eine Düse (16). Der Mischer umfasst wenigstens einen Kanal, dessen Wände zumindest teilweise strukturiert sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Stoffauflauf einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere Papier-, Karton- oder Tissuebahn, mit einem Mischer zum Mischen wenigstens zweier Teilströme unterschiedlicher Konsistenz, einem Turbulenzerzeuger und einer Düse.
  • Ein Stoffauflauf dieser Art ist beispielsweise aus der EP 0 985 762 A1 bekannt. Hierbei handelt es sich um einen Verdünnungswasserstoffauflauf, bei dem zwei Teilströme QH, QL höherer bzw. geringerer Konsistenz in einem Mischer gemischt und einem Zwischenkanal zugeführt werden, dem ein Turbulenzerzeuger und eine Düse folgen. Der Kanal für den Mischstrom kann in z-Richtung aufgeteilt sein.
  • Dieser bekannte Stoffauflauf weist eine Reihe von Nachteilen auf. So ist die Konzentrationsverteilung in z-Richtung unzureichend, da eine Aufteilung des Mischstromes in drei Einzelströme erfolgt. Eine Vermischung in z-Richtung wird vermieden. Eine gleichmäßige Verteilung des Verdünnungswassers wird nicht erreicht. Überdies entsteht im Bereich der Einströmung der Sektionsteilströme dieses in Querrichtung sektionierten Stoffauflaufs in die Zwischenkammer eine große Turbulenz, die eine scharfe Abgrenzung der Regelantwort bei der Flächengewichtsregelung im Papier verhindert. Es ergibt sich eine sehr große Wirkbreite, die eine gezielte Korrektur schmaler Flächengewichtsstreifen unmöglich macht. Insbesondere bei Stoffaufläufen mit sehr hohem Durchsatz, d.h. mit sehr großen Strömungsquerschnitten in z-Richtung, ist eine homogene Durchmischung in z-Richtung (Siebwasser mit Stoffsuspension) problematisch.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Stoffauflauf der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem die zuvor genannten Probleme beseitigt sind. So soll u.a. eine möglichst homogene z-Verteilung der Konzentration durch ein verbessertes Mischprinzip auch bei großen Verhältnissen von Eintrittshöhe des Turbulenzerzeugers und der Sektionsbreite erreicht werden. Zudem soll die Wirkbreite des Verdünnungsfluids möglichst klein gehalten werden. Es soll insbesondere auch bei einem spezifischen Durchsatz größer als 12000 l/min · m bzw. einer Düsenanfangshöhe größer als 120 mm und insbesondere größer als 150 mm noch ein zuverlässiger Betrieb des Stoffauflaufs gewährleistet sein.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Mischer wenigstens einen Kanal umfasst, dessen Wände zumindest teilweise strukturiert sind.
  • Bevorzugt besitzt der Kanal in Vertikal- oder z-Richtung eine größere Abmessung als in Querrichtung. Die in z-Richtung gemessene Höhe des Kanals ist vorteilhafterweise größer als ein Viertel der Eintrittshöhe des Turbulenzerzeugers und vorzugsweise gleich dieser Eintrittshöhe des Turbulenzerzeugers.
  • In dem Mischer kann beispielsweise Verdünnungswasser mit der Stoffsuspension zugesammengeführt werden.
  • Eine jeweilige strukturierte Kanalwand kann beispielsweise eine zumindest teilweise wellige Oberfläche und/oder eine zumindest genobbte Oberfläche besitzen.
  • Bevorzugt ist ein jeweiliger Kanal so gestaltet, dass sich einander gegenüberstehende Kanalwände nicht berühren.
  • Bevorzugt sind eine oder beide der sich in Vertikal- oder z-Richtung erstreckenden Seitenwände des Kanals strukturiert.
  • Bevorzugt ist der Kanal im wirksamen Mischbereich in z-Richtung nicht unterteilt.
  • Bei einem in Querrichtung sektionierten Stoffauflauf umfasst der Mischer vorteilhafterweise pro Sektion jeweils wenigstens einen Kanal mit zumindest teilweise strukturierten Wänden. Der Mischer kann also pro Sektion jeweils nur einen Kanal oder auch zwei oder mehr Kanäle mit zumindest teilweise strukturierten Wänden umfassen.
  • Zur Erzielung einer möglichst intensiven, guten Durchmischung in den Mischerkanälen ist eine intensive Turbulenz erforderlich, die nun aber der Forderung einer möglichst schmalen Wirkbreite entgegensteht. Gemäß einer bevorzugten praktischen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stoffauflaufs ist in der Düse daher wenigstens eine sich in Quer- und Maschinenlaufrichtung erstreckende Lamelle vorgesehen, die einer Vergrößerung der Wirkbreite in Querrichtung entgegenwirkt. Es können also eine oder auch zwei oder mehr Lamellen in die Düse eingesetzt sein.
  • Um die Wirkbreite klein zu halten, ist es bei einem Stoffauflauf mit Zwischenkanal auch denkbar, in dem Zwischenkanal vertikale bzw. sich in z-Richtung erstreckende und sich in Querrichtung erstreckende Wände vorzusehen, die sich in Maschinenlaufrichtung über zumindest einen Teil des Zwischenkanals erstrecken. Die im Zwischenkanal vorgesehenen Wände können sich also über zumindest im Wesentlichen die gesamte in Maschinenlaufrichtung gemessene Länge oder nur über einen Teil der in Maschinenlaufrichtung gemessenen Länge des Zwischenkanals erstrecken.
  • Der Mischer kann also zumindest einen im Wesentlichen senkrecht stehenden Kanal mit wenigstens zum Teil strukturierten Wänden umfassen. Ein jeweiliger Kanal kann eine, zwei, drei oder vier strukturierte Wände besitzen. Die Höhe das Kanals kann höher als ein Viertel der Eintrittshöhe des Turbulenzerzeugers sein, wobei sie vorzugsweise gleich dieser Eintrittshöhe des Turbulenzerzeugers ist. In dem Mischer kann ein Verdünnungswasserstrom mit der Stoffsuspension zusammengeführt werden. Die Oberflächenstruktur der betreffenden Mischerwände ist zweckmäßigerweise so gestaltet, dass eine intensive Vermischung der beiden Teilströme erreicht wird, wobei zum Beispiel eine wellige oder genobbte Oberfläche (Lambda/Amplitude) denkbar ist. Die Kanalwände können zumindest teilweise durch Platten gebildet sein. Die jeweiligen Kanäle sind so ausgeführt, dass sich gegenüberstehende Wände bzw. Platten nicht berühren. Bevorzugt ist ein jeweil i-ger Kanal im wirksamen Mischbereich in z-Richtung nicht unterteilt. Pro Sektion kann zumindest ein Kanal mit zumindest teilweise strukturierten Wänden vorgesehen sein, d.h. es sind pro Sektion nur eine oder auch zwei oder mehr Kanäle denkbar. Es können Lamellen in die Düse eingesetzt sein, um einer Vergrößerung der Wirkbreite in Querrichtung entgegenzuwirken. Um die Wirkbreite klein zu halten, können bei der Variante mit Zwischenkanal auch senkrechte und/oder horizontale Wände in diesen Zwischenkanal eingesetzt sein, die sich über die Länge oder eine Teillänge des Zwischenkanals erstrecken.
  • Die Sektionsbreite ist vorteilhafterweise kleiner und oder gleich 120 mm, vorzugsweise kleiner als 70 mm und insbesondere kleiner als 50 mm. Die kleinste Teilung kann der Turbulenzkanalteilung entsprechen.
  • Der Stoffauflauf der eingangs genannten Art ist beispielsweise auch aus der EP 0 708 201 A1 bekannt. Dieser bekannte Stoffauflauf weist u.a. den Nachteil auf, dass in den Sektionen jeweils feste Drosselelemente verwendet werden, die im Betrieb nicht verstellbar sind.
  • Der Erfindung liegt demzufolge auch die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Stoffauflauf der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem diese im Zusammenhang mit festen Drosselelementen auftretenden Probleme beseitigt sind. So soll die Drossel im Mischvolumenstrom beispielsweise eines Verdünnungswasserstoffauflaufs während des Betriebs einstellbar sein, um ein gewünschtes Volumenstromprofil zu erhalten. Im Idealfall sollte durch alle Sektionen ein gleicher Volumenstrom fließen.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Stoffauflauf der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass der Mischer wenigstens einen Kanal umfasst, dessen Querschnitt zur Beeinflussung des Volumenstroms variabel einstellbar ist.
  • Dabei können die Wände des Mischers zumindest teilweise wieder strukturiert sein.
  • Bevorzugt besitzt der Kanal in Vertikal- oder z-Richtung eine größere Abmessung als in Querrichtung.
  • Zweckmäßigerweise sind eine oder beide der sich in Vertikal- oder z-Richtung erstreckenden Seitenwände des Kanals strukturiert.
  • Bei einer bevorzugten praktischen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stoffauflaufs ist der Kanalquerschnitt durch eine entsprechende Beaufschlagung wenigstens einer der Kanalwände variabel verstellbar. Dabei kann der Kanalquerschnitt insbesondere durch eine entsprechende Beaufschlagung einander gegenüberliegender Seitenwände des Kanals variabel verstellbar sein.
  • Bei einer zweckmäßigen praktischen Ausführungsform ist zur variablen Einstellung des Kanalquerschnitts wenigstens ein zwischen zwei einander gegenüberliegenden Kanalwänden angeordneter Exzenter vorgesehen. Der Exzenter kann insbesondere so ausgeführt sein, dass auch kleinste Fertigungstoleranzen ausgeglichen werden können.
  • Bevorzugt sind Kanalwände im Bereich der seitlichen Bahnränder in einem größeren Bereich verstellbar als Kanalwände im mittleren Bahnbereich, um die Faserorientierung durch unterschiedliche Volumenströme am Rand und in der Mitte entsprechend beeinflussen zu können.
  • Der Mischer kann also wieder wenigstens einen senkrecht stehenden Kanal mit zumindest zum Teil strukturierten Seitenwänden umfassen. Zur Beeinflussung des Volumenstroms wird vorteilhafterweise der Kanalquerschnitt verstellbar ausgeführt. Die Verstellung erfolgt bevorzugt durch eine entsprechende Beaufschlagung der strukturierten Seitenwände. Durch die Verstellung können auch Fertigungstoleranzen, die zu unterschiedlichen Durchsätzen führen können, ausgeglichen werden. Es kann überdies am Papiermaschinenrand der Druckverlust und damit der durchgesetzte Volumenstrom beeinflusst werden, um zum Beispiel Randreibungseffekte zu kompensieren. Von Nutzen kann auch die Beeinflussung der Faserorientierung durch einstellbare Volumenströme sein.
  • Bei den bisher bekannten Stoffaufläufen ist eine Einsicht in den gesamten Strömungsgang des Zulaufs zum Turbulenzerzeuger nicht möglich.
  • Der Erfindung liegt daher u.a. auch die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Stoffauflauf der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem dieses Problem der mangelnden Zugänglichkeit beseitigt ist. Es soll also insbesondere eine optimierte Zugänglichkeit beispielsweise für eine Inspektion und/oder Reinigung gewährleistet sein.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Stoffauflauf der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass eine zwischen einer Schließ- und einer Öffnungsstellung verschwenkbare Klappe vorgesehen ist, die im geschlossenen Zustand sowohl den Bereich, in dem die verschiedenen Teilströme zugeführt werden, als auch den sich daran anschließenden, bis zum Turbulenzerzeuger reichenden Strömungsführungsbereich abdeckt, und im geöffneten Zustand die betreffenden Bereiche freigibt.
  • Die Klappe ist vorzugsweise am Turbulenzerzeuger schwenkbar angebracht.
  • Der nach oben offene, durch die Klappe abdeckbare Mischer kann wieder wenigstens einen Kanal umfassen, dessen Wände zumindest teilweise strukturiert sind.
  • Der Stoffauflauf kann insbesondere mit einer sogenannten SingleDosierung versehen sein.
  • Von Vorteil ist insbesondere auch, wenn der Stoffauflauf mit einem sogenannten ModuleJet® -Ventil versehen ist.
  • Es ist somit also insbesondere eine solche Ausführung des Stoffauflaufs denkbar, bei dem das ModuleJet® -System und die Strömungsführung bis zum Turbulenzerzeuger durch eine Klappe abgedeckt ist. Bevorzugt umfasst der Stoffauflauf einen nach oben offenen, durch die Klappe abdeckbaren Mischer mit wenigstens einem Kanal, dessen Wände zumindest teilweise wieder strukturiert sein können. Dabei kann beispielsweise ein offener Wellplattenmischer usw. vorgesehen sein.
  • Bei den bisher bekannten Stoffaufläufen sind die Teilungen der Dosiereinrichtung und die Teilung der Turbulenzerzeuger-Rohre nicht gekoppelt (ganzzahlige Vielfache). Eine jeweilige Lamellenanwendung erfolgt nicht in Abhängigkeit von der Flächengewichtsqualität. Hinzu kommt, dass nicht jeder Stoffauflauf eine Zwischenkammer besitzt und nicht jeder Stoffauflauf mit einem offenen Strömungskanal versehen ist.
  • Der Erfindung liegt daher auch die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Stoffauflauf der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem die soeben genannten Probleme beseitigt sind. Es soll insbesondere ei ne solche Anordnung bestimmter Komponenten und Strömungselemente sichergestellt sein, bei der kleinere Wirkbreiten vorzugsweise unter 100 mm bei konstanter Position der Wirkantwort ohne Formationsstörungen erreicht werden.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Stoffauflauf der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass der Bereich, in dem die verschiedenen Teilströme zugeführt werden, bzw. die betreffende Dosiereinrichtung in Querrichtung sektioniert ist und dass die Teilungsbreite des Zuführbereichs bzw. der Dosiereinrichtung einem ganzzahligen Vielfachen der Teilungsbreite des eine Vielzahl von Turbulenzkanälen aufweisenden Turbulenzerzeugers entspricht, wobei die Teilungsbreite des Zuführbereichs bzw. der Dosiereinrichtung vorzugsweise kleiner als 67 mm ist.
  • Zwischen den Turbulenzkanalzeilen ist zweckmäßigerweise jeweils eine Düsenlamelle vorgesehen.
  • Von Vorteil ist insbesondere auch, wenn zwischen dem Mischer und dem Turbulenzerzeuger ein Zwischenkanal vorgesehen ist.
  • Es ist somit beispielsweise eine Koppelung der ModuleJet® -Teilung und der Turbulenzkanalteilung des Turbulenzerzeugers (ganzzahlig) denkbar, wobei die Teilung vorzugsweise kleiner als 67 mm ist. Zwischen den verschiedenen Turbulenzkanalzeilen kann jeweils eine Düsenlamelle vorgesehen sein. Bevorzugt besitzt der Stoffauflauf eine Zwischenkammer. Es kann insbesondere eine solche Druckverlustverteilung wie beim ModuleJet® vorgesehen sein (QJet-Konstanz-Abweichung < 1 %).
  • Es sind beliebige Kombinationen der verschiedenen Ausführungen denkbar.
  • Von besonderem Vorteil ist insbesondere auch, wenn die Stoffsuspension im Einlaufbereich in z-Richtung betrachtet auf verschiedenen Niveaus zugeführt wird. In diesem Fall wird vorzugsweise auch zumindest ein Teil des Verbindungsmediums in z-Richtung betrachtet auf verschiedenen Niveaus zugeführt.
  • Aus der EP 0 907 790 B1 ist bereits ein Stoffauflauf bekannt, bei dem die Stoffsuspension im Einlaufbereich einer Anordnung von im Querschnitt kreisförmigen Kanälen zugeführt wird, denen auch das Verdünnungsmedium zugegeben wird.
  • Eine erfindungsgemäße Ausführung des Stoffauflaufs der eingangs genannten Art ist dadurch gekennzeichnet, dass der Mischer zumindest in Querrichtung sektioniert ist und die verschiedenen Strömungskanäle des Mischers durch wenigstens eine Kanal- oder Rohrzeile gebildet sind, wobei das Verdünnungsmedium der Stoffsuspension vorzugsweise einem in Maschinenlaufrichtung vor dem Mischer angeordneten Vorverteilungsbereich zugeführt wird. Dabei ist zwischen dem Vorverteilungsbereich und dem Mischer zweckmäßigerweise eine Blende vorgesehen.
  • Gemäß einer zweckmäßigen praktischen Ausführungsform ist der Mischer auch in z-Richtung sektioniert, wobei die verschiedenen Strömungskanäle des Mischers durch zwei oder mehr übereinander angeordnete Kanalzeilen gebildet sind.
  • Die Kanäle können jeweils einen insbesondere kreisförmigen Querschnitt besitzen.
  • Auch der Vorverteilungsbereich ist zweckmäßigerweise zumindest in Querrichtung sektioniert.
  • Es sind beliebige Kombinationen der verschiedenen Ausführungen und deren Merkmale denkbar.
  • Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; in dieser zeigen:
    • Figur 1
    eine schematische, geschnittene Seitenansicht eines Stoffauflaufs ohne Zwischenkanal,
    Figur 2
    eine Querschnittsdarstellung des Mischers des in der Figur 1 gezeigten Stoffauflaufs, geschnitten entlang der Linie A-A der Figur 1,
    Figur 3
    eine schematische, geschnittene Seitenansicht eines Stoffauflaufs mit einem Zwischenkanal,
    Figur 4
    eine Querschnittsdarstellung des Zwischenkanals des in der Figur 3 gezeigten Stoffauflaufs, geschnitten entlang der Linie B-B der Figur 3,
    Figur 5
    eine schematische, geschnittene Seitenansicht eines Stoffauflaufs mit einer Stoffsuspensionszuführung auf in z-Richtung betrachtet mehreren Niveaus,
    Figur 6
    eine schematische Querschnittsdarstellung eines strukturierte Seitenwände aufweisenden Mischers des in der Figur 5 gezeigten Stoffauflaufs, wobei die Seitenwände im vorliegenden Fall beispielsweise gewellt sind,
    Figur 7
    eine mit der Figur 6 vergleichbare Darstellung, wobei der sektionierte Mischer jedoch eine andere Teilung aufweist,
    Figur 8
    eine schematische Querschnittsdarstellung zweier einander gegenüberliegender, zumindest teilweise strukturierter Seitenwände eines Mischerkanals mit dazwischen angeordneten Exzentern,
    Figur 9
    eine schematische, geschnittene Seitenansicht eines Stoffauflaufs mit einer den gesamten Strömungsführungsbereich bis zum Turbulenzerzeuger abdeckenden verschwenkbaren Klappe,
    Figur 10
    eine schematische, geschnittene Seitenansicht eines Stoffauflaufs, bei dem die Teilungsbreite des Zuführbereichs bzw. der Dosiereinrichtung einem ganzzahligen Vielfachen der Teilungsbreite des Turbulenzerzeugers entspricht,
    Figur 11
    eine schematische, perspektivische Darstellung eines Stoffauflaufs mit einem sektionierten Mischer, dessen Strömungskanäle durch eine Kanal- oder Rohrzeile gebildet sind,
    Figur 12
    eine schematische Querschnittsdarstellung eines sektionierten Mischers mit mehreren übereinander angeordneten Rohr- bzw. Kanalzeilen und
    Figur 13
    eine mit der Figur 12 vergleichbare Darstellung, wobei der Mischer jedoch eine andere Teilung aufweist.
  • Figur 1 zeigt in schematischer, geschnittener Seitenansicht einen Stoffauflauf 10 einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, bei der es sich insbesondere um eine Papier-, Karton- oder Tissuebahn handeln kann.
  • Der Stoffauflauf 10 umfasst einen Mischer 12 zum Mischen zweier Teilströme QH, QL unterschiedlicher Stoffkonzentration oder Konsistenz, bei denen es sich insbesondere um die Stoffsuspension (QH) und ein Verdünnungsmedium (QL) wie zum Beispiel Verdünnungswasser handeln kann, einen Turbulenzerzeuger oder - einsatz 14 sowie eine Düse 16.
  • Dem Mischer wird über ein Querverteilrohr 18 einerseits Stoffsuspension (QH) und andererseits zum Beispiel ein Verdünnungsmedium (QL) zugeführt. Der Mischer 12 umfasst wenigstens einen Kanal, dessen Wände zumindest teilweise strukturiert sind. Im vorliegenden Fall ist zumindest ein Teil der sich in z-Richtung sowie in Querrichtung erstreckenden Seitenwände 20 strukturiert, wobei die betreffenden Seitenwände 20 insbesondere durch strukturierte Platten gebildet sein können.
  • In der Düse 16 ist wenigstens eine sich in Quer- und Maschinenlaufrichtung erstreckende Lamelle 22 vorgesehen. Im vorliegenden Fall sind mehrere solche Lamellen 22 in die Düse 16 eingesetzt. Dabei kann die Lamellenanzahl in Abhängigkeit vom Durchsatz und/oder der Turbulenzeinsatzhöhe gewählt werden.
  • Figur 2 zeigt eine Querschnittsdarstellung des Mischers 12 des in der Figur 1 gezeigten Stoffauflaufs 10, geschnitten entlang der Linie A-A der Figur 1. Dabei ist nur der einer Sektion des sektionierten Stoffauflaufs 10 zugeordnete Teil des Mischers 12 dargestellt. Der Mischer 12 kann beispielsweise eine bis vier strukturierte Seitenwände 20 pro Sektion aufweisen. Durch diese strukturierten Seitenwände wird der Mischer 12 in eine entsprechende Anzahl von Kanälen 24 aufgeteilt.
  • Anhand der Figur 2 ist überdies zu erkennen, dass die Kanäle 24 in Vertikal- oder z-Richtung eine größere Abmessung besitzen als in Querrichtung.
  • Figur 3 zeigt eine schematische, geschnittene Seitenansicht eines Stoffauflaufs 10, der sich von dem in der Figur 1 gezeigten Stoffauflauf im Wesentlichen nur dadurch unterscheidet, dass zwischen dem Mischer 12 und dem Turbulenzerzeuger 14 ein Zwischenkanal 26 vorgesehen ist. Dieser Zwischenkanal 26 kann gerade oder auch schräg angeströmt werden.
  • Figur 4 zeigt eine Querschnittsdarstellung des Zwischenkanals 26 des in der Figur 3 gezeigten Stoffauflaufs 10, geschnitten entlang der Linie B-B der Figur 3. Wie anhand dieser Figur 4 zu erkennen ist, können in dem Zwischenkanal 26 vertikale bzw. sich in z-Richtung erstreckende und/oder sich in Querrichtung erstreckende Wände 28 bzw. 30 vorgesehen sein, die sich in Maschinenlaufrichtung L über zumindest einen Teil des Zwischenkanals 26 erstrecken. Dieser Zwischenkanal 26 kann also, wie im vorliegenden Fall, durch senkrechte und/oder horizontale Wände 28 bzw. 30, die sich über die gesamte oder einen Teil der Zwischenkanallänge in Maschinenlaufrichtung L erstrecken, unterteilt sein.
  • Figur 5 zeigt in schematischer, geschnittener Seitenansicht einen Stoffauflauf 10, bei dem die vom Querverteilrohr 18 kommende Stoffsuspension dem Einlaufbereich 32 in z-Richtung betrachtet auf verschiedenen Niveaus, im vorliegenden Fall auf drei verschiedenen Niveaus zugeführt wird. Dabei kann insbesondere auch ein Teil des Verbindungsmediums QL in z-Richtung betrachtet auf verschiedenen Niveaus zugeführt werden (vgl. insbesondere auch die Figuren 6 und 7).
  • Der Stoffauflauf 10 umfasst auch wieder einen Mischer 12, einen Zwischenkanal 26, einen Turbulenzerzeuger 14 sowie eine mit Lamellen 22 versehene Düse 16. Der Mischer 12 ist im vorliegenden Fall beispielsweise als Wellplattenmischer ausgeführt. Die Seitenwände 20 sind also beispielsweise durch Wellplatten gebildet, um die entsprechende Strukturierung zu erhalten. Grundsätzlich ist jedoch auch eine beliebige andere Strukturierung der Wände 20 denkbar.
  • Figur 6 zeigt in schematischer Querschnittsdarstellung eine strukturierte Seitenwand bzw. Wellplatte 20 des in der Figur 5 dargestellten Stoffauflaufs 10. Anhand dieser Figur 6 ist die gewellte Kanalstruktur deutlich zu erkennen.
  • Die Figur 6 zeigt überdies die Führung des Gesamtstroms Qges in einem Querschnitt. Zudem ist anhand dieser Figur zu erkennen, dass eine in z-Richtung verteilte Zugabe a) und/oder eine unverteilte Zugabe des Verdünnungsmediums QL möglich ist.
  • Im vorliegenden Fall beträgt die Teilungsbreite, d.h. der Abstand zwischen den strukturierten Platten 20 beispielsweise etwa 66,6 mm.
  • Figur 7 zeigt eine mit der Figur 6 vergleichbare Darstellung, wobei der sektionierte Mischer 12 jedoch eine andere Teilung aufweist. Im vorliegenden Fall beträgt die Teilungsbreite beispielsweise etwa 50 mm.
  • Figur 8 zeigt in schematischer Querschnittsdarstellung zwei einander gegenüberliegende, zumindest teilweise strukturierte Wände, insbesondere Seitenwände 20 des Mischers 12 mit zum Beispiel zwei dazwischen angeordneten Exzentern 34.
  • Über die Exzenter 34 können die beiden einander gegenüberliegenden Seitenwände 20 so beaufschlagt werden, dass der zwischen diesen Wänden 20 gebildete Kanal 24 zur Beeinflussung des Volumenstroms variabel einstellbar ist.
  • Die Wände des Mischers 12 können zumindest teilweise wieder strukturiert sein.
  • Wie anhand der Figur 8 zu erkennen ist, besitzt der Kanal 24 in Vertikal- oder z-Richtung wieder eine größere Abmessung als in Querrichtung.
  • Figur 9 zeigt in schematischer, geschnittener Seitenansicht einen Stoffauflauf 10, bei dem eine zwischen einer Schließ- und einer Öffnungsstellung verschwenkbare Klappe 36 vorgesehen ist, die im geschlossenen Zustand sowohl den Bereich A, in dem die verschiedenen Teilströme zugeführt werden, als auch den sich daran anschließenden, bis zum Turbulenzerzeuger reichenden Strömungsführungsbereich B - E abdeckt, und im mit durchgezogenen Linien dargestellten geöffneten Zustand die betreffenden Bereiche A - E freigibt. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel werden bei geschlossener Klappe 36 die z.B. folgenden Bereiche abgedeckt: eine Strömungsteilungszone A, eine Zusammenführungszone B, eine Mischungszone C, eine Richtzone D und eine Vereinigungszone (Zwischenkanal) E.
  • Die Mischungszone C kann insbesondere wieder durch einen Mischer der zuvor beschriebenen Art gebildet werden. Der nach oben offene, durch die Klappe 36 abdeckbare Mischer kann also wieder wenigstens einen Kanal umfassen, dessen Wände zumindest teilweise strukturiert sind.
  • Im vorliegenden Fall ist die Klappe 36 schwenkbar am Turbulenzerzeuger 14 angebracht. Der Dreh- oder Schwenkpunkt 38 liegt also im Bereich des Turbulenzerzeugers 14.
  • An den Turbulenzerzeuger 14 schließt sich wieder eine mit Lamellen 22 versehene Düse an.
  • Wie anhand der Figur 9 zu erkennen ist, wird durch die Klappe 36 also der gesamte Bereich zwischen dem Querverteilrohr 18 und dem Turbulenzerzeuger 14 abgedeckt, was gleichzeitig bedeutet, dass bei geöffneter Klappe 36 dieser gesamte Bereich von außen zugänglich ist.
  • Figur 10 zeigt in schematischer, geschnittener Seitenansicht einen Stoffauflauf 10 mit einem Querverteilrohr 18, einer Strömungsteilungszone A', einer Zusammenführungszone B', einer Mischungszone C', einer Richtzone D', einer Vereinigungszone E' (Zwischenkanal), einem Turbulenzerzeuger 14 und einer mit Lamellen 22 versehenen Düse 16.
  • Der Bereich A' (Strömungsteilungszone), in dem die verschiedenen Teilströme QH, QL zusammengeführt werden, bzw. die betreffende Dosiereinrichtung ist in Querrichtung sektioniert. Dabei entspricht die Teilungsbreite des Zuführbereichs A' bzw. der Dosiereinrichtung einem ganzzahligen Vielfachen der Teilungsbreite des eine Vielzahl von Turbulenzkanälen aufweisenden Turbulenzerzeugers 14. Die Teilungsbreite des Zuführbereichs A' bzw. der Dosiereinrichtung ist zweckmäßigerweise kleiner als 67 mm.
  • Zwischen den Turbulenzkanalzeilen kann jeweils eine Düsenlamelle 22 vorgesehen sein.
  • Die Mischungszone C' kann insbesondere wieder einen Mischer der zuvor beschriebenen Art umfassen.
  • Figur 11 zeigt in schematischer, perspektivischer Darstellung einen Stoffauflauf 10 einem in Querrichtung sektionierten Mischer 12, dessen verschiedene Strömungskanäle durch eine Kanal- oder Rohrzeile 40 gebildet sind.
  • Das Verdünnungsmedium QL, z.B. Verdünnungswasser oder geregeltes Siebwasser, wird der Stoffsuspension QH in einem in Maschinenlaufrichtung L vor dem Mischer 12 angeordneten Vorverteilungsbereich 42 zugeführt. Dabei ist zwischen diesem Vorverteilungsbereich 42 und dem Mischer 12 eine Blende 44 vorgesehen.
  • Wie anhand der Figur 11 zu erkennen ist, besitzen die einzelnen Kanäle der Kanalzeile 40 jeweils einen kreisförmigen Querschnitt. Der Vorverteilungsbereich 42 ist in Querrichtung sektioniert.
  • Überdies umfasst der Stoffauflauf 10 auch wieder ein Querverteilrohr 18, einen Turbulenzerzeuger 14, einen zwischen dem Mischer 12 und dem Turbulenzerzeuger 14 angeordneten Zwischenkanal 26 sowie eine sich an den Turbulenzgenerator 14 anschließende, mit Lamellen 22 versehene Düse 16.
  • Das Bohrmuster des Turbulenzerzeugers 14 kann an die Teilung im Bereich der Vorverteilungszone 42 bzw. des Mischers 12 angepasst sein. Der Zwischenkanal 26 kann gerade oder auch schräg angeströmt sein. Die Düse 16 liefert einen Suspensionsstrahl an die Siebpartie 46.
  • Figur 12 zeigt in schematischer Querschnittsdarstellung einen sektionierten Mischer 12 mit mehreren übereinander angeordneten Kanal- oder Rohrzeilen 40. Das Verdünnungsmedium QL wird den einzelnen Kanalspalten in z-Richtung verteilt zugeführt. Im vorliegenden Fall erfolgt die Zufuhr des Verdünnungsmediums QL über vertikale Leitungen 48, die auf der Höhe der verschiedenen Kanäle 40 jeweils einen Auslass besitzen.
  • Im vorliegenden Fall besitzt der Mischer 12 in Querrichtung eine Teilungsbreite von etwa 66 mm.
  • Figur 13 zeigt eine mit der Figur 12 vergleichbare Darstellung, wobei der Mischer 12 jedoch eine andere Teilung aufweist. So besitzt der Mischer 12 im vorliegenden Fall eine Teilungsbreite von beispielsweise etwa 50 mm.
  • Es sind beliebige Kombinationen der unterschiedlichen Ausführungsformen sowie deren Merkmale möglich.
    • Bezugszeichenliste
    • 10
    Stoffauflauf
    12
    Mischer
    14
    Turbulenzerzeuger
    16
    Düse
    18
    Querverteilrohr
    20
    Seitenwand
    22
    Lamelle
    24
    Kanal
    26
    Zwischenkanal
    28
    vertikale Wand
    30
    sich in Querrichtung erstreckende Wand
    32
    Einlaufbereich
    34
    Exzenter
    36
    Klappe
    38
    Drehpunkt
    40
    Rohrzeile
    42
    Vorverteilungsbereich
    44
    Blende
    46
    Siebpartie
    48
    vertikale Leitung

Claims (41)

  1. Stoffauflauf (10) einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere Papier-, Karton- oder Tissuebahn, mit einem Mischer (12) zum Mischen wenigstens zweier Teilströme (QH, QL) unterschiedlicher Konsistenz, einem Turbulenzerzeuger (14) und einer Düse (16),
    dadurch gekennzeichnet ,
    dass der Mischer (12) wenigstens einen Kanal (24) umfasst, dessen Wände (20) zumindest teilweise strukturiert sind.
  2. Stoffauflauf nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet ,
    dass der Kanal (24) in Vertikal- oder z-Richtung eine größere Abmessung besitzt als in Querrichtung.
  3. Stoffauflauf nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet ,
    dass die in z-Richtung gemessene Höhe des Kanals (24) größer als ein Viertel der Eintrittshöhe des Turbulenzerzeugers (14) und vorzugsweise gleich dieser Eintrittshöhe des Turbulenzerzeugers (14) ist.
  4. Stoffauflauf nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet ,
    dass in dem Mischer (12) Verdünnungswasser mit der Stoffsuspension zusammengeführt wird.
  5. Stoffauflauf nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet ,
    dass eine jeweilige strukturierte Kanalwand (20) eine zumindest teilweise wellige Oberfläche besitzt.
  6. Stoffauflauf nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet ,
    dass eine jeweilige strukturierte Kanalwand (20) eine zumindest teilweise genobbte Oberfläche besitzt.
  7. Stoffauflauf nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet ,
    dass einander gegenüberstehende Kanalwände (20) sich nicht berühren.
  8. Stoffauflauf nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet ,
    dass eine oder beide der sich in Vertikal- oder z-Richtung erstreckenden Seitenwände (20) des Kanals (24) strukturiert sind.
  9. Stoffauflauf nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet ,
    dass der Kanal (24) im wirksamen Mischbereich in z-Richtung nicht unterteilt ist.
  10. Stoffauflauf nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet ,
    dass der Stoffauflauf (10) in Querrichtung sektioniert ist und dass der Mischer (12) pro Sektion jeweils wenigstens einen Kanal (24) mit zumindest teilweise strukturierten Wänden (20) umfasst.
  11. Stoffauflauf nach Anspruch 10,
    dadurch gekennzeichnet ,
    dass der Mischer (12) pro Sektion jeweils nur einen Kanal (24) mit zumindest teilweise strukturierten Wänden (20) umfasst.
  12. Stoffauflauf nach Anspruch 10,
    dadurch gekennzeichnet ,
    dass der Mischer (12) pro Sektion jeweils zwei oder mehr Kanäle (24) mit zumindest teilweise strukturierten Wänden (20) umfasst.
  13. Stoffauflauf nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet ,
    dass in der Düse (16) wenigstens eine sich in Quer- und Maschinenlaufrichtung (L) erstreckende Lamelle (22) vorgesehen ist.
  14. Stoffauflauf nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet ,
    dass zwischen dem Mischer (12) und dem Turbulenzerzeuger (14) ein Zwischenkanal (26) vorgesehen ist.
  15. Stoffauflauf nach Anspruch 14,
    dadurch gekennzeichnet ,
    dass in dem Zwischenkanal (26) vertikale bzw. sich in z-Richtung erstreckende und/oder sich in Querrichtung erstreckende Wände (28, 30) vorgesehen sind, die sich in Maschinenlaufrichtung (L) über zumindest einen Teil des Zwischenkanals (26) erstrecken.
  16. Stoffauflauf nach Anspruch 15,
    dadurch gekennzeichnet ,
    dass sich die im Zwischenkanal (26) vorgesehenen Wände (28, 30) über zumindest im Wesentlichen die gesamte in Maschinenlaufrichtung (L) gemessene Länge des Zwischenkanals (26) erstrecken.
  17. Stoffauflauf nach Anspruch 15,
    dadurch gekennzeichnet ,
    dass sich die im Zwischenkanal (26) vorgesehenen Wände (28, 30) nur über einen Teil der in Maschinenlaufrichtung (L) gemessenen Länge des Zwischenkanals (26) erstrecken.
  18. Stoffauflauf (10) einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere Papier-, Karton- oder Tissuebahn, mit einem Mischer (12) zum Mischen wenigstens zweier Teilströme (QH, QL) unterschiedlicher Konsistenz, einem Turbulenzerzeuger (14) und einer Düse (16), insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet ,
    dass der Mischer (12) wenigstens einen Kanal (24) umfasst, dessen Querschnitt zur Beeinflussung des Volumenstroms variabel einstellbar ist.
  19. Stoffauflauf nach Anspruch 18,
    dadurch gekennzeichnet ,
    dass Wände des Mischers (12) zumindest teilweise strukturiert sind.
  20. Stoffauflauf nach Anspruch 18 oder 19,
    dadurch gekennzeichnet ,
    dass der Kanal (24) in Vertikal- oder z-Richtung eine größere Abmessung besitzt als in Querrichtung.
  21. Stoffauflauf nach einem der Ansprüche 18 bis 20,
    dadurch gekennzeichnet ,
    dass eine oder beide der sich in Vertikal- oder z-Richtung erstreckenden Seitenwände (20) des Kanals (24) strukturiert sind.
  22. Stoffauflauf nach einem der Ansprüche 18 bis 21,
    dadurch gekennzeichnet ,
    dass der Kanalquerschnitt durch eine entsprechende Beaufschlagung wenigstens einer der Kanalwände (20) variabel verstellbar ist.
  23. Stoffauflauf nach Anspruch 22,
    dadurch gekennzeichnet ,
    dass der Kanalquerschnitt durch eine entsprechende Beaufschlagung einander gegenüberliegender Seitenwände (20) des Kanals (24) variabel verstellbar ist.
  24. Stoffauflauf nach Anspruch 22 oder 23,
    dadurch gekennzeichnet ,
    dass zur variablen Einstellung des Kanalquerschnitts wenigstens ein zwischen zwei einander gegenüberliegenden Kanalwänden (20) angeordneter Exzenter (34) vorgesehen ist.
  25. Stoffauflauf nach einem der Ansprüche 22 oder 24,
    dadurch gekennzeichnet ,
    dass Kanalwände (20) im Bereich der seitlichen Bahnränder in einem größeren Bereich verstellbar sind als Kanalwände (20) im mittleren Bahnbereich.
  26. Stoffauflauf (10) einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere Papier-, Karton- oder Tissuebahn, mit einem Mischer (12) zum Mischen wenigstens zweier Teilströme (QH, QL) unterschiedlicher Konsistenz, einem Turbulenzerzeuger (14) und einer Düse (16), insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet ,
    dass eine zwischen einer Schließ- und einer Öffnungsstellung verschwenkbare Klappe (36) vorgesehen ist, die im geschlossenen Zustand sowohl den Bereich (A), in dem die verschiedenen Teilströme zugeführt werden, als auch den sich daran anschließenden, bis zum Turbulenzerzeuger reichenden Strömungsführungsbereich (B - E) abdeckt, und im geöffneten Zustand die betreffenden Bereiche freigibt.
  27. Stoffauflauf nach Anspruch 26,
    dadurch gekennzeichnet ,
    dass die Klappe (36) am Turbulenzerzeuger (14) schwenkbar angebracht ist.
  28. Stoffauflauf nach Anspruch 26 oder 27,
    dadurch gekennzeichnet ,
    dass der nach oben offene, durch die Klappe (36) abdeckbare Mischer wenigstens einen Kanal (24) umfasst, dessen Wände (20) zumindest teilweise strukturiert sind.
  29. Stoffauflauf nach einem der Ansprüche 26 bis 28,
    dadurch gekennzeichnet ,
    dass er mit einer sogenannten SingleDosierung versehen ist.
  30. Stoffauflauf nach einem der Ansprüche 26 bis 29,
    dadurch gekennzeichnet ,
    dass er mit einem sogenannten ModuleJet-Ventil® versehen ist.
  31. Stoffauflauf (10) einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere Papier-, Karton- oder Tissuebahn, mit einem Mischer (12) zum Mischen wenigstens zweier Teilströme (QH, QL) unterschiedlicher Konsistenz, einem Turbulenzerzeuger (14) und einer Düse (16), insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet ,
    dass der Bereich (A'), in dem die verschiedenen Teilströme (QH, QL) zugeführt werden, bzw. die betreffende Dosiereinrichtung in Querrichtung sektioniert ist und dass die Teilungsbreite des Zuführbereichs (A') bzw. der Dosiereinrichtung einem ganzzahligen Vielfachen der Teilungsbreite des eine Vielzahl von Turbulenzkanälen aufweisenden Turbulenzerzeugers (14) entspricht, wobei die Teilungsbreite des Zuführbereichs (A') bzw. der Dosiereinrichtung vorzugsweise kleiner als 67 mm ist.
  32. Stoffauflauf nach Anspruch 31,
    dadurch gekennzeichnet ,
    dass zwischen den Turbulenzkanalzeilen jeweils eine Düsenlamelle (22) vorgesehen ist.
  33. Stoffauflauf nach Anspruch 31 oder 32,
    dadurch gekennzeichnet ,
    dass zwischen dem Mischer (12) und dem Turbulenzerzeuger (14) ein Zwischenkanal (26) vorgesehen ist.
  34. Stoffauflauf (10) einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere Papier-, Karton- oder Tissuebahn, mit einem Mischer (12) zum Mischen wenigstens zweier Teilströme (QH, QL) unterschiedlicher Konsistenz, einem Turbulenzerzeuger (14) und einer Düse (16), insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet ,
    dass die Stoffsuspension (QH) dem Einlaufbereich (32) in z-Richtung betrachtet auf verschiedenen Niveaus zugeführt wird.
  35. Stoffauflauf nach Anspruch 34,
    dadurch gekennzeichnet ,
    dass zumindest ein Teil des Verdünnungsmediums (QL) in z-Richtung betrachtet auf verschiedenen Niveaus zugeführt wird.
  36. Stoffauflauf (10) einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere Papier-, Karton- oder Tissuebahn, mit einem Mischer (12) zum Mischen wenigstens zweier Teilströme (QH, QL) unterschiedlicher Konsistenz, einem Turbulenzerzeuger (14) und einer Düse (16), insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet ,
    dass der Mischer (12) zumindest in Querrichtung sektioniert ist und die verschiedenen Strömungskanäle des Mischers durch wenigstens eine Kanal- oder Rohrzeile (40) gebildet sind.
  37. Stoffauflauf nach Anspruch 36,
    dadurch gekennzeichnet ,
    dass das Verdünnungsmedium (QL) der Stoffsuspension (QH) in einem in Maschinenlaufrichtung (L) vor dem Mischer (12) angeordneten Vorverteilungsbereich (42) zugeführt wird.
  38. Stoffauflauf nach Anspruch 37,
    dadurch gekennzeichnet ,
    dass zwischen dem Vorverteilungsbereich (42) und dem Mischer (12) eine Blende (44) vorgesehen ist.
  39. Stoffauflauf nach einem der Ansprüche 36 bis 38,
    dadurch gekennzeichnet ,
    dass der Mischer (12) auch in z-Richtung sektioniert ist und die verschiedenen Strömungskanäle des Mischers durch zwei oder mehr übereinander angeordnete Kanalzeilen gebildet sind.
  40. Stoffauflauf nach einem der vorhergehenden Ansprüche 36 bis 39,
    dadurch gekennzeichnet ,
    dass die Kanäle (40) jeweils einen kreisförmigen Querschnitt besitzen.
  41. Stoffauflauf nach Anspruch 40,
    dadurch gekennzeichnet ,
    dass der Vorverteilungsbereich (42) zumindest in Querrichtung sektioniert ist.
EP05110751A 2004-11-19 2005-11-15 Stoffauflauf Withdrawn EP1659213A3 (de)

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