DE3804827C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Stoffauflauf für eine Papiermaschi­ ne od. dgl. gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein solcher Stoffauflauf zur Abgabe eines maschinenbreiten Strahles einer Stoffsuspension ist durch DE-PS 29 42 966 be­ kannt. Dort ist am spaltseitigen Ende des Stoffkanals eine Blen­ de angeordnet, die als an der freien Stirnseite der beweglichen Stromführungswand abgestützte ebene Leiste ausgebildet ist. Die Blende ist mit Hilfe zahlreicher über die Maschinenbreite ver­ teilt angeordneter Verstellelemente quer zum Stoffaustrittsspalt entlang der Stirnseite der oberen, beweglichen Stromführungswand verschiebbar geführt. Sie erstreckt sich unter einem relativ steilen Winkel zur Ebene der Stromführungswand und taucht, eine Querschnittsverringerung des Stoffkanals verursachend, mehrere Millimeter tief in den Stoffstrom ein. Dabei begrenzt die von der oberen Stromführungswand abgewandte freie Kante der Blende im Zusammenwirken mit der unteren, starren Stromführungswand die lichte Weite des Stoffaustrittsspaltes.

Die Blende hat wegen bekannter Vorzüge als Element von Einrich­ tungen zur Einstellung des Flächengewichts-Querprofils weite Verbreitung gefunden. Bei dieser bekannten Ausführungsform wir­ ken sich jedoch Beschädigungen und Verschmutzungen der stoffbe­ rührten Flächen der Blende außerordentlich nachteilig auf die angestrebte Gleichförmigkeit des Querprofils aus. Eine Beschädi­ gung der spaltseitigen Blendenkante führt daher zu einer lokalen Querprofilstörung mit Streifenbildung in der Bahn. Es ist aber auch beobachtet worden, daß sich Ablagerungen auf der nicht vom Stoff berührten Seite der Blende bilden. Diese Ablagerungen be­ stehen aus Feinstoff- und Füllstoffpartikeln sowie aus Kalk. Diese Partikel sind im Sprühnebel enthalten, der im Bereich des Strahlaustritts aus dem Stoffauflauf aufgrund der Strahlturbu­ lenz sowie der unmittelbar darauf folgenden Entwässerung der Stoffsuspension auftritt. Der sich an der warmen Blende nieder­ schlagende Sprühnebel führt daher zu den erwähnten, sich in kur­ zer Zeit aufbauenden Ablagerungen. Wenn diese an der nicht vom Stoff berührten Seite der Blende entstandenen Ablagerungen die Stoffstrahloberfläche berühren, hat dies ebenfalls Querprofil­ störungen zur Folge.

Der vorstehend erwähnte Mangel tritt selbstverständlich auch bei Stoffaufläufen auf, deren Stromführungswand am Stoffaustritts­ spalt mit einer fest angebrachten Blende versehen ist. Ebenso bilden sich derartige Ablagerungen an der stoffunberührten frei­ en Fläche am Stoffaustrittsspalt von Stoffaufläufen, welche z. B. gemäß US-PS 44 06 740 eine als Regulierklappe ausgebildete Stromführungswand haben.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, Ablagerungen auf der an den Stoffaustrittsspalt angrenzenden, stoffunberührten Seite der Stromführungswand zu vermeiden.

Diese Aufgabe wird durch das kennzeichnende Merkmal des Patentanspruches 1 gelöst.

Die Lösung ist insofern vorteilhaft, als das Fluid im der freien Fläche am Stoffaustrittsspalt vorgelagerten Raum einen Vorhang bildet, welcher den Sprühnebel abweist. Damit ist die Stromfüh­ rungswand auf der stoffunberührten Seite mit sehr geringem Auf­ wand wirkungsvoll vor Ablagerungen geschützt.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteran­ sprüchen gekennzeichnet.

Durch die im Anspruch 2 angegebene Maßnahme wird erreicht, daß das Fluid unmittelbar und gezielt in den Raum vor der freien Fläche abgegeben wird, um dort seine Wirksamkeit zu entfalten.

Bei einem Stoffauflauf, dessen Stromführungswand am Stoffaus­ trittsspalt eine aufgesetzte, auf ihrer stoffunberührten Seite von einer Pratze übergriffene Blende hat, welche zwischen ihrer blendenabgewandten Stirnfläche und der Blende einen abgerundeten Querschnitt aufweist, kann in vorteilhafter Weise gemäß einer im Anspruch 3 angegebenen Ausgestaltung der Erfindung zum Heran­ führen des Fluids vor die Blende der Coanda-Effekt ausgenutzt werden. Das Rohr zum Heranführen des Fluids kann daher auch mit einem gewissen Abstand zur Blende angeordnet sein, was die visu­ elle Kontrolle der stoffunberührten Blendenseite erleichtert.

Bei einem Stoffauflauf mit einer vorgenannten, die Blende auf ihrer stoffunberührten Seite übergreifenden Pratze, welche blen­ denseitig einen Hohlraum zur Aufnahme eines Fluids aufweist, kann nach einer Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 4 die Abgabe des Fluids von diesem Hohlraum aus in den Raum vor der freien Blendenfläche erfolgen. Ein separates Rohr zum Heranfüh­ ren des Fluids ist in diesem Falle entbehrlich.

Nach der im Anspruch 5 gekennzeichneten Anordnung wird das Fluid bevorzugt in den Bereichen der Stromführungswand zur Anwendung gebracht, in denen das Auftreten von Ablagerungen besonders in­ tensiv ist.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Querschnitt durch den Bereich am Stoffaus­ trittsspalt eines Stoffauflaufs mit einer Einrich­ tung zur Abgabe eines Fluids in den Raum vor einer Blende, als erstes Ausführungsbeispiel,

Fig. 2 einen Querschnitt entsprechend Fig. 1, jedoch mit einer den Coanda-Effekt nutzenden Einrichtung, als zweites Ausführungsbeispiel, und

Fig. 3 ebenfalls einen Querschnitt entsprechend Fig. 1 mit einer die Blende übergreifenden Pratze mit einem Hohlraum, aus dem ein Fluid in den Raum vor der Blende abgegeben wird, als drittes Ausführungsbei­ spiel.

Ein in Fig. 1 mit 10 bezeichneter Stoffauflauf für eine Papier­ maschine weist eine untere, starre Stromführungswand 11 auf, die sich über die Maschinenbreite (senkrecht zur Zeichnungsebene) erstreckt. Der Wand 11 ist gegenüberliegend eine zweite maschi­ nenbreite Stromführungswand 12 zugeordnet, welche relativ zur Wand 11 bewegbar ist. Die beiden Stromführungswände 11 und 12 begrenzen einen düsenartigen, maschinenbreiten Stoffkanal 13, der endseitig in einen maschinenbreiten Stoffaustrittsspalt 14 übergeht. Dieser ist in seiner lichten Weite durch eine an der stoffunberührten Fläche der beweglichen Stromführungswand 12 abgestützten Blende 15 begrenzt. Der Stoffauflauf 10 hat den Zweck, eine mit konstantem Volumenstrom und konstantem Fest­ stoffgehalt zugeführte Stoffsuspension im Stoffkanal 13 zu be­ schleunigen und in Form eines maschinenbreiten Stoffstrahles 16 aus dem Austrittsspalt 14 auf ein nicht dargestelltes Entwässe­ rungssieb der Papiermaschine abzugeben.

Die als maschinenbreite Leiste geringer Dicke ausgebildete Blen­ de 15 ist von einer an der Stromführungswand 12 verschraubten Pratze 17 (bzw. von mehreren, sich über die Maschinenbreite hin­ tereinander erstreckenden Pratzen) übergriffen. Außerdem greifen an der Blende 15 eine Vielzahl von über die Maschinenbreite ver­ teilt angeordneten Verstellelementen 18 in Form von Spindeln an. Mit deren Hilfe ist die lichte Weite des Stoffaustrittsspaltes 14 durch Verschieben der mehrere Millimeter tief in den Stoffka­ nal 13 eintauchenden Blende 15 relativ zur beweglichen Strom­ führungswand 12 einstellbar.

Die bewegliche Stromführungswand 12 hat eine Einrichtung 19 für die Abgabe eines Fluids in den Raum 20 vor der stoffunberührten freien Fläche 21 der Blende 15, damit sich keine durch Sprüh­ nebel verursachten Ablagerungen an der Fläche 21 bilden können. Die Einrichtung 19 weist ein an der Pratze 17 befestigtes Rohr 22 auf, welches sich über die Maschinenbreite erstreckt. Blen­ denseitig ist das Rohr 22 mit Öffnungen 23 in Form von nebenein­ ander über die Maschinenbreite angeordneten Bohrungen oder Schlitzen versehen. Das mit dem Rohr 22 herangeführte Fluid wird durch die Öffnungen 23 in Richtung des Pfeiles 24 abgegeben. Dabei unterstützt ein am Rohr 22 neben den Öffnungen 23 angeord­ netes Leitblech 25 die gerichtete Abgabe des Fluids. Dieses Fluid füllt den Raum 20 vor der stoffunberührten freien Fläche 21 der Blende 15 und verhindert das Vordringen von Sprühnebel zur Blende.

Bei der praktischen Ausführung dieses ersten Beispieles ist der angestrebte Erfolg erzielbar durch ein Rohr 22 mit einem Innen­ durchmesser von 80 mm, dem Luft von beiden Enden her zugeführt wird. Wenn die Öffnungen 23 als 0,5 mm breite, in Rohrlängsrich­ tung verlaufende Schlitze ausgebildet sind, tritt die im Rohr 22 mit einer Geschwindigkeit von 0,8 m/sec geförderte Luft am Schlitz mit einer Geschwindigkeit von 2 m/sec aus. Bei einer Einrichtung 19 aus Rohrsegmenten mit einer Länge von je 1 m und eigener Luftversorgung, reicht es bei sonst gleichen Verhältnis­ sen von Luftgeschwindigkeit im Rohr sowie Schlitzbreite aus, wenn das Rohr lediglich einen Innendurchmesser von 40 mm hat. Wenn die Öffnungen 23 im Rohr 22 als Bohrungen ausgebildet sein sollen, müssen zur Erzielung gleicher Wirkung die Bohrungen in einem Teilungsabstand von 15 mm angeordnet sein und einen Durch­ messer von 3 mm haben.

Wie erwähnt kommt als Fluid vornehmlich Luft in Frage kommen. Deren Zustand (feucht oder trocken, warm oder kalt) kann beson­ deren Bedingungen angepaßt werden. So kann es zweckmäßig sein, bei einer Stoffsuspension höherer Temperatur die Einrichtung 19 mit warmer Luft zu versorgen. Auch kann Wasserdampf ein geeigne­ tes Fluid sein.

In Abwandlung des vorstehend beschriebenen ersten Ausführungs­ beispieles, bei dem sich die Einrichtung 19 über die gesamte Maschinenbreite erstreckt, kann es auch ausreichend sein, wenn die Rohre der Einrichtung lediglich im führer- und triebseitigen Endbereich der Blende angeordnet sind. Da hier der Aufbau der Ablagerungen in einem stärkeren Maß stattfindet als im Mittelbe­ reich der Blende, kann eine derartige Ausgestaltung der Einrich­ tung für die Aufgabe des Fluids bei weniger kritischen Bedingun­ gen genügen.

Beim in Fig. 2 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel ist die Blende 15′ an der beweglichen Stromführungswand 12′ durch eine abweichend von Fig. 1 ausgebildeten Pratze 17′ auf ihrer stoff­ unberührten Seite übergriffen. Die ebenso wie in Fig. 1 mit der beweglichen Stromführungswand 12′ verschraubte Pratze 17′ hat nämlich zwischen ihrer blendenabgewandten Stirnfläche 26′ und der Blende 15′ einen abgerundeten Querschnitt (Rundung 27′). Am blendenabgewandten Bereich der Pratze 17′ ist die Einrichtung 19′ für die Abgabe eines Fluids befestigt. Die Einrichtung 19′ weist ebenfalls ein maschinenbreites Rohr 22′ mit Öffnungen 23′ in Form von in Rohrlängsrichtung nebeneinander angeordneten Boh­ rungen oder in Rohrlängsrichtung verlaufenden Schlitzen auf. Den Öffnungen 23′ ist eine gegen die Rundung 27′ der Pratze 17′ ge­ richtete Düse 28′ zugeordnet. Das dem Rohr 22′ zugeführte Fluid wird aus den Öffnungen 23′ und der Düse 28′ in Richtung des Pfeiles 29′ tangential zur Rundung 27′ der Pratze 17′ abgegeben. Unter Ausnutzung des Coanda-Effekts folgt das Fluid der Rundung 27′ und strömt in Richtung des Pfeiles 30′ in den Raum 20′ vor der stoffunberührten freien Fläche 21′ der Blende 15′. Das Ein­ dringen von Sprühnebel in diesen Raum 20′ wird daher vermieden. Durch die Anordnung des Rohres 22′ im blendenabgewandten Bereich vor der Pratze 17′ ist die visuelle Kontrolle der stoffunberühr­ ten freien Blendenfläche 21′ bei sicherer Zufuhr des Fluids in den der Blende 15′ vorgelagerten Raum 20′ erleichtert.

Auch bei diesem Ausführungsbeispiel kann die Einrichtung 19′ ebenso wie bei der Ausführungsform nach Fig. 1 mit segmentierten Rohren mit separater Fluid-Zuführung oder mit Rohren lediglich im führer- und triebseitigen Endbereich der Blende ausgebildet sein.

Beim dritten Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ist die Blende 15′′ auf ihrer stoffunberührten Seite von einer gleichfalls an der beweglichen Stromführungswand 12′′ befestigten Pratze 17′′ über­ griffen. Diese Pratze 17′′ weist blendenseitig einen Hohlraum 31′′ zur Aufnahme eines Fluids auf. Anstelle des in den beiden voran­ gegangenen Ausführungsbeispielen vor der Pratze verlaufenden Rohres ist hier die Einrichtung 19′′ zur Abgabe des Fluids in den Raum 20′′ vor der stoffunberührten freien Fläche 21′′ der Blende 15′′ in der Pratze 17′′ integriert. Die Pratze 17′′ ist mit sich über die Maschinenbreite erstreckenden Durchbrechungen 32′′ ver­ sehen, welche den Hohlraum 31′′ und den Raum vor der freien Blen­ denfläche 21′′ verbinden. Diese Durchbrechungen 32′′, welche als Bohrungen, Schlitze und/oder Kanäle ausgebildet sein können, erstrecken sich unmittelbar vor der Blende 15′′. Das Fluid wird in Richtung des Pfeiles 33′′ in den Raum 20′′ vor der freien Blen­ denfläche 21′′ abgegeben. Die Durchbrechungen 32′′ können aber auch, wie mit strichpunktierten Linien angedeutet, sich in einem gewissen Abstand vor der Blende 15′′ erstrecken. Der Hohlraum 31′′ kann ebenfalls segmentiert oder lediglich in den beiden Endbe­ reichen der Blende 15′′ vorgesehen sein.

Claims (6)

1. Stoffauflauf für eine Papiermaschine od. dgl., mit den fol­ genden Merkmalen:

• a) ein düsenartiger, maschinenbreiter Stoffkanal, der einen maschinenbreiten Stoffaustrittsspalt bildet, ist be­ grenzt durch eine vorzugsweise starre, maschinenbreite Stromführungswand und durch eine gegenüberliegende be­ wegliche, ebenfalls maschinenbreite Stromführungswand,
• b) wenigstens eine der beiden Stromführungswände hat unmit­ telbar am Stoffaustrittsspalt eine stoffunberührte freie Fläche,

gekennzeichnet durch das Merkmal:

• c) wenigstens eine (12; 12′; 12′′) der beiden Stromführungs­ wände (11, 12; 11′, 12′; 11′′, 12′′) hat einen wenigstens teilweise über die Maschinenbreite verlaufenden Fluid- Zuführungskanal (19; 19′; 19′′) mit Öffnungen (23; 23′; 32′′) für die Abgabe des Fluids auf die genannte stoffunbe­ rührte freie Fläche (21; 21′; 21′′).

2. Stoffauflauf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Fluid-Zuführkanal (19) als ein entlang der Stromfüh­ rungswand (12) verlaufendes Rohr (22) ausgebildet ist mit gegen die freie Fläche (21) gerichteten Öffnungen (23) wie Bohrungen und/oder in Rohrlängsrichtung verlaufenden Schlit­ zen (Fig. 1).

3. Stoffauflauf nach Anspruch 1, mit wenigstens einer die Stromfüh­ rungswand am Stoffaustrittsspalt begrenzenden, die stoffun­ berührte freie Fläche aufweisenden Blende, welche auf ihrer stoffunberührten Seite von einer Pratze übergriffen ist, die zwischen ihrer blendenabgewandten Stirnfläche und der Blende einen abgerundeten Querschnitt hat, dadurch gekennzeichnet, daß der Fluid-Zuführkanal (19′) als ein Rohr (22′) ausgebil­ det ist, das sich vor der Pratze (17′) erstreckt und zur Abgabe des Fluids wenigstens annähernd tangential zur Run­ dung (27′) der Pratze ausgebildet ist (Fig. 2).

4. Stoffauflauf nach Anspruch 1, mit wenigstens einer die Stromführungswand am Stoffaustrittsspalt begrenzenden, die stoffunberührte freie Fläche aufweisenden Blende, welche auf ihrer stoffunberührten Seite von einer Pratze übergriffen ist, die blendenseitig einen Hohlraum zur Aufnahme eines Fluids aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum (31′′) der Pratze (17′′) als Fluid-Zuführkanal ausgebildet ist und mit Durchbrechungen (32′′), z. B. Bohrungen, Schlitzen od. dgl., versehen ist, welche den Hohlraum (31′′) mit der freien Blendenfläche (21′′) verbinden (Fig. 3).

5. Stoffauflauf nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß nur im führer- und triebseitigen Endbe­ reich der Stromführungswand (12; 12′; 12′′) je ein Fluid-Zu­ führkanal (19; 19′; 19′′) angeordnet ist.