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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Entwässerung einer auf einem Sieb transportierten Stoffbahn, mit einem unterhalb des Siebes angeordneten, quer über die Siebbreite erstreckten Balken mit im wesentlichen zum Sieb paralleler Oberseite, in dem wenigstens eine Reihe in gleichen Abständen nebeneinander angeordnete, zylindrische oder prismatische Ausnehmungen ausgebildet sind, in denen jeweils ein mit seiner Oberseite um einen vorbestimmten Abstand über die Oberseite des Balkens vorstehender Einsatz vorzugsweise verstellbar und/oder lösbar angeordnet ist.
Zur Entwässerung einer auf einem Sieb transportierten Stoffbahn werden in jüngerer Zeit Vacufoils verwendet, deren quer über die Siebbreite erstreckte Oberseite in zwei parallele Zonen unterteilt ist, von denen die in Transportrichtung des Siebes hintere parallel zum Sieb verläuft und die in Transportrichtung vordere Zone unter einem geringen Winkel schräg abwärts verläuft, wobei zwischen dieser Zone und der Unterseite der Stoffbahn ein Unterdruck hervorgerufen wird, der zur Entwässerung ausgenutzt wird.
Derartige Vacufoils haben den Nachteil, dass sie einem grossen Verschleiss durch das darüberlaufende Sieb ausgesetzt sind, wodurch in der Folge die schräge Zone der Oberseite kürzer wird, was weiters zu verringerter und in unbekannter Weise geänderter Entwässerung der Stoffbahn führt. Ausserdem wird der Siebdurchhang zwischen aufeinanderfolgenden Vacufoils vergrössert, sodass im Verein mit der breiter gewordenen hinteren Zone der Energiebedarf zum Siebantrieb zunimmt.
Aus der DE-PS 690 425 ist eine Vorrichtung der eingangs genannten Art bekannt, die einen Saugkasten mit Saugnäpfen aus Leder, Kautschuk oder gleichwertigem, d. h. nachgiebigem, elastischem Material aufweist. Die Saugnäpfe haben alle eine Saugöffnung zur Ableitung des überschüssigen Wassers sowie gegebenenfalls von Gleitmitteln. Die Saugnäpfe sind höhenverstellbar und/oder austauschbar am Saugkasten montiert und stehen ein beträchtliches Ausmass über die Oberseite des Saugkastens vor. Die wirksame Fläche des Saugkasten ist daher von der Summe der Saugöffnungen der Saugnäpfe bestimmt.
Nachteilig ist, dass bei ringförmigen Abstützelementen für das darübergeführte Sieb, wie sie von den Saugnäpfen dargestellt werden, die noch dazu aus nachgiebigem Material bestehen, eine gleichmässige und ebene Abstützung nicht erzielbar ist, weil sich im
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die Siebgeschwindigkeit stark beschränkt und solch eine Beschränkung mit den heutigen Anforderungen unvereinbar ist.
Bei den heutzutage üblichen Siebgeschwindigkeiten ist also ein Saugkasten mit elastischen Saugnäpfen nicht anwendbar ; ausserdem ist vorteilhafter, eine möglichst geringe und zugleich gleichmässige Abnützung der unterstützenden Flächen anzustreben und dabei eher einen sowieso gleichmässigen Siebverschleiss in Kauf zu nehmen.
Ziel der Erfindung ist die Beseitigung der angeführten Nachteile und die Schaffung einer Entwässerungsvorrichtung für eine Stoffbahn, bei der der Verschleiss kompensiert werden kann und mit der zusätzlich auf die Stoffbahn zwecks verbesserter Entwässerung und/oder besserer Papierqualität eingewirkt werden kann.
Dieses Ziel wird mit einer Vorrichtung der eingangs dargelegten Art dadurch erreicht, dass erfindungsgemäss der mit seiner Oberseite über die Oberseite des Balkens vorstehende Einsatz als stösselförmiges Element ausgebildet ist, das in seiner zugeordneten Ausnehmung unter Belassung eines Spaltes gelagert ist, und dass gegebenenfalls
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sind.
Auf diese zu den Lehren der DE-PS gegensätzliche Weise schafft die Erfindung eine Entwässerungsvorrichtung, bei der im Falle des Verschleisses oder einer Beschädigung das betreffende
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kann. Die stösselförmigen Elemente können als Massenartikel hergestellt und problemlos auf Lager gehalten werden.
Da nicht ein relativ grosser Körper, wie ihn ein Vacufoil darstellt, präzise hergestellt werden muss, sondern jeweils lediglich ein kleines Element, verringern sich auch der Herstellungsaufwand und damit die Kosten. Durch unterschiedliche Einstellung der Elemente lässt sich ferner auf die Stoffbahn einwirken.
Diese Einwirkung erfolgt bevorzugterweise dadurch, dass die stösselfönnigen Elemente in zur Oberseite des Balkens senkrechte Schwingungen versetzt werden, wodurch in der Stoffbahn Mikroturbulenzen erzeugt werden und eine gleichmässige Stoffbahn erzielt wird.
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stellt diese Vorrichtung eine Reihe nebeneinanderliegender Vacufoils dar. Dabei kann die Grenzlinie zwischen den beiden Abschnitten gerade verlaufen, wobei ausserdem die stösselförmigen Elemente in den Ausnehmungen verdrehbar angeordnet sein können.
Verdreht man die Elemente in den Ausnehmungen, so kann auf die Stoffbahn eingewirkt werden. Es lassen sich nämlich Querströmungen in der Stoffbahn erzielen, mit denen die Längs- und Querreissfestigkeit des fertigen Papiers beeinflusst werden können, weil die Planlage und die Orientierung der Papierfasern und die Verteilung der Füllstoffe gesteuert werden können.
Von Vorteil ist weiters, wenn die Ausnehmungen im Bereich der Oberseite des Balkens konisch erweitert sind
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und die stösselförmigen Elemente an ihrer Oberseite einen konisch verbreiterten Kopf aufweisen.
Eine verschleissarme Ausführungsform erhält man, wenn die stösselförmigen Elemente an ihrer Oberseite eine keramische Schicht aufweisen.
Ferner können die stösselförmigen Elemente an ihrer Oberseite nach innen oder nach aussen gewölbt bzw. bombiert sein, wodurch ebenfalls auf die Stoffbahn eingewirkt werden kann.
Die stösselförmigen Elemente können entweder mit Hilfe hydraulischer oder pneumatischer Druckschwankungen oder anderseits mit Hilfe eines elektromagnetischen Antriebes in Schwingungen versetzbar sein.
Eine weitere Möglichkeit zur Beeinflussung der Stoffbahn ergibt sich, wenn einzelne stösselförmige Elemente gegensinnig zu anderen stösselförmigen Elementen in Schwingungen versetzbar sind.
Zur weiteren Einwirkung auf die Stoffbahn und/oder zur weiteren Verminderung der Reibung zwischen der Entwässerungsvorrichtung und dem Sieb können bei stösseiförmigen Elementen mit einer bis zur Oberseite reichenden Durchgangsbohrung die Durchgangsbohrungen an eine Quelle eines Behandlungsmittels, wie Heissdampf, ein Wasser-Luft-Gemisch od. dgl. anschliessbar sein. Dabei kann die Durchgangsbohrung im Bereich der Oberseite des stösselförmigen Elementes vorzugsweise keilförmig verengt sein, um eine Richt- oder Düsenwirkung zu erzielen.
Ferner ist von Vorteil, wenn die stösselförmigen Elemente exzentrisch in den Ausnehmungen gelagert sind, denn auf diese Weise lässt sich die Form des Spaltes durch Verdrehen des stösselförmigen Elementes verändern.
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dabei die Elemente jeder Reihe zu denjenigen einer benachbarten Reihe in Längsrichtung des Balkens bzw. quer zur Transportrichtung des Siebes um den halben gegenseitigen Abstand der Elemente versetzen. Auf diese Weise erzielt man eine völlig gleichmässige Wirkung auf die Stoffbahn über deren gesamte Breite. Dabei könnte auch der Balken geringfügig nach unten oder nach oben gewölbt bzw. bombiert sein, wodurch die Faserverteilung in der Stoffbahn infolge von Diagonalströmungen zusätzlich beeinflusst würde. Je nach gegenseitigem Abstand der
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dass die Füllstoffverteilung in der Stoffbahn beeiflusst wird.
Nachstehend wird die Erfindung an Hand bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert, die in den Zeichnungen schematisch dargestellt sind ; es zeigen Fig. 1 eine teilweise Draufsicht auf eine Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung, Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie (II-II) in grösserem Massstab, Fig. 3 einen ähnlichen Schnitt durch eine Variante der Erfindung, Fig. 4 einen entsprechenden Schnitt durch eine weitere Variante, Fig. 5 eine Draufsicht auf dieselbe, Fig. 6 eine entsprechende Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform, Fig. 7 einen Schnitt durch eine weitere Ausführungsform. und Fig. 8 eine Draufsicht auf diese.
Gemäss Fig. 1 weist die erfindungsgemässe Vorrichtung zur Entwässerung einer auf einem Sieb einer Papiermaschine transportierten Stoffbahn einen Balken (1) auf, der quer zur Transportrichtung (A) des (nicht gezeigten) Siebes angeordnet ist und unter dem Sieb über dessen gesamte Breite verläuft. Die Oberseite des
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bemessen, dass das Sieb (S) über die Ausnehmungen (3) in entweder der einen oder der anderen Reihe (2) bzw. (2') läuft. Dies bedeutet, dass sich die Wirkungsbereiche der Ausnehmungen (3) und stösselförmigen Elemente (5) der beiden Reihen (2,2') berühren, vorzugsweise überlappen.
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rohrförmiger Träger (8) vorgesehen, wobei der zwischen dem Träger (8) und dem Balken (1) gebildete Ringraum (9) angenähert dieselbe Querschnittsfläche aufweist wie der Spalt (4).
Der Träger (9) endet in einem Abstand unterhalb der Oberseite (7) des Balkens (1) und trägt das stösselförmige Element (5). Der Ringraum (9) ist an eine Unterdruckquelle (nicht gezeigt) angeschlossen, sodass aus dem Sieb (S) austretendes Wasser durch den Spalt (4) in Richtung der Pfeile (B) abgesaugt werden kann.
Das stösselförmige Element (5) trägt an seiner Oberseite einen Kopf (10), dessen Gestalt der konischen
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Wie erwähnt, ist das stösselförmige Element (5) im Täger (8) höhenverstellbar angebracht und in vorbestimmter Höhenlage fixierbar ausgebildet, sodass seine Oberseite (6) um einen Abstand (d) über die
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Oberseite (7) das Balkens (1) vorsteht. Zusätzlich und/oder alternativ ist das stösselförmige Element (5) in Höhenrichtung in Schwingungen versetzbar, was mit Hilfe hydraulischer oder pneumatischer Druckschwankungen oder mit Hilfe eines elektromagnetischen Antriebes erfolgen kann. Diese Schwingungen sind in den Zeichnungen durch einen Doppelpfeil angedeutet.
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wobei diese Effekte auch gemeinsam erzielbar sind.
Ausserdem ist das stösselförmige Element (5) im Träger (8) lösbar angeordnet, sodass es leicht austauschbar ist. Da wie erwähnt bevorzugterweise der Kopf (10) des stösselförmigen Elementes (5) aus keramischen Material besteht oder gemäss Fig. 3 das stösselförmige Element (5) an der Oberseite (6) eine keramische Schicht (10a) aufweist, bilden sämtliche stösselförmigen Elemente (5) aller Reihen (2, 2') eine äusserst verschleissarme Tragfläche für das Sieb (S) der Papiermaschine.
Da die Tragfläche aber in viele kleine Einzelzonen unterteilt ist, ist die Herstellung der keramischen Bestandteile wesentlich einfacher und weniger aufwendig als etwa die einer durchgehenden keramischen Tragfläche an der Oberseite (7) des Balkens (1). Ferner ergibt sich der Vorteil, dass sich im Falle einer Beschädigung oder des Verschleisses der keramischen Bestandteile das betreffende stösselförmige Element (5) ohne weiteres austauschen lässt, weil eben seine Herstellungskosten nicht besonders ins Gewicht fallen.
Ein weiterer Vorteil ergibt sich, wenn die Ausnehmungen (3), die Träger (8) sowie die stösselförmigen Elemente (5) zylindrisch sowie drehbar ausgebildet sind, denn dann kann eine beschädigte Stelle des keramischen Bestandteiles meist an eine Stelle verdreht werden, an der die Beschädigung keinen nachteiligen Einfluss auf die Entwässerung oder auf das Sieb (S) hat.
Fig. 3 zeigt eine Variante des stösseiförmigen Elementes (5), das ausser dem vorerwähnten Merkmal der keramischen Schicht (10a) an seiner Oberseite (6) eine koaxiale Durchgangsbohrung (12) aufweist und ferner an seiner Oberseite (6) geringfügig nach innen gewölbt ist ; in der Zeichnung ist diese Wölbung übertrieben dargestellt. An dieser Stelle sei vermerkt, dass die Wölbung auch nach aussen gerichtet sein kann, sodass sich eine bombierte Oberseite ergibt.
Durch die Durchgangsbohrung (12) kann ein Behandlungsmittel für die Stoffbahn, z. B. Heissdampf zur Stoffbahn geleitet werden, mit dem sich die Eigenschaften der Stoffbahn beinflussen lassen ; im Falle von Heissdampf lässt sich die Viskosität beeinflussen. Andererseits kann ein Wasser-Luft-Gemisch zur Unterseite des Siebes (S) geleitet werden. Auf dem auf diese Weise zwischen der Oberseite (6) des stösselförmigen Elementes (5) gebildeten Wasserfilm gleitet das Sieb (S) wegen der verminderten Reibung unter weniger Verschleiss und unter verringertem Energieverbrauch.
Der Wasserfilm wird durch den in Transportrichtung (A) vorderen Bereich des Spaltes (4) wieder abgesaugt, der an eine nicht gezeigte, jedoch durch die Pfeile (B) angedeutete Unterdruckquelle angeschlossen isL
Mit Hilfe der nach innen (oder aussen) gewölbten Oberseite (6) des stösselförmigen Elementes (5) werden in der Stoffbahn örtliche Mikroturbulenzen erzielt, wodurch die Füllstoffverteilung und die Faserablage undorientierung beeinflussbar ist, die u. a. Einfluss auf die Bedruckbarkeit des Papiers hat. Desgleichen wird die Durchmischung der Fasern im Stoff möglichst lange aufrechthalten. Da aber nur im Bereich der stösselfönnigen Elemente (5) Mikroturbulenzen hervorgerufen werden, bilden sich in der Stoffbahn Diagonalströme aus, die auf die Faserlage günstig wirken.
Gleichartige oder zumindest ähnliche Wirkungen lassen sich erzielen, wenn gemäss Fig. 4 und 5 die Oberseite (6) des stösselförmigen Elementes (5) in zwei in Transportrichtung (A) hintereinanderliegende Abschnitte (6a) und (6b) unterteilt ist, von denen der in Transportrichtung (A) vordere Abschnitt (6a) unter einem geringen Winkel, etwa im Bereich von 3 , nach unten verläuft.
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seine Achse verdrehbar sowie in jeder beliebigen Stellung fixierbar angeordnet, sodass die Grenzlinie (13) zwischen den beiden Abschnitten (6a), (6b) - wie in Fig. 5 mit strichlierten Linien dargestellt-unter einem Winkel zur Transportrichtung (A) eingestellt werden kann.
Normalerweise ist die bei diesem Ausführungsbeispiel diametral über die Oberseite (6) verlaufende Grenzlinie (13) unter rechtem Winkel zur Tansportrichtung bzw. parallel zur Längserstreckung des Balkens (1) angeordnet. Die Grenzlinie kann ausserdem geradlinig, jedoch aussermittig oder aber auch gemäss Fig. 6 gekrümmt verlaufen, wodurch jeweils unterschiedliche Effekte auf die Stoffbahn oder das fertige Papier ausgeübt werden können, denn ersichtlicherweise kann die Entwässerung der Stoffbahn durch Einstellung der Grenzlinie (13) in der vorstehend erläuterten Weise
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Element (5) zugleich höhenverstellbar sein kann, lässt sich die Entwässerung in mehrfacher Hinsicht beeinflussen.
Fig. 7 und 8 zeigen eine weitere Variante der Erfindung, bei der das stösselfömige Element (5) ausser einem oder mehrere der vorstehend angeführten Merkmale jedenfalls eine Durchgangsbohrung (12) für ein Behandlungsmittel aufweist. Die Durchgangsbohrung (12) ist im Bereich der Oberseite (6) keilförmig verengt,
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angeordnet werden, wobei die Durchgangsbohrung (12) ebenfalls an die Unterdruckquelle angeschlossen ist und die Durchtrittsfläche für den Unterdruck, d. h. der Spalt (4) um die halbkreisförmig gestaltete Öffnung der Durchtrittsbohrung (12) vergrössert ist.
Eine weitere Möglichkeit zur Steuerung der Mikroturbulenzen ergibt sich, wenn das stösselförmige Element (5) in der Ausnehmung (3) exzentrisch gelagert ist.
Eine zusätzliche oder alternative Möglichkeit zur Beeinflussung der Stoffbahn bzw. der Verteilung der Füllstoffe sowie Fasern in derselben wird erzielt, indem der Balken (1) geringfügig nach unten oder nach oben gewölbt bzw. bombiert ist, sodass das über den Balken (1) geführte Sieb (S) konkav oder konvex läuft. Damit lassen sich die Randzonen der Stoffbahn hinsichtlich der Faserablage beeinflussen.
PATENTANSPRÜCHE 1. Vorrichtung zur Entwässerung einer auf einem Sieb transportierten Stoffbahn, mit einem unterhalb des Siebes angeordneten, quer über die Siebbreite erstreckten Balken mit im wesentlichen zum Sieb paralleler Oberseite, in dem wenigstens eine Reihe in gleichen Abständen nebeneinander angeordnete, zylindrische oder prismatische Ausnehmungen ausgebildet sind, in denen jeweils ein mit seiner Oberseite um einen vorbestimmten Abstand über die Oberseite des Balkens vorstehender Einsatz vorzugsweise verstellbar und/oder lösbar angeordnet ist,
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