Vorrichtung zum Entziehen von Flüssigkeiten und Fremdkörpern aus einer laufenden
Materialbahn, insbesondere zum Konditionieren von Papiermaschinen-Filz
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Entziehen von Flüssigkeiten und Fremdkörpern aus einer laufenden Materialbahn, insbesondere zum Konditionieren von Papiermaschinen-Filz, mit einer sich quer über die ganze Breite der Materialbahn erstreckenden, unter Unterdruck stehenden, Sammelkammer mit einer gegen eine Seite der Materialbahn gerichteten Einlass öffnung.
Filze von Zellstoff- und Papierherstellungsmaschinen müssen zumindest von Zeit zu Zeit konditioniert werden. Die Filze, die die feuchten Zellstoffund Papierbahnen durch die Walzen der Maschine führen, dienen auch dazu, einen Grossteil des Wassers aus den Materialien, d. h. aus den Zellstoff- und Papierbahnen, zu absorbieren. Um nun diese Filze saugfähig zu halten, müssen sie nach einer gewissen Laufzeit oder fortwährend einer Konditioniervorrichtung zugeführt werden, um das absorbierte Wasser und mit diesem gleichzeitig Fasern und Schmutz, die vom Filz bei der Berührung mit der faserigen Materialbahn aufgenommen werden und die die Funktionsfähigkeit des Filzes beeinträchtigen, zu entfernen.
Filzkonditioniervorrichtungen bestehen bisher aus Vakuumkammern, die Schlitze aufweisen, welche sich quer zur Materialbahn an der Arbeitsfläche des Filzes erstrecken und Flüssigkeit und Fremdkörper aus diesem absaugen.
In manchen Fällen sind diese Vakuumkammern oszillierend angeordnet, wobei immer nur ein Teil der Filzbahn abgesaugt werden kann.
Zweck der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die unter zu Hilfenahme eines Druckgas-Stromes Flüssigkeiten und mit diesen Schmutz wirkungsvoller aus einer porösen Materialbahn entfernt, als dies bei bekannten Vorrichtungen der Fall ist. Ferner soll die Vorrichtung einen einfacheren Aufbau und eine einfachere Wirkungsweise besitzen als bekannte Vorrichtungen und auch bei hohen Laufgeschwindigkeiten der Materialbahn wirksam arbeiten.
Die eingangs genannte erfindungsgemässe Vorrichtung ist gekennzeichnet durch eine Blaseinrichtung mit einer, in Laufrichtung der Materialbahn gesehen, nach der Einlassöffnung der Sammelkammer liegenden und an diese sowie die Materialbahn angrenzenden Düseneinrichtung zum Ausblasen von Druckgas über die ganze Breite der Materialbahn und unter einem entgegen der Laufrichtung der Materialbahn und gegen diese gerichteten Druckgasstrom mit solchem Ausblaswinkel, dass der Druckgasstrom die Materialbahn mindestens, teilweise durchdringt und dabei in die Einlassöffnung der Sammelkammer reflektiert wird;
sowie durch eine zwischen der Sammelkammer und der Düseneinrichtung liegenden Wand mit einer die Materialbahn über dessen ganze Breite durchgehend berührenden, die Einlass öffnung von der Düseneinrichtung abdichtenden Kante, wobei die Anordnung so getroffen ist, dass die Materialbahn von der Einlaufseite bis zur Auslaufseite der Düseneinrichtung dichtend anliegt, sodass ausser dem Druckgasstrom durch die Materialbahn in die Einlass öffnung praktisch kein Druckgas entweichen kann.
Als Druckgas wird vorzugsweise Luft oder auch Dampf verwendet.
Die Sammelkammer steht unter einem Unterdruck, der beispielsweise 50 bis 250 mm Quecksilber betragen kann. Voraussetzung hierfür ist allerdings, dass die Trennwand zwischen der Düseneinrichtung und der Sammelkammer vorgesehen ist, deren Kante in engem Kontakt mit der zu behandelnden Materialbahn steht, um Kurzschlussströme des Gases in die Kammer zu vermeiden.
Die der Düseneinrichtung gegenüberliegende Seite der Materialbahn kann entweder freiliegen oder mittels einer Stützvorrichtung gestützt sein. Ist die zu behandelnde Materialbahn beispielsweise relativ dünn und sehr porös, so ist es zweckmässig eine nicht poröse Stützvorrichtung auf der der Düseneinrichtung gegen überliegenden Seite der Materialbahn vorzusehen, um eine geeignete Reflexion des Druckgasstromes sicherzustellen, die bei einer dicken und dichten Materialbahn, wie beispielsweise Papiermaschinen-Filz, direkt innerhalb der Materialbahn und ohne Stützvorrichtung erfolgen kann.
Läuft die Materialbahn beispielsweise mit hoher Geschwindigkeit, wie dies für die Filze von Hochgeschwindigkeits-Papiermaschinen der Fall ist, so kann das Anordnen einer rotierenden Stützvorrichtung auf der der Düseneinrichtung und der Sammelkammer gegenüberliegenden Seite der Materialbahn von Vorteil sein, um durch auftretende Zentrifugalkräfte das Ausstossen von losen Materialien, insbesondere von Flüssigkeit, in die Sammelkammer zu unterstützen.
Die optimale Dicke und der optimale Druck des Druckgasstromes können schwanken, wobei die Werte von einer Reihe von Faktoren abhängen, wie die Art und Porosität der zu behandelnden Materialbahn, ihre Dicke und der Grad, bis zu dem die Flüssigkeit und die Fremdkörper aus der Materialbahn entzogen werden sollen. Im allgemeinen hat sich herausgestellt, dass die Breite des Druckgasstromes in Laufrichtung der Materialbahn zwischen 0,05 bis 0,18 mm schwanken kann.
Eine Breite von 0,1 bis 0,13 mm ist vorzugsweise dann geeignet, wenn als Druckgas Druckluft verwendet wird.
Eine kleinere Breite erhöht die Wirksamkeit in den meisten Fällen, während eine grössere Breite für gewöhnlich das Durchdringen der Materialbahn nicht verbessert hingegen höhere Drücke bedingt. Innerhalb von Grenzen und unter Festlegung anderer Variablen hat sich herausgestellt, dass das Entziehen von Flüssigkeit beispielsweise proportional mit dem Anstieg des Druckes im Gasstrom ansteigt. So kann beispielsweise aus einem Filz mit der vorliegenden Vorrichtung, die einen 0,13 mm breiten Düsenspalt für Druckluft besitzt, bei einem Überdruck von 0,7 kp/cm2 bis zu 40 O/o der Flüssigkeit entfernt werden.
Bei 1,4kp/cm2 kann die Flüssigkeitsentfernung beispielsweise bereits 65 bis 70 O/o betragen, bei 2,1 kp/cm2 80 bis 85 O/o und bei 2,8 kp/cm2 über 90 0/0. Bei höheren Drücken bleibt die Ausbeute ungefähr gleich. Ähnliche Resultate können beispielsweise bei Verwendung eines Dampfstromes erreicht werden, wobei jedoch bei den einzelnen Drücken etwas geringere Ausbeuten erzielt werden.
Da diese von etwas geringeren prozentualen Ausbeuten, beispielsweise von der geringeren Dichte des Dampfstromes im Vergleich zum Luftstrom, abhängen, zeigen die Ergebnisse, dass die Dichte des Druckgasstromes wie auch der Überdruck und die Geschwindigkeit wichtige Faktoren sein können, die zweckmässigerweise zu berücksichtigen sind, wenn vergleichbare Ergebnisse mit Luft oder anderen gasförmigen Medien erzielt werden sollen.
Der Ausblaswinkel des Druckgasstromes sollte möglichst derart gewählt sein, dass der Reflexionswinkel des im Gewebe reflektierten Druckgasstromes im wesentlichen vollständig im Bereich der Öffnung der Sammelkammer liegt. Im einzelnen hängt der Ausblaswinkel beispielsweise vom Abstand zwischen den benachbarten Kanten der Düseneinrichtung und der Sammelkammer ab, der vorzugsweise so klein wie möglich gehalten werden sollte, um Kurzschlussströme, die von Bedeutung sein könnten, längs der zu behandelnden Materialbahn von der Düseneinrichtung in die Sammelkammer zu verhindern. Solche Kurzschlussströme hängen beispielsweise davon ab, wie stark die Abdichtung zwischen der rückwärtigen Wand der Sammelkammer und der Wand der Düseneinrichtung ist.
Unter Berücksichtigung dieser Bedingung ist der wirksamste Ausblaswinkel abhängig von einer Reihe von Faktoren, wie beispielsweise der Stärke der zu behandelnden Materialbahn, ihrer Porosität und der Laufgeschwindigkeit, mit der die Materialbahn an der Düseneinrichtung vorbeistreicht. Es hat sich herausgestellt, dass der Ausblaswinkel mit der Ebene der Materialbahn nicht grösser sein sollte, als 85" und nicht kleiner als 25". Vorzugsweise sollte dieser Winkel 70 bis 750 betragen.
Gegenüber den bekannten Konditionierungseinrichtungen weist die vorliegende Vorrichtung eine ganze Reihe von wesentlichen Vorteilen auf. Mit Hilfe einer geeigneten Steuerung der oben beschriebenen Variablen ist es möglich, mehr Flüssigkeit und mehr Fremdkörper, wie Fasern und Schmutz, aus der porösen Materialbahn, insbesondere einem Filz, abzuziehen. Die ganze Breite des Filzes kann während jeden Arbeitsspieles behandelt werden, während bei oszillierenden Vakuumkammern der bekannten Art bei jedem Arbeitsspiel nur ein Teil des Filzes bestrichen wird. Die vorliegende Behandlung erfolgt gleichmässig über die Breite des Filzes oder sie kann auch in einzelnen Zonen unterschiedlich ausgeführt werden, in dem beispielsweise die Düseneinrichtung so ausgebildet wird, dass der Druckgasstrom in einzelnen Zonen mit unterschiedlichem Überdruck ausgeblasen wird.
Die vorliegende Vorrichtung bewirkt überdies eher eine erwünschte Auflockerung der zu behandelnden Materialbahn an ihrer Arbeitsfläche als ein Verfilzen wie dies bei den bekannten Vakuumkammern der Fall ist, wodurch die Oberfläche trockener wird. Die Herstellungskosten und die Betriebskosten liegen höchstens auf gleicher Höhe mit den entsprechenden Kosten der bekannten Vorrichtungen, wenn sie diese nicht sogar unterschreitet. Die vorliegende Vorrichtung ist beispielsweise selbst bei hohen Arbeitsgeschwindigkeiten der zu behandelnden Materialbahn, mit denen beispielsweise Papiermaschinen-Filze laufen, voll wirksam.
Ausführungsbeispiele der erfindungsgemässen Vorrichtung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher beschrieben, dabei zeigen:
Fig. 1 eine Vorrichtung zum Konditionieren von Filz, im Querschnitt 1-1 der Fig 2;
Fig. 2 die Vorrichtung der Fig. 1 in Draufsicht; und
Fig. 3 eine weitere Ausbildung der Vorrichtung der Fig. 1 im Querschnitt entsprechend der Darstellung in Fig. 1.
In den Fig. 1 und 2 ist eine Filz-Konditioniervorrichtung dargestellt, die einen Sammelkanal 10 aufweist, der eine grössere Länge hat als die Breite der Materialbahn, die im vorliegenden Fall ein Filz F ist. Der Sammelkanal ist an beiden Enden in Einspannböcken 12 an der Arbeitsseite, d. h. an der Seite des Filzes, die mit dem Papier in einer Papiermaschine in Berührung kommt, angeordnet. Die Einspannböcke 12 haben ein oberes und ein unteres Spannelement 14 und 16 und werden durch Schraubbolzen 18 zusammengehalten, die drehbar durch Ansätze zu beiden Seiten des oberen Spannelementes 14 reichen und in einer Gewindebohrung 20 zu beiden Seiten des unteren Spannelementes 16 eingeschraubt sind.
Das untere Spann element weist seitlich vorstehende, mit Schlitzen versehene Füsse 22 auf, durch die Schraubbolzen 24 greifen, welche die Einspannböcke 12 an einer geeigneten Basis B befestigen, die ein Teil eines Papiermaschinenrahmens oder eine separate Basis sein kann.
Der vorgesehene Sammelkanal 10 steht unter Unterdruck, um die entzogene Flüssigkeit abzuführen. Die Funktion der vorliegenden Vorrichtung hängt nicht von der Schwerkraft ab und kann deshalb sowohl unterhalb wie oberhalb sowie an der einen oder anderen Seite eines in vertikaler oder sonstwie geneigter Richtung verlaufenden Trumms des Filzbandes angeordnet sein.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sei angenommen, dass die Vorrichtung unterhalb eines im wesentlichen horizontal verlaufenden Trumms eines Filzbandes angeordnet ist, dessen Arbeitsfläche die untere ist. Die Einspannböcke 12 halten den Sammelkanal 10 drehbar, so dass beim Lösen der Schraubbolzen 18 der Sammelkanal 10 um seine Achse gedreht werden kann, so dass er in die geeignete Stellung gebracht werden kann.
Der Sammelkanal 10 ist vorzugsweise mit geeigneten Kupplungen 26 (zwei oder mehr auf jeder Seite, wobei im vorliegenden Beispiel zwei dargestellt sind) an eine Unterdruckleitung (nicht dargestellt), angeschlossen, um im Sammelkanal einen Unterdruck gewünschter Grösse aufrecht zu erhalten. Die Kupplungen 26 erstrecken sich durch Endverschlüsse 28 des Sammelkanals. Auf der Aussenseite des Sammelkanals 10 zwischen diesem und dem Filzband ist ein Drucksammelkanal 30 vorgesehen, der, wie dargestellt, aus zwei Winkeleisen gebildet wird, die miteinander verschweisst sind, und der geeignete Anschlussstück 32 besitzt, mit denen der Drucksammelkanal 30 an eine Gasdruckleitung (nicht dargestellt) angeschlossen werden kann, um in dem Drucksammelkanal einen Gasdruck aufrecht zu erhalten.
Während im vorliegenden Beispiel zwei Anschlussstücke, d. h. an jedem Ende des Drucksammelkanales eines, dargestellt sind, so ist es durchaus auch möglich, lediglich ein Anschlussstück oder auch mehrere vorzusehen.
Auf der Aussenseite des Sammelkanals 10 ist mittels Schrauben 34 ein über die ganze Breite des Filzbandes reichender Ansatz 36 angeschraubt, dessen nach aussen vorstehender Teil im wesentlichen parallel zu und mit Abstand von einer Seite des Drucksammelkanals 30 verläuft. Am Ansatz 36 ist mittels Schrauben 38 ein das äussere Ende des vorstehenden Ansatzes 36 überlappender Schuh 40 vorgesehen, der das vordere Ende eines Schlitzes 42 bildet, dessen gegenüberliegende Seite von einem zweiten Schuh 44 gebildet wird, der über Schrauben 46 an der zugekehrten Seite des Drucksammelkanals 30 angeschraubt ist. Der Schlitz 42 bildet die Öffnung einer Sammelkammer, die durch den ersten Schuh 40, den zweiten Schuh 44, den Ansatz 36 und den Drucksammelkanal 30 gebildet wird. Die sich in der Sammelkammer sammelnde Flüssigkeit fliesst durch einen Schlitz 48 in der Wand des Sammelkanales 10 in diesen.
Wie in der Figur angedeutet, besteht der Schuh 40 vorzugsweise aus Kunststoff, über den das Filzband leicht gleitet, wie beispielsweise aus sehr dichtem Polypropylen.
Der Schuh 44 ist an beiden Kanten, der vorderen und der rückwärtigen, abgeschrägt, so dass er sich gegen seine Stirnseite hin verjüngt und eine schmale Kante 50 bildet, die als vordere Kante einer Druckgasdüse dient.
Die gegenüberliegende Kante dieser Druckgasdüse wird durch eine Leiste 52 gebildet, die auf der Aussenseite des Drucksammelkanals 30 mittels Schrauben 54 befestigt ist. Die vordere Kante dieser Leiste 52 ist ebenfalls abgeschrägt, um mit dem abgeschrägten Teil des Schuhes 44 die Düsenöffnung für einen Druckgasstrom zu bilden, der in das Filzband eingeleitet wird. Das austretende Druckgas wird in einem solchen nach rückwärts gerichteten Winkel entgegen der Laufrichtung des Filzbandes angestellt, dass der Druckgasstrom in das Filzband eingeleitet wird. Vorzugsweise ist die vordere Kante der Leiste 52 gezahnt, so dass sie mit dem ersten Schuh 44 eher eine Reihe von mit Abstand voneinander liegende Schlitze 56 (Fig. 2) als einen durchgehenden Schlitz bildet.
Es hat sich herausgestellt, dass ein solcher, von einem solchen Schlitz ausgestossener Druckgasstrom mindestens so wirksam ist, wie ein durchgehender Druckgasstrom, jedoch weniger Druck benötigt und den Lärmpegel wirkungsvoll reduziert. Um die Herstellung zu erleichtern, kann die Leiste 52 aus einzelnen Abschnitten bestehen, die an ihren Enden geschlossen sind.
Das aus dem Drucksammelkanal 30 austretende Druckgas strömt durch eine Reihe von Öffnungen in der Wand des Drucksammelkanals in einen unterhalb der Leiste 52 liegenden Kanal und von dort wie durch die Pfeile der Fig. 1 angegeben, aus den Düsen heraus.
Wie in Fig. 1 dargestellt, liegen die Aussenflächen des Schuhs 40 und der Leiste 52 sowie die Kante 50 des Schuhs 44 in einer Ebene derart, dass der Filz glatt über diese Flächen und die Kante gleitet und sie berührt. Der im Schlitz 42 herrschende Unterdruck zieht hingegen den Filz bei seinem Vorbeistreichen am Schlitz 42 in diesen hinein, was den Vorteil mit sich bringt, dass die Arbeitsseite des Filzes auf der Saugseite geöffnet und an der gegenüberliegenden Seite geschlossen wird. Gleichzeitig wird eine Abdichtung an der Kante 50 zwischen der Düse und der Kammer erreicht, zu der der Schlitz 42 als Einlass dient. Zur Erhöhung der Abdichtung kann der Filz über seine ganze Breite gegen die Kante 50 vorgespannt werden.
Das Abströmen von Gas, das in den Filz von der Aussenseite her eindringt oder durch Kurzschlüsse direkt in den Schlitz 42 gelangt, wird dadurch erschwert, dass der gewünschte Reflexionswinkel des Gasstromes innerhalb des Filzes nach vorne in den Schlitz 42 zur Hilfe genommen wird, wobei der Gasstrom Flüssigkeit und Fremkörper aus der Arbeitsfläche des Filzes mitnimmt. Um eine Einstellbarkeit der Länge des Schlitzes 42 auf eine entsprechende Breite des zu behandelnden Filzes zu ermöglichen, wenn der Unterdruck angelegt ist, sind einsteIlbare Begrenzungsleisten 60 an jeder Seite des Schlitzes vorgesehen (Fig.
2). Letztere gleiten in Führungen 62, die auf dem Sammelkanal 10 angeordnet sind und sich durch die Wände 64 der Vorrichtung erstrecken, die zu beiden Seiten des Schlitzes 42 auf dem Sammelkanal 10 angeordnet ist. Die Begrenzungsleisten 60 füllen den Spalt zwischen dem Schuh 40, dem Ansatz 36 und dem Schuh 44 aus, um den Unterdruck auf den Spalt zwischen ihren Enden zu begrenzen.
Es sei erwähnt, dass die normalerweise vorhandene Befeuchtungseinrichtung für den Filz, die diesen in der Regel an der Arbeitsfläche benetzt, der Entziehungsvorrichtung vorgeschaltet ist, obwohl dies in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel nicht dargestellt ist.
Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel wird ein zu behandelndes Gewebe W auf der Rückseite einer Walze R angeordnet, die in Richtung des Pfeiles rotiert. Diese Art der Stützung des Gewebes ist dann vorzuziehen, wenn dieses poröser ist als die herkömmliche Dichte eines Papiermaschinen-Filzes und insbeson dere so porös, dass ein Grossteil des Düsenstromes bei einem nicht abgestützten Gewebe auf der Aussenseite entweichen würde. Die Stützvorrichtung für das Gewebe dient dazu, um den durch den Druckgasstrom bewirkten Auswurf in den Schlitz 42 sicherzustellen. Eine Walze ist deshalb besonders bevorzugt, da der Schuss des Gewebes durch die Auflage an der Walze seine freiliegende Seite öffnet und damit das Ausblasen der mitgeführten Materialien erleichtert.
Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass die abgewandelte Vorrichtung der Fig. 3 auch für andere Materialbahnen, wie beispielsweise den in Fig. 1 dargestellten ungestützten Filz oder andere Gewebe verwendet werden kann.
Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein weiterer Saugschlitz 70 vorgesehen, der in Förderrichtung gesehen nach der Düse liegt und zum Austreiben von Feuchtigkeitsresten dient, die die Düse passiert haben. Um den Saugschlitz 70 zu bilden, sind der Ansatz 36 mit dem Schuh 40, der Drucksammelkanal 30 mit dem Schuh 44 und der Schlitz 48 bezüglich der Mittelebene des Sammelkanales 10 seitlich versetzt, und zwar ausgehend vom Ausführungsbeispiel der Fig. 1 nach links versetzt, angeordnet. Eine rückwärtige Verlängerung 72 der Leiste 52 bildet die vordere Kante des Saugschlitzes 70, während die gegenüberliegende Kante durch einen Schuh 74 gebildet ist. Letzterer ist mittels Schrauben 76 an einem Ansatz 78 befestigt, der seinerseits auf der rückwärtigen Fläche des Sammelkanals 10 mittels Schrauben 80 angeordnet ist.
Der Saugschlitz 70 öffnet sich in eine Sammelkammer, die sich zwischen der rückwärtigen Verlängerung 72, dem Schuh 74, dem Drucksammelkanal 30 und dem Ansatz 78 erstreckt, wobei der Sammelkanal sich seinerseits über einen Schlitz 82 in der Wand des Sammelkanales 10 in diesen erstreckt. Die Entziehvorrichtung entspricht im übrigen der in den Fig. 1 und 2 beschriebenen.
Anstelle des einen Sammelkanales 10 können natürlich auch getrennte Sammelkanäle für die Schlitze 42 und 70 vorgesehen sein. Dies ist besonders dann zweckmässig, wenn der Schlitz 42 nicht unter Unterdruck steht. Das Anlegen eines Unterdruckes an das Gewebe nach seiner Behandlung mit dem Gasstrom ist dann besonders vorteilhaft, wenn am Schlitz 42 kein Unterdruck angelegt ist, wodurch der Gasstrom weniger wirkungsvoll ist. In diesem Fall kann der Unterdruck mittels einer herkömmlichen Uhle-Kammer angelegt werden, die, in Laufrichtung des Gewebes gesehen, nach der Düsenvorrichtung liegt.
Device for removing liquids and foreign bodies from a running
Material web, in particular for conditioning paper machine felt
The invention relates to a device for removing liquids and foreign bodies from a moving material web, in particular for conditioning paper machine felt, with a collecting chamber that extends transversely over the entire width of the material web and is under negative pressure with an inlet directed towards one side of the material web opening.
Felts from pulp and paper making machines need to be conditioned at least from time to time. The felts that guide the moist pulp and paper webs through the machine's rollers also serve to remove most of the water from the materials, i.e. H. from the pulp and paper webs to absorb. In order to keep these felts absorbent, they have to be fed to a conditioning device after a certain period of time or continuously in order to remove the absorbed water and, at the same time, fibers and dirt that are absorbed by the felt when it comes into contact with the fibrous material web and that the functionality of the Affect felt, remove.
Felt conditioning devices have hitherto consisted of vacuum chambers which have slots which extend transversely to the material web on the working surface of the felt and suck liquid and foreign bodies out of it.
In some cases, these vacuum chambers are arranged in an oscillating manner, whereby only part of the felt web can be sucked off.
The purpose of the invention is to create a device of the type mentioned at the outset which, with the aid of a pressurized gas flow, removes liquids and dirt from a porous material web more effectively than is the case with known devices. Furthermore, the device should have a simpler construction and a simpler mode of operation than known devices and should also work effectively at high running speeds of the material web.
The device according to the invention mentioned at the beginning is characterized by a blowing device with a nozzle device, seen in the direction of travel of the material web, after the inlet opening of the collecting chamber and adjacent to this and the material web, for blowing out compressed gas over the entire width of the material web and under a nozzle device against the direction of travel The material web and the compressed gas flow directed against it with a blow-out angle such that the compressed gas flow at least partially penetrates the material web and is reflected into the inlet opening of the collecting chamber;
as well as by a wall lying between the collecting chamber and the nozzle device with an edge continuously touching the material web over its entire width and sealing the inlet opening from the nozzle device, the arrangement being such that the material web forms a seal from the inlet side to the outlet side of the nozzle device is applied, so that apart from the flow of compressed gas through the material web into the inlet opening, practically no compressed gas can escape.
Air or steam is preferably used as the compressed gas.
The collecting chamber is under a negative pressure, which can be, for example, 50 to 250 mm of mercury. A prerequisite for this, however, is that the partition is provided between the nozzle device and the collecting chamber, the edge of which is in close contact with the material web to be treated, in order to avoid short-circuit flows of the gas into the chamber.
The side of the material web opposite the nozzle device can either be exposed or be supported by means of a support device. If the material web to be treated is, for example, relatively thin and very porous, it is advisable to provide a non-porous support device on the side of the material web opposite the nozzle device in order to ensure a suitable reflection of the compressed gas flow, which is the case with a thick and dense material web, such as paper machines -Felt, can be made directly within the material web and without a support device.
For example, if the material web runs at high speed, as is the case for the felts of high-speed paper machines, it can be advantageous to arrange a rotating support device on the side of the material web opposite the nozzle device and the collecting chamber in order to prevent centrifugal forces from ejecting to support loose materials, especially liquid, in the collection chamber.
The optimum thickness and pressure of the pressurized gas stream can vary, the values depending on a number of factors, such as the type and porosity of the material web to be treated, its thickness and the degree to which the liquid and the foreign bodies are withdrawn from the material web should be. In general, it has been found that the width of the compressed gas flow in the running direction of the material web can vary between 0.05 to 0.18 mm.
A width of 0.1 to 0.13 mm is preferably suitable when compressed air is used as the compressed gas.
A smaller width increases the effectiveness in most cases, while a larger width usually does not improve the penetration of the material web, on the other hand, requires higher pressures. Within limits and with the establishment of other variables, it has been found that the removal of liquid increases proportionally with the increase in pressure in the gas stream, for example. For example, up to 40% of the liquid can be removed from a felt with the present device, which has a 0.13 mm wide nozzle gap for compressed air, at an overpressure of 0.7 kp / cm2.
At 1.4 kp / cm2, the liquid removal can already amount to 65 to 70%, at 2.1 kp / cm2 80 to 85% and at 2.8 kp / cm2 over 90%. At higher pressures the yield remains roughly the same. Similar results can be achieved, for example, when using a stream of steam, but somewhat lower yields are achieved at the individual pressures.
Since these depend on somewhat lower percentage yields, for example on the lower density of the steam flow compared to the air flow, the results show that the density of the compressed gas flow as well as the overpressure and the speed can be important factors that should be considered appropriately if comparable results should be achieved with air or other gaseous media.
The blow-out angle of the compressed gas flow should, if possible, be selected such that the reflection angle of the compressed gas flow reflected in the tissue is essentially completely in the area of the opening of the collecting chamber. In detail, the blow-out angle depends, for example, on the distance between the adjacent edges of the nozzle device and the collecting chamber, which should preferably be kept as small as possible in order to prevent short-circuit currents, which could be important, along the material web to be treated from the nozzle device into the collecting chamber prevent. Such short-circuit currents depend, for example, on how strong the seal is between the rear wall of the collecting chamber and the wall of the nozzle device.
Taking this condition into account, the most effective blow-out angle depends on a number of factors, such as the thickness of the material web to be treated, its porosity and the running speed with which the material web sweeps past the nozzle device. It has been found that the blow-out angle with the plane of the material web should not be greater than 85 "and not less than 25". This angle should preferably be 70 to 750.
Compared to the known conditioning devices, the present device has a number of essential advantages. With the aid of a suitable control of the variables described above, it is possible to withdraw more liquid and more foreign bodies, such as fibers and dirt, from the porous material web, in particular a felt. The entire width of the felt can be treated during each work cycle, while with oscillating vacuum chambers of the known type, only part of the felt is coated in each work cycle. The present treatment takes place uniformly over the width of the felt or it can also be carried out differently in individual zones, in which, for example, the nozzle device is designed so that the pressurized gas stream is blown out in individual zones with different excess pressure.
The present device moreover causes a desired loosening of the material web to be treated on its work surface rather than felting as is the case with the known vacuum chambers, whereby the surface becomes drier. The manufacturing costs and the operating costs are at most the same as the corresponding costs of the known devices, if they are not even below them. The present device is fully effective, for example, even at high operating speeds of the material web to be treated, with which paper machine felts run, for example.
Embodiments of the device according to the invention are described in more detail below with reference to the drawings, which show:
1 shows a device for conditioning felt, in cross section 1-1 of FIG. 2;
FIG. 2 shows the device of FIG. 1 in plan view; and
3 shows a further embodiment of the device from FIG. 1 in cross section corresponding to the illustration in FIG. 1.
1 and 2 show a felt conditioning device which has a collecting channel 10 which is longer than the width of the material web, which is a felt F in the present case. The collecting channel is at both ends in clamping brackets 12 on the working side, i. H. on the side of the felt that comes into contact with the paper in a paper machine. The clamping frames 12 have an upper and a lower clamping element 14 and 16 and are held together by screw bolts 18 which reach rotatably through lugs on both sides of the upper clamping element 14 and are screwed into a threaded bore 20 on both sides of the lower clamping element 16.
The lower clamping element has laterally protruding, slotted feet 22 through which the bolts 24 which secure the clamping brackets 12 to a suitable base B, which can be part of a paper machine frame or a separate base.
The collecting channel 10 provided is under negative pressure in order to discharge the withdrawn liquid. The function of the present device does not depend on the force of gravity and can therefore be arranged both below and above as well as on one or the other side of a strand of the felt belt running in a vertical or otherwise inclined direction.
In the present embodiment, it is assumed that the device is arranged below an essentially horizontally extending strand of a felt belt, the working surface of which is the lower one. The clamping blocks 12 hold the collecting channel 10 rotatably, so that when the screw bolts 18 are loosened, the collecting channel 10 can be rotated about its axis so that it can be brought into the appropriate position.
The collecting channel 10 is preferably connected with suitable couplings 26 (two or more on each side, two being shown in the present example) to a vacuum line (not shown) in order to maintain a vacuum of the desired magnitude in the collecting channel. The couplings 26 extend through end closures 28 of the collecting duct. On the outside of the collecting channel 10 between this and the felt belt, a pressure collecting channel 30 is provided, which, as shown, is formed from two angle irons which are welded to one another and has the suitable connection piece 32 with which the pressure collecting channel 30 is connected to a gas pressure line (not shown) can be connected to maintain a gas pressure in the pressure manifold.
While in the present example two connectors, d. H. If one is shown at each end of the pressure collecting duct, it is also entirely possible to provide only one connection piece or even several.
On the outside of the collecting channel 10, a projection 36 extending over the entire width of the felt belt is screwed by means of screws 34, the outwardly protruding part of which extends essentially parallel to and at a distance from one side of the pressure collecting channel 30. At the extension 36, the outer end of the protruding extension 36 overlapping shoe 40 is provided by means of screws 38, which shoe 40 forms the front end of a slot 42, the opposite side of which is formed by a second shoe 44, which is connected via screws 46 on the facing side of the pressure collecting duct 30 is screwed on. The slot 42 forms the opening of a collection chamber which is formed by the first shoe 40, the second shoe 44, the extension 36 and the pressure collecting channel 30. The liquid that collects in the collecting chamber flows through a slot 48 in the wall of the collecting channel 10 into the latter.
As indicated in the figure, the shoe 40 is preferably made of plastic over which the felt belt slides easily, such as very dense polypropylene.
The shoe 44 is beveled on both edges, the front and the rear, so that it tapers towards its end face and forms a narrow edge 50 which serves as the front edge of a compressed gas nozzle.
The opposite edge of this pressurized gas nozzle is formed by a strip 52 which is fastened to the outside of the pressure collecting duct 30 by means of screws 54. The front edge of this strip 52 is also bevelled in order to form the nozzle opening with the beveled part of the shoe 44 for a flow of pressurized gas which is introduced into the felt belt. The exiting compressed gas is positioned at such a backward angle against the running direction of the felt belt that the flow of compressed gas is introduced into the felt belt. Preferably, the leading edge of the ledge 52 is serrated so that it forms with the first shoe 44 a series of spaced apart slots 56 (FIG. 2) rather than a continuous slot.
It has been found that such a compressed gas flow ejected from such a slot is at least as effective as a continuous compressed gas flow, but requires less pressure and effectively reduces the noise level. In order to facilitate manufacture, the strip 52 can consist of individual sections which are closed at their ends.
The compressed gas emerging from the pressure collecting duct 30 flows through a series of openings in the wall of the pressure collecting duct into a duct located below the bar 52 and from there out of the nozzles as indicated by the arrows in FIG. 1.
As shown in FIG. 1, the outer surfaces of the shoe 40 and the ledge 52 and the edge 50 of the shoe 44 lie in one plane in such a way that the felt slides smoothly over these surfaces and the edge and touches them. The negative pressure prevailing in the slot 42, on the other hand, pulls the felt into it as it sweeps past the slot 42, which has the advantage that the working side of the felt is opened on the suction side and closed on the opposite side. At the same time, a seal is achieved at the edge 50 between the nozzle and the chamber to which the slot 42 serves as an inlet. To increase the seal, the felt can be prestressed against the edge 50 over its entire width.
The outflow of gas that penetrates the felt from the outside or passes directly into the slot 42 through short circuits is made more difficult by the fact that the desired angle of reflection of the gas flow within the felt forward into the slot 42 is used Gas flow removes liquid and foreign bodies from the working surface of the felt. In order to enable the length of the slot 42 to be adjusted to a corresponding width of the felt to be treated when the negative pressure is applied, adjustable limiting strips 60 are provided on each side of the slot (Fig.
2). The latter slide in guides 62 which are arranged on the collecting channel 10 and extend through the walls 64 of the device which is arranged on both sides of the slot 42 on the collecting channel 10. The delimitation strips 60 fill the gap between the shoe 40, the shoulder 36 and the shoe 44 in order to limit the negative pressure to the gap between their ends.
It should be mentioned that the dampening device for the felt, which is normally present and usually wets it on the work surface, is connected upstream of the removal device, although this is not shown in the present exemplary embodiment.
In the embodiment shown in Fig. 3, a fabric to be treated W is placed on the back of a roller R which rotates in the direction of the arrow. This type of support for the fabric is preferable if it is more porous than the conventional density of a paper machine felt and in particular so porous that a large part of the nozzle flow would escape from an unsupported fabric on the outside. The support device for the tissue serves to ensure the ejection into the slot 42 caused by the flow of pressurized gas. A roller is particularly preferred because the weft of the fabric opens its exposed side by resting on the roller and thus facilitates the blowing out of the materials carried along.
It should be noted, however, that the modified device of FIG. 3 can also be used for other material webs, such as, for example, the unsupported felt or other fabrics shown in FIG. 1.
In the exemplary embodiment shown in FIG. 3, a further suction slot 70 is provided which, viewed in the conveying direction, lies after the nozzle and serves to drive out residual moisture that has passed through the nozzle. In order to form the suction slot 70, the extension 36 with the shoe 40, the pressure collecting duct 30 with the shoe 44 and the slot 48 are laterally offset with respect to the central plane of the collecting duct 10, namely offset to the left based on the embodiment of FIG. 1 . A rear extension 72 of the strip 52 forms the front edge of the suction slot 70, while the opposite edge is formed by a shoe 74. The latter is fastened by means of screws 76 to an extension 78 which in turn is arranged on the rear surface of the collecting channel 10 by means of screws 80.
The suction slot 70 opens into a collection chamber extending between the rearward extension 72, the shoe 74, the pressure collection channel 30 and the extension 78, the collection channel in turn extending into the collection channel 10 via a slot 82 in the wall thereof. The withdrawal device corresponds otherwise to that described in FIGS.
Instead of the one collecting channel 10, separate collecting channels can of course also be provided for the slots 42 and 70. This is particularly useful when the slot 42 is not under negative pressure. The application of a negative pressure to the tissue after it has been treated with the gas flow is particularly advantageous when no negative pressure is applied to the slot 42, as a result of which the gas flow is less effective. In this case, the negative pressure can be applied by means of a conventional Uhle chamber which, viewed in the direction of movement of the tissue, is located after the nozzle device.