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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Regelung des Flächenquerprofils, der Formation, der Faserorientierung und anderer Qualitätsparameter einer Faserstoffbahn nach dem Stoffauflauf bei Papier-, Tissue- und Zellstoffentwässerungsanlagen, mit mindestens einer Suspensionszuführung, mindestens einer Verteilvorrichtung und mindestens einer Ableitung der überschüssigen Suspensi- on aus der Verteilvorrichtung, wobei die Verteilvorrichtung eine Verteilkammer mit einseitiger Sus- pensionszufuhr quer zur Laufrichtung der Faserstoffbahn mit anschliessender Umlenkung und eine Turbulenzerzeugungskammer aus einer Anzahl aneinandergereihter Rohre sowie eine Rücklauflei- tung aufweist. Weiters betrifft die Erfindung ein entsprechendes Verfahren.
Für die Regelung der Stoffzufuhr zu einer Faserstoffbahn gibt es eine Reihe von bekannten Möglichkeiten. Die DE 32 04 740 A1 stellt einen Stoffauflauf für eine Papiermaschine und deren Regelkonzept dar. Insbesondere wird durch Ablenkeinrichtungen der Faserstoff an den Rändern abgelenkt. Die Ablenkeinrichtungen sind ausserhalb des Stoffauflaufes angebracht und dienen dazu, die Breite der herzustellenden Faserstoffbahn einzustellen. Dies kann auch stufenlos erfol- gen. Dieses System arbeitet nach dem Freistrahlprinzip, d. h. es ist offen. Daher sind auch keinerlei Möglichkeiten zur Regelung gegeben. Die DE 32 26 388 A1 und die US 3 361 620 A stellen dazu analoge Vorrichtungen dar. Weiters zeigt z.B. die DE 199 23 149 eine Vorrichtung, bei der der Druck in der Stoffauflaufdüse gemessen und die Durchflussmenge der abgeleiteten überschüssi- gen Stoffsuspension geregelt wird.
Dieser Rückflussstrom ist erforderlich um bei der Verteileinrich- tung über die Papierbahnbreite eine nahezu gleichmässige Druckverteilung zu haben und so eine gleichmässige Ausströmung der Faserstoffsuspension auf das Sieb ermöglicht wird. Im Randbe- reich (in den Randbereichen auf Führer- und Triebseite) treten jedoch bei der Zufuhr in die Turbu- lenzerzeugungskammern Verwirbelungen auf, die zu ungleichmässigen Konzentrationen und somit ungleichmässigem Flächengewicht etc. führen.
Ziel der Erfindung ist es, diese ungleichmässigen Qualitätseigenschaften zu verbessern bzw. zu verhindern.
Die Erfindung ist daher dadurch gekennzeichnet, dass in beiden Randbereichen des aus Ver- teilkammer und Turbulenzerzeugungskammer bestehenden Stoffauflaufes jeweils Ableitungen für einen Teilstrom der Suspension in Bahnlaufrichtung vorgesehen sind, wobei an die äusseren Rohre der Turbulenzerzeugungskammer, jeweils Sammelrohre anschliessen und in den Sammelrohren Regelarmaturen vorgesehen sind. Durch die Ableitung der Suspension an den Rändern in Bahn- laufrichtung werden zusätzliche Verwirbelungen unterbunden und der entsprechende unregelmä- #ige Bereich an den Rändern nicht der Faserstoff-, insbesondere Tissue- oder Papierbahn zuge- führt.
Durch die Regelarmaturen ist es möglich in den seitlichen Sammelrohren den gleichen Druckverlust einzustellen wie im restlichen Stoffauflauf und somit Unregelmässigkeiten bei der Einströmung am Übergang der kurzen zu den langen Rohren des Turbulenzerzeugers zu verhin- dern. Eine günstige Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Verteilkam- mer sich auf beiden Seiten des Stoffauflaufes um die Breite der unregelmässigen Zonen an den Papierbahnrändern über die Papierbahnbreite hinaus erstreckt, wobei auch die Turbulenzerzeu- gungskammer auf beiden Seiten des Stoffauflaufes um die Breite der unregelmässigen Zonen an den Papierbahnrändern über die Papierbahnbreite verbreitert sein und in diesen Bereichen jeweils mehrere Rohre aufweisen kann.
Dadurch befinden sich Unregelmässigkeiten, die im Allgemeinen an den Stoffbahnrändern entstehen, ausserhalb der weiter zu verarbeitenden Papierbahnbreite
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Rohre an den Rändern der Turbulenzerzeugungskammer gegenüber den übrigen Rohren gekürzt, insbeson- dere auf etwa ein Viertel der Länge der übrigen Rohre gekürzt, sind. Die unregelmässigen Stoff- bahnränder werden an der frühestmöglichen Stelle des Stoffauflaufes abgezogen und somit nicht durch den Stoffauflauf und in weiterer Folge auf die Papiermaschine geführt.
Eine günstige Ausgestaltung der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass bei mehrlagigen Stoffaufläufen für jede Lage getrennt entsprechende Ableitungen vorgese- hen sind. Bei einer Betriebsart mit Differenzgeschwindigkeiten in den einzelnen Lagen eines mehr- lagigen Stoffauflaufes treten in diesen unterschiedliche Druckverluste auf. Es ist daher erforderlich, die Druckverluste in den seitlichen Ableitungen ebenfalls getrennt einstellen zu können.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Regelung des Flächenquerprofils, der Formation, der Faserorientierung und anderer Qualitätsparameter einer Faserstoffbahn nach dem Stoffauflauf bei Papier-, Tissue- und Zellstoffentwässerungsanlagen, mit mindestens einer Suspensionszufüh-
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rung, mindestens einer Verteilvorrichtung und mindestens einer Ableitung der überschüssigen Sus- pension aus der Verteilvorrichtung.
Sie ist dadurch gekennzeichnet, dass in beiden Randbereichen des Stoffauflaufes jeweils ein Teilstrom der Suspension in Bahnlaufrichtung vorgesehen abgeleitet wird, wobei der Teilstrom abgeleitet wird, der durch die Umleitungen an den Kanten der Verteileinrichtung verwirbelt wird und die abgeführten Teilströme geregelt werden. Dies erlaubt eine Anpassung der Druckverluste in den seitlichen Abläufen an den restlichen Teil des Stoffauflaufes und somit eine Verhinderung von ungleichen Einströmverhältnissen am Übergang von den kurzen zu den langen Rohren des Turbu- lenzeinsatzes.
Eine günstige Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass bei mehrlagigen Stoffaufläufen für jede Lage getrennt entsprechende Teilströme abgeleitet werden. Dadurch ist es möglich bei mehrlagigen Stoffaufläufen mit Differenzgeschwindigkeiten in den einzelnen Lagen die Geschwindigkeiten in den seitlichen Abläufen einzustellen.
Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnungen beispielhaft beschrieben, wobei Fig. 1 einen Stoffauflauf nach dem Stand der Technik, Fig. 2 einen Stoffauflauf gemäss der Erfindung und Fig. 3 bis 5 die Rückführungen bei ein-, zwei- und dreilagigen Stoffaufläufen darstellt.
Fig. 1 zeigt einen Stoffauflauf für eine Papier-, Tissue- oder Zellstoffentwässerungsmaschine, wobei dieser Stoffauflauf ein-, zwei-, drei oder mehrlagig ausgeführt sein kann. Die (Faser-) Stoff- suspension wird im allgemeinen von der Triebseite der Maschine quer zur Laufrichtung der Faser- stoff-, beispielsweise Papierbahn einem Verteilrohr 1 zugeführt. Die Stoffsuspension wird dann in die Laufrichtung der Bahn umgelenkt, durchströmt anschliessend eine Turbulenzerzeugungskam- mer 2, die aus aneinandergereihten Rohren besteht und in weiterer Folge einen Düsenraum 3 und trifft dann auf den Entwässerungsteil, insbesondere auf einem Sieb der Maschine auf. Am führer- seitigen Ende des Verteilrohres 1 befindet sich eine Rücklaufleitung 4.
Stoffaufläufe dieser Art verursachen Unterschiede in den Qualitätsparametern wie Flächenge- wichtsquerprofil, Formation und Faserorientierung im Bereich der Ränder im Vergleich zum Rest der Faserstoff-, insbesondere Papierbahn. Grund dafür sind vor allem Verwirbelungen an den Umlenkkanten 5 und 6 zwischen Verteilrohr 1 und Turbulenzerzeugungskammer 2, wobei sich diese Verwirbelungen durch den ganzen Stoffauflauf fortsetzen und zu den obengenannten Unter- schieden und Problemen führen. Um beispielsweise eine einheitliche Papierbahn zu erzeugen werden die Randstreifen im Laufe des Produktionsprozesses abgetrennt und als Ausschuss wieder zurückgeführt. Alle Anlagenteile müssen jedoch in der Breite inklusive der Randstreifen eingesetzt werden, so dass diese nicht vollständig für die endgültige Produktion genutzt werden können.
Fig. 2 zeigt nun einen Stoffauflauf gemäss der Erfindung. Um die Randstreifen nicht im Nachhi- nein entweder auf dem Sieb (durch Abtrennen mit Wasserstrahl) oder im Trockenen (durch ent- sprechendes Abschneiden) Abtrennen zu müssen und auch die gesamte Breite des Siebes und der nachfolgenden Aggregate nutzen zu können, wird der Stoffauflauf beidseitig um die Länge ver- breitert, die der Breite der unregelmässigen Zonen an den Rändern entspricht. Dazu wird das Verteilrohr 1 und die Turbulenzerzeugungskammer 2 entsprechend verbreitert. Bei der Turbulenz- erzeugungskammer 2 werden die äusseren Rohre 7 und 8, die ausserhalb der zu produzierenden Breite der Faserstoff-, insbesondere Papierbahn liegen, gekürzt und mit Abführleitungen 11,12 verbunden. In diesen Abführleitungen 11,12 können noch Regelventile 13 vorgesehen sein.
So kann erreicht werden, dass die Strömung im Bereich der (Papier-) Bahnbreite nicht mehr durch die Umlenkkanten 9,10 beeinflusst und bereits in die endgültige Strömungsrichtung umgelenkt ist.
Dadurch sind in diesem Bereich auch stabile Strömungsbedingungen vorhanden. Die Rohre 7,8 im Randbereich werden gekürzt. Die Stoffsuspension in den seitlichen Abläufen wird dadurch nicht durch den gesamten Stoffauflauf und in weiterer Folge auf die Papiermaschine geführt.
Bei mehrlagigen Stoffaufläufen ist für jede Lage eine entsprechende Ableitung vorgesehen.
Fig. 3 zeigt die seitliche Ansicht für einen einlagigen Stoffauflauf mit Verteilrohr 1, Turbulenzer- zeugungskammer 2, Randrohr 7 und Ableitungsrohr 11mit Regelventil 13.
Fig. 4 zeigt eine entsprechende Anordnung für einen zweilagigen Stoffauflauf und Fig. 5 einen dreilagigen Stoffauflauf. Die einzelnen Lagen sind mit 14,15, 16 bezeichnet. Man kann hier erken- nen, dass die Kürzung der Randrohre 7,8 auch entsprechend der Anordnung erfolgen kann, so dass die Rohre anschliessend nebeneinander aus der Maschine herausgeführt werden können.
Grundsätzlich könnten die Rohre 11auch bereits im Bereich der Turbulenzerzeugungskammer 2
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zusammengeführt und nur durch ein gemeinsames Regelventil geregelt werden.
Mit der vorliegenden Erfindung kann durch eine geeignete Änderung am Beginn der Entwasse- rungsanlage, z. B. einer Tissue- oder Papiermaschine bereits der qualitativ schlechte Randstreifen vermieden werden. Daraus ergibt sich, dass die Produktion einer Anlage um bis zu 5 % gegenüber bisherigen, gleich breiten Anlagen gesteigert werden kann. Auch entfällt der bisherige Ausschuss, der rückgeführt und somit auch bei der Auslegung des Aufbereitungsteils berücksichtigt werden müsste.
Die Erfindung kann nicht nur besonders bei Papiermaschinen oder Tissuemaschinen einge- setzt werden, sondern auch in Zellstoffentwässerungsmaschinen Verwendung finden.
PATENTANSPRÜCHE:
1. Vorrichtung zur Regelung des Flächenquerprofils, der Formation, der Faserorientierung und anderer Qualitätsparameter einer Faserstoffbahn nach dem Stoffauflauf bei Papier-,
Tissue- und Zellstoffentwässerungsanlagen, mit mindestens einer Suspensionszuführung, mindestens einer Verteilvorrichtung und mindestens einer Ableitung der überschüssigen
Suspension aus der Verteilvorrichtung, wobei die Verteilvorrichtung eine Verteilkammer mit einseitiger Suspensionszufuhr quer zur Laufrichtung der Faserstoffbahn mit anschliessen- der Umlenkung und eine Turbulenzerzeugungskammer aus einer Anzahl aneinanderge- reihter Rohre sowie eine Rücklaufleitung aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass in bei- den Randbereichen des aus Verteilkammer (1) und Turbulenzerzeugungskammer (2) be- stehenden Stoffauflaufes jeweils Ableitungen (11,12)
für einen Teilstrom der Suspension in Bahnlaufrichtung vorgesehen sind, wobei an die äusseren Rohre (7,8) der Turbulenzer- zeugungskammer (2), jeweils Sammelrohre (11,12) anschliessen und in den Sammelroh- ren (11, 12) Regelarmaturen (13) vorgesehen sind.