Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Strömungselementes mit mindestens einem Strömungskanal zur Durchleitung eines Fluides, insbesondere einer Faserstoffsuspension, in einer Durchströmrichtung, wobei zur Bildung des Strömungselementes mindestens ein erstes Teilelement mit mindestens einem ersten Teilströmungskanal und ein zweites Teilelement mit mindestens einem zweiten Teilströmungskanal vorgesehen werden, und das erste Teilelement und das zweite Teilelement in Durchströmrichtung direkt hintereinander zur Bildung des mindestens einen Strömungskanals angeordnet werden.

Die Erfindung betrifft auch ein Strömungselement, ein Strömungsgitter, sowie einen Stoffauflauf für eine Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn. Vorrichtungen dieser Art sind bekannt. Das Dokument DE69719756 T2 offenbart eine Röhrensammelleitung eines Stoffauflaufes für eine Papiermaschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn mit mehreren Strömungskanälen. Diesen Strömungskanälen sind plattenartige Module und Platten mit weiteren Strömungskanälen, welche durch spanendes Bearbeiten ausgebildet sind, vorgelagert. Die plattenartigen Module weisen zusätzliche Kanäle zur Dosierung von Verdünnungsmedium in die Strömungskanäle auf. Die Platten können zu Reinigungszwecken gelöst werden.

Im Dokument DE102009055229 A1 ist eine ähnliche Einrichtung für einen Stoffauflauf zur Zuführung von Fasersuspension mit mehreren Strömungskanälen offenbart. Es sind wiederum modulartige Blöcke vorgesehen, welche zwischen einer Einlaufplatte und einer Auslaufplatte angeordnet und mittels Spannelemente und Schrauben mit den Platten verbunden sind. Der Aufbau ist dabei lösbar gewählt, so dass ein Wechseln der modulartigen Blöcke möglich ist. Die Kanäle der Platten und Blöcke werden durch Bohrungen bzw. für größere Kanallängen durch Tieflochbohren hergestellt. Die bekannten Vorrichtungen weisen einerseits den Nachteil einer großen Teilevielfalt auf. Alle diese Teile müssen hergestellt und einzeln bearbeitet, gefügt und ausgerichtet werden. Andererseits ist es aus technologischer Sicht wichtig, dass die Einzelkanäle der hintereinander angeordneten Platten exakt zu einander ausgerichtet sein müssen, um in jedem Strömungskanal eine möglichst gleiche Strömungscharakteristik hinsichtlich Strömungsgeschwindigkeit, Druckverlust und Turbulenz zu erzielen. Zudem ist in diesem Zusammenhang die Gestaltungsfreiheit, bei der Herstellung der Strömungskanäle durch Bohren, begrenzt. Dies engt den Spielraum bei der Optimierung der technologischen Wirkung der Strömungskanäle ein.

Die Aufgabe der Erfindung ist es daher ein verbessertes Verfahren zur Herstellung eines Strömungselementes, sowie eine verbesserte Vorrichtung vorzuschlagen, wodurch insbesondere einerseits die Herstellung eines Strömungselementes mit verbesserter Maßgenauigkeit vereinfacht und somit kostengünstiger wird und andererseits der Spielraum bei der Gestaltung des Strömungselementes zur Optimierung der technologischen Wirkung vergrößert wird. Die Aufgabe wird durch Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Es wird ein Verfahren zur Herstellung eines Strömungselementes mit mindestens einem Strömungskanal zur Durchleitung eines Fluides, insbesondere einer Faserstoffsuspension, in einer Durchströmrichtung, vorgeschlagen wobei zur Bildung des Strömungselementes mindestens ein erstes Teilelement mit mindestens einem ersten Teilströmungskanal und ein zweites Teilelement mit mindestens einem zweiten Teilströmungskanal vorgesehen werden, und das erste Teilelement und das zweite Teilelement in Durchströmrichtung direkt hintereinander zur Bildung des mindestens einen Strömungskanals angeordnet werden. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das zweite Teilelement durch ein additives Fertigungsverfahren hergestellt wird und dabei an das erste Teilelement in einem Andruckschritt angedruckt wird. Das mindestens erste Teilelement und das zweite Teilelement werden durch das Herstellverfahren also zu einem einstückigen Teil verbunden. Das Strömungselement, umfassend das mindestens erste Teilelement und das zweite Teilelement besteht also aus einem Stück. Diese Teile sind, ohne das Strömungselement zu zerstören, nicht lösbar miteinander verbunden.

In einer praktischen Ausführung wird das Strömungselement als Strömungsgitter oder als Teil eines Strömungsgitters für einen Stoffauflauf einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Papier-, Tissue- oder Kartonbahn eingesetzt. Das Ende des Strömungskanals bildet dabei einen Ausströmbereich. Umfasst dabei der mindestens eine Strömungskanal nur ein erstes Teilelement und ein zweites Teilelement so bildet in Durchströmrichtung der Beginn des ersten Teilelements mit dem ersten Teilströmungskanal einen Einströmbereich.

In einer weiteren möglichen Ausführung wird das Strömungselement als Strömungsgitter oder als Teil eines Strömungsgitters für einen Stoffauflauf einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Papier-, Tissue- oder Kartonbahn eingesetzt, wobei das Strömungsgitter den Turbulenzgenerator des Stoffauflaufes bildet und unmittelbar vor der Düse des Stoffauflaufes angeordnet ist. Direkt vor dem Turbulenzgenerator kann ein Zwischenkanal oder ein Verteiler vorgesehen sein. Der Zwischenkanal kann sich über die Breite und Höhe des Turbulenzgenerators erstrecken.

In einer weiteren möglichen Ausführung wird das Strömungselement als Strömungsgitter oder als Teil eines Strömungsgitters für einen Stoffauflauf einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Papier-, Tissue- oder Kartonbahn eingesetzt, wobei das Strömungsgitter das direkt nach dem Verteiler angeordnete Rohrgitter des Stoffauflaufes bildet. In einer möglichen Ausführung ist nach dem Rohrgitter ein Zwischenkanal vorgesehen. Eine Verwendung dieses Ström ungsgitters als Turbulenzgenerator oder als Teil eines Turbulenzgenerators direkt vor der Düse eines Stoffauflaufs wirkt sich vorteilhaft auf die Strömungsqualität, insbesondere entstehen keine störenden Turbulenzspektren, der Fasersuspensionsströmung aus. In diesem Fall bildet das zweite Teilelement in Durchströmrichtung das letzte Teilelement des Strömungselementes. Die Faserstoff-supensionsströmung tritt nach dem zweiten Teilelement direkt in die Düse ein. Durch die Herstellung des zweiten Teilelementes durch ein additives Fertigungsverfahren können die den zweiten Teilströmungskanal umgebende Wände mit sehr dünnen Wandstärken hergestellt werden und somit das Entstehen von störenden Turbulenzen im Ausströmbereich des Strömungselementes vermieden werden. Ebenso lassen sich dadurch hinsichtlich der Strömungsqualität optimale Formen des Strömungsquerschnittes im Ausströmbereich des Strömungskanals realisieren. Ein weiterer Vorteil ergibt sich dadurch, dass durch die Herstellung mittels eines additiven Fertigungsverfahrens konstruktive Elemente mit Hilfsfunktion, wie beispielsweise Halterungen und Bohrungen zur Befestigung des Strömungselementes am Stoffauflauf und zur Krafteinleitung und Befestigung von beispielsweise in der Düse eingesetzte Lamellen, ohne negative Beeinflussung der sich auf die Strömungsqualität auswirkenden Geometrie des zweiten Teilströmungskanals möglich sind.

Durch das direkte Andrucken des zweiten Teilelementes an das erste Teilelement entfällt die Bereitstellung eines zusätzlichen, nur für den Andruckschritt benötigten Andruckelementes. Das zusätzliche Andruckelement muss daher nach dem Andrucken nicht aufwändig wieder abgetrennt und durch das erste Teilelement ersetzt werden. Das erste Teilelement fungiert somit nach der erfindungsgemäßen Lösung als Andruckelement, wobei der erste Teilströmungskanal gleichzeitig Teil des Strömungskanals des Strömungselementes ist. Bei diesem Herstellverfahren wird ein erstes Teilelement mit einem Teilströmungskanal bereitgestellt. Der Herstellungsprozess mit dem verwendeten additiven Fertigungsverfahren für das zweite Teilelement beginnt also am ersten Teilelement mit dem Andruckvorgang, wobei das Material des additiven Fertigungsverfahrens mit dem ersten Teilelement entsprechend dem verwendeten additiven Fertigungsverfahren direkt verbunden wird. Ein weiterer Vorteil dieser Ausführung ist die Möglichkeit bei einer rohrartigen Ausführung des zweiten Teilströmungskanals die Wandstärke dünner als bei Strömungskanälen die konventionell, beispielsweise durch Anwendung einer Rohrumformtechnik oder Bohren oder durch andere spanabhebende Verfahren, hergestellt wurden, auszuführen. Dies wirkt sich insbesondere dann besonders vorteilhaft aus, wenn das Strömungselement als Strömungsgitter oder als Teil eines Strömungsgitters für einen Stoffauflauf einer Papiermaschine eingesetzt wird. Eine Verwendung dieses Strömungsgitters als Turbulenzgenerator oder als Teil eines Turbulenzgenerators direkt vor der Düse eines Stoffauflaufs wirkt sich vorteilhaft auf die Strömungsqualität der Fasersuspensionsströmung bis in die Düse hinein aus. Störende Turbulenzstrukturen können vermindert oder gar verhindert werden.

Die Strömungsquerschnittsfläche des zweiten Teilströmungskanals des zweiten Teilelements kann im Bereich der Andrucksteile, das heißt am Übergang vom ersten Teilelement zum zweiten Teilelement, gleich oder größer sein als die Strömungsquerschnittsfläche des ersten Teilströmungskanals des ersten Teilelements.

Die Form des Strömungsquerschnitts des zweiten Teilströmungskanals des zweiten Teilelements kann zumindest auf einem Teil der Länge in Durchströmrichtung aus folgender Gruppe ausgewählt sein: rund, sechseckig, fünfeckig, oval, quadratisch, rechteckig. In Durchströmrichtung können verschiedene Formen einfach realisiert werden. So kann beispielsweise die Form des Strömungsquerschnittes am Beginn des zweiten Teilströmungskanals rund sein, gefolgt von einem Übergangsquerschnitt zu einem quadratischen, rechteckigen, sechseckigen oder fünfeckigen, Strömungsquerschnitt im Ausströmbereich. Vorzugsweise ist die Form des Strömungsquerschnitts des zweiten Teilströmungskanals des zweiten Teilelements zumindest am Ende des zweiten Teilströmungskanals in Durchströmrichtung sechseckig, fünfeckig, quadratisch oder rechteckig. In Verbindung mit den durch das additive Fertigungsverfahren möglichen dünnen Wandstärken des zweiten Teilströmungskanals können störende Turbulenzen im Nachlauf des Ausströmbereiches des Strömungselements vermieden werden. In einem praktischen Fall wird das additive Fertigungsverfahren aus der folgenden Gruppe ausgewählt: Metalldruck, Laserauftragsschweißen, Dreidimensionales Druckverfahren, selektives Lasersintern, selektives Laserschmelzen („Powder Bed Fusion"), wobei als Material vorzugsweise Edelstahl oder Kunststoff verwendet wird.

In einer weiteren Ausgestaltung wird mindestens ein drittes Teilelement mit mindestens einem dritten Teilströmungskanal unmittelbar an der dem zweiten Teilelement abgewandten Seite des mindestens einen ersten Teilelements zur Bildung eines Teiles des Strömungskanals des Strömungselementes angeordnet. In diesem Fall bildet in Durchströmrichtung der Beginn des dritten Teilelements mit dem dritten Teilströmungskanal einen Einströmbereich.

Das mindestens eine dritte Teilelement kann in einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform den Anfangsbereich, das heißt den Einströmbereich in das Strömungselement bilden. Die Strömung kann aus einem vorgelagerten Kanal in das mindestens eine dritte Teilelement einströmen.

In einer weiteren möglichen Ausführung wird das mindestens eine dritte Teilelement mit dem mindestens einen ersten Teilelementes mechanisch, beispielsweise formschlüssig oder reibschlüssig, beispielsweise mittels O-Ringen, verbunden. Denkbar ist ein Verbinden durch Verschrauben, Kleben, Schweißen, Löten.

In einer möglichen Weiterentwicklung wird das mindestens eine dritte Teilelement durch ein additives Fertigungsverfahren hergestellt und dabei an das mindestens eine erste Teilelement angedruckt. Dies ermöglicht eine kostengünstige Herstellung des Strömungselementes durch ein additives Fertigungsverfahren mit den beschriebenen technologischen und konstruktiven Vorteilen. Vorzugsweise wird das mindestens eine erste Teilelement, vorzugsweise vor dem Andruckschritt, mechanisch und/oder mit einem Laserverfahren bearbeitet. Dabei wird insbesondere der erste Teilströmungskanal und/oder die Außenkontur mechanisch und/ oder mit einem Laserverfahren bearbeitet. Dies kann vorzugsweise auf numerisch gesteuerten Bohr- oder Fräsautomaten kostengünstig durchgeführt werden.

Vorzugsweise ist das mindestens eine dritte Teilelement aus Edelstahl und/oder Kunststoff. Diese Werkstoffe lassen sich gut verarbeiten und können entsprechend der Anwendung des Strömungselementes gewählt werden.

Das mindestens eine dritte Teilelement kann als Buchse, als Rohr oder als eine Lochplatte ausgeführt sein.

Ferner kann die strömungsberührte Fläche des mindestens einen Strömungskanals des Strömungselementes, vorzugsweise nach dessen Herstellung, zur Veränderung der Oberflächenrauigkeit, durch Oberflächenbearbeitungsverfahren bearbeitet werden. So können elektrochemische Verfahren angewendet werden. Hierbei kann das mindestens eine Strömungselement als Anode dienen, wobei der Anodenanschluss mit einem additiven Fertigungsverfahren angedruckt sein kann. Ein als Kathode dienendes Werkzeug wird innerhalb des Strömungskanals mit einem einen Zwischenraum bildenden Abstand zur strömungsberührten Fläche geführt. Der Zwischenraum wird mit einem Elektrolyt gefüllt. Durch Anlegen einer Spannung wird Material von der Wandung des Strömungskanals abgetragen. Hierbei kann auch die Kathode durch ein additives Herstellverfahren hergestellt sein. Diese bekannten Verfahren werden auch als Elektropolieren bezeichnet. Es kann als Oberflächenbearbeitungsverfahren auch das Strömungsschleifen angewendet werden. Dieses ist auch bekannt unter den Bezeichnungen Druckfließläppen, Pressläppen, Fließschleifen, MicroStream-Strömungsschleifen und Hubschleifen. Hierbei wird eine abrasive Paste an der strömungsberührten Fläche zur Bearbeitung der Oberfläche der Wandung des Strömungskanals in der Regel zyklisch entlang geführt. Zur Bearbeitung der Oberfläche des Strömungskanales können auch je nach Bearbeitungsaufgabe beide Verfahren zur Anwendung kommen. Die Aufgabe der Erfindung wird auch durch ein nach dem Verfahren hergestellten Strömungselement mit mindestens einem Strömungskanal zur Durchleitung eines Fluides, insbesondere einer Faserstoffsuspension, in einer Durchströmrichtung gelöst, wobei das Strömungselement mindestens ein erstes Teilelement mit mindestens einem ersten Teilströmungskanal und ein zweites Teilelement mit mindestens einem zweiten Teilströmungskanal umfasst, und das erste Teilelement und das zweite Teilelement in Durchströmrichtung direkt hintereinander zur Bildung des mindestens einen Strömungskanals angeordnet sind . Erfindungsgemäß ist das zweite Teilelement durch ein additives Fertigungsverfahren hergestellt und an das mindestens eine erste Teilelement angedruckt.

Durch das Andrucken wird eine Verbindung zwischen dem für das additive Fertigungsverfahren verwendeten Material und dem ersten Teilelement hergestellt, die ähnlich der einer Schweißung ist. ln einer praktischen Ausführung wird das Strömungselement als Ström ungsgitter oder als Teil eines Strömungsgitters für einen Stoffauflauf einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Papier-, Tissue- oder Kartonbahn eingesetzt. Das Ende des Strömungskanals bildet dabei einen Ausströmbereich. Umfasst dabei der mindestens eine Strömungskanal nur ein erstes Teilelement und ein zweites Teilelement so bildet in Durchströmrichtung der Beginn des ersten Teilelements mit dem ersten Teilströmungskanal einen Einströmbereich. Ferner ist es auch möglich, mehrere Strömungselemente zur Ausbildung eines Strömungsgitters nebeneinander anzuordnen.

In einer weiteren möglichen Ausführung wird das Strömungselement als Strömungsgitter oder als Teil eines Strömungsgitters für einen Stoffauflauf einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Papier-, Tissue- oder Kartonbahn eingesetzt, wobei das Strömungsgitter den Turbulenzgenerator des Stoffauflaufes bildet und unmittelbar vor der Düse des Stoffauflaufes angeordnet ist. Direkt vor dem Turbulenzgenerator kann ein Zwischenkanal oder ein Verteiler vorgesehen sein. Der Zwischenkanal kann sich über die Breite und Höhe des Turbulenzgenerators erstrecken.

In einer weiteren möglichen Ausführung wird das Strömungselement als Strömungsgitter oder als Teil eines Strömungsgitters für einen Stoffauflauf einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Papier-, Tissue- oder Kartonbahn eingesetzt, wobei das Strömungsgitter das direkt nach dem Verteiler angeordnete Rohrgitter des Stoffauflaufes bildet. In einer möglichen Ausführung ist nach dem Rohrgitter ein Zwischenkanal vorgesehen.

Eine Verwendung dieses Strömungsgitters als Turbulenzgenerator oder als Teil eines Turbulenzgenerators direkt vor der Düse eines Stoffauflaufs wirkt sich vorteilhaft auf die Strömungsqualität, insbesondere entstehen keine störenden Turbulenzspektren, der Fasersuspensionsströmung aus. In diesem Fall bildet das zweite Teilelement in Durchströmrichtung das letzte Teilelement des Strömungselementes. Die Faserstoffsupensionsströmung tritt nach dem zweiten Teilelement direkt in die Düse ein. Durch die Herstellung des zweiten Teilelementes durch ein additives Fertigungsverfahren können die den zweiten Teilströmungskanal umgebende Wände mit sehr dünnen Wandstärken hergestellt werden und somit das Entstehen von störenden Turbulenzen im Ausströmbereich des Strömungselementes vermieden werden. Ebenso lassen sich dadurch hinsichtlich der Strömungsqualität optimale Formen des Strömungsquerschnittes im Ausströmbereich des Strömungskanals realisieren. Ein weiterer Vorteil ergibt sich dadurch, dass durch die Herstellung mittels eines additiven Fertigungsverfahrens konstruktive Elemente, wie beispielsweise Halterungen und Bohrungen zur Befestigung des Strömungselementes am Stoffauflauf und zur Krafteinleitung und Befestigung von beispielsweise in der Düse eingesetzte Lamellen, ohne negative Beeinflussung der sich auf die Strömungsqualität auswirkenden Geometrie des zweiten Teilströmungskanals möglich sind.

Durch das direkte Andrucken des zweiten Teilelementes an das erste Teilelement entfällt die Bereitstellung eines zusätzlichen, nur für den Andruckschritt benötigten Andruckelementes. Das zusätzliche Andruckelement muss daher nach dem Andrucken nicht aufwändig wieder abgetrennt und durch das erste Teilelement ersetzt werden. Das erste Teilelement fungiert somit nach der erfindungsgemäßen Lösung als Andruckelement, wobei der erste Teilströmungskanal gleichzeitig Teil des Strömungskanals des Strömungselementes ist. Bei diesem Herstellverfahren wird ein erstes Teilelement mit einem Teilströmungskanal bereitgestellt. Der Herstellungsprozess mit dem verwendeten additiven Fertigungsverfahren für das zweite Teilelement beginnt also am ersten Teilelement mit dem Andruckvorgang, wobei das Material des additiven Fertigungsverfahrens mit dem ersten Teilelement entsprechend dem verwendeten additiven Fertigungsverfahren direkt verbunden wird. Ein weiterer Vorteil dieser Ausführung ist die Möglichkeit bei einer rohrartigen Ausführung des zweiten Teilströmungskanals die Wandstärke dünner als bei Strömungskanälen die konventionell, beispielsweise durch eine Rohrumformtechnik oder durch Bohren oder durch andere spanabhebende Verfahren, hergestellt wurden, auszuführen. Dies wirkt sich insbesondere dann besonders vorteilhaft aus, wenn das Strömungselement als Ström ungsgitter oder als Teil eines Strömungsgitters für einen Stoffauflauf einer Papiermaschine eingesetzt wird. Eine Verwendung dieses Strömungsgitters als Turbulenzgenerator oder als Teil eines Turbulenzgenerators direkt vor der Düse eines Stoffauflaufs wirkt sich vorteilhaft auf die Strömungsqualität der Fasersuspensionsströmung bis in die Düse hinein aus. Störende Turbulenzstrukturen können vermindert oder gar verhindert werden.

Die Strömungsquerschnittsfläche des zweiten Teilströmungskanals des zweiten Teilelements kann im Bereich der Andrucksteile, das heißt am Übergang vom ersten Teilelement zum zweiten Teilelement, gleich oder größer sein als die Strömungsquerschnittsfläche des ersten Teilströmungskanals des ersten Teilelements.

Die Form des Strömungsquerschnitts des zweiten Teilströmungskanals des zweiten Teilelements kann zumindest auf einem Teil der Länge in Durchströmrichtung aus folgender Gruppe ausgewählt sein: rund, sechseckig, fünfeckig, oval, quadratisch, rechteckig. In Durchströmrichtung können verschiedene Formen einfach realisiert werden. So kann beispielsweise die Form des Strömungsquerschnittes am Beginn des zweiten Teilströmungskanals rund sein, gefolgt von einem Übergangsquerschnitt zu einem quadratischen Strömungsquerschnitt im Ausströmbereich.

Vorzugsweise ist die Form des Strömungsquerschnitts des zweiten Teilströmungskanals des zweiten Teilelements zumindest am Ende des zweiten Teilströmungskanals in Durchströmrichtung sechseckig, fünfeckig, quadratisch oder rechteckig. In Verbindung mit den durch das additive Fertigungsverfahren möglichen dünnen Wandstärken des zweiten Teilströmungskanals können störende Turbulenzen im Nachlauf des Strömungselements vermieden werden.

In einer weiteren Ausgestaltung ist mindestens ein drittes Teilelement mit mindestens einem dritten Teilströmungskanal auf der dem zweiten Teilelement abgewandten Seite des mindestens einen ersten Teilelements unmittelbar zur Bildung eines Teiles des Strömungskanals des Strömungselementes angeordnet. In diesem Fall bildet in Durchströmrichtung der Beginn des dritten Teilelements mit dem dritten Teilströmungskanal einen Einströmbereich.

Das mindestens eine dritte Teilelement kann in einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform den Anfangsbereich, das heißt den Einströmbereich in das Strömungselement bilden. Die Strömung kann aus einem vorgelagerten Kanal in das mindestens eine dritte Teilelement einströmen.

In einer weiteren möglichen Ausführung ist das mindestens eine dritte Teilelement mit dem mindestens einen ersten Teilelement mechanisch, beispielsweise formschlüssig oder reibschlüssig, verbunden. Denkbar ist ein Verbinden durch Verschrauben, Kleben, Schweißen, Löten.

In einer möglichen Weiterentwicklung ist das mindestens eine dritte Teilelement durch ein additives Fertigungsverfahren hergestellt und dabei an das mindestens eine erste Teilelement angedruckt. Dies ermöglicht eine kostengünstige Herstellung des Strömungselementes durch ein additives Fertigungsverfahren mit den beschriebenen technologischen und konstruktiven Vorteilen.

Vorzugsweise ist das mindestens eine erste Teilelement, vorzugsweise vor dem Andruckschritt, mechanisch und/oder mit einem Laserverfahren bearbeitet. Dabei wird insbesondere der erste Teilströmungskanal und/oder die Außenkontur mechanisch und/ oder mit einem Laserverfahren bearbeitet. Dies kann vorzugsweise auf numerisch gesteuerten Bohr- oder Fräsautomaten kostengünstig durchgeführt werden.

Ferner kann die strömungsberührte Fläche des mindestens einen Strömungskanals des Strömungselementes, vorzugsweise nach dessen Herstellung, zur Veränderung der Oberflächenrauigkeit, beispielsweise durch Elektropolieren und/oder durch Strömungsschleifen, bearbeitet sein.

In einer weiteren möglichen Ausführung ist mindestens ein drittes Teilelement mit mindestens einem dritten Teilströmungskanal auf der dem zweiten Teilelement abgewandten Seite des ersten Teilelements zur Bildung des Strömungskanals angeordnet.

In einer möglichen Weiterbildung umfasst das Strömungselement mehrere nebeneinander angeordnete Strömungskanäle zur Durchleitung eines Fluid in einer Durchströmrichtung.

In einer praktischen Ausführung umfasst das Strömungselement mehrere nebeneinander angeordnete Strömungskanäle zur Durchleitung eines Fluides in einer Durchströmrichtung und das mindestens eine erste Teilelement weist mehrere erste Teilströmungskanäle und das zweite Teilelement mehrere zweite Teilströmungskanäle zur Bildung der mehreren Strömungskanäle auf. In diesem Fall kann die Anzahl von ersten Teilströmungskanälen der Anzahl der zweiten Teilströmungskanäle entsprechen.

In einer weiteren Ausgestaltungsform umfasst das Strömungselement mehrere nebeneinander angeordnete Strömungskanäle zur Durchleitung eines Fluides in einer Durchströmrichtung und wobei mehrere erste Teilelemente jeweils einen ersten Teilströmungskanal und das zweite Teilelement mehrere zweite Teilströmungskanäle zur Bildung der mehreren Strömungskanäle aufweisen. Beispielsweise ist ein einzelnes erstes Teilelement mit einem ersten Teilströmungskanal einem zweiten Teilströmungskanal des zweiten Teilelements zugeordnet.

Die Aufgabe wird auch durch ein Strömungsgitter für einen Stoffauflauf mit einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn zur Durchleitung einer Faserstoffsuspension in einer Durchströmrichtung gelöst. Das Strömungsgitter umfasst dabei mindestens ein Strömungselement.

Erfindungsgemäß wird auch ein Stoffauflauf für eine Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Papier-, Tissue- oder Kartonbahn, mit einem Verteiler einem Turbulenzgenerator und einer Düse vorgeschlagen, wobei der der Düse direkt vorgelagerte Turbulenzgenerator als Strömungsgitter entsprechend der Erfindung ausgeführt ist. Des Weiteren wird auch ein Stoffauflauf für eine Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Papier-, Tissue- oder Kartonbahn, mit einem Verteiler, einem Rohrgitter, einem Turbulenzgenerator und einer Düse vorgeschlagen, wobei das dem Verteiler direkt nachgeordnete Rohrgitter als Strömungsgitter entsprechend der Erfindung ausgeführt ist.

Die Erfindung erstreckt sich ausdrücklich auch auf solche Ausführungsformen, welche nicht durch Merkmalskombinationen aus expliziten Rückbezügen der Ansprüche gegeben sind, womit die offenbarten Merkmale der Erfindung - soweit dies technisch sinnvoll ist - beliebig miteinander kombiniert sein können.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnungen. Es zeigen Figur 1 eine beispielhafte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen

Strömungselementes mit einem Strömungskanal in geschnittener Darstellung; Figur 2 eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen

Strömungselementes mit mehreren Strömungskanälen in

perspektivischer Darstellung;

Figur 3a eine dritte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen

Strömungselementes mit mehreren Strömungskanälen in

perspektivischer Darstellung;

Figur 3b einen Ausschnitt der Ausführungsform nach Figur 1 in geschnittener

Darstellung;

Figur 3c einen Ausschnitt der Ausführungsform nach Figur 3a in geschnittener

Darstellung;

Figur 4 eine vierte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen

Strömungselementes mit mehreren Strömungskanälen in

perspektivischer Darstellung;

Figur 5a eine Ausführungsvariante eines Stoffauflaufes mit einem

erfindungsgemäßen Strömungselement in schematischer Darstellung;

Figur 5b eine weitere Ausführungsvariante eines Stoffauflaufes mit einem

erfindungsgemäßen Strömungselement schematischer Darstellung;

Figur 1 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Strömungselements 1 mit einem Strömungskanal 2 in geschnittener Darstellung. Das Strömungselement 1 umfasst einen Strömungskanal 2 zur Durchleitung eines Fluides, insbesondere einer Faserstoffsuspension, in einer Durchströmrichtung 3, wobei das Strömungselement 1 ein erstes Teilelement 4 mit einem ersten Teilströmungskanal 5 und ein zweites Teilelement 6 mit einem zweiten Teilströmungskanal 7 umfasst, und das erste Teilelement 4 und das zweite Teilelement 6 in Durchströmrichtung 3 direkt hintereinander, zur Bildung des Strömungskanals 2 angeordnet sind. Das zweite Teilelement 6 ist durch ein additives Fertigungsverfahren hergestellt und an das erste Teilelement 4 angedruckt. Das erste Teilelement 4 und das zweite Teilelement 6 bilden durch das Herstellverfahren also ein einstückiges Teil, das heißt, ein aus einem Stück bestehendes Teil. Umfasst das Strömungselement 1 nur das erste Teilelement 4 und das zweite Teilelement 6, so besteht also das Strömungselement 1 nach der Herstellung aus nur einem Stück. Diese Teile sind, ohne das Strömungselement 1 zu zerstören, nicht lösbar miteinander verbunden. In diesem Beispiel nach Figur 1 ist ein drittes Teilelement 8 mit einem dritten Teilströmungskanal 9 unmittelbar an der dem zweiten Teilelement 6 abgewandten Seite des einen ersten Teilelements 4 zur Bildung eines Teiles des Strömungskanals 2 des Strömungselementes 1 angeordnet. In diesem Fall bildet in Durchströmrichtung 3 der Beginn des dritten Teilelements 8 mit dem dritten Teilströmungskanal 9 einen Einströmbereich 22. Das Strömungselement 1 umfasst in diesem Beispiel nur einen Strömungskanal 2, der aus dem dritten Teilströmungskanal 9 des dritten Teilelements 8, dem zweiten Teilströmungskanal 7 des zweiten Teilelements 6 und dem ersten Teilströmungskanal 5 des ersten Teilelements 4 gebildet wird. In Durchströmrichtung 3 gesehen bildet das zweite Teilelement 6 am Ende des zweiten Teilströmungskanals 7, einen Ausströmbereich 23. Die Form des Strömungsquerschnittes des Strömungskanals 2 ist am Ausströmbereich 23 quadratisch oder rechteckig dargestellt. Das dritte Teilelement 8 ist mit dem ersten Teilelement 4 formschlüssig durch ein Gewinde verbunden. Zusätzlich können noch Dichtmittel zur Abdichtung der Verbindungsstelle vorgesehen sein. Es ist auch denkbar, die Verbindung durch eine O-Ring Dichtung reibschlüssig auszuführen. Das dritte Teilelement 8 ist als Rohr und das erste Teilelement 4 ist als Buchse ausgeführt. Beide Teilelemente bestehen aus Edelstahl. Es ist auch denkbar, dass das dritte Teilelement 8 in das erste Teilelement soweit hineinragt und dabei die Oberfläche des ersten Teilströmungskanals 5 vollständig überdeckt. In diesem Falle bildet ein Teil des dritten Teilströmungskanals 9 die Oberfläche des ersten Teilströmungskanal, 5 im Bereich des ersten Teilelements 4.

Die Figur 2 zeigt eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Strömungselementes 1 , das im Gegensatz zur Ausführung nach Figur 1 mehrere Strömungskanäle aufweist, in perspektivischer Darstellung. Es sind mehrere Strömungskanäle 2 des Strömungselementes 1 im Wesentlichen parallel zur Durchströmrichtung 3 nebeneinander und übereinander angeordnet. Jedem Strömungskanal 2 ist jeweils ein erstes Teilelement 4 in Form einer Buchse zugeordnet. In diesem Ausführungsbeispiel weist das jeweils erste Teilelement 4 nur einen ersten Teilströmungskanal 5 auf. Es sind mehrere dritte Teilelemente 8, die als Rohre ausgebildet sind, vorgesehen und jeweils mit dem entsprechenden ersten Teilelement 4, entsprechend der Ausführung in Figur 1 , verbunden. Auch in diesem Beispiel ist das zweite Teilelement 6 durch ein additives Fertigungsverfahren hergestellt und an die mehreren ersten Teilelemente 4 angedruckt. Das erste Teilelement 4 und die mehreren zweiten Teilelemente 6 bilden durch das Herstellverfahren also ein einstückiges Teil, das heißt, ein aus einem Stück bestehendes Teil. Umfasst das Strömungselement 1 nur die ersten Teilelemente 4 und das zweite Teilelement 6, so besteht also das Strömungselement 1 nach der Herstellung aus nur einem Stück. Die mehreren Strömungskanäle 2 sind in einer gedachten ersten Ebene und in einer im Wesentlichen dazu parallelen zweiten Ebene nebeneinander jeweils unter Ausbildung einer Zeile von Strömungskanälen, angeordnet. Die Ebenen können in Durchströmrichtung zueinander um maximal 20° konvergent geneigt verlaufen. Insbesondere für die Anwendung des Strömungselementes 1 in einem bzw. als Turbulenzgenerator 15 in einem Stoffauflauf 12 einer Papiermaschine ist es vorteilhaft, wenn zwischen den Zeilen von Strömungskanälen 2 ein Lamellenhalter 16 zur Aufnahme von in die Düse 13 des Stoffauflaufes 12 ragende Lamellen 14 durch das additive Fertigungsverfahren ausgebildet ist. Dadurch wird eine kompakte Bauweise mit nur kleinen Absätzen zwischen Strömungskanal 2 und Lamelle 14 erreicht, welche sich besonders vorteilhaft hinsichtlich einer guten Strömungsqualität auswirkt. Störende Turbulenzen werden dadurch vermieden. Wie in Figur 1 erkennbar ist, sind die Strömungskanäle 2 rohrformig mit dünner Wandstärke ausgeführt und lediglich am Ende, das heißt am Ausströmbereich 23, miteinander durch das additive Fertigungsverfahren verbunden.

Das in der Figur 3a dargestellte Strömungselement 1 besteht aus einem ersten Teilelement 4 mit mehreren Teilströmungskanälen 5 und einem zweiten Teilelement 6 mit mehreren zweiten Teilströmungskanälen 5. Das zweite Teilelement 6 ist entsprechend dem im Ausführungsbeispiel in Figur 2 beschriebenen zweiten Teilelement 6 ausgeführt. Das erste Teilelement 4 ist im Gegensatz zum Ausführungsbeispiel in Figur 2 als Lochplatte 4, 10 ausgeführt. Das erste Teilelement 4 besteht also aus nur einem Teil. Die Lochplatte 4, 10 weist Bohrungen auf, welche jeweils einen ersten Teilströmungskanal 5 bilden. Jeder Bohrung ist ein zweiter Teilströmungskanal 7 zugeordnet. Der Durchmesser jeder Bohrung ist gleich oder kleiner als der entsprechende Durchmesser des zweiten Teilströmungskanals 7. Beide Teilelemente 4, 6 sind durch das additive Fertigungsverfahren bei der Herstellung des Strömungselementes 1 durch das Andrucken des zweiten Teilelements 6 an die Lochplatte 4, 10 unlösbar miteinander verbunden. Das erste Teilelement 4 weist senkrecht zu den Bohrungen verlaufende Zugankerbohrungen 1 1 zur Befestigung des Strömungselementes 1 an beispielsweise einem Stoffauflauf, auf. Das Strömungselement 1 weist eine Länge 21 auf, welche, bei Verwendung als Turbulenzgenerator 15 oder als Rohrgitter 18 der Länge des Turbulenzgenerators 15 oder als Rohrgitters 18 entspricht. Die Lochplatte 4, 10 bildet den Einströmbereich 22 und das zweite Teilelement 6 bildet am stromabwärtigen Ende einen Auslaufbereich 23. Figur 3b zeigt einen Ausschnitt des Bereiches der Andrucksteile am Übergang vom ersten Teilelement 4 zum zweiten Teilelement 6 des Strömungsgitters 1 der Ausführungsform nach Figur 1 in geschnittener Darstellung. Der Durchmesser des ersten Teilströmungskanals 5 ist gleich oder kleiner als der Durchmesser des zweiten Teilströmungskanals 7 an der Andrucksteile. Figur 3c zeigt einen Ausschnitt des Bereiches der Andrucksteile am Übergang vom ersten Teilelement 4 zum zweiten Teilelement 6 des Strömungsgitters 1 der Ausführungsform nach Figur 3a in geschnittener Darstellung. Der jeweilige Durchmesser des ersten Teilströmungskanals 5 ist gleich oder kleiner als der entsprechende Durchmesser des zweiten Teilströmungskanals 7 an der Andrucksteile. Die zweiten Teilströmungskanäle 7 sind im Bereich des Überganges vom ersten Teilelement 4 zum zweiten Teilelement 6 des Strömungsgitters 1 rohrartig ausgeführt, wobei jeder der zweiten Teilströmungskanäle 7 eine eigene Wandung besitzt. Danach werden diese Wandungen so zusammengeführt, dass die benachbarten zweiten Teilströmungskanäle 7 zumindest bereichsweise eine gemeinsame Wandung besitzen. Dies ermöglicht die Herstellung von Strömungselementen 1 mit wenig Materialaufwand und geringem Gewicht.

Das Strömungselement 1 nach Figur 4 besteht aus einem ersten Teilelement 4 mit mehreren ersten Teilströmungskanälen 5 und einem zweiten Teilelement 6 mit mehreren zweiten Teilströmungskanälen 7. Das erste Teilelement 4 ist als Lochplatte 10 ausgeführt. Die Ausführung dieser Elemente entspricht dem Ausführungsbeispiel in Figur 3a. Es sind zusätzlich mehrere rohrformige dritte Teilelemente 8 mit dritten Teilströmungskanälen 9 vorgesehen, welche stromabwärts, bezogen auf die Durchströmrichtung, durch ein additives Fertigungsverfahren an das erste Teilelement 4 angedruckt und hergestellt sind und mit dem stromaufwärtigen Ende mit den Bohrungen einer Lochplatte 10 verbunden sind. Diese Lochplatte 10, wie auch das als Lochplatte 10 ausgeführte erste Teilelement 4, weisen senkrecht zu den Bohrungen verlaufende Zugankerbohrungen 1 1 zur Befestigung des Strömungselementes 1 an beispielsweise einem Stoffauflauf, auf. Die mehreren rohrförmigen dritten Teilelemente 8 mit dritten Teilströmungskanälen 9 können jedoch auch entsprechend dem in Figur 2 gezeigten und beschriebenen Ausführungsbeispiel mit dem ersten Teilelement 4 verbunden sein. Das Strömungselement 1 weist eine Länge 21 auf, welche, bei Verwendung als Turbulenzgenerator 15 oder als Rohrgitter 18 für einen Stoffauflauf der Länge des Turbulenzgenerators 15 oder als Rohrgitters 18 entspricht. Die Lochplatte 10 bildet den Einströmbereich 22 und das zweite Teilelement 6 bildet am stromabwärtigen Ende einen Auslaufbereich 23. In Figur 5a und Figur 5b sind zwei Ausführungsbeispiele für einen Stoffauflauf gezeigt. Im ersten Beispiel umfasst der Stoffauflauf einen Verteiler 19, der direkt vor einem Turbulenzgenerator 15 angeordnet ist. Der Ausströmbereich 23 des Turbulenzgenerators 15 ist direkt vor dem Einlass in eine Düse 13. Innerhalb der Düse 13 sind eine oder mehrere Lamellen angeordnet, welche am Turbulenzgenerator 15 befestigt sind. Die vom Verteiler 19 kommende Faserstoffsuspension strömt in Durchströmrichtung 3 durch den Turbulenzgenerator 15 über die Düse 13 zum Formierbereich einer Papiermaschine. Die Ausführungsform nach Figur 5b unterscheidet sich von der Ausführung nach Figur 5a dadurch, dass zwischen dem Verteiler 19 und dem Einströmbereich 22 des Turbulenzgenerators 15 ein Rohrgitter 18 mit einem nachfolgenden Zwischenkanal 17 platziert ist. Die in den verschiedenen Ausführungsbeispielen beschriebenen Strömungselemente 1 können in vorteilhafterweise als Turbulenzeinsatz oder als Rohrgitter für einen Stoffauflauf eingesetzt werden. Je nach Ausführung können mehrere Strömungselemente 1 zu einem Strömungsgitter, wie beispielsweise einem Turbulenzgenerator 15 oder einem Rohrgitter 18 kombiniert werden oder das Strömungsgitter 1 bildet als Ganzes das entsprechende Strömungsgitter.

Die verschiedenen, in den Ausführungsbeispielen beschriebenen Merkmale sind nicht auf die jeweiligen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern können ausdrücklich auch miteinander kombiniert oder ausgetauscht werden, sofern sich keine Widersprüche ergeben. Ebenso schränken die Ausführungsbeispiele den Umfang der Erfindung nicht ein. Eine mögliche Kombination oder Teilkombination der beschriebenen Merkmale der Erfindung sollen im Umfang der Erfindung gesehen werden.

Bezugszeichenliste

Strömungselement

Strömungskanal

Durchströmrichtung

erstes Teilelement

erster Teilströmungskanal

zweites Teilelement

zweiter Teilströmungskanal

drittes Teilelement

dritter Teilströmungskanal

Lochplatte

Zugankerbohrungen

Stoffauflauf

Düse

Lamelle

Turbulenzgenerator

Lamellenhalter

Zwischenkanal

Rohrgitter

Verteiler

Strömungsgitter

Länge des Strömungsgitters

Einströmbereich

Ausströmbereich