| (19) |
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(11) |
EP 0 629 739 B2 |
| (12) |
NEUE EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
| (45) |
Veröffentlichungstag und Bekanntmachung des Hinweises auf die Entscheidung über den
Einspruch: |
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19.04.2006 Patentblatt 2006/16 |
| (45) |
Hinweis auf die Patenterteilung: |
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08.09.1999 Patentblatt 1999/36 |
| (22) |
Anmeldetag: 09.06.1994 |
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| (51) |
Internationale Patentklassifikation (IPC):
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| (54) |
Stoffauflauf für eine Papiermaschine
Headbox for a paper machine
Caisse de tête pour machine à papier
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| (84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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AT DE FR GB SE |
| (30) |
Priorität: |
18.06.1993 DE 4320243
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| (43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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21.12.1994 Patentblatt 1994/51 |
| (73) |
Patentinhaber: Voith Sulzer Papiertechnik Patent GmbH |
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89522 Heidenheim (DE) |
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| (72) |
Erfinder: |
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- Bubik, Alfred, Dr.
D-88214 Ravensburg (DE)
- Lehleiter, Klaus
D-88271 Wilhelmsdorf-Zussdorf (DE)
- Dahl, Hans, Dr.
D-88213 Ravensburg (DE)
- Mirsberger, Peter
D-88255 Baienfurt (DE)
- Enderle, Karl-Heinz
D-79618 Rheinfelden (DE)
- Weisshuhn, Elmer, Dr.
D-88267 Vogt (DE)
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| (56) |
Entgegenhaltungen: :
EP-A- 0 344 941 WO-A-86/01844 DE-A- 2 548 795 DE-A- 4 239 845 FI-A- 901 593 US-A- 4 539 075
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EP-A- 0 462 472 WO-A-93/09286 DE-A- 3 741 603 DE-U- 9 115 296 US-A- 3 573 160 US-A- 5 030 326
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- B. Wahlstrom et al.: "Headbox design development, high speed and slow speed" TAPPI
Seminar Notes/1982 Wet End Operations, Seiten 29 bis 280
- T.E. Faulkner: "The Step Diffusor Headbox", TAPPI Seminar Notes/1982 Wet End Operations,
Seiten 277 bis 280
- J. Hämäläinen: "Mathematical modelling and simulation of fluid flows in the headbox
of paper machines", Bericht 57, Universität Jyväskylä, Mathematisches Institut, 1993
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[0001] Die Erfindung bezieht sich auf einen Stoffauflauf für eine Papiermaschine gemäß Oberbegriff
des Anspruchs 1 oder 2.
[0002] Ein Stoftauflauf der o.g. Art ist z.B. in der noch nicht veröftentlichten deutschen
Patentanmeldung P 42 13 707 beschrieben. Diese besondere Ausgestaltung des vorangemeldeten
Gegenstandes gestattet es, bereits durch Zugabe von Luft oder einem anderen Medium
insbesondere Wasser bzw. deren Ableitung im Bereich zwischen zwei Turbulenzerzeugern
eine gezielte Beeinflussung der Stoffdichte und des Strömungszustandes im hydraulischen
Stoffauflauf vorzunehmen. Eines der Ziele dieser vorgeschlagenen Maßnahme liegt dann,
zusätzlich zur Einstellung des Flächengewichtsquerprofils, die mit Hilfe geometrischer
Spaltveränderungen vorgenommen wird, den Strömungszustand verändern zu können.
[0003] Weiterhin ist aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 37 41 603 A1 ein Stoffauflauf
mit einem maschinenbreiten Stoffkanal, einem Rohrverteilgitter, einem Ausgleichskanal,
einem Turbulenzerzeuger sowie einer Düse bekannt, wobei an den Stoffkanal eine Einrichtung
zur Abgabe von Verdünnungsflüssigkeit angeschlossen ist. Die genannte Einrichtung
ist derart angebracht, daß der Ort der Abgabe der Verdünnungsflüssigkeit unmittelbarvor
dem Turbulenzerzeuger liegt, der in an sich bekannter Weise als Turbulenzgittereinsatz
mit einer zuströmseitigen Drosselstelle ausgebildet ist.
[0004] Das deutsche Gebrauchsmuster G 91 15 296 U offenbart einen Stoffauflauf für eine
Maschine zur Herstellung von Faserstoffbahnen, insbesondere Papierbahnen, mit einem
zum Zuführen von Stoffsuspension dienenden Querverteilrohr, das über ein Rohrverteilgitter
mit einem maschinenbreiten Ausgleichskanal verbunden ist sowie mit einem sich daran
anschließenden maschinenbreiten Turbulenzerzeuger mit einer in der Fließrichtung der
Stoffsuspension nachfolgenden maschinenbreiten Düse, wobei in den Ausgleichskanal
zahlreiche in einer Reihe angeordnete, sich quer über die Maschinenbreite erstreckende
Zuführleitungen für eine Zusatzflüssigkeit münden und die Mündungsstellen dieser Zuführleitungen
sowohl in einem festen Abstand vom nächstgelegenen Einlaß des Turbulenzerzeugers als
auch in einem festen Abstand vom Auslaß des Rohrverteilgitters angeordnet sind.
[0005] Ferner wird in der PCT-Offenlegungsschrift WO 93/09286 A eine Stoffauflaufkastenvorrichtung
mit einer aus einer Vielzahl von Röhren bestehenden Röhrenbank gezeigt, wobei durch
die Röhren das Papierzeug zur Bildung einer Papierbahn hindurchströmt. Mit dem stromaufwärts
gelegenen Ende der Röhrenbank ist eine Vielzahl von Zuführkanälen verbunden und jeder
Zuführkanal ist wiederum mit einer Quelle zum Verdünnen des Papierzeuges verbunden,
die es erlaubt, daß das in die Röhrenbank hineinströmende Papierzeug verdünnt wird.
Jeder Zuführkanal und der dazugehörige Abschluß ist derart strukturiert und angeordnet,
daß die Strömung des zum Verdünnen des Papierzeuges zugeführten Wassers durch den
Abschluß hindurch im wesentlichen senkrecht zur Strömung des Papierzeuges am Abschluß
vorbei gegen die benachbarte Röhre hin ist.
[0006] Die in den vorgenannten Schriften genannten Lösungen sind insofern nachteilig, als
daß sie Querströmungen, wie sie insbesondere bei der Einstellung des Flächengewichtsquerprofils
entstehen können, einen unbefriedigenden Zustand der Faserorientierung auf der gebildeten
Bahn bewirken können, nicht vollständig verhindern können und weiterhin die Abstimmung
[0007] Es ist nun Aufgabe der vorgelegten Erfindung, die Möglichkeiten zur Beeinflussung
des Strömungszustandes weiter zu verbessern und/oder auch partiell Einfluß auf die
Stoffdichte im Stoffauflauf nehmen zu können, möglichst bei gleichzeitiger Beschränkung
des dazu erforderlichen apparativen Aufwandes.
[0008] Diese Aufgabe wird je nach vorliegenden Bedingungen durch die Kennzeichen des Anspruches
1 oder 2 gelöst.
[0009] Die Unteransprüche geben eine Anzahl von besonders günstigen Ausführungsformen an.
[0010] Durch die Erfindung wird die Erkenntnis genutzt, daß ein vor der Zwischenkammer liegender
intensiver Turbulenzerzeuger mit hohem Druckverlust die Vermischung begünstigt und
diese gleichzeitig lokal so weit begrenzt wie zweckmäßig. Bekanntlich weist ein hydraulischer
Turbulenzerzeuger mit höherer Wirkung vergleichsweise kleinere Strömungsquerschnitte
auf. Er bietet also zwischen den die Flüssigkeit führenden Rohren oder Kanälen genügend
Platz für die im Kennzeichen des Anspruchs 1 genannten zusätzlichen Maßnahmen und
ist zudem oft einfacher im Aufbau. In vielen Fällen kann der im ersten Turbulenzerzeugervergleichsweise
geringe Platzbedarf durch die einzelnen Kanäle dazu genutzt werden, die Leitungen
entsprechend sinnvoll und platzsparend unterzubringen.
[0011] Im allgemeinen wird man als das im Kennzeichen der Ansprüche 1 und 2 genannte Fluid
ein relativ klares Verdünnungswasser oder eine wässrige Suspension verwenden und zugeben.
Es kann aber auch die im Stoffauflauf fließende Faserstoffsuspension partiell und
dosiert abgeleitet werden. Möglich ist sogar eine begrenzte Luftzufuhr, soweit es
die gewünschte Papierqualität zuläßt.
[0012] Es ist auch denkbar, die Stoffstromführung im Stoffauflauf so zu gestalten, daß über
den Flüssigkeitszuführungsvorrichtung 1 eine dünnere Suspension und über die Zuleitungen
6 eine dickere Suspension zugeführt wird. Dadurch ließen sich die bekanntlich an der
konventionellen Mischpumpe bestehenden Probleme einer unzureichenden Vermischung lösen:
Da im Stoffauflauf ohnehin eine Verteilung des Gesamtstromes in viele Teilströme erfolgt,
kann dort auch die Vermischung zwischen Dickstoff und Verdünnungswasser besonders
gut durchgeführt werden.
[0013] Die im Anspruch 2 vorgeschlagene Lösung nutzt den im nach der Zwischenkammer liegenden
Turbulenzerzeuger eingangs vorhandenen Patz zur Unterbringung der Leitungen, wobei
die Richtungsumkehr einen Impuls zur bessereren Vermischung liefern kann. Auch wenn
beabsichtigt wird, die Leitungen im in Strömungsrichtung hinter der Zwischenkammer
gelegenen mehr Platz brauchenden Turbulenzerzeuger unterzubringen, kann die Tatsache
ausgenutzt werden, daß an der der Zwischenkammer zugewandten Seite des Turbulenzerzeugers
geringere Strömungsquerschnitte für die Suspension führenden Kanäle erforderlich sind,
wodurch sich wieder eine günstige Einbausituation für die Zu- bzw. Ableitungen ergibt.
Der Turbulenzerzeuger kann auch als Gleichrichter mit geringem Druckverlust genutzt
werden, so daß dann die Richtungsumkehr bei der Zuleitung in die Zwischenkammer eine
sehr vorteilhafte Unterstützung der im Gleichrichter relativ schwachen Mischwirkung
bietet.
[0014] Es wird fernerhin vorgeschlagen, den vor der Zwischenkammer liegenden Turbulenzerzeuger
in Form von einzelnen turbulenzerhöhenden Rohren auszubilden und mit den entsprechenden
Anschlüssen für Zu- oder Ableitungen zu versehen. Eine solche Maßnahme könnte den
üblicherweise recht aufwendigen Querstromverteiler ersetzbar machen durch direkten
Anschluß der zum Turbulenzerzeuger gehörenden Rohre, beispielsweise an einen hydraulischen
Schwingungsdämpfungsbehälter.
[0015] Die Erfindung wird beschrieben und erläutert anhand von Zeichnungen. Dabei zeigen:
- Figur 1
- schematisch den Erfindungsgegenstand nach Anspruch 1 in Seitenansicht;
- Figur 2
- den Efindungsgegenstand von Figur 1 in Ansicht von oben;
- Figur 3+4
- jeweils Varianten des Stoffauflaufs gemäß Anspruch 1 in Seitenansicht;
- Figur 5
- eine schematische Teilansicht des Stoffauflaufs von Figur 4;
- Figur 6 u. 7
- weitere Varianten;
- Figur 8
- einen Stoffauflauf gemäß Anspruch 2 in Seitenansicht;
- Figur 9
- Variante des in Figur 8 gezeigten Stoffauflaufes in Ansicht von oben;
- Fig 10+11
- weitere Varianten;
- Fig. 12
- Detail des Anschlusses von Leitungen an den Turbulanzerzeuger;
- Figur 13
- schematisch den Efindungsgegenstand als Zweischichtstoffauflauf.
[0016] Figur 1 stellt schematisch in Seitenansicht, teils geschnitten, eine Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Stoffauflaufes dar. Man erkennt eine Flüssigkeitszuführungsvorrichtung
1, der in einen aus mehreren Rohrleitungen 7 bestehenden Turbulenzerzeuger 2 mündet.
Es schließt sich eine Zwischenkammer 4 an, welcher stromab ein weiterer Turbulenzerzeuger
3 folgt. Die aus diesem zweiten Turbulenzerzeuger 3 im Betrieb des Stoffauflaufs austretende
Stoffsuspension wird in einem Düsenraum gesammelt und einem Austrittsspalt 5 zugeführt,
aus der sie in Form eines Breitspaltes auf mindestens ein Papiermaschinensieb trifft.
Die Leitungen 6 und 6' sind in dem hier dargestellten Fall mit den als Stufendiffusoren
ausgebildeten Rohrleitungen 7 verbunden. Es ist nun eine Frage des Aufwandes, wieviele
der Rohrleitungen 7 Anschlüsse an die Leitungen 6 bzw. 6' haben, wieviel davon über
eine gemeinsame Zuleitung verbunden sind oder ob ein Teil der Rohrleitungen 7 ohne
derartige Anschlüsse bleibt. Je feiner die Unterteilung von Leitungen und individuellen
Regelkreisen ist, umso feiner kann die Beeinflussung des Querprofils erfolgen. Hier
muß der zweifellos große Aufwand einer feinstrukturierten Verstellbarkeit gegen die
Forderung nach wirtschaftlicher Papiererzeugung abgewogen werden.
[0017] Mit Vorteil kann die Zwischenkammer 4 eine Länge haben, die 10 bis 20 mal so groß
ist wie ein Stufensprung eines als Stufendiffusor ausgebildeten Turbulenzerzeugers,
um eine optimale Vermischung zu erzielen.
[0018] Die Figur 2 zeigt eine ähnliche Vorrichtung wie die Figur 1, wobei die Leitung 6
jeweils für alle übereinanderliegenden Rohrleitungen 7 die gleiche ist.
[0019] Der in Figur 3 gezeigte Stoffauflauf enthält als ersten Turbulenzerzeuger 2 lediglich
eine Rohrleitung 7, in der Vertikalen betrachtet, die ebenfalls ein Stufendiffusor
ist. Es sind mehrere Stellen angedeutet, an denen eine Leitung 6 vorhanden sein kann.
In den meisten Fällen wird die nicht gestrichelt gezeichnete Leitung, welche in den
ersten Teil des Turbulenzerzeugers mündet, die vorteilhafteste Möglichkeit sein. Sowohl
in dieser Leitung 6 als auch in der Zuleitung zum Turbulenzerzeuger 2 sind jeweils
Regelventile vorgesehen, die über einen Regelkreis gemeinsam angesteuert werden können.
Als weitere Möglichkeit, die Strömung im Turbulenzerzeuger 2 wunschgemäß zu beeinflussen,
ist in Fig. 3 die Veränderung des Winkels angedeutet, mit dem die Leitung 6 in den
Turbulenzerzeuger 2 einmündet. Hierdurch können ganz gezielte Impulse zur besseren
Vermischung erzeugt werden. In den Figuren 4 und 5 wird eine Ausführungsform gezeigt,
bei der sich die Leitungen 6 zwar räumlich im Bereich des ersten Turbulenzerzeugers
2 befinden, aber in die Zwischenkammer 4 einmünden. Eine solche Ausführung ist im
Bauaufwand einfacher und kompakter, nutzt aber dennoch die Turbulenzen aus, mit denen
die Suspension aus den Strömungskanälen 8 aus- und in die Zwischenkammer 4 eintritt.
Wie hier gezeigt, kann der Turbulenzerzeuger 2 statt durch freistehende Rohrleitungen
auch durch einen mit Strömungskanälen 8 versehenen Block gebildet sein. Die Strömungskanäle
B erweitern sich stufenweise in Strömungsrichtung betrachtet, sind also als Stufendiffusoren
ausgebildet.
[0020] Nach Figur 6 ist die Zwischenkammer 4 durch eine Anzahl von sich in Strömungsrichtung
und senkrecht zur Siebebene erstreckende Wände 11 in Teilkammern unterteilt. In speziellen
Fällen kann dadurch eine unerwünschte Quervermischung in der Zwischenkammer 4 verhindert
werden. Als weitere Variante ist in dieser Figur zu sehen, daß die Leitungen 6 in
den ersten Teil der sich stufenweise erweiternden Strömungskanäle 8 münden.
[0021] In Figur 7 wird, wenn auch schematisch, der technische Aufbau eines mit stufendiffusorartigen
Strömungskanälen 8 versehenen Turbulenzerzeugers 2 gezeigt. Eine Möglichkeit, die
Leitungen 6 besonders einfach, also mit geringem Bauaufwand herzustellen, ist dort
dargestelft: Innerhalb des Turbulenzerzeugerblokkes werden Bohrungen mit einem solchen
Durchmesser quer zu den Strömungskanälen 8 eingebracht, daß sie die Strömungskanäle
anschneiden, wodurch eine Verbindung zwischen Strömungskanälen und Leitungen hergestellt
wird. Zweckmäßigerweise werden zwei benachbarte Reihen von übereinanderliegenden Strömungskanälen
so mit derselben Zuleitung verbunden. Diese Ausführung ist in Fig.12 noch etwas detaillierter
gezeigt.
[0022] Wie im Anspruch 2 beschrieben, können die Leitungen 6 auch innerhalb des zweiten
Turbulenzerzeugers 3 liegen und mit der Zwischenkammer 4 verbunden sein. Auf diese
Weise wird ein Impuls gegen die eigentliche Strömungsrichtung erzeugt, welche zu einer
Vermischung des zugeführten Wassers mit der Suspension führt (Fig. 8 und 9)..
[0023] Figur 10 zeigt eine etwas einfachere Ausführungsform, bei der im Turbulenzerzeuger
2 jeweils zwei Kanäle übereinanderliegen und die Leitung 6 nur in den einen von den
übereinanderliegenden Kanälen, in diesem Falle in den oberen, erfolgt.
[0024] Figur 11 zeigt die Kombination aus Zufuhr von Verdünnungswasser (Pfeil 12) im Turbulenzerzeuger
2 und Abzug von Suspension (Pfeil 13) im Turbulenzerzeuger 3. Auf diese Weise ist
es mit Vorteil möglich, einen Einfluß auf das Flächengewichtsquerprofil vorzunehmen
und gleichzeitig die Strömung in gewünschter Form zu erhalten. Dadurch daß in einer
Stromlinie Flüssigkeit zugeführt und abgeführt wird, kann die Gesamtmenge der Flüssigkeit
in einem in Strömungsrichtung gedachten zusammenhängenden Bereich in gewünschter Weise
eingestellt, z.B. gleichgehalten werden, wobei zusätzlich eine Möglichkeit geschaffen
wurde, die Faserstoffmenge über die Stoffauflaufbreite durch Veränderung der in dieser
Stromlinie vorhandenen Faserstoffdichte einzustellen.
[0025] Die Erfindung kann ohne weiteres auch bei Mehrschichtstoffaufläufen realisiert werden,
wie Fig. 13 exemplarisch zeigt. Der dort schematisch dargestellte Zweischicht-Stoffauflauf
weist zwei unabhängig beschickbare Flüssigkeitszuführungsvorrichtungen 1 auf, denen
sich stromabwärts je zwei Turbulenzerzeuger 2 und 3 anschließen, wobei dazwischen
je eine Zwischen, kammer 4 liegt und dem in Stromrichtung letzten Turbulenzerzeuger
3 ein Düsenraum mit einer Trennwand 14 folgt, an dessen Ende sich der Austrittsspalt
5 befindet.
1. Stoffauflauf für eine Papiermaschine mit mindestens einem Querstromverteiler (1),
dem sich stromabwärts mindestens je zwei durch je eine Mehrzahl von Turbulzenzerzeugungselementen
gebildete Turbulenzerzeuger anschließen, wobei zwischen zwei auf einanderfolgenden
Turbulenzerzeugern (2 und 3) eine Zwischenkammer (4) liegt und wobei dem in Stromrichtung
letzten Turbulenzerzeuger ein Düsenraum folgt, an dessen Ende sich ein im wesentlichen
über die gesamte Papiermaschinenbreite erstreckender Austrittsspalt (5) befindet,
aus dem im Betrieb des Stoffauflaufes ein Suspensionsstrahl austreten kann,
dadurch gekennzeichnet,
daß sich im Bereich innerhalb des in Strömungsrichtung vor der Zwischenkammer (4) liegenden,
als Stufendiffusor ausgebildeten Turbulenzerzeugers (2) Leitungen (6) befinden, welche
so gestaltet und angeschlossen sind, daß sich durch die Leitungen (6) Fluid entweder
zu- oder aus ihr abführen läßt, wobei diese Leitungen (6) mit den Rohr-Leitungen (7)
des Turbulenzerzeugers (2) verbunden sind oder in die zwischenkammer (4) einmünden,
und daß der Strömungsquerschnitt am Einlauf zum vor der Zwischenkammer (4) liegenden
Turbulenzerzeuger (2) so verstellbar und durch ein Stellventil (9) oder dergleichen
die Menge durch die Leitungen (6) so einstellbar ist, daß die Einstellung des Ventils
(9) an einer jeweiligen Leitung (6) abgestimmt wird auf die Einstellung eines Ventils
(10) am Einlauf in den vor der Zwischenkammer (4) liegenden Turbulenzerzeuger.
2. Stoffauflauf für eine Papiermaschine mit mindestens einem Querstromverteiler (1),
dem sich stromabwärts mindestens je zwei durch je eine Mehrzahl von Turbulenzerzeugtzngselementen
gebildete Turbulenzerzeuger anschließen, wobei zwischen zwei aufeinanderfolgenden
Turbulenzerzeugern (2 und 3) eine Zwischenkammer (4) liegt und wobei dem in Stromrichtung
letzten Turbulenzerzeuger ein Düsenraum folgt, an dessen Ende sich ein im wesentlichen
über die gesamte Papiermaschinenbreite erstreckender Austrittsspalt (5) befindet,
aus dem im Betrieb des Stoffauflaufes ein Suspensionsstrahl austreten kann,
dadurch gekennzeichnet,
daß sich eingangs im Bereich innerhalb des in Strömungsrichtung hinter der Zwischenkammer
(4) liegenden, als Stufendiffusor ausgebildeten Turbulenzerzeugers (3) Leitungen (6')
befinden, welche so gestaltet und angeschlossen sind, daß sich durch sie Fluid in
die Zwischenkammer entweder zu- oder aus ihr abführen läßt, wobei im Fall einer Fluidzuführung
die Zuführungsrichtung des Fluids gegen die Flußrichtung des Suspensionsstrahles gerichtet
ist, indem das Fluid der Zwischenkammer (4) von deren dem Turbulenzerzeuger (3) zugewandten
Seite her zugeführt wird, um einen Impuls gegen die eigentliche Strömungsrichtung
zu erzeugen.
3. Stoffauflauf nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Winkel zwischen der Leitung (6) und der Rohrleitung (7) während des Betriebes
einstellbar ist.
4. Stoffauflauf nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der vor der Zwischenkammer (4) liegende Turbulenzerzeuger (2) als Baueinheit mit
einer Vielzahl von sich stufenweise erweiternden Strömungskanälen (8), sogenannten
Stufendiffusoren, ausgebildet ist.
5. Stoffauflauf nach Anspruch 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Leitungen (6, 6') in die Strömungskanäle bzw. Rohrleitungen einmünden.
6. Stoffauflauf nach Anspruch 1 oder 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Leitungen (6, 6') in die Zwischenkammer (4) von der dem davorliegenden Turbulenzerzeuger
(2) zugewandten Seite her einmünden.
7. Stoffauflauf nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß in der Baueinheit zusätzlich zu den Stufendiffusoren weitere Kanäle für die durch
die Leitungen (6, 6') zu- oder abgeführte Flüssigkeit vorhanden sind, welche in die
Zwischenkammer (4) von der dem davorliegenden Turbulenzerzeuger (2) zugewandten Seite
her münden.
8. Stoffauflauf nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß am Einlauf zum vor der Zwischenkammer (4) liegenden Turbulenzerzeuger (2) die Strömungsquerschnitte
derart gewählt sind, daß an dieser Stelle bei Betrieb des Stoffauflaufes eine Beschleunigung
auf das mindestens Dreifache der vorherigen Strömungsgeschwindigkeit erfolgt.
9. Stoffauflauf nach Anspruch 1, 2 oder 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß am vor der Zwischenkammer (4) liegenden Turbulenzerzeuger (2) der Druckverlust mindestens
1,5 mal so hoch ist wie der am hinter der Zwischenkammer (4) liegenden Turbulenzerzeuger
10. Stoffauflauf nach Anspruch 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Leitungen (6) mit einer Flüssigkeitszuführung verbunden sind und die Leitungen
(6') mit einer Flüssigkeitsabführung.
11. Stoffauflauf nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Leitungen (6) im ersten Abschnitt des vor der Zwischenkammer (4) liegenden Turbulenzerzeugers
(2) münden.
12. Stoffauflauf nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Länge der Zwischenkammer (4) in Strömungsrichtung 10 bis 20 Mal so groß ist wie
das Maß des Stufensprungs zwischen dem vorletzten Element des vor der Zwischenkammer
(4) liegenden Turbulenzerzeugers (2) und dem letzten Element.
13. Stoffauflauf nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Zwischenkammer (4) durch sich im wesentlichen senkrecht zur Siebebene und in
Strömungsrichtung erstreckende Wände (11) in Teilkammem unterteilt ist.
14. Stoffauflauf nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Wände (11) offene Flächenanteile aufweisen, so daß sie eine begrenzte Querströmung
in der Zwischenkammer (4) zulassen.
15. Stoffauflauf nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß er als Mehrschichstoffauflauf mit zwei oder mehr Flüssigkeitszuführungsvorrichtungen
(1), der sich stromabwärts mindestens je zwei Turbulenzerzeuger pro Flüssigkeitszuführungsvorrichtung
anschließen, wobei zwischen zwei aufeinanderfolgenden Turbulenzerzeugern (2 und 3)
je eine Zwischenkammer (4) liegt und wobei dem in Stromrichtung letzten Turbulenzerzeuger
ein Düsenraum mit mindestens einer Trennwand (14) folgt, an dessen Ende sich derAustrittsspalt
(5) befindet.
1. Headbox for a papermaking machine, having at least one transverse flow distributor
(1) which is followed downstream by at least two turbulence generators each formed
by a plurality of turbulence generator elements, there being an intermediate chamber
(4) located between two successive turbulence generators (2 and 3) and the last turbulence
generator in the flow direction being followed by a nozzle chamber, at the end of
which there is an outlet gap (5) which extends substantially over the entire papermaking
machine width and from which, during operation of the headbox, a suspension jet can
emerge, characterized in that, in the region of the turbulence generator (2) located upstream of the intermediate
chamber (4) in the flow direction and formed as a step diffuser, there are lines (6)
which are configured and connected in such a way that a fluid can be supplied or discharged
through the lines (6), these lines (6) being connected to the pipelines (7) of the
turbulence generator (2) or opening into the intermediate chamber (4), and in that the flow cross-section at the inlet to the turbulence generator located upstream
of the intermediate chamber (4) can be adjusted in such a way and, by means of an
actuating valve (9) or the like, the volume through the lines (6) can be set in such
a way that the setting of the valve (9) on a respective line (6) is coordinated with
the setting of a valve (10) at the inlet into the turbulence generator located upstream
of the intermediate chamber (4).
2. Headbox for a papermaking machine, having at least one transverse flow distributor
(1) which is followed downstream by at least two turbulence generators each formed
by a plurality of turbulence generator elements, there being an intermediate chamber
(4) located between two successive turbulence generators (2 and 3) and the last turbulence
generator in the flow direction being followed by a nozzle chamber, at the end of
which there is an outlet gap (5) which extends substantially over the entire papermaking
machine width and from which, during operation of the headbox, a suspension jet can
emerge, characterized in that, at the entry in the region of the turbulence generator (3) located downstream of
the intermediate chamber (4) in the flow direction and formed as a step diffuser,
there are lines (6') which are configured and connected in such a way that a fluid
can be supplied or discharged through them into the intermediate chamber, in the case
of a fluid supply, the supply direction of the fluid being oriented counter to the
flow direction of the suspension jet by the fluid being supplied to the intermediate
chamber (4) from its side facing the turbulence generator (3) in order to produce
a pulse counter to the actual flow direction.
3. Headbox according to Claim 1, characterized in that the angle between the line (6) and the pipeline (7) can be adjusted during operation.
4. Headbox according to Claim 1 or 2, characterized in that the turbulence generator (2) located upstream of the intermediate chamber (4) is
formed as a structural unit having a plurality of flow channels (8), also known as
step diffusers, widening in the manner of steps.
5. Headbox according to Claim 3 or 4, characterized in that the lines (6, 6') open into the flow channels or pipelines.
6. Headbox according to Claim 1 or 4, characterized in that the lines (6, 6') open into the intermediate chamber (4) from the side facing the
turbulence generator (2) located upstream thereof.
7. Headbox according to Claim 4, characterized in that, in the structural unit, in addition to the step diffusers, there are further channels
for the liquid supplied or discharged through the lines (6, 6'), which open into the
intermediate chamber (4) from the side facing the turbulence generator (2) located
upstream thereof.
8. Headbox according to Claim 1 or 2, characterized in that, at the inlet to the turbulence generator (2) located upstream of the intermediate
chamber (4), the flow cross-sections are chosen in such a way that, at this point,
during operation of the headbox, an acceleration takes place to at least three times
the previous flow velocity.
9. Headbox according to Claim 1, 2 or 8, characterized in that the pressure loss at the turbulence generator (2) located upstream of the intermediate
chamber (4) is at least 1.5 times as high as that at the turbulence generator (3)
located downstream of the intermediate chamber (4).
10. Headbox according to Claim 1 and 2, characterized in that the lines (6) are connected to a liquid supply means and the lines (6') are connected
to a liquid discharge means.
11. Headbox according to Claim 1, characterized in that the lines (6) open in the first section of the turbulence generator (2) located upstream
of the intermediate chamber (4).
12. Headbox according to Claim 1, characterized in that the length of the intermediate chamber (4) in the flow direction is 10 to 20 times
as great as the dimension of the step change between the penultimate element of the
turbulence generator (2) located upstream of the intermediate chamber (4) and the
last element.
13. Headbox according to Claim 1, characterized in that the intermediate chamber (4) is subdivided into part chambers by walls (11) extending
substantially at right angles to the plane of the wire fabric and in the flow direction.
14. Headbox according to Claim 3, characterized in that the walls (11) have open surface components, so that they permit limited transverse
flow in the intermediate chamber (4).
15. Headbox according to one of the preceding claims, characterized in that it is designed as a multi-layer headbox having two or more liquid supply apparatuses
(1), which are each followed downstream by at least two turbulence generators per
liquid supply apparatus, an intermediate chamber (4) being located between two successive
turbulence generators (2 and 3) in each case and the last turbulence generator in
the flow direction being followed by a nozzle chamber having at least one dividing
wall (14), at the end of which the outlet gap (5) is located.
1. Caisse de tête pour une machine à papier comprenant au moins un répartiteur d'écoulement
transversal (1) auquel viennent se raccorder en aval au moins deux générateurs de
turbulences à chaque fois formés par une pluralité d'éléments de génération de turbulence,
une chambre intermédiaire (4) se trouvant entre deux générateurs de turbulences (2
et 3) successifs et le dernier générateur de turbulences dans le sens de l'écoulement
étant suivi par une chambre de buse à l'extrémité de laquelle se trouve une fente
de sortie (5) qui s'étend pour l'essentiel sur toute la largeur de la machine à papier
et de laquelle peut sortir un jet de suspension lorsque la caisse de tête est en fonctionnement,
caractérisée en ce que dans la zone à l'intérieur du générateur de turbulences (2) réalisé sous la forme
d'un diffuseur à étages et qui se trouve devant la chambre intermédiaire (4) dans
le sens de l'écoulement se trouvent des conduites (6) qui sont configurées et raccordées
de telle sorte qu'un fluide peut être soit acheminé soit évacué à travers les conduites
(6), ces conduites (6) étant reliées avec les conduites tubulaires (7) du générateur
de turbulences (2) ou débouchant dans la chambre intermédiaire (4), et que la section
transversale d'écoulement au niveau de l'entrée vers le générateur de turbulences
(2) qui se trouve avant la chambre intermédiaire (4) peut être réglée et la quantité
à travers les conduites (6) peut être ajustée par le biais d'une vanne de réglage
(9) ou similaire de telle sorte que le réglage de la vanne (9) sur une conduite (6)
donnée soit accordé sur le réglage d'une vanne (10) au niveau de l'entrée dans le
générateur de turbulences qui se trouve devant la chambre intermédiaire (4).
2. Caisse de tête pour une machine à papier comprenant au moins un répartiteur d'écoulement
transversal (1) auquel viennent se raccorder en aval au moins deux générateurs de
turbulences à chaque fois formés par une pluralité d'éléments de génération de turbulence,
une chambre intermédiaire (4) se trouvant entre deux générateurs de turbulences (2
et 3) successifs et le dernier générateur de turbulences dans le sens de l'écoulement
étant suivi par une chambre de buse à l'extrémité de laquelle se trouve une fente
de sortie (5) qui s'étend pour l'essentiel sur toute la largeur de la machine à papier
et de laquelle peut sortir un jet de suspension lorsque la caisse de tête est en fonctionnement,
caractérisée en ce que dans la zone à l'intérieur du générateur de turbulences (3) réalisé sous la forme
d'un diffuseur à étages et qui se trouve derrière la chambre intermédiaire (4) dans
le sens de l'écoulement se trouvent des conduites (6') qui sont configurées et raccordées
de telle sorte qu'un fluide peut être soit acheminé à travers celles-ci dans la chambre
intermédiaire soit évacué à travers celles-ci hors de la chambre intermédiaire, le
dispositif d'acheminement, dans le cas de l'acheminement du fluide, étant dirigé en
sens inverse du sens de l'écoulement du jet de suspension en ce que le fluide est acheminé à la chambre intermédiaire (4) depuis son côté orienté vers
le générateur de turbulences (3) afin de produire une impulsion contre le sens de
l'écoulement proprement dit.
3. Caisse de tête selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'angle entre la conduite (6) et la conduite tubulaire (7) est réglable pendant le
fonctionnement.
4. Caisse de tête selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le générateur de turbulences (2) qui se trouve devant la chambre intermédiaire (4)
est réalisé sous la forme d'un sous-ensemble muni d'une pluralité de canaux d'écoulement
(8), également appelés diffuseurs à étages, qui s'élargissent par palier.
5. Caisse de tête selon la revendication 3 ou 4, caractérisée en ce que les conduites (6, 6') débouchent dans les canaux d'écoulement ou les conduites tubulaires.
6. Caisse de tête selon la revendication 1 ou 4, caractérisée en ce que les conduites (6, 6') débouchent dans la chambre intermédiaire (4) depuis le côté
orienté vers le générateur de turbulences (2) qui se trouve devant elle.
7. Caisse de tête selon la revendication 4, caractérisée en ce que des canaux supplémentaires sont présents dans le sous-ensemble en plus des diffuseurs
à étages pour le liquide acheminé ou évacué à travers les conduites (6, 6'), lesquels
débouchent dans la chambre intermédiaire (4) depuis le côté orienté vers le générateur
de turbulences (2) qui se trouve devant elle.
8. Caisse de tête selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que les sections transversales d'écoulement au niveau de l'entrée vers le générateur
de turbulences (2) qui se trouve devant la chambre intermédiaire (4) sont choisies
de telle sorte qu'il se produit à cet endroit, lorsque la caisse de tête est en fonctionnement,
une accélération à au moins le triple de la vitesse d'écoulement précédente.
9. Caisse de tête selon la revendication 1, 2 ou 8, caractérisée en ce que la chute de pression au niveau du générateur de turbulences (2) qui se trouve devant
la chambre intermédiaire (4) est égale à au moins 1,5 fois celle au niveau du générateur
de turbulences (3) qui se trouve derrière la chambre intermédiaire (4).
10. Caisse de tête selon la revendication 1 et 2, caractérisée en ce que les conduites (6) sont reliées avec une arrivée de liquide et les conduites (6')
avec une évacuation de liquide.
11. Caisse de tête selon la revendication 1, caractérisée en ce que les conduites (6) débouchent dans une première section du générateur de turbulences
(2) qui se trouve devant la chambre intermédiaire (4).
12. Caisse de tête selon la revendication 1, caractérisée en ce que la longueur de la chambre intermédiaire (4) dans le sens de l'écoulement est égale
de 10 à 20 fois la cote du changement de palier entre l'avant-dernier élément et le
dernier élément du générateur de turbulences (2) qui se trouve devant la chambre intermédiaire
(4).
13. Caisse de tête selon la revendication 1, caractérisée en ce que la chambre intermédiaire (4) est divisée en chambres partielles par des parois (11)
qui s'étendent pour l'essentiel perpendiculairement au plan de la toile et dans le
sens de l'écoulement.
14. Caisse de tête selon la revendication 13, caractérisée en ce que les parois (11) présentent des portions de surface ouvertes de sorte qu'elles permettent
un écoulement transversal limité dans la chambre intermédiaire (4).
15. Caisse de tête selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle est réalisée sous la forme d'une caisse de tête multicouches comprenant deux
dispositifs d'acheminement de liquide (1) ou plus auxquels se raccordent en aval à
chaque fois au moins deux générateurs de turbulences par dispositif d'acheminement
de liquide, une chambre intermédiaire (4) se trouvant à chaque fois entre deux générateurs
de turbulences (2 et 3) successifs et le dernier générateur de turbulences dans le
sens de l'écoulement étant suivi par une chambre de buse munie d'au moins une paroi
de séparation (14) et à l'extrémité de laquelle se trouve la fente de sortie (5).