DE10358020B3

DE10358020B3 - Device for paper production

Info

Publication number: DE10358020B3
Application number: DE2003158020
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Falkenberg
Original assignee: BTG Muetek GmbH
Current assignee: BTG Muetek GmbH
Priority date: 2003-12-11
Filing date: 2003-12-11
Publication date: 2005-06-30
Anticipated expiration: 2023-12-12
Also published as: WO2005057160A3; CN100462721C; CN1890431A; WO2005057160A2

Abstract

Für die Papierherstellung werden (Labor-)Geräte zur Bestimmung von Retention und Entwässerung der Faserstoffsuspension insbesondere unter dem Einfluss von chemischen Additiven benützt. Zur vereinfachten Durchführung derartiger Tests wird eine Vorrichtung vorgeschlagen, die einen Messbehälter zum Einfüllen einer Probe der Faserstoffsuspension, ein Filter an einem Boden des Messgerätes zum Abdecken eines Filtratauslasses, ein Absperrelement zum Abdecken des Filters gegenüber der Probe, eine Schereinrichtung zum Einleiten von Scherkräften in die Probe, eine Freihalteeinrichtung zum Freihalten des Filters während der Messung der Retention, ein Auffanggefäß zum Auffangen eines Probenfiltrats, eine Zudosiereinrichtung zum Zudosieren mindestens eines chemischen Additivs zur Probe und eine Steuereinrichtung umfasst, die derart ausgebildet und mit dem Absperrelement verbunden ist, dass das Filter bei einer Messung der Retention während der Zugabe des Additivs abgedeckt ist.For the production of paper (laboratory) devices are used for the determination of retention and dewatering of the pulp suspension, in particular under the influence of chemical additives. To facilitate the performance of such tests, a device is proposed which comprises a measuring container for filling a sample of the pulp suspension, a filter at a bottom of the meter for covering a filtrate outlet, a shut-off element for covering the filter against the sample, a shear device for introducing shear forces into the filter Sample, a free-hold device for keeping the filter during the measurement of retention, a collecting vessel for collecting a sample filtrate, a metering device for metering at least one chemical additive to the sample and a control device which is formed and connected to the shut-off, that the filter at a measurement of retention during the addition of the additive is covered.

Description

Die Erfindung betrifft ein Gerät für die Papierherstellung zur Bestimmung von mindestens Retention und Entwässerung von Faserstoffsuspensionen zur Bestimmung eines Einflusses von chemischen Additiven.The The invention relates to a device for the Papermaking for the determination of at least retention and drainage of pulp suspensions for determining an influence of chemical additives.

Der Retentions- und Entwässerungsvorgang ist einer der wichtigsten Prozesse bei der Papierherstellung. Dabei kommt es zu einer Flockung von Feinstfasern und Füllstoffen. Zusätzlich wird die Hydrathülle der Fasern zur Beschleunigung der Entwässerung zerstört. Zahlreiche Parameter beeinflussen diesen Prozess und bestimmen die Qualität des Papiers und die Laufeigenschaft der Papiermaschine. Neben den Wechselwirkungen von chemischen Additiven wird dieser Vorgang auch durch physikalische Größen wir Temperatur, Scherkraft und Kontaktzeit bestimmt.Of the Retention and drainage process is one of the most important processes in papermaking. there there is a flocculation of fine fibers and fillers. additionally becomes the hydration shell destroys the fibers to speed up drainage. numerous Parameters influence this process and determine the quality of the paper and the runnability of the paper machine. Besides the interactions From chemical additives, this process is also called by physical quantities Temperature, shear force and contact time determined.

Additive wie beispielsweise Stärke, Farbstoffe, optische Aufheller, Nassfestmittel und vor Allem Flockungsmittel reagieren in komplexer Form mit der Faser. Eine systematische Untersuchung dieser Wechselwirkungen ist zur Optimierung der Entwässerungs- und Retentionsprozesse unumgänglich.additives such as starch, Dyes, optical brighteners, wet strength agents and especially flocculants react in complex form with the fiber. A systematic investigation of these interactions is to optimize drainage and retention processes inevitable.

Zur Retentionsmessung ist die „Dynamic Drainage Jar"-Methode bekannt. Wie beispielsweise in der WO 01/02831 A1 gezeigt, wird hierbei die Faserstoffsuspension unter ständigem Rühren (ohne Aufbau einer Filtratschicht) auf einem Sieb entwässert. Durch Bestimmung des Feststoffgehaltes in der Faserstoffprobe und die Bestimmung des Filtrates lässt sich die Gesamt- und Füllstoffretention berechnen.to Retention measurement is the "Dynamic Drainage Jar "method known. As shown for example in WO 01/02831 A1, here is the Pulp suspension under constant stir (Without building a Filtratschicht) drained on a sieve. By Determination of the solids content in the pulp sample and the Determination of the filtrate leaves the total and filler retention to calculate.

Labortests zur Berechnung der Entwässerung sind ebenfalls bekannt. Durch die Zugabe von Retentionsmittel wird in der Regel auch eine Beschleunigung der Entwässerung ermöglicht. Durch diese Beschleunigung der Entwässerung ist entweder die Einsparung von Dampf zur Trocknung der feuchten Papierbahn möglich oder aber eine Erhöhung der Produktionskapazität. Andererseits sind aber auch Retentionsmittel bekannt, welche die Entwässerung verzögern. Aus diesem Grund ist ein Labortest zur Kontrolle der Prozesse bei der Papierherstellung unbedingt notwendig.laboratory tests for calculating the drainage are also known. By the addition of retention agent is usually also allows an acceleration of drainage. By this acceleration the drainage is either the saving of steam to dry the damp Paper web possible or an increase the production capacity. On the other hand, retention agents are also known, which the drainage delay. For this reason, a laboratory test to control the processes is included the paper making essential.

Ein weiterer, zur Papierherstellung notwendiger Test bezieht sich auf die Mahlgradmessung („Freeness"). Hierfür ist das sogenannte Schopper-Riegler-Verfahren bekannt, das beispielsweise in der DIN ISO 5267 Teil 1 oder auch in der US 6 534 395 B1 beschrieben ist, die ein neueres Verfahren zur Bestimmung des Mahlgrad beschreibt.Another test necessary for papermaking relates to freeness measurement, for which the so-called Schopper-Riegler method is known, which is described, for example, in DIN ISO 5267 Part 1 or also in the US Pat. No. 6,534,395 B1 described a newer method for determining the degree of grinding.

Weitere Vorrichtungen und Verfahren, wie beispielsweise in der US 5 340 442 gezeigt, beschäftigen sich mit dem Reaktion von Faserstoffsuspensionen auf die Zugabe von Additiven abhängig von Konzentration und Mischzeit.Other devices and methods, such as in the US 5,340,442 shown, deal with the reaction of pulp suspensions on the addition of additives depending on concentration and mixing time.

Alle oben genannten Verfahren werden üblicherweise in gesonderten Messgeräten durchgeführt. Darüber hinaus treten üblicherweise bei der Verfahrensdurchführung nicht unbeträchtliche Probleme durch die Handhabung der meist komplizierten Geräte auf, so dass die Messergebnisse oftmals von der Geschicklichkeit der durchführenden Person abhängig oder zumindest hierdurch beeinflusst sind.All The above methods are commonly used in separate measuring instruments carried out. About that usually occur in the process implementation not inconsiderable Problems caused by handling the most complicated devices, so the measurement results often depend on the skill of the performing Person dependent or at least influenced by it.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein einfaches Gerät aufzuzeigen, mit dessen Hilfe die für die Papierherstellung notwendigen Messwerte in einfacher und zuverlässiger Weise zur Verfügung gestellt werden können.Of the Invention is based on the object to show a simple device, with the help of which for The paper making necessary readings in a simple and reliable way to disposal can be made.

Diese Aufgabe wird durch ein Gerät nach Anspruch 1 gelöst. Insbesondere wird die Aufgabe durch ein Gerät für die Papierherstellung zur Bestimmung von mindestens Retention und Entwässerung von Faserstoffsuspensionen zur Bestimmung eines Einflusses von chemischen Additiven gelöst, umfassend einen Messbehälter zum Einfüllen einer Probe der Faserstoffsuspension, ein Filter an einem Boden des Messbehälters zum Abdecken eines Filtratauslasses, ein Absperrelement zum Abdecken des Filters gegenüber der Probe, eine Schereinrichtung zum Einleiten von Scherkräften in die Probe, eine Freihalteeinrichtung zum Freihalten des Filters während der Messung der Retention, ein Auffanggefäß zum Auffangen eines Probenfiltrats, eine Zudosiereinrichtung zum Zudosieren mindestens eines chemischen Additivs zur Probe und eine Steuereinrichtung, die derart ausgebildet und mit dem Absperrelement verbunden ist, dass das Filter bei einer Messung der Retention während der Zugabe des Additivs abgedeckt ist.These Task is by a device solved according to claim 1. In particular, the object is achieved by a device for papermaking Determination of at least retention and dewatering of pulp suspensions for determining an influence of chemical additives, comprising a measuring container for filling a sample of the pulp suspension, a filter at a bottom of the measuring container for covering a Filtratauslasses, a shut-off element for covering the filter opposite the sample, a shear device for introducing shear forces in the sample, a free-hold device to keep the filter clear while the measurement of retention, a collecting vessel for collecting a sample filtrate, a metering device for metering at least one chemical Additive to the sample and a control device formed in such a way and connected to the shut-off element is that the filter at a Measurement of retention during the addition of the additive is covered.

Ein wesentlicher Punkt der Erfindung liegt somit darin, dass ein und dasselbe Gerät zur Messung der Retention ebenso wie zur Messung der Entwässerung verwendbar ist und bei beiden Messvorgängen das Filter vor dem eigentlichen Messvorgang während der Zugabe des Additivs abgedeckt ist. Dadurch wird nicht nur das Gerät in seinem Aufbau vereinfacht, es wird vielmehr auch die Messung der Retention genauer bzw. besser reproduzierbar, da während der Zugabe des Additivs noch keine Messung erfolgt, andererseits direkt nach Zugabe des Additivs der Messvorgang beginnen kann. Die Freihalteeinrichtung (Rühreinrichtung) zum Freihalten des Filters während der Retentionsmessung bleibt bei der Entwässerungsmessung inaktiv.One essential point of the invention is therefore that a and same device for measuring the retention as well as for measuring the drainage is usable and in both measuring operations, the filter before the actual Measuring process during the addition of the additive is covered. This will not only do that Device in Its structure is simplified, it is also the measurement of Retention more accurate or better reproducible because during the Addition of the additive still no measurement takes place, on the other hand directly after the addition of the additive, the measuring process can begin. The freestanding device (Agitator) to keep the filter clear during the retention measurement remains inactive during the drainage measurement.

Die Steuerungsmessung ist vorzugsweise derart ausgebildet und mit der Schereinrichtung verbunden, dass die Probe vor und/oder während einer Messung der Entwässerung und der Retention definierten Scherkräften unterworfen wird. Wenn die Scherkräfte sehr klein gewählt werden, so kann durch die Schereinrichtung auch ein „einfacher" Rührvorgang stattfinden.The Control measurement is preferably designed and with the Shearing means connected to the sample before and / or during a measurement the drainage and the retention is subjected to defined shear forces. If the shear forces chosen very small can also be a "simple" stirring by the shearing means occur.

Die Steuereinrichtung ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass die Schereinrichtung entsprechend einem gespeicherten Scherprofil angesteuert wird. Dadurch ist es möglich, die Messung dem in der Praxis auftauchenden Verlauf der Scherkraftbelastung nachzubilden, so dass die Praxisnähe der Messung verbessert wird.The Control device is preferably designed such that the Shearing device is driven according to a stored shear profile. This makes it possible the measurement of the course of shear stress occurring in practice to replicate, so that the practical relevance of the measurement is improved.

Dem Filter nachgeschaltet ist vorzugsweise eine Ventilvorrichtung vorgesehen und derart ausgebildet, dass eine erste Fraktion des Probenfiltrats zu Beginn einer Messung in einem ersten Auffangabschnitt des Auffanggefäßes und eine zweite Fraktion des Probenfiltrats nach einer vorbestimmten Zeitdauer oder nach Durchlauf einer vorbestimmten Menge des Probenfiltrats in einen zweiten Auffangabschnitt des Auffanggefäßes einleitbar ist. Dadurch kann insbesondere bei der Retentionsmessung die sich oftmals zwischen Sieb und Auslassventil bildende (geringe) Filtratmenge verworfen werden.the Filter downstream, a valve device is preferably provided and configured such that a first fraction of the sample filtrate at the beginning of a measurement in a first collecting section of the collecting vessel and a second fraction of the sample filtrate after a predetermined Duration or after passing a predetermined amount of the sample filtrate can be introduced into a second collecting section of the collecting vessel. Thereby can especially in the retention measurement often between Screen and outlet valve forming (small) Filtratmenge discarded become.

Vorzugsweise ist eine mit der Steuereinrichtung verbundene Wägeeinrichtung zum Erzeugen eines Gewichtsmesswertes des Probenfiltrats vorgesehen. Dadurch ist es möglich, definierte Kurven zu gewinnen und ein „Stoppgewicht" für die maximal zu messende Filtratmenge einzustellen. Diese Einstellung kann automatisch z. B. durch Schließen des Ventils bei Erreichen einer bestimmten Filtratmasse durchgeführt werden.Preferably is a weighing device connected to the control device for generating a weight reading of the sample filtrate provided. Thereby Is it possible, to gain defined curves and a "stop weight" for the maximum to adjust the amount of filtrate to be measured. This setting can be automatic z. B. by closing of the valve when reaching a certain Filtratmasse be performed.

Vorzugsweise ist eine Faserstoff-Messeinrichtung zum Messen eines Feinpartikelgehaltes am Filtratauslass vorgesehen. Besonders geeignet hierfür ist eine an sich bekannte Messeinrichtung, die eine SSA-Trübungsmesseinrichtung umfasst, bei welcher die Faserpartikel durch ein besonderes Signalauswerteverfahren bestimmte werden. Dadurch kann in besonders einfacher Weise bei einer Retentionsmessung eine Messreihe gewonnen werden.Preferably is a pulp measuring device for measuring a fine particle content provided at Filtratauslass. Particularly suitable for this is a per se known measuring device, the SSA turbidity measuring device comprises, in which the fiber particles by a special signal evaluation method be certain. This can in a particularly simple manner at a retention measurement a series of measurements are obtained.

Die Steuervorrichtung ist vorzugsweise derart ausgebildet und mit einer Mischeinrichtung verbunden, dass die Probe nach der Zugabe des Additivs mit diesem vermischt wird. Vorzugsweise wird diese Mischeinrichtung von der Schereinrichtung gebildet, so dass keine zusätzlichen Instrumente zum Bewerkstelligen der Durchmischung notwendig sind. Darüber hinaus kann (insbesondere bei einem voreingestellten Mischprofil) sichergestellt werden, dass die Additive homogen mit der Probe vermischt sind, bevor die eigentliche Messung beginnt.The Control device is preferably formed and with a Mixing device connected to the sample after the addition of the additive is mixed with this. Preferably, this mixing device formed by the shearing device, so no additional Instruments are necessary to make the mixing. Furthermore can (especially with a preset mixing profile) ensured be that the additives are homogeneously mixed with the sample before the actual measurement begins.

Die Steuereinrichtung ist weiterhin vorzugsweise derart ausgebildet, dass die Bestimmung der Retention nach einer vorbestimmten Zeit beendet wird. Dadurch sind sehr gut reproduzierbare Messergebnisse zu erhalten.The Control device is further preferably designed such that determination of retention after a predetermined time is ended. As a result, very reproducible measurement results to obtain.

Vorzugsweise ist eine Recheneinrichtung vorgesehen zum Umrechnen von Messwerten, die bei einer Retentionsmessung erhalten werden und zwar in Abhängigkeit von einer gemessenen Temperatur der Probe, so dass auch bei verschiedenen Probentemperaturen auf eine einheitliche „Standardtemperatur" zurückgerechnet werden kann, ohne dass der Benutzer besondere Maßnahmen treffen muss.Preferably a computing device is provided for converting measured values, obtained in a retention measurement, depending on from a measured temperature of the sample, so that even at different Sample temperatures to a uniform "standard temperature" back calculated without the user having to take any special measures.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.following The invention will be explained in more detail with reference to embodiments.

Hierbei zeigenShow here

1 eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung bei geschlossenem Absperrelement zur Messung von Entwässerung und Mahlgrad, 1 an embodiment of the device according to the invention with closed shut-off element for measuring drainage and freeness,

2 die Anordnung nach 1 mit geöffnetem Absperrelement, 2 the arrangement after 1 with opened shut-off element,

3 die Anordnung nach 1 jedoch mit daran angebrachter Faserstoff-Messeinrichtung und Ventil und 3 the arrangement after 1 but with attached pulp measuring device and valve and

4 die Anordnung nach 3 mit geöffnetem Absperrelement zur Retentionsmessung. 4 the arrangement after 3 with opened shut-off element for retention measurement.

In der nachfolgenden Beschreibung werden für gleiche und gleichwirkende Teile dieselben Bezugsziffern verwendet.In The following description will be for the same and equivalent Parts used the same reference numerals.

Wie in 1 gezeigt umfasst die hier gezeigte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gerätes einen Messbehälter 10, in welchen eine Probe 11 eingefüllt werden kann. Der Messbehälter 10 weist einen Boden 12 (siehe 2) auf, auf welchem ein Filter 20 angebracht ist. Unter dem Filter 20 befindet sich ein trichterförmiger Auffangkörper 14 mit einem unten angebrachten Filtratauslass 13, unter welchem ein Auffanggefäß 40 angeordnet ist.As in 1 the embodiment of the device according to the invention shown here comprises a measuring container 10 in which a sample 11 can be filled. The measuring container 10 has a floor 12 (please refer 2 ) on which a filter 20 is appropriate. Under the filter 20 there is a funnel-shaped collecting body 14 with a bottom filtrate outlet 13 under which a collecting vessel 40 is arranged.

Im Innenraum des Messbehälters 10 ist eine Funktionseinheit 30 angeordnet, die einen Absperrkegel 31, Scherflügel 32 und Rührflügel 33 aufweist. Der Absperrkegel 31 ist zusammen mit den in ihm drehbar gelagerten Rührflügeln 33 über einen Hubmotor 52 anhebbar und absenkbar. Die Drehung der Rührflügel 33 wird durch einen Drehmotor 51 bewirkt.In the interior of the measuring container 10 is a functional unit 30 arranged, which has a shut-off cone 31 , Shearer wing 32 and agitator blades 33 having. The shut-off cone 31 is together with the rotatably mounted therein impellers 33 via a hoist motor 52 liftable and lowerable. The rotation of the stirring blades 33 is powered by a rotary motor 51 causes.

Zur Zudosierung von Additiven ist eine Vielzahl von Zudosiereinrichtungen vorgesehen, von denen eine einzige (mit der Bezugsziffer 50 bezeichnet) in 1 gezeigt ist.For the addition of additives is a lot number of metering devices, one of which (with the reference numeral 50 in) 1 is shown.

Zur Messung der Temperatur einer in den Messbehälter 10 eingeführten Probe ist ein Temperaturmessfühler 64 vorgesehen, während das Gewicht des Filtrates mittels einer Waage 17 gemessen wird, auf der das Auffanggefäß 40 abgestellt wird.To measure the temperature of one in the measuring container 10 Introduced sample is a temperature sensor 64 provided while the weight of the filtrate by means of a balance 17 is measured on the collecting vessel 40 is turned off.

Die Motoren 51 und 52, der Temperaturmessfühler 64 sowie die Waage 17 stehen mit einer Steuereinrichtung in (elektrischer) Verbindung, so dass einerseits die Messsignale (Temperatur, Gewicht) der Steuereinrichtung 60 zugeleitet und andererseits die Motoren 51 und 52 von der Steuereinrichtung 60 gesteuert werden können. Die Zudosiereinrichtung 50 ist bei der hier gezeigten Ausführungsform der Erfindung ebenfalls zur Steuerung mit der Steuereinrichtung 60 verbunden, kann aber auch handbetätigt sein.The motors 51 and 52 , the temperature sensor 64 as well as the scales 17 stand with a control device in (electrical) connection, so that on the one hand the measurement signals (temperature, weight) of the control device 60 and on the other hand the motors 51 and 52 from the controller 60 can be controlled. The metering device 50 is in the embodiment of the invention shown here also for control with the control device 60 connected, but can also be manually operated.

Aus den 3 und 4 geht hervor, dass sich innerhalb des Absperrkegels 33 ein Freihalterührer 34 befindet, der bei angehobenem Absperrkegel (siehe 4) bis kurz über das Filter 20 abgesenkt und in Drehung versetzt wird, so dass sich auf dem Filter 20 kein Filterkuchen bilden kann und somit die Eigenschaft des Filters nicht durch diesen verändert wird.From the 3 and 4 it turns out that inside the shut-off cone 33 a freestanding guide 34 located when the shut-off cone is raised (see 4 ) until just above the filter 20 lowered and set in rotation, so that on the filter 20 can not form a filter cake and thus the property of the filter is not changed by this.

Weiterhin unterscheidet sich die Anordnung nach den 3 und 4 von der nach den 1 und 2 durch eine im Auffangkörper 14' angeordnete Faserstoff-Messeinrichtung, die insbesondere als sogenannte SSA-Messeinrichtung ausgebildet sein kann und als solche z. B. aus der Zeitschrift Paper Technology, April 1993, Seiten 36 bis 40 bekannt ist.Furthermore, the arrangement differs according to the 3 and 4 from after the 1 and 2 by a in the collecting body 14 ' arranged pulp measuring device, which may be designed in particular as a so-called SSA measuring device and as such z. B. from the journal Paper Technology, April 1993, pages 36 to 40 is known.

Weiterhin ist bei dieser Ausführungsform der Erfindung ein Ventil 21 vorgesehen, über das der Filtratauslass 13 entweder einem sekundären Filtratauslass 13' oder einem weiteren sekundären Filtratauslass 13'' zugeleitet werden kann, wobei diesen beiden sekundären Filtratauslässen 13', 13'' ein erster Auffangabschnitt 41 und ein zweiter (größerer) Auffangabschnitt 42 des Auffanggefäßes 40 zugeordnet sind, so dass das Filtrat je nach Stellung des Ventils 21 einem der beiden Auffangabschnitte 41, 42 zugeleitet werden kann. Sowohl das Ventil 21 als auch die Faserstoff-Messeinrichtung 22 sind wieder mit der Steuerung 60 verbunden.Furthermore, in this embodiment of the invention is a valve 21 provided, via which the filtrate outlet 13 either a secondary filtrate outlet 13 ' or another secondary filtrate outlet 13 '' can be fed, these two secondary Filtratauslässen 13 ' . 13 '' a first collecting section 41 and a second (larger) catching section 42 of the collecting vessel 40 are assigned so that the filtrate depending on the position of the valve 21 one of the two collecting sections 41 . 42 can be forwarded. Both the valve 21 as well as the pulp measuring device 22 are back with the controller 60 connected.

Nachfolgend werden die verschiedenen Messvorgänge beschrieben.following the different measuring processes are described.

Entwässerungsmessung:Drainage measurement:

Zunächst wird an der Steuerung 60 der Zeitpunkt für die Zudosierung von Additiven eingestellt. Die Dosiermenge kann sowohl über die Steuerung 60 als auch manuell eingestellt werden.First, the controller 60 set the time for the addition of additives. The dosage can be controlled both by the controller 60 as well as manually adjusted.

Weiterhin werden die Grenzen der Messdauer eingestellt und zwar entweder über eine Einstellung der maximal zu messenden Filtrationszeit oder aber über eine Einstellung der maximal zu messenden Filtratmenge. Um Messwerte besser vergleichen zu können, werden auch Messwerte nach einer bestimmten Zeitdauer (z. B. 60 Sekunden) betrachtet, die dann mit anderen derartigen Werten verglichen werden können.Farther the limits of the measurement period are set, either via one Setting the maximum filtration time to be measured or via one Setting the maximum amount of filtrate to be measured. To readings to be able to compare better, Measured values are also measured after a certain period of time (eg 60 Seconds), which are then compared to other such values can.

Weiterhin wird vor Beginn der Messung ein Rührerprofil eingestellt, nach welchem der Motor 51 die Rührflügel 33 drehen lässt. Insbesondere werden hier nacheinander ablaufende Drehzahlen mit dazugehörigen Laufzeiten für den Rührer eingegeben.Furthermore, a stirrer profile is set before the start of the measurement, after which the motor 51 the stirring blades 33 to turn. In particular, sequential speeds are entered with associated maturities for the stirrer here.

Nach Einfüllen einer Probe wird das Programm gestartet, so dass bei abgesenktem Absperrkegel 31 ein Additiv über die Dosiereinrichtung 50 zudosiert und der Rührer dieses mit der eingefüllten Probe entsprechend dem voreingestellten Rührprofil vermischt.After filling a sample, the program is started so that when the shut-off cone is lowered 31 an additive via the metering device 50 metered and the stirrer this mixed with the filled sample according to the preset stirring profile.

Selbstverständlich ist es auch möglich, die eingefüllte Probe vor der Zugabe der Additive noch zu homogenisieren, was insbesondere dann zu empfehlen ist, wenn zwischen Probenentnahme und Messung eine längere Zeitspanne liegt.Of course it is it also possible the filled Homogenize sample prior to the addition of additives, in particular is then recommended if between sampling and measurement a longer one Time lapse.

Nach dem Abfahren des Rührprofils wird der Absperrkegel 31 durch den Motor 52 angehoben, so dass der eigentliche Filtrierprozess beginnt. Sobald die im Profil eingestellte Filtratmenge erreicht bzw. die eingestellte Zeit abgelaufen ist, wird die Messung beendet. Die von der Steuerung 60 aufgenommenen Messwerte (insbesondere Filtratmenge über die Zeit) werden einem Rechner (PC) zur weiteren Auswertung übergeben.After the stopping of the stirring profile, the shut-off cone becomes 31 through the engine 52 raised so that the actual filtration process begins. As soon as the filtrate quantity set in the profile has been reached or the set time has elapsed, the measurement is ended. The from the controller 60 Recorded measured values (in particular filtrate amount over time) are transferred to a computer (PC) for further evaluation.

Nach einer Reinigung des Messbehälters 10 und insbesondere des Filters 20 steht die Anordnung für eine weitere Messung zur Verfügung.After cleaning the measuring tank 10 and in particular the filter 20 the arrangement is available for another measurement.

Mahlgradmessung (Freeness):Grinding degree measurement (Freeness):

Diese Messung unterscheidet sich von der zuvor beschriebenen Entwässerungsmessung insbesondere dadurch, dass die eingefüllte Probe (Suspension) üblicherweise keiner Scherung unterworfen wird. Wenn die Probe beim Einfüllen in den Messbehälter 10 nicht hinreichend durchmischt wird, so kann jedoch über die Rührflügel 33 eine Durchmischung bewerkstelligt werden, wobei durch Einstellung einer sehr geringen Drehzahl nur äußerst geringe Scherkräfte auftreten.This measurement differs from the previously described dewatering measurement in particular in that the filled sample (suspension) is usually not subjected to any shear. When the sample is filled in the measuring container 10 is not sufficiently mixed, but it can be on the agitator 33 a mixing be accomplished, whereby by setting a very low speed only extremely low shear forces occur.

Die Messung beginnt nach Abheben des Absperrkegels 31 vom Sieb 20. Es wird hierbei über die Waage 17 ein Verlauf der Filtrationsgeschwindigkeit (Menge des Filtrats pro Zeiteinheit) durch die Steuereinrichtung 60 bestimmt. Der „Schopper-Riegler Wert" wird von der Steuereinrichtung 60 dann angezeigt, wenn die Filtrationsgeschwindigkeit einen vorbestimmten Wert unterschreitet.The measurement starts after lifting the shut-off cone 31 from the sieve 20 , It is here on the scales 17 a profile of the filtration rate (amount of filtrate per unit time) by the controller 60 certainly. The "Schopper-Riegler value" is provided by the controller 60 indicated when the filtration rate falls below a predetermined value.

Da die Temperatur der Probe einen erheblichen Einfluss auf den Verlauf der Messung ausübt, kann über die Steuereinrichtung 60 bzw. den Temperaturfühler 64 der aufgenommene Messverlauf mit einem gespeicherten Temperaturprofil normalisiert werden, so dass nicht (wie üblich) auf eine strikte Einhaltung der Probentemperatur (üblicherweise 20°C) Wert gelegt werden muss.Since the temperature of the sample exerts a significant influence on the course of the measurement, can via the control device 60 or the temperature sensor 64 the recorded measurement process is normalized with a stored temperature profile, so that (as usual) a strict adherence to the sample temperature (usually 20 ° C) must not be emphasized.

Retentionsmessung:Retention Measurement:

Hierzu kommt die in den 3 und 4 gezeigte Anordnung zum Einsatz.This comes in the 3 and 4 shown arrangement used.

Zunächst werden das Filter 20 bzw. die einzustellende Rührgeschwindigkeit des Freihalterührers 34 entsprechend der zu überwachenden Papiermaschine eingestellt.First, the filter 20 or the stirring speed of the free-holder stirrer to be set 34 adjusted according to the paper machine to be monitored.

Dann wird in der Steuereinrichtung 60 die Menge des Vorfiltrates eingestellt, welches über den sekundären Filtratauslass 13" dem ersten Auffangabschnitt 41 des Auffang gefäßes 40 zugeführt wird, wobei sowohl die Zeitdauer als auch die Menge (über die Waage 17 zu messen) eingestellt werden können.Then in the controller 60 adjusted the amount of prefilterate, which via the secondary Filtratauslass 13 " the first catchment section 41 of the collection vessel 40 supplied with both the duration and the amount (via the scale 17 to measure) can be adjusted.

Weiterhin wird die maximal zu messende Filtratmenge bzw. die maximal zu absolvierende Filtrationszeit eingestellt. Die Steuereinrichtung 60 ist nun derart ausgebildet, dass das Ventil 21 entsprechend einem der voreingestellten Werte umgeschaltet wird.Furthermore, the maximum amount of filtrate to be measured or the maximum filtration time to be completed is set. The control device 60 is now designed such that the valve 21 is switched according to one of the preset values.

Weiterhin werden die Betriebsparameter (Zeitdauer, Drehzahl) der Rührflügel 33 und des Freihalterührers 34 voreingestellt. Diese Voreinstellung (insbesondere der die einzuleitenden Scherkräfte bestimmenden Rührflügel 33) werden der zu überwachenden Papiermaschine entsprechend gewählt.Furthermore, the operating parameters (duration, speed) of the stirring blades 33 and the free-lance leader 34 preset. This presetting (in particular of the shearing forces determining the stirring blades 33 ) are selected according to the monitored paper machine.

Darüber hinaus soll auch hier wieder (wie oben beschrieben) die eingefüllte Probe vor Zugabe der Additive homogenisiert werden.Furthermore should again here (as described above) the filled sample Homogenize before adding the additives.

Die eigentliche Retentionsmessung beginnt mit geschlossenem Absperrkegel 31 durch Abfahren des voreingestellten Profils der Rührflügel 33. Nach Beenden des Rührens (Scherens) öffnet die Steuereinrichtung 60 den Absperrkegel 31. Der Freihalterührer 34 läuft (weiter). Das Ventil 21 wird von der Steuereinrichtung 60 so eingestellt, dass das Vorfiltrat dem ersten Auffangabschnitt 41 zugeführt wird und (nach Ablauf der vorbestimmten Zeit bzw. Menge) durch Umschalten des Ventils 21 in den zweiten Auffangabschnitt 42 läuft. Während dieser Zeit wird das durchlaufende Filtrat (nicht das Vorfiltrat) durch die Faserstoff-Messeinrichtung 22 geführt, deren Messwerte in der Steuereinrichtung 60 gespeichert werden. Dadurch kann die Stoffdichte des Filtrates und zwar sowohl die Gesamtstoffdichte wie auch die Fein- und Füllstoffdichte bestimmt werden. Auch wird wieder auf die oben angegebene Druckschrift verwiesen.The actual retention measurement starts with closed shut-off cone 31 by traversing the preset profile of the impellers 33 , After completing the stirring (shearing) opens the controller 60 the shut-off cone 31 , The freestanding guide 34 runs (further). The valve 21 is from the controller 60 adjusted so that the pre-filtrate the first collecting section 41 is supplied and (after the expiry of the predetermined time or amount) by switching the valve 21 in the second section 42 running. During this time, the continuous filtrate (not the pre-filtrate) passes through the pulp gauge 22 guided, their measured values in the control device 60 get saved. As a result, the consistency of the filtrate and indeed both the total material density and the density of the fillers and fillers can be determined. Also, reference is again made to the above-mentioned document.

1010: Messbehältermeasuring Cup
1111: Probesample
1212: Bodenground
1313: Filterauslassfilter outlet
1414: Auffangkörpercollecting body
1717: WaageLibra
2020: Filterfilter
2121: VentilValve
2222: Faserstoff-MesseinrichtungFiber-measuring device
3030: Funktionseinheitfunctional unit
3131: AbsperrkegelShut-off
3232: Scherflügelshear blades
3333: Rührflügelimpellers
3434: FreihalterührerFreihalterührer
4040: Auffanggefäßcollecting vessel
4141: 1. Auffangabschnitt1. capturing section
4242: 2. AuffangabschnittSecond capturing section
5050: Zudosiereinrichtungmetering device
5151: Drehmotorrotary engine
5252: HubmotorLifting motor
6060: Steuereinrichtungcontrol device
6464: Temperaturfühlertemperature sensor

Claims

Papermaking apparatus for determining at least retention and dewatering of pulp suspensions for the purpose of demonstrating an influence of chemical additives, comprising a measuring container ( 10 ) for filling a sample ( 11 ) of the pulp suspension, a filter ( 20 ) on a floor ( 12 ) of the measuring container ( 10 ) for covering a filtrate outlet ( 13 ), a shut-off element ( 31 ) for covering and shutting off the filter ( 20 ) against the sample ( 11 ), a shearing device ( 32 . 33 ) for introducing shear forces into the sample ( 11 ), a freestanding device ( 34 ) to keep the filter clear ( 20 ) during the measurement of the retention, a collecting vessel ( 40 ) for collecting a sample filtrate, a metering device ( 50 ) for adding at least one chemical additive to the sample ( 11 ), and a control device ( 60 ) formed in such a way and with the shut-off element ( 31 ) that the filter ( 20 ) is covered in a measurement of retention during the addition of the additive.

Apparatus according to claim 1, characterized in that the control device ( 60 ) and with the shearing device ( 32 . 33 ), the sample is subjected to defined shear forces before and / or during a measurement of dewatering and retention.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the control device ( 60 ) is designed such that the shearing device ( 32 . 33 ) is driven according to a stored shear profile.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that a valve device ( 21 ) so the filter ( 20 ) is arranged downstream, that a first fraction of the sample filtrate at the beginning of a measurement in a first collecting section ( 41 ) of the collecting vessel ( 40 ) and a second fraction of the sample filtrate after a predetermined time or after passing a predetermined amount of the sample filtrate in a second collecting section (FIG. 42 ) of the collecting vessel ( 40 ) can be introduced.

Device according to one of the preceding claims, characterized by a with the control device ( 60 ) connected weighing device ( 17 ) for generating a weight reading of the sample filtrate.

Apparatus according to claim 5, characterized in that the control device ( 60 ) is designed such that the determination is terminated upon reaching a predetermined weight reading.

Device according to one of the preceding claims, characterized by a pulp measuring device ( 22 ) for measuring a fine particle content at the filtrate outlet ( 13 ).

Apparatus according to claim 7, characterized in that the pulp measuring device ( 22 ) comprises an SSA turbidity meter.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the control device ( 60 ) and configured with a mixing device ( 32 . 33 ) that the sample is mixed with it before and / or after the addition of the additive.

Apparatus according to claim 9, characterized in that the mixing device of the shearing device ( 32 . 33 ) is formed.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the control device ( 60 ) is designed such that the determination is terminated after a predetermined time.

device according to one of the preceding claims, characterized by a Computation device for converting measured values, which in a retention measurement are obtained depending on a measured temperature of the sample.