DE4112347C3 - Ventileinrichtung für die Papierindustrie - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Ventileinrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Beim Papierherstellungsprozeß werden Stoffsuspen­ sionen miteinander gemischt, die unterschiedliche Kon­ zentrationen haben können. So kann beispielsweise ein Suspensionsstrom hoher Konzentration mit einem Sus­ pensionsstrom geringerer Konzentration gemischt wer­ den, um sodann als Gesamtstrom dem Stoffauflauf einer Papiermaschine zugeführt zu werden.

Bei diesem kontinuierlichen Prozeß treten fallweise die folgenden Anforderungen auf:

• 1. Die Zusammensetzung des Gemisches muß über der Zeit verändert werden, der Gesamtvolumen­ strom muß jedoch konstant bleiben; oder
• 2. die Zusammensetzung des Gemisches muß über eine längere Zeitspanne hinweg konstant bleiben, jedoch muß der Gesamtvolumenstrom verändert werden.

Um diese beiden Parameter - Konzentration auf der einen Seite und Volumenstrom auf der anderen Seite - zu beeinflussen, werden zwei voneinander unabhängige Aggregate verwendet: eine Mischpumpe definiert den Volumenstrom, während ein Stoffregulierventil die Konzentration einstellt.

Die genannten Stoffaufläufe von Papiermaschinen sind über die Breite hinweg sektioniert. Dabei wird jede Sektion mit einem Suspensionsstrom versorgt, der in erwähnter Weise bezüglich seines Volumenstromes (Durchsatzes) sowie seine Konzentration gewisse Wer­ te einhalten muß. Aufgrund der Vielzahl der einzelnen Stoffzuleitungen zu den einzelnen Sektionen ist auch eine Vielzahl von Aggregaten - Mischpumpen und Stoffregulierventilen - notwendig. Der bauliche Auf­ wand ist somit groß. Dabei ist das technologische Er­ gebnis mit den bisher bekannten Vorrichtungen nur un­ befriedigend. Die beiden genannten Parameter lassen sich nämlich nicht immer mit der genügenden Genauig­ keit einstellen.

Der genannte Stand der Technik ist in zahlreichen Dokumenten enthalten. DE 29 12 152 A1 beschreibt ei­ nen Stoffauflauf, bei dem Verdünnungsflüssigkeit in den maschinenbreiten Stoffkanal eingeführt wird, und zwar in einer über die Maschinenbreite einstellbaren Menge. Dabei wird die Verdünnungsflüssigkeit, vorzugsweise Siebwasser, in einem Bereich in den Stoffstrom eingelei­ tet, der sich zwischen einem Querverteiler für die Stoff­ zufuhr und einem Turbulenzerzeuger des Stoffauflaufes befindet.

Ein sektionierter Stoffauflauf ist bekannt geworden aus DE 40 19 593 A1. Dabei ist die Auslaufkammer des Stoffauflaufes - über die Breite gesehen - in Sektio­ nen unterteilt. Diesen Sektionen werden Teilströme zu­ geführt, die bezüglich der Stoffdichte geregelt sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Ven­ tileinrichtung der eingangs genannten Gattung zu schaf­ fen, die sowohl einen geringeren baulichen Aufwand als die bisherigen Aggregate erfordert, und die mit größe­ rer Genauigkeit als bisher die genannten Parameter ein­ stellt.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 gelöst.

Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine Ventileinrichtung mit zwei Einzel­ ventilen. Die Ventileinrichtung weist ein Gehäuse 1 auf. Die beiden Ventile weisen jeweils ein Verschlußorgan 2, 3 auf sowie einen Ventilsitz 4, 5. Dabei befindet sich Ventil 2, 4 innerhalb eines Strömungskanales 6, und Ventil 3, 5 innerhalb eines Strömungskanales 7. Das Ge­ häuse 1 umfaßt zwei Zuläufe 8, 9 für die Einzel-Suspen­ sionsströmung, nämlich den Zulauf 8 für einen Suspen­ sionsstrom Q_L geringer Stoffdichte sowie den Zulauf 9 für einen Suspensionsstrom Q_H hoher Stoffdichte, fer­ ner einen Auslauf 10 für das Gemisch Q_M aus den beiden Einzel-Suspensionsströmen.

Es ist nur ein einziger Ventilstößel 11 für die beiden Ventile vorgesehen. Dieser Ventilstößel 11 trägt die bei­ den Verschlußorgane 2, 3. Die Verschlußorgane sind auf dem Ventilstößel befestigt.

Wie man sieht, weisen die Kanäle 6, 7 eine gekrümmte Kontur auf. Wird Ventilstößel 11 in der Darstellung nach links bewegt, so führen auch die beiden Verschluß­ organe 2, 3 eine Bewegung nach links aus. Für Ver­ schlußorgan 2 bedeutet dies eine Bewegung im Sinne des Schließens, und für Verschlußorgan 3 eine Bewe­ gung im Sinne des Öffnens. Bei entsprechender Gestal­ tung der Konturen der Strömungskanäle 6, 7 findet durch eine solche Bewegung von Ventilstößel 11 eine Verringerung des Einzel-Suspensionsstromes Q_L und eine Vergrößerung des Einzel-Suspensionsstromes Q_H statt, während der Gesamtvolumenstrom Q_M konstant bleiben kann.

Die beiden Verschlußorgane 2, 3 sind auf Stößel 11 in dessen Axialrichtung verschiebbar und gleichzeitig fi­ xierbar. Sie können somit an ganz bestimmten Stellen der Länge des Ventilstößels 11 befestigt werden. Hier­ durch läßt sich die Charakteristik der Durchsätze belie­ big verändern.

Es versteht sich, daß dem Ventilstößel 11 ein Betäti­ gungsorgan zugeordnet werden muß, um die genannte Bewegung in Richtung der Doppelpfeile auszuführen. Als Betätigungsorgan kommt jeglicher Antrieb in Be­ tracht, beispielsweise ein mechanischer Antrieb. Es ist je­ doch auch ein elektromagnetischer Antrieb denkbar.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 handelt es sich wiederum um eine Ventileinrichtung zum Mischen von zwei Suspensionsströmen. Im Gegensatz zur Aus­ führungsform gemäß Fig. 1 sind hier zwei Ventilstößel vorgesehen, d. h. jedem Einzelventil ist ein eigener Ven­ tilstößel zugeordnet. Die beiden Strömungskanäle sind spiegelbildlich zueinander angeordnet. Als Betätigungs­ organ für die beiden Ventilstößel ist ein Antrieb vorge­ sehen, der eine Kurbel 20 sowie eine Schwinge 21 auf­ weist, die um ein Gelenk 22 hin- und hergehend ver­ schwenkbar ist. Deshalb gehen auch die beiden Ventil­ stößel bei Betätigen des Betätigungsorganes 20, 21, 22 in entgegengesetzten Richtungen hin und her. Dies führt im Prinzip zur gleichen Arbeitsweise wie bei der Ventil­ einrichtung gemäß Fig. 1: in dem Maße, in welchem das eine Ventil öffnet, schließt das andere Ventil, so daß der Gesamtvolumenstrom konstant bleiben kann. Bei ent­ sprechender Konturengestaltung der Strömungskanä­ le muß dies jedoch nicht unbedingt der Fall sein. Viel­ mehr kann durch eine entsprechende Konturengestal­ tung eine ganz bestimmte Charakteristik hereinge­ bracht werden. Außerdem ist natürlich auch hier wieder eine Verstellbarkeit der Verschlußorgane auf den jewei­ ligen Ventilstößel denkbar.

Die Ventileinrichtung gemäß Fig. 3 ist ähnlicher jener gemäß Fig. 2 aufgebaut. Der Unterschied besteht je­ doch darin, daß die beiden Strömungskanäle "umge­ kehrt" zueinander angeordnet sind, in den sich bei dem einen Strömungskanal (in der Zeichnung oben) der Ven­ tilsitz stromaufwärts befindet, bei dem anderen Strö­ mungskanal jedoch stromabwärts. Außerdem führen die beiden Ventilstößel keine gegenläufige, sondern eine gleichsinnige Bewegung aus.

Die Ventileinrichtung gemäß Fig. 4 weist wiederum einen einzigen Ventilstößel auf, auf dem zwei Ver­ schlußorgane sitzen. Diese Einrichtung ist ähnlich jener gemäß Fig. 1. Der Unterschied liegt jedoch in der ande­ ren Gestaltung der Gehäuseinnenwandung. Die Strö­ mungswege sind derart gestaltet, daß sich die Ventilsit­ ze zwischen den beiden Verschlußorganen 2, 3 befinden und nicht, wie bei Fig. 1, jeweils außerhalb der Ver­ schlußorgane.

Fig. 5 veranschaulicht, in welcher Weise ein Ver­ schlußorgan 2 auf einem Stößel angeordnet sein kann. Durch diese Anordnung läßt sich ein Verstellen des Ver­ schlußorganes 2 auf dem Stößel 11 in dessen Achsrich­ tung erzielen.

Claims (8)

1. Ventileinrichtung für die Papierfabrikation zum Mischen einer Anzahl von n Stoffsuspensionen, umfassend

• a) ein Gehäuse;
• b) eine Anzahl von n Einlässen in das Gehäuse für die einzelnen Stoffsuspensionen sowie ei­ nen gemeinsamen Auslaß aus dem Gehäuse für das Gemisch;
• c) eine Anzahl von n Ventilen, jeweils umfas­ send ein Verschlußorgan mit zugehörendem Ventilsitz und mit einem das Verschlußorgan betätigenden Stößel;
• d) wobei die Verschlußorgane jeweils in einem Strömungs- Kanal angeordnet sind, an dessen Ende der jeweilige Ventilsitz angeordnet ist,

gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

• a) die Stößel (11) stehen über ein einziges Be­ tätigungsorgan (20, 21, 22) derart miteinander in Wirkverbindung, daß sie alle Verschlußor­ gane (2, 3) gleichzeitig betätigen;
• b) der einzelne Strömungskanal (6, 7) weist eine gekrümmte Kontur auf und verjüngt sich in Schließrichtung des betreffenden Ver­ schlußorgans (2, 3);
• c) die Strömungskanäle (6, 7) sind in bezug auf die Bewegung der Verschlußorgane (2, 3) der­ art angeordnet, daß ein Teil der Verschlußor­ gane (2, 3) bei Betätigung des Stößels (11) eine Öffnungsbewegung und ein anderer Teil eine Schließbewegung ausführt.

2. Ventileinrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Ventile miteinander fluch­ tend angeordnet und von einem einzigen Ventilstö­ ßel (11) betätigbar sind.

3. Ventileinrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Ventilstößel (11) parallel zu­ einander angeordnet sind.

4. Ventileinrichtung nach Anspruch 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Strömungskanäle (6, 7) paar­ weise spiegelbildlich zueinander angeordnet sind und daß die Ventilstößel (11) eine gegenläufige Be­ wegung ausführen.

5. Ventileinrichtung nach Anspruch 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Strömungskanäle (6, 7) zwei­ er einander benachbarter Ventile gegeneinander umgekehrt sind, so daß sie sich in einander entge­ gengesetzten Richtungen verjüngen, und daß die Ventilstößel gleichsinnig angetrieben sind.

6. Ventileinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschluß­ organe (2, 3) in ihrer Bewegungsrichtung auf dem betreffenden Ventilstößel (11) axial in verschiedene Positionen verschiebbar und dort fixierbar sind.

7. Ventileinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilstößel (11) im Gehäuse (1) drehbar gelagert sind.

8. Ventileinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungs­ kanäle (2, 3) aus den Umfangsflächen der Ver­ schlußorgane (2, 3) und den Innenwandungsteilen des Gehäuses (1) gebildet sind.