[0001] Die Erfindung bezieht sich auf einen Turbulenzerzeuger für den Stoffauflauf einer
Papiermaschine, bei dem an einer von der Fasersuspension in einer ersten Zone durchströmbaren
Lochplatte in einem Zuführkanal Turbulenzerzeugungselemente mit Abstand voneinander
befestigt sind, die sich in Strömungsrichtung erstrecken, in wenigstens einer Querschnittsebene
einen zylindrischen Umriß aufweisen und an deren Außenseite die Fasersuspension entlangführbar
ist, wobei sich der Durchflußquerschnitt zwischen den Turbulenzerzeugungselementen
in einer sich an die Lochplatte anschließenden zweiten Zone gegenüber dem Durchflußquerschnitt
der zwischen den Turbulenzerzeugungselementen endenden Löcher der Lochplatte erweitert.
[0002] Bei einem bekannten Turbulenzerzeuger dieser Art (US-PS 3 769 153) sind die Turbulenzerzeugungselemente
über ihre gesamte Länge als massive zylindrische Stäbe, gegebenenfalls mit einer
Verdickung am freien Ende, aus elastischem Material ausgebildet, so daß sie in der
Strömung zu Schwingungen angeregt werden. Zwischen den einander unmittelbar benachbarten
Löchern der Lochplatte sind jeweils mehrere Turbulenzerzeugungselemente angeordnet.
Bei dieser Form und Anordnung der Turbulenzerzeu gungselemente ist jedoch keine hinreichend
gleichmäßige Verteilung der Fasersuspension im Mündungskanal des Stoffauflaufes zu
gewährleisten. Sodann besteht die Gefahr, daß die Turbulenzerzeugungselemente nach
längerem Dauerschwingungsbetrieb zerbrechen.
[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Turbulenzerzeuger der gattungsgemäßen
Art anzugeben, der eine gleichmäßigere Verteilung der Fasersuspension im Mündungskanal
des Stoffauflaufes sicherstellt und eine längere Lebensdauer aufweist.
[0004] Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Umriß der Turbulenzerzeugungselemente
über ihre Länge in mehreren aufeinanderfolgenden Zonen abgestuft ist, daß die Turbulenzerzeugungselemente
weitgehend starr sind und daß alle in der Längsrichtung gesehen jeweils einem der
Löcher unmittelbar benachbarten Turbulenzerzeugungselemente zugleich jeweils wenigstens
zwei weiteren Löchern der Lochplatte unmittelbar benachbart sind.
[0005] Bei dieser Ausbildung führen die Turbulenzerzeugungselemente als Ganzes keine Schwingungen
aus, so daß sie praktisch nicht auf Biegung beansprucht werden. Sie haben daher eine
verhältnismäßig lange Lebensdauer. Dennoch ist eine durch die Wirbelbildungen an den
Abstufungen gewölbte gleichmäßige Verteilung der Faserteilchen der Fasersuspension
ohne Flockenbildung sichergestellt. Bezogen auf den Gesamtquerschnitt der Löcher in
der Lochplatte kommt man mit verhältnismäßig wenigen Turbulenzerzeugungselementen
aus, da sie, in Längsrichtung gesehen, einander und den Löchern in der Lochplatte
verhältnismäßig eng benachbart sind. Entsprechend gering sind auch die den Durchfluß
gestattenden Zwischenräume zwischen den Turbulenzerzeugungselementen, so daß auf
grund der Reibung der Fasersuspension an den Turbulenzerzeugungselementen und den
engen Kanälen zwischen den Turbulenzerzeugungselementen zusätzlich kleinere Wirbel
entstehen, die zusätzlich zur Verwirbelung der Fasersuspension beitragen.
[0006] Vorzugsweise ist dafür gesorgt, daß die Turbulenzerzeugungselemente in der zweiten
Zone einen kreisförmigen Umriß mit in Strömungsrichtung konstantem oder linear zunehmendem
und/oder abgestuftem Durchmesser aufweisen. Auf diese Weise werden durch entrsprechende
Vergrößerung des Durchflußquerschnitts in der zweiten Zone nach der Gleichrichtung,
Dämpfung von Druckschwankungen und Steigerung der Strömungsgeschwindigkeit innerhalb
der durch die Lochplatte gebildeten ersten Zone starke Stoßverluste bewirkt, die durch
Wirbelbildung Scherkräfte in der Fasersuspension erzeugen und aus diesem Grund zu
einer guten Faserverteilung führen.
[0007] Sodann kann der Umfang der Turbulenzerzeugungselemente in der sich an die zweite
anschließenden dritten Zone größer als in der zweiten Zone sein. Auf diese Weise entstehen
zwischen den Turbulenzerzeugungselementen in der dritten Zone besonders enge Durchflußkanäle,
die untereinander verbunden sind sowie eine hohe Strömungsgeschwindigkeit und starke
Wandreibung bewirken, die zu einer hohen Mikroturbulenz in der Fasersuspension führt.
[0008] Eine besonders hohe Mikroturbulenz ergibt sich, wenn der Umriß der Turbulenzerzeugungselemente
in der dritten Zone mehrkantig ist.
[0009] Bevor die Fasersuspension über den Auslaufspalt des Zuführkanals austritt, ist es
zweckmäßig dafür zu sorgen, daß die Fasersuspension, nachdem sie die dritte Zone passiert
hat, ohne Entmischung oder Störströmung über die gesamte Kanalbreite gleichförmig
verteilt wird. Aus diesem Grund ist es günstig, wenn die Turbulenzerzeugungselemente
am Ende der dritten Zone nicht plötzlich enden, da sich sonst durch die schlagartige
Erweiterung des Durchflußquerschnitts störende Wirbel bilden, die sich über den Auslaufspalt
hinaus auf das Sieb fortsetzen und dort zu einer Störung der Blattbildung führen.
Weiter wären starke Wandreibungseinflüsse zu befürchten, da bedingt durch die Wandreibung
an den Seitenflächen des Mündungskanals gegenüber der Kanalmaitte unkontrollierbare
Querströmungen auftreten könnten. Aus diesem Grund ist dafür gesorgt, daß der Umfang
der Turbulenzerzeugungselemente in einer sich an die dritte anschließenden vierten
Zonbe bis zum Ende der Turbulenzerzeugungselemente hin abnimmt. Insbesondere kann
der Umfang der Turbulenzerzeugungselemente in der vierten Zone linear und/oder stufenartig
anbehmen. Durch diese gezielte, stetige und/oder stufenförmige Umfangsverminderung
der Turbulenzerzeugungselemente wird die Fasersuspension als gleichgerichtete Strömung
mit guter Faserverteilung, ohne Wirbel, Entmischung oder Wandreibungseinflüsse, bis
zum Auslaufspalt geführt. Form und Länge der vierten Zone der Turbulenzerzeugungselemente
können von der Konsistenz, Faserart und Entmischungstendenz der Stoffsuspension abhängig
sein. So kann bei einer hohen Konsistenz zur Vermeidung von Ausfloockungen nur eine
geringfügige Erweiterung des Durchflußquerschnitts, bei anderen Stoffsuspensionen
dagegen eine stärkere, eventuell stufige Erweiterung des Durchflußquerschnitts im
Mündungskanal der vierten Zone erforderlich sein.
[0010] Ferner ist es günstig, wenn in einer Querschnittsebene der Strömung liegende Verbindungslinien
der Längsmittelachsen aller jeweils einem Loch der Lochplatte in Längsrichtung gesehen
unmittelbar benachbarten Turbulenzerzeugungselemente die Seiten eines Dreicks bilden,
durch dessen Schwerpunkt die Längsmittelachse dieses Loches verläuft. Auf diese Weise
liegen die Turbulenzerzeugunglselemente in den Eckpunkten gleicher Rasterdreiecke,
in deren Schwerpunkt die Anlauflöcher in der Lochplatte liegen. Aufgrund dieser Anordnung
ergibt sich eine gleichmäßige Verteilung der Turbulenzerzeugungselemente und Auslauflöcher
über die Lochplatte und damit über den gesamten Zuführkanalquerschnitt des Stoffauflaufs.
[0011] Eine andere Anordnung, die ebenfalls zu einer gleichmäßigen Verteilung der Anlauflöcher
und Turbulenzerzeugungselemente über den Querschnitt des Zuführkanals führt, kann
darin bestehen, daß die in einer Querschnittsebene der Strömung liegenden kürzesten
Verbindungslinien der Längsmittelachsen aller jeweils einem Turbulenzerzeugungselement
in Längsrichtung gesehen unmittelbar benachbarten Löcher der Lochplatte die Seiten
eines Dreiecks oder Vierecks bilden.
[0012] Hierbei kann das Dreieck wenigstens zwei gleichlange Seiten haben, d.h. gleichschenklig
oder gleichseitig sein.
[0013] Das Viereck kann vorzugsweise ein Quadrat sein.
[0014] Sodann können einander zugekehrte, zwischen den Kanten jeweils zweier benachbarter
Turbulenzerzeugungselemente in der dritten Zone liegende Seitenflächen parallel sein.
Dies ergibt besonders engspaltige, untereinander verbundene Strömungskanäle mit entsprechend
starker Mikroturbulenz, die zu einer kurzen Bauform beiträgt, insbesondere bei sechskantiger
Ausführung des Umrisses der Turbulenzerzeugungselemente in der dritten Zone, bei der
die Strömungskanäle im Verlauf der Wände einer Wabe entsprechen, wobei die in den
engen Sechskantspalten bewirkte doppelte Wandreibung und hohe Strömungsgeschwindigkeit
zu einer besonders hohen Mikroturbulenz führen, die in die Stoffsuspension eingebracht
wird.
[0015] Eine besonders günstige Ausführungsform besteht darin, daß die Turbulenzerzeugungselemente
rohrförmig mit in ihrer Längsrichtung abgestuftem Innendurchmesser ausgebildet und
jeweils in einem Loch einer der Anzahl der Turbulenzerzeugungselemente entsprechenden
Anzahl weiterer Löcher der Lochplatte befestigt sind. Diese Ausbildung hat den Vorteil,
daß der Turbulenzerzeuger einen, bezogen auf den Gesamtqwuerschnitt des Zuströmkanals,
größeren Durchflußquerschnitt mit entsprechend höherem Durchsatz an Fasersuspension
aufweist. Hierbei wird der Gesamtstrom in einen inneren, durch die rohrförmigen Turbulenzerzeugungselemente
strömenden Teilstrom und einen die Turbulenzerzeugungselemente außen umströmenden
äußeren Teilstrom aufgeteilt, wobei auf jeden Teilstrom gesondert eingewirkt werden
kann. So kann nicht nur der Außenstrom durch entsprechende Formgebung der Außenkonturen
der Turbulenzerzeugungselemente verwirbelt und in Turbulenz versetzt, sondern auch
der Innenstrom durch gezielte Querschnittsveränderungen im Inneren der Turbulenzerzeugungselemente
beeinflußt werden. Da die Durchflußmenge und Strömungsgeschwindigkeit in den Teilströmen
eine Funktion der Strömungswiderstände in den einzelnen Strömungswegen ist, wird bei
höherem Strömungswiderstand im äußeren Strömmungsweg ein Großteil der Fasersuspension
auf den inneren Strömungsweg ausweichen, oder umgekehrt.
[0016] Je nach der Differenz der Strömungsgeschwindigkeiten der Teilströme wird bei der
Wiedervereinigung der Teilströme nach dem Durchströmen des Turbulenzerzeugers eine
weitere Verwirbelung der Fasersuspension bewirkt.
[0017] Hierbei kann sich der Innendurchmesser der Turbulenzerzeugungselemente von der ersten
zur zweiten Zone vergrößern. Dadurch werden Stoßverluste im inneren Strom verursacht,
die infolge hoher Scherkräfte dafür sorgen, daß Faserflocken im Innenstrom aufgelöst
werden.
[0018] Ferner kann sich der Innendurchmesser der Turbulenzerzeugungselemente von der zweiten
zur dritten Zone verringern und von der dritten zur vierten Zone vergrößern. Die
Verringerung des Durchflußquerschnitts im Innenkanal erhöht die Wandreibungsverluste
und steigert damit die Bildung von Mikroturbulenzen im Innenstrom. Durch die anschließende
Vergrößerung des Durchflußquerschnitts des Innenkanals von der dritten zur vierten
Zone werden weitere Stoßverluste erzeugt, die infolge hoher Scherkräfte dafür sorgen,
daß restliche Faserflocken im Innenstrom aufgelöst werden. Sodann ist es möglich,
daß der Innendurchmesser der Turbulenzerzeugungselemente von Zone zu Zone in Strömungsrichtung
zunimmt, um besonders hohe Stoßverluste und eine gute Fasermischung zu bewirken.
[0019] Vorzugsweise sind die Abstufuungen der rohrförmigen Turbulenzerzeugungselemente
durch ineinander gesteckte Rohrabschnitte gebildet. Dies vereinfacht die Herstellung
der Abstufungen.
[0020] Ferner können die rohrförmigen Turbulenzerzeugungselemente in ihren freien Endabschnitten
in Längsrichtung geschlitzt siein, insbesondere ein- oder mehrfach.
[0021] Hierbei findet bereits innerhalb der Turbulenzerzeugungselemente ein Druck- und
Strömungsausgleich zwischen der innenren und äußeren Strömung statt.
[0022] Besonders wirksam ist eine Ausführung, die aus überoder hintereinander angeordneten
Turbulenzerzeugern der vorstehend geschilderten Art besteht.
[0023] Die Erfindung und ihre Weiterbildungen werden nachstehend anhand der Zeichnung bevorzugter
Ausführungsbeispiele näher beschrieben. Es zeigen
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Stoffauflaufs, teilweise im Schnitt,
Fig. 2 einen Turbulenzerzeuger nach Fig. 1 im Schnitt II-II der Fig. 4 in vergrößertem
Maßstab,
Fig. 3 die Ansicht A der Fig. 1 und 2,
Fig. 4 den Schnitt IV-IV der Fig. 2,
Fig. 5 den Schnitt V-V der Fig. 6,
Fig. 6 die Ansicht B der Fig. 1 und 5,
Fig. 7 einen Horizontalschnitt durch einen Teil des Stoffauflaufs nach Fig. 1 mit
etwas abgewandeltem Querstromerzeuger,
Fig. 8 bis 11 abgewandelte Turbulenzerzeugungselemente in Seiten- und Vorderansicht,
Fig. 12 bis 14 weitere abgewandelte Turbulenzerzeugungselemente in Seitenansicht,
Fig. 15 bis 17 Querschnitte weiterer abgewandelter Turbulenzerzeuger,
Fig. 18 einen weiteren abgewandelten Turbulenzerzeuger im Längsschnitt XVIII-XVIII
der Fig. 19,
Fig. 19 die Ansicht C des Turbulenzerzeugers nach Fig. 18,
Fig. 20 einen weiteren abgewandelten Turbulenzerzeuger im Längsschnitt XX-XX nach
Fig. 21,
Fig. 21 die Ansicht D der Fig. 20,
Fig. 22 den Schnitt XXII-XXII der Fig. 20,
Fig. 23 einen weiteren abgewandelten Turbulenzerzeuger im Längsschnitt XXIII-XXIII
nach Fig. 24,
Fig. 24 in der oberen Hälfte die Ansicht E der Fig. 23 und in der unteren Hälfte den
Teilschnitt XXIV-XXIV der Fig. 23,
Fig. 25 einen weiteren abgewandelten Turbulenzerzeuger im Längsschnitt XXV-XXV nach
Fig. 26,
Fig. 26 die Ansicht F der Fig. 25,
Fig. 27 eine schematische Darstellung eines weiteren abgewandelten Stoffauflaufs im
Längsschnitt,
Fig. 28 den Schnitt XXVIII-XXVIII der Fig. 27,
Fig. 29 den Schnitt XXIX-XXIX der Fig. 27,
Fig. 30 eine Abwandlung des Turbulenzerzeugers nach Fig. 27,
Fig. 31 die Ansicht G der Fig. 30,
Fig. 32 einen weiteren abgewandelten Turbulenzerzeuger des Stoffauflaufs nach Fig.
27,
Fig. 33 Ansicht H der Fig. 32,
Fig. 34 einen weiteren abgewandelten Turbulenzerzeuger für den Stoffauflauf nach Fig.
27 im Längsschnitt,
Fig. 35 einen weiteren abgewandelten Turbulenzerzeuger,
Fig. 36 den Schnitt XXXVI-XXXVI der Fig. 35 und
Fig. 37 die Ansicht J der Fig. 35.
[0024] Der Stoffauflauf einer Papiermaschine nach Fig. 1 hat ein Gestell 1 mit zwei in einem
Zuführkanal für die Fasersuspension hintereinander angeordneten Turbulenzerzeugern
2 und 2a, über die die Fasersuspension aus einem Querstromverteiler 3 auf ein Sieb
4 geleitet wird, das über eine Walze 5, die sogenannte "Brustwalze", umläuft. Die
Spalthöhe der Mündung des Zuführkanals wird durch eine mittels einer Stelleinrichtung
6 verstellbare Blendenklinge 7 bestimmt. Sodann ist die Neigung einer die Oberseite
des Mündungsabschnitts des Zuführkanals begrenzenden Wand 8 mittels einer weiteren
Stelleinrichtung 9 durch Verschwenken um ein Gelenk 10 einstellbar. Außerdem ist die
Wand 8 mittels einer weiteren Stelleinrichtung 11 etwa horizontal verstellbar.
[0025] Der Querstromverteiler 3 ist nach Lösen von ihn haltenden Muttern um ein Gelenk 13
schwenkbar.
[0026] Die Fig. 2 bis 4 lassen den Aufbau des Turbulenzerzeugers 2 deutlicher erkennen:
Eingangsseitig ist eine Lochplatte 14 quer zur Strömung der Fasersuspension in einer
ersten Zone I angeordnet. Die Lochplatte 14 enthält Anlaufkanäle bildende durchgehende
Löcher 15 in Form von Bohrungen mit kreisförmigem Querschnitt und zwischen diesen
Löchern 15 weitere Bohrungen 16, in denen Turbulenzerzeugungselemente 17 befestigt
sind, die sich senkrecht zur Lochplatte 14 auf ihrer stromunterhalb liegenden Seite
in Strömungsrichtung über mehrere Zonen II, III und IV fortsetzen. Wie die in Fig.
4 dargestellte Schnittansicht IV-IV nach Fig. 2 zeigt, haben die Turbulenzerzeugungselemente
17 in der zweiten Zone II einen kreisförmigen Querschnitt, dagegen in der folgenden
Zoner III einen mehrkantigen Umriß, wie die Ansicht A in Fig. 3 zeigt. Dabei ist der
Umfang der Turbulenzerzeugungselemente 17 in der dritten Zone III größer als in der
zweiten Zone II. In der vierten Zone IV ist der Umriß der Turbulenzerzeugungselemente
17 ebenfalls kreisförmig, doch nimmt er über mehrere Abschnitte in der Strömungsrichtung
stufenweise ab, wobei er im letzten Abschnitt außerdem konisch abnimmt.
[0027] Wie Fig. 4 zeigt, bilden in einer Querschnittsebene der Strömung liegende Verbindungslinien
der Längsmittelachsen 18 aller jeweils einem Loch 15 der Lochplatte 14 in Längsrichtung
gesehen unmittelbar benachbarten Turbulenzerzeugungselemente 17 die Seiten eines
gleichseitigen Dreiecks, durch dessen Schwerpunkt die Längsmittelachse 19 dieses Loches
15 verläuft.
[0028] Während des Betriebs strömt die Fasersuspension zunächst durch die Löcher 15 der
Lochplatte 14, wobei die Länge der die Löcher 15 bildenden Bohrungen vorzugsweise
das Vier- bis Zehnfache ihres Durchmessers und der Gesamtdurchflußquerschnitt der
Löcher 15 zwischen 15 und 85 % der Querschnittsfläche des Zuführkanals beträgt.
[0029] Durch den Strömungswiderstand der Löcher 15 und ihrer Anordnung wird eine gute Dämpfung
von Druckschwankungen, eine weitgehend gleichmäßige Verteilung der Fasersuspension
über den Querschnitt des Zuführkanals sowie eine gleichgerichtete Strömung in den
Löchern 15 bewirkt.
[0030] Nach dem Durchströmen der Lochplatte 14 tritt die Fasersuspension in die durch die
Turbulenzerzeugungselemente begrenzten Strömungskanäle der Zone II ein. Die Turbulenzerzeugungselemente
17 sind starr und so geformt, bemessen und angeordnet, daß sie einen vorbestimmten
Teil der gesamten Querschnittsfläche des Zuführkanals abdecken. Vorzugsweise ist der
Querschnitt der Turbulenzerzeugungselemente 17 in der Zone II so gewählt, daß der
verbleibende Durchflußquerschnitt zwischen den Turbulenzerzeugungselementen dem Ein-
bis Vierfachen der Gesamtquerschnittsfläche aller Löcher 15 entspricht. Hierbei wird
der durch die Löcher 15 in die Zone II eintretenden Strömung schlagartige das Ein-
bis Vierfache an Durchflußquerschnittsdfläche zur Verfügung gestellt. Diese gezielte,
schlagartige Durchflußquerschnittserweiterung bewirkt einen Stoßverlust, der infolge
Wirbelbildung zu starken Scherkräftnen und damit zu einer guten Fasermischung in
der Suspension führt.
[0031] Darüber hinaus stehen die Strömungskanäle zwischen den Turbulenzerzeugungselementen
17 in der Zone II allseitig miteinander in Verbindung, so daß beim Durchströmen der
Zone II in allen Querschnittsebenen ein Druck- und Strömungsaustausch stattfinden
kann.
[0032] In der anschließenden Zone III wird infolge hoher Wandreibung in den engen, mehrkantförmigen
Strömungskanälen zwischen den Turbulenzerzeugungselementen 17 zusätzlich eine hohe
Mikroturbulenz bewirkt. Diese im wesentlichen durch die doppelte Wandreibung und hohe
Strömungsgeschwindigkeit in dem engen Spalt zwischen den Mehrkantabschnitten der
Turbulenzerzeugungselemente 17 bewirkte Mikroturbulenz beträgt ein Vielfaches dessen,
was zum Beispiel im Inneren von herkömmlichen Rohrbündeln erreichbar ist. Der Grund
ist der kleine äquivalente hydraulische Durchmesser eines Mehrkantkanals mit geringer
Spaltweite im Vergleich zum hydraulischen Durchmesser einer Rohrform. Die Wahl dieser
engspaltigen, mehrkantigen, an ihren Ecken untereinander verbundenen Strömungskanäle
ergibt ferner eine besonders kurze Bauform.
[0033] Der stufenweise abnehmende Durchmesser in der Zone IV nach Fig. 2 hat den Vorteil,
daß die in den Zonen I, II und III gleichmäßig durchmischte Fasersuspension ohne Entmischung
oder Störströmung über die gesamte Zuführkanalbreite gleichförmig verteilt dem Mündungsspalt
zugeführt wird. Aus diesem Grund enden die Turbulenzerzeugungselemente in der Zone
III nicht plötzlich, da sich sonst durch die schlagartige Erweiterung des Durchflußquerschnitts
störende Wirbel bilden, die sich über den Mündungsspalt hinaus auf das Sieb 4 fortsetzen
und dort zu einer Störung der Blattbildung führen. Weiter wären starke Wandreibungseinflüsse
zu befürchten, da bedingt durch die Wandreibung an den Seitenflächen des stromoberhalb
liegenden Zuführkanalabschnitts gegenüber der Zuführkanalmitte unkontrollierbare
Querströmungen auftreten können. Aus diesem Grund sind die Turbulenzerzeugungselemente
17 in der Zone IV so gestaltet, daß sie die Fasersuspension durch eine gezielte stufenförmige
und stetige Querschnittsverminderung in Strömungsrichtung als gerichtete Strömung
mit gleichmaßiger Faserverteilung, ohne Wirbelbildung, Entmischung oder Wandreibungseinflüsse
bis zum Mündungsspalt führen. Form und Länge der Turbulenzerzeugungselemente 17 in
der Zone IV hängen von der Konsistenz, Faserart und Entmischungstendenz der Stoffsuspension
ab. So würde bei einer hohen Konsistenz zur Vermeidung von Ausflockungen nur eine
geringfügige Durchflußquerschnittserweiterung, dagegen bei anderen Stoffsuspensionen
eine starke, eventuell stufige Durchflußquerschnittserweiterung in der Zone IV stromoberhalb
der Zuführkanalmündung gewählt.
[0034] Die Fig. 5 und 6 zeigen den dem Turbulenzerzeuger 2 vorgeschalteten Turbulenzerzeuger
2a in größerem Maßstab. Dieser unterscheidet sich von dem Turbulenzerzeuger 2 im
wesentlichen nur dadurch, daß der Querschnitt der Turbulenzerzeugungselemente in allen
Querschnittsebenen kreisförmig ist und in den Zonen II, III und IV von Zone zu Zone
stufenweise abnimmt, jedoch innerhalb der Zonen konstant ist. Dieser Turbulenzerzeuger
2a bewirkt eine zusätzliche Grobvermischung durch die Einführung von Stoßverlusten
bei jeder Durchflußquerschnittserweiterung, bevor die Fasersuspension dem Turbulenzerzeuger
2 zugeführt wird. Auch bei diesem Turbulenzerzeuger 2a sind die Löcher 15 und Turbulenzerzeugungselemente
17a in der gleichen Weise wie bei dem Turbulenzerzeuger 2 verteilt, d.h. die Turbulenzerzeugungselemente
17a liegen an den Eckpunkten gleichseitiger Raster-Dreiecke und die Löcher 15 in
der Mitte dieser Dreiecke.
[0035] Fig. 7 zeigt eine Ausführungsform eines Querstromverteilers 3a etwa im Horizontalschnitt
mit einer weiteren Abwandlung eines Turbulenzerzeuges 2b, dessen Turbulenzerzeugungselemente
17b sich von denen nach Fig. 2 im wesentlichen nur darin unterscheiden, daß in der
Zone IV nur eine Abstufung von einem größeren zu einem kleineren Durchmesser vorgesehen
ist. Der Querstromverteiler 3a bewirkt - wie auch der Querstromverteiler 3 - eine
gleichmäßige Druckverteilung über die gesamte Lochplatte 14, wie es durch die Strömungspfeile
angedeutet ist, wobei die Fasersuspension über einen Einlaßstutzen 20 zugeführt
und an dem dem Einlaßstutzen 20 gegenüberliegenden Ende über einen Rücklaufkanal 21,
in dem ein nichtdargestellter Schieber vorgesehen ist, der den Ausströmquerschnitt
bestimmt, teilweise zerückgeleitet wird, während der Hauptteil der Fasersuspension
in den Turbulenzerzeuger 2b strömmt. Der Rücklaufkanal 21 verhindert einen Stau der
Fasersuspension an dem dem Einlaßstutzen 20 gegenüberliegenden Ende des Querstromverteilers
3a.
[0036] Die Fig. 8 bis 14 zeigen weitere Abwandlungen der Turbulenzerzeugungselemente, die
in den Turbulenzerzeugern 2, 2a und/oder 2b verwendet werden können, wobei die Turbulenzerzeugungselemente
nicht nur in zwei übereinanderliegenden Querreihen, sondern auch in drei, vier und
mehr Querreihen übereinander angeordnet sein können.
[0037] Während die Lochplatten 14 der Turbulenzerzeuger nach den Fig. 8 bis 14 alle gleich
ausgebildet sind, ist das Turbulenzerzeugungselement 17c nach Fig. 8 in der zweiten
Zone II kreiszylindrisch, in der dritten Zone III als Mehrkant in Form eines regelmäßigen
Sechsecks mit einer größeren Querschnittsfläche als in der Zone II und in der vierten
Zone IV abgestuft ausgebildet, so daß der Querschnitt oder Umriß in der vierten Zone
IV innerhalb jeder Stufe schwertförmig in Strömungsrichtung abnimmt.
[0038] Nach Fig. 9 ist das Turbulenzerzeugungselement 17d auch in der zweiten Zone II einmal
abgestuft, und zwar von einem größeren kreiszylindrischen auf einen kleineren kreiszylindrischen
Querschnitt, in der dritten Zone III wieder mehrkantförmig, jedoch mit einem größeren
Querschnitt als in der zweiten Zone II, und in der vierten Zone IV ungestuft schwertförmig,
d.h. sich in Strömungsrichtung verjüngend, ausgebildet. Das Turbulenzerzeugungselement
17e nach Fig. 10 ist in der zweiten Zone II kegelstumpfförmig mit sich in Strömungsrichtung
stetig bis zur dritten Zone III vergrößerndem Querschnitt, in der dritten Zone III
wieder sechskantförmig und in der vierten Zone IV in mehreren kegelstumpfförmigen
Stufen in Strömungsrichtung sich verjüngend ausgebildet.
[0039] Das Turbulenzerzeugungselement 17f nach Fig. 11 hat in der zweiten Zone II einen
ersten kegelstumpfförmigen Abschnitt mit sich in Strömungsrichtung vergrößerndem Querschnitt
und einen zweiten zylindrischen Abschnitt mit geringerem Querschnitt, in der dritten
Zone III einen sechskantförmigen Umriß mit größerem Querschnittt als in der zweiten
Zone II und in der vierten Zone IV eine sich zum Ende konisch bzw. kegelig hin verjüngende
Spitze.
[0040] Das Turbulenzerzeugungselement 17g hat in der zweiten Zone II mehrere hintereinander
angeordnete kegelstumpfförmige Abschnitte mit in Strömungsrichtung zunehmendem Querschnitt,
in der dritten Zone III einen sechskantförmigen Umriß und in der vierten Zone IV
einen zylindrischen Abschnitt mit kleinerem Querschnitt als in der Zone III, an den
sich ein kegelstumpfförmi ger Abschnitt mit in Strömungsrichtung abnehmendem Querschnitt
anschließt.
[0041] Das Turbulenzerzeugungselement 17h nach Fig. 13 hat in der zweiten Zone II einen
ersten kegelstumpfförmigen Abschnitt mit in Strömungsrichtung zunehmendem Querschnitt,
daran anschließend einen Abschnitt mit kreiszylindrischem Querschnitt, dessen Durchmesser
dem größten Durchmesser des kegelstumpfförmigen ersten Abschnitts entspricht, und
daran anschließend einen weiteren kegelstumpfförmigen Abschnitt mit in Strömungsrichtung
zunehmendem Querschnitt, dessen kleinster Durchmesser kleiner als der des zweiten
Abschnitts ist, in der dritten Zone III einen sechskantförmigen Umriß und in der vierten
Zone IV zunächst einen ersten Abschnitt, der ohne Abstufung an die dritte Zone III
anschließt und einen shechskantförmigen Umriß mit schneiden- oder schwertartig in
Strömungsrichtung konvergierendem Querschnitt aufweist und daran ohne Abstufung anschließend
einen letzten kegelstumpfförmigen Abschnitt.
[0042] Das Turbulenzerzeugungselement 17i nach Fig. 14 hat in der zweiten Zone II drei kreiszylindrische
Abschitte mit in Strömungsrichtung abgestuft abnehmendem Durchmesser und daran anschließend
einen etwa kegelstumfförmigen Abschnitt mit sich in Strömungsrichtung bis auf den
des sich in der dritten Zone anschließenden Sechskantabschnitts vertrößerndem Durchmesser
und in der vierten Zone IV einen kegelstumpfförmigen Abschnitt, der sich in Strömungsrichtung
verjüngt.
[0043] Die Fig. 15, 16 und 17 zeigen Turbulenzerzeuger, deren Turbulenzerzeugungselemente
17j, 17k und 17l in der dritten Zone III andere Mehrkantformen aufweisen. So sind
die Turbulenzerzeugungselemente 17j und 17k nach den Fig. 15 und 16 in der dritten
Zone III im Umriß sechseckig und die Turbulenzerzeugungselemente 17l nach Fig. 17
in der dritten Zone III im Umriß viereckig (quadratisch). Die Anordnung der Turbulenzerzeugungselemente
17j und 17k sowie der Löcher 15 nach den Fig. 15 und 16 ist so gewählt, daß die jeweils
in den Eckpunkten von Quadraten liegen, wobei die Löcher 15 jeweils von vier Turbulenzerzeugungselementen
in gleichen Abständen umgeben sind.
[0044] Nach Fig. 17 liegen die Turbulenzerzeugungselemente 17l wieder in den Eckpunkten
gleichseitiger Dreiecke und die Löcher 15 in der Mitte dieser Dreiecke.
[0045] Fig. 18 zeigt einen Turbulenzerzeuger, bei dem die Turbulenzerzeugungselemente 17m
rohrförmig ausgebildet sind. Ihr Umriß ist ebenso wie bei dem Ausführungsbeispiel
nach Fig. 5 abgestuft, während ihr innerer Querschnitt zylindrisch ist, jedoch von
Zone zu Zone stufenweise zunimmt.
[0046] Die Verteilung der Turbulenzerzeugungselemente 17m und Löcher 15 ist der in Fig.
19 dargestellten Ansicht C zu entnehmen: Die Turbulenzerzeugungselemente 17m sind
wieder in den Eckpunkten gleichseitiger Rasterdreiecke und die Löcher 15 in der Mitte
dieser Dreiecke angeordnet.
[0047] Dieser mit rohrförmigen Turbulenzerzeugungselementen ausgestattete Turbulenzerzeuger
hat den Vorteil, daß die Turbulenzerzeugungselemente 17m außen und innen umströmt
werden. Dies bewirkt, daß der Turbulenzerzeuger ein anderes Strömungsverhalten aufweist,
weil der Fasersuspension beim Durchströmen des Turbulenzerzeugers infolge der rohrförmigen
Turbulenzerzeugungselemente 17m zwei getrennte Strömungswege zur Verfügung stehen.
[0048] Dadurch wird der Gesamtstrom in zwei Teilströme aufgeteilt, einen Innen- und einen
Außenstrom. Diese Aufteilung des Gesamtstroms erlaubt es, den Außenstrom beim Durchströmen
der durch den Umriß der Turbulenzerzeugungselemente begrenzten Strömungswege wie
bei den massiven Turbulenzerzeugungselementen nach den Fig. 1 bis 17 zu verwirbeln
und in Turbulenz zu versetzen, zusätzlich aber auch den Innenstrom durch gezielte
Querschnittsveränderungen im inneren Strömungskanal zu beeinflussen. So werden durch
die stufenartigen Querschnittserweiterungen Stoßverluste im Innenstrom ausgelöst,
die infolge hoher Scherkräfte dafür sorgen, daß Faserflocken im Innenstrom aufgelöst
werden. Es können aber auch durch Querschnittsverengungen im Innenkanal Wandreibungsverluste
erzeugt werden, die zu einer hohen Mikroturbulenz im Innenstrom führen. Die Durchflußmenge
und Strömungsgeschwindigkeit in den inneren und äußeren Teilströmen ist hierbei eine
Funktion der Strömungswiderstände in den einzelnen Strömungswegen. Das heißt, wenn
im äußeren Teilstrom, z.B. durch Bildung enger sechskantförmiger Kanäle, hohe Strömungswiderstände
gebildet werden, wird ein Großteil der Fasersuspension durch den mit weniger Widerstand
behafteten inneren Strömungsweg ausweichen, oder umgekehrt. Je nach Unterschied der
Strömungsgeschwindigkeit in den Teilströmen erfolgt bei der Wiedervereinigung der
Teilströme nach dem Durchströmen des Turbulenzerzeugers eine weitere Verwirbelung
der Fasersuspension. Weitere Vorteile sind darin zu sehen, daß infolge des größeren
Durchflußquerschnitts ein höhere Durchsatz an Fasersuspension durch den Turbulenzerzeuger
möglich ist. Auf die inneren und äußeren Teilströme kann gesondert eingewirkt werden.
In jedem Teilstrom können durch stufenartige Erweiterungen des Durchflußquerschnitts
hohe Stoßverluste hervorgerufen werden.
[0049] Durch Verengung der Durchflußquerschnitte kann in beiden Teilströmen eine hohe Mikroturbulenz
erzeugt werden. Wenn der äußere Durchflußkanal verengt und der innere erweitert wird,
ergibt sich im äußeren Teilstrom eine hohe Mikroturbulenz und im inneren Teilstrom
aufgrund von Stoßverlusten eine gute Fasermischung, oder umgekeht bei umgekehrter
Querschnittsänderung. Durch das Vermeiden von Zwischenstegen, die bei den gesamten
Zuführkanal bildenden Lochplatten- oder Rohrbündelkonstruktionen unumgänglich sind,
kann die Fasersuspension stoßfrei aus dem Turbulenzerzeuger austreten. Infolge der
rohrförmigen Gestaltung der Turbulenzerzeugungselemente kann die Fasersuspension
beim Durchströmen des Turbulenzerzeugers mit der größtmöglichen Wandfläche in Berührung
gebracht werden. Dies bedeutet, daß die Fasersuspension optimal in Bezug auf Faserverteilung
und Mikroturbulenz beeinflußt werden kann.
[0050] Die Fig. 20 und 21 zeigen die Form und Anordnung eines Turbulenzerzeugers mit rohrförmigen
Turbulenzerzeugungselementen 17n, bei dem zur Vereinfachung der Herstellung der
Abstufung in der ersten Zone I der Turbulenzerzeugungselemente 17n jeweils eine Büchse
22 mit einer der Dicke der Lochplatte 14 entsprechenden axialen Länge fest eingesetzt
ist. Der Innendurchmesser der innen zylindrischen Turbulenzerzeugungselemente 17n
vergrößert sich daher von der ersten Zone I zur zweiten Zone II, ebenso von der zweiten
Zone II zur dritten Zone III, um dann bis nahezu zum Ende der vierten Zone IV konstant
zu bleiben. Nur an den Enden der vierten Zone IV erweitert sich der Durchflußquerschnitt
der Turbulenzerzeugungselemente 17n konisch, ebenso wie bei den Turbulenzerzeugungselementen
17m. Außen sind die Turbulenzerzeugungselemente 17n in der dritten Zone III mehrkantig,
insbesondere sechskantig, wie es in der Fig. 21 rechts für Zone III dargestellt ist,
wobei der Umfang in der Zone III größer als in den Zonen II und IV ist. Auf der linken
Seite der Fig. 21 ist eine Alternative der Turbulenzerzeugungselemente 17n mit kreisförmigem
Umriß in der Zone III und im übrigen gleicher Form wie der Turbulenzerzeugungselemente
17n dargestellt.
[0051] Der in Fig. 22 dargestellte Querschnitt XXII-XXII der Fig. 20 zeigt, daß sich der
innere Durchflußquerschnitt in den Turbulenzerzeugungselementen 17n von der Zone I
zur Zone II um den Betrag Δ Ai und der äußere Durchflußquerschnitt außerhalb der
Turbulenzerzeugungselemente in der Umgebung jedes Loches 15 um den Betrag Δ Aa von
der Zone I zur Zone II vergrößert, wobei der jeweilige Flächenzuwachs in der Zeichnung
schwarz schattiert ist. Vorzugsweise ist der Flächenzuwachs Δ Aa gleich Δ Ai gewählt.
Der Flächenzuwachs Δ Aa kann aber auch das 0 bis 3fache der lichten Querschnittsfläche
eines Loches 15 betragen. In der Zone III kann der Durchflußquerschnitt bei der Ausführungsform
nach den Fig. 20 bis 22, bei der der Umriß der Turbulenzerzeugungselemente 17n einen
regelmäßigen Sechskant bildet, noch etwa 20 bis 80 % des äußeren Durchflußquerschnittg
der Zone II betragen, d.h. die in Fig. 21 dunkel dargestellte Fläche AK kann etwa
20 bis 80 % der Gesamtfläche des Querschnitts eines Loches 15 und der Fläche Δ Aa
betragen. In den folgenden Zonen kann der Durchflußquerschnitt jeweils noch 20 bis
100 % des Durchflußquerschnitts in der vorhergehenden Zone betragen. Diese Bemessungen
gelten auch für alle übrigen Ausführungsbeispiele.
[0052] Bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 23 und 24 sind zur Vereinfachung der Darstellung
verschiedene rohrförmige Turbulenzerzeugungselemente 17p bis 17s in einen Turbulenzerzeuger
dargestellt, doch ist in der Praxis jeweils nur eine Ausführungsform der Turbulenzerzeugungselemente
17p bis 17s in einem Turbulenzerzeuger vorgesehen. Nach den Fig. 23 und 24 sind alle
Turbulenzerzeugungselemente 17p bis 17s aus ineinander gesteckten Rohrabschnitten
gebildet, und zwar das Turbulenzerzeugungselement 17p aus einem sich über die Zone
I bis III mit gleichem Innen- und Außendurchmesser erstreckenden Rohrabschnitt 23,
in den die Büchse 22 in der Zone I fest eingesetzt und auf den ein weiterer, sich
über die Zonen III und IV erstreckender Rohrabschnitt 23 fest aufgeschoben ist, wobei
der Rohrabschnitt 24 außen über seine gesamte Länge sechskantförmig ist und sich zu
seinen Enden hin konisch verjüngt. Ähnlich wie das Turbulenzerzeugungselement 17p
ist das Turbulenzerzeugungselement 17q ausgebildet, nur daß ein sich über die Zonen
III und IV erstreckende Rohrabschnitt 25 von der Zone III zur Zone IV auf einen geringeren
Durchmesser abgestuft ist. Bei dem Turbulenzerzeugungs element 17r erstreckt sich
ein Rohrabschnitt 26 über die gesamte Länge des Turbulenzerzeugungselements 17r, wobei
sich innerhalb des Rohrabschnitts 26 über die Zone III ein eingesetzter Rohrabschnitt
27 und außerhalb des Rohrabschnitts 26 ein auf diesen aufgeschobener Rohrabschnitt
27 über die gesamte Zone III und etwa die Hälfte der Zone IV hinweg erstreckt. Das
Turbulenzerzeugungselement 17s ist ähnlich wie das Turbulenzerzeugungselement 17r
ausgebildet, nur daß der äußere Rohrabschnitt 29 im Bereich der Zone IV auf einen
kleineren Durchmesser abgestuft ist und sich bis über die Zone IV hinaus erstreckt.
[0053] Die Fig. 25 und 26 zeigen eine Abwandlung des Turbulenzerzeugers nach Fig. 18, bei
der die rohrförmigen Turbulenzerzeugungselemente 17t zwei oder mehr axiale Schlitze
30 aufweisen, die sich über die Abschnitte III und IV erstrecken. Derartige Schlitze
können auch bei den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 20 bis 24 vorgesehen sein.
Diese Schlitze haben den Vorteil, daß sie bereits innerhalb der Turbulenzerzeugungselemente
17t einen Druck- und Strömungsausgleich zwischen den inneren Strömungen und der äußeren
Strömung gestatten.
[0054] Fig. 27 zeigt einen Stoffauflauf, der im Prinzip dem Stoffauflauf nach Fig. 1 entspricht,
nur daß anstelle zweier Turbulenzerzeuger nur ein Turbulenzerzeuger vorgesehen ist.
Dieser Turbulenzerzeuger ist ähnlich dem Turbulenzerzeuger 2b nach Fig. 7 ausgebildet.
Er weist Turbulenzerzeugungselemente 17u und 17b auf, deren Länge zur vertikalen Mitte
des Turbulenzerzeugers hin zunimmt, wobei die oberen und unteren Turbulenzerzeugungselemente
17u in ihrem der Zone III entsprehchenden letzten Abschnitt entsprechend dem zur
Mündung hin divergierenden Verlauf des Zuführkanals auf ihrer Ober- bzw. Unterseite
abgeschrägt sind. Im übrigen sind alle Turbulenzerzeugungselemente 17u und 17b in
der Zone II kreiszylindrisch, wie es in Fig. 28 dargestellt ist, in der dritten Zone
III sechskantig, wie es in Fig. 29 dargestellt ist, und die Turbulenzerzeugunglselemente
17b in der vierten Zone IV in einen kreiszylindrischen Abschnitt und einen sich daran
abgestuft anschließenden kegelstumpfförmigen Endabschnitt unterteilt. Auf diese Weise
ergibt sich ebenfalls aufgrund von Stoßverlusten und hoher Mikroturbulenz in Der Zone
II bzw. IV eine gute Vermischung und Aufflockung der Fasersuspension und schließlich
aufgrund der vorgewählten Querschnittsabnahme der Turbulenzerzeugungselemente in der
Zone IV eine gleichmäßige Verteilung der Fasersuspension im Mündungskanal ohne Entmischung.
[0055] Die Fig. 30 und 31 stellen eine Abwandlung des Turbulenzerzeugers nach den Fig.
27 bis 29 dar, bei der die Turbulenzerzeugungselemente 17v und 17w weitgehend denen
nach Fig. 27 entsprechen, nur daß der abgeschrägte Teil der Turbulenzerzeugungselemente
17v abgestuft und bis auf die Abschrägung kreiszylindrisch ist, während die Endabschnitte
der Turbulenzerzeugungselemente 17w nicht kegelstumpfförmig, sondern kreiszylindrisch
sind.
[0056] Die Fig. 32 und 33 zeigen eine weitere Abwandlung des Turbulenzerzeugers nach Fig.
27, die sich von der Ausführungsform des Turbulenzerzeugers nach Fig. 27 im wesentlichen
nur dadurch unterscheidet, daß die sich an die im Querschnitt ein regelmäßiges Sechsek
darstellenden Abschnitte in Strömungsrichtung anschließenden Abschnitte der vertikal
mittleren Turbulenzerzeugungselemente 17x in Strömungsrichtung schwertförmig konvergieren.
[0057] Statt die Turbulenzerzeugungselemente 17x unterschiedlich lang auszubilden, können
sie auch gleichlang ausgebildet sein, wie es in Fig. 34 dargestellt ist.
[0058] Sodann können die Turbulenzerzeugungselemente 17x nach Fig. 34 auch durch andere
gleichlange Turbulenzerzeugungselemente ersetzt werden, beispielsweise durch die
Turbulenzerzeugungselemente 17a nach Fig. 5 oder die rohrförmigen Turbulenzerzeugungselemente
17m nach Fig. 18.
[0059] Die Fig. 35 bis 37 zeigen einen Ausschnitt eines Dreischicht-Stoffauflaufs, bei
dem drei Turbulenzerzeuger mit in zwei übereinanderliegenden Reihen angeordneten Turbulenzerzeugungselementen
17u in gleichen Winkelabständen übereinander angeordnet und ihre Zuführkanäle bis
kurz vor einer gemeinsamen Mündung, die zwischen zwei Walzen 5 liegt, getrennt sind,
wobei um jede Walze 5 ein Sieb 4 herumgeführt ist. Auch hier sind eine die Mündung
begrenzende obere Platte 31 und unter Platte 32 (die sogenannte "Oberlippe" bzw. "Unterlippe")
in ihrer zur Mündung hin konvergierenden Richtung verschiebbar, um die Weite der
Mündung zu verstellen.
[0060] Statt die Turbulenzerzeugungselemente der einzelnen Turbulenzerzeuger nach Fig. 35
alle gleich auszubilden, können die einzelnen Turbulenzerzeuger nach Fig. 35 auch
mit unterschiedlichen Turbulenzerzeugungselementen versehen sein, z.B. der untere
Turbulenzerzeuger mit den Turbulenzerzeugungselementen 17a nach Fig. 5, der mittlere
Turbulenzerzeuger mit den rohrförmigen Turbulenzerzeugungselementen 17t nach Fig.
25 und der obere Turbulenzerzeuger mit den Turbulenzerzeugungselementen 17u.
[0061] Andere Abwandlungen der dargestellten Turbulenzerzeuger sind ebenfalls möglich.
So können die Löcher 15 statt einen kreisförmigen auch einen elliptischen oder mehrkantigen
oder schlitzartigen Querschnitt aufweisen.
[0062] In allen Fällen sind die Turbulenzerzeugungselemente im wesentlichen starr.
1.Turbulenzerzeuger für den Stoffauflauf einer Papiermaschine, bei dem an einer von
der Fasersuspension in einer ersten Zone durchströmbaren Lochplatte in einem Zuführkanal
Turbulenzerzeugungselemente mit Abstand voneinander befestigt sind, die sich in Strömungsrichtung
erstrecken, in wenigstens einer Querschnittsebene einen zylindrischen Umriß aufweisen
und an deren Außenseite die Fasersuspension entlangführbar ist, wobei sich der Durchflußquerschnitt
zwischen den Turbulenzerzeugungselementen in einer sich an die Lochplatte anschließenden
zweiten Zone gegenüber dem Durchflußquerschnitt der zwischen den Turbulenzerzeugungselementen
endenden Löcher der Lochplatte erweitert, dadurch gekennzeichnet, daß der Umriß der
Turbulenzerzeugungselemente (17-17x) über ihre Länge in mehreren aufeinanderfolgenden
Zonen (I-IV) abgestuft ist, daß die Turbulenzerzeugungselemente weitgehend starr
sind und daß alle in der Längsrichtung gesehen jeweils einem der Löcher (15) unmittelbar
benachbarten Turbulenzerzeugungselemente zugleich jeweils wenigstens zwei weiteren
Löchern (15) der Lochplatte (14) unmittelbar benachbart sind.
2.Turbulenzerzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Turbulenzerzeugungselemente
(17-17x) in der zweiten Zone (II) einen kreisförmigen Umriß mit in Strömungsrichtung
konstantem oder linear zunehmendem und/oder abgestuftem Durchmesser aufweisen.
3. Turbulenzerzeuger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Umfang
der Turbulenzerzeugungselemente (17; 17b-17l; 17n-17s; 17u-17x) in der sich an die
zweite anschließenden dritten Zone (III) größer als in der zweiten Zone (II) ist.
4. Turbulenzerzeuger nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Umriß der Turbulenzerzeugungselemente
(17; 17b-17x) in der dritten Zone (III) mehrkantig ist.
5. Turbulenzerzeuger nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß
der Umfang der Turbulenzerzeugungselemente (17; 17b-17l; 17p; 17r; 17s; 17u-17x)
in einer sich an die dritte (III) anschließenden vierten Zone (IV) bis zum Ende der
Turbulenzerzeugungselemente hin abnimmt
6. Turbulenzerzeuger nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Umfang der
Turbulenzerzeugungselemente (17; 17b-17l; 17p; 17r; 17s; 17u-17x) in der vierten
Zone (IV) linear und/oder stufenartig abnimmt.
7. Turbulenzerzeuger nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß
in einer Querschnittsebene der Strömung liegende Verbindungslinien der Längsmittelachsen
(18) aller jeweils einem Loch (15) der Lochplatte (14) in Längsrichtung gesehen unmittelbar
benachbarten Turbulenzerzeugungselemente (17; 17a-17j; 17l-17x) die Seiten eines Dreiecks
bilden, durch dessen Schwerpunkt die Längsmittelachse (19) dieses Loches (15) verläuft.
8. Turbulenzerzeuger nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß
die in einer Querschnittsebene der Strömung liegenden kürzesten Verbindungslinien
der Längsmittelachsen (19) aller jeweils einem Turbulenzerzeugungselement (17j; 17k)
in Längsrichtung gesehen unmittelbar benachbarten Löcher (15) der Lochplatte (14)
die Seiten eines Dreiecks oder Vierecks bilden
9. Turbulenzerzeuger nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Dreieck
wenigstens zwei gleich lange Seiten hat.
10. Turbulenzerzeuger nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Viereck ein
Quadrat ist (Fig. 15 und 16).
11. Turbulenzerzeuger nach Anspruch 4 und einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet,
daß einander zugekehrte, zwischen den Kanten jeweils zweier benachbarter Turbulenzerzeugungselemente
(17; 17b-17x) in der dritten Zone (III) liegende Seitenflächen parallel sind.
12. Turbulenzerzeuger nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß
die Turbulenzerzeugungselemente (17m-17t) rohrförmiger mit in ihrer Längsrichtung
abgestuftem Innendurchmesser ausgebildet und jeweils in einem Loch einer der Anzahl
der Turbulenzerzeugungselemente entsprechenden Anzahl weiterer Löcher der Lochplatte
(14) befestigt sind.
13. Turbulenzerzeuger nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Innendurchmesser
der Turbulenzerzeugungselemente (17m-17t) von der ersten (I) zur zweiten Zone (II)
vergrößert.
14. Turbulenzerzeuger nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Innendurchmesser
der Turbulenzerzeugungselemente (17r; 17s) von der zweiten (II) zur dritten Zone
(III) verringert und von der dritten (III) zur vierten Zone (IV) vergrößert.
15. Turbulenzerzeuger nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Innendurchmesser
der Turbulenzerzeugungselemente (17m-17q; 17t) von Zone zu Zone in Strömungsrichtung
zunimmt.
16. Turbulenzerzeuger nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet,
daß die Abstufungen der rohrförmigen Turbulenzerzeugungselemente (17p-17s) durch
ineinandergesteckte Rohrabschnitte (22-29) gebildet sind.
17. Turbulenzerzeuger nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet,
daß die rohrförmigen Turbulenzerzeugungselemente (17t) in ihren freien Endabschnitten
in Längsrichtung geschlitzt sind.
18. Turbulenzerzeuger bestehend aus hinter- oder übereinander angeordneten Turbulenzerzeugern
(2, 2a; 2c, 2d) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 17.