DE1066859B - \ erfahren und Vorrichtung zum Ver hüten von Dunnstellen infolge Schaum bildung bei der Papierfabrikation - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

PATENTSCHRIFT 1066

ANMELDETAG:

BEKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UND AUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT:

AUSGABE DER
PATENTSCHRIFT:

DBP 1066859 KL.55d 33/01

INTERNAT. KL. D 21 f 5. NOVEMBER 1954

8.OKTOBER 1959 31. MÄRZ 1960

stimmt Oberein mit auslegeschrift

1 066 S59 (B »3272 VlI / 55 d)

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verhüten von Dünnstellen infolge Schaumbildung bei, der Papierfabrikation durch kontinuierliches Besprühen der Papierbahn auf dem Sieb der Papiermaschine mit einem schaumhindernden Mittel sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Es ist bekannt, die in der auf einem Sieb vorrückenden Papierbahn auftretenden Luftblasen durch Dampfstrahlen, Filzwischer u. dgl. aufzubrechen, während der Stoff noch fließfähig ist, so daß sich die dort gebildeten Dünnstellen ausgleichen. Nachteilig bei der Dampfstrahlanwendung sind schlechte Reguliermöglichkeit, Anstieg von Temperatur und Feuchtigkeitsgehalt der Umgebungsluft und Sichtbehinderung. Außerdem beeinträchtigen alle diese Vorrichtungen die Papierqualität durch Veränderung der Faserlagerung.

Weiterhin sind mechanische Einrichtungen bekannt, um den Stoff zu entlüften. Diese erfordern jedoch unverhältnismäßig hohen Aufwand.

Schließlich ist es bekannt, dem Stoff schaumhindernde Mittel zuzusetzen, wie z. B. Äthylenoxydkondensate verschiedenster Art, beispielsweise Oktylalkohol, Paraffmöl, sulfonierte öle und Fette (sulfoniertes Rizinusöl und sulfonierten Talg), Kiefernöl und verschiedene Silikonverbindungen. Bevorzugt sind solche schaumhindernden Mittel, die leicht emulgieren.

Nach einem bekannten Vorschlag wird dem Papierstoff das schaumhindernde Mittel beigemischt, ehe dieser auf das Sieb ausfließt. Da die Neigung zur Schaumbildung sehr verschieden sein kann, muß die Zusatzmenge an schaumhindernden Mitteln sehr reichlich bemessen werden, wenn Dünnstellen mit Sicherheit verhütet werden sollen. Außerdem ist eine gute Durchmischung des gesamten Papierstoffs erforderlich, so daß ein solches Verfahren in der Praxis sehr aufwendig wird und nicht leicht zu steuern ist.

Nach einem anderen bekannten Vorschlag wird eine Emulsion durch Vermischen des schaumhindernden Mittels mit Wasser chargenweise hergestellt und so stabilisiert, daß sie über mehrere Tage lagerfähig ist und dem Papierstoff immer dann in entsprechend dosierter Menge zugesetzt werden kann, wenn Schaumbildung in der Papierbahn auftritt.

Schließlich wird nach einem weiteren bekannten Vorschlag das schaumhindernde Mittel auf die Papierbahn aufgesprüht, während sich diese auf dem Sieb der Papiermaschine befindet. Es hat sich jedoch gezeigt, daß die neuerdings für diesen Zweck in den Handel gebrachten, an sich sehr wirksamen Entschäumeremulsionen mitunter dazu neigen, bei längerer Vorratshaltung an Wirkung einzubüßen.

Die Erfindung geht nun von dem zuletzt genannten Vorschlag aus und hat sich die Aufgabe gestellt, auch Verfahren und Vorrichtung zum Verhüten von Dünnstellen infolge Schaumbildung

bei der Papierfabrikation

Patentiert für:

The Bowater Research

and Development Company Limited,

London

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 6. November 1953

ao George Flaxman Underhay, Weybridge, Surrey,

Kenneth Clive Saunders, Gravesend, Kent,

und George Frederick John Mansell,

Sittingbourne, Kent (Großbritannien),

sind als Erfinder genannt worden

die Nachteile dieses bekannten Verfahrens zu beseitigen.

Das Verfahren gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß eine kleine Menge des schaumhindernden Mittels kontinuierlich einem Mischer zugemessen, in diesem mit einer großen, ebenfalls kontinuierlich zufließenden Menge Wasser emulgiert und die Emulsion kontinuierlich der Verbrauchsstelle zugeführt wird. Durch die Erfindung wird also> erreicht, daß die Emulsion in unmittelbarem Anschluß an ihre laufende Herstellung kontinuierlich wieder verbraucht wird, d. h. ohne an Wirkung wieder verloren zu haben.

Ein wesentliches Merkmal der Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens gemäß der Erfindung ist ein Wirbelmischer, der aus übereinanderliegenden zylindrischen Kammern mit einem zentralen Verbindungsloch zwischen ihnen besteht, durch das das in der unteren Kammer entstehende Gemisch zur oberen Kammer aufsteigt, in der es weiter durcheinandergewirbelt wird.

, Vorzugsweise mündet in die untere Kammer des Wirbelmischers tangential eine Leitung ein, durch

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die das Wasser eingespeist wird, während das schaumhindernde Mittel am Umfang der unteren Kammer radial eintritt und von dem kreisenden Wasser mitgerissen wird.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sind die quer zum Sieb angebrachten Düsen zum Besprühen der Papierbahn in Zickzackstellung angeordnet, wobei die Flüssigkeitsaustrittsöffnung der Düsen vorzugsweise mit einer Druckluftzuführung umgeben ist. ' ίο

Durch die gemäß der Erfindung erreichte Zubereitung und Verteilung der Emulsion wird nur eine sehr geringe Menge an schaumhinderndem Mittel benötigt, nämlich nur ungefähr 40 bis 50 g je Tonne Papier.

Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise in einer Ausführungsform bei der Fabrikation von Zeitungspapier beschrieben.

Fig. 1 ist ein Leitungsschema für das kontiuierliche Emulgieren des schaumhindernden Mittels mit Wasser;

Fig. 2 zeigt in zwei Teilansichten 2 a, 2 b einen Träger mit Sprühvorrichtungen, der quer über dem Sieb einer Papiermaschine angeordnet ist;
■ Fig. 3 ist die Rückansicht des Trägers, von der Seite der Papiermaschine gesehen, und

Fig. 4 eine Ansicht in vergrößertem Maßstab von unten, die die Zickzackanordnung benachbarter Sprühdüsen zeigt.

Wie aus Fig. 1 hervorgeht, wird das schaumhindernde Mittel aus einem Behälter 1 von einer von einem Motor 4 angetriebenen Meßpumpe 3 unmittelbar zu einer Wirbelmischkammer 2 gefördert. Die Fördermenge der Pumpe ist einstellbar, so daß sich die dem Mischer zugeführte Menge an schaumhinderndem Mittel verändern läßt. In der Rohrleitung zwischen dem Behälter 1 und der Pumpe 3 befindet sich ein Absperrhahn 5, durch den sich die Leitung entlüften läßt. Weitere Absperrhähne 6 und 7 dienen dazu, die Pumpe vom Behälter 1 zu trennen und mit einem graduierten Zylinder 8 zu verbinden, mittels dessen die Menge schaumhindernden Mittels gemessen werden kann, die dem Wirbelmischer zugeführt "wird. Der Wirbelmischer 2 besteht aus zwei übereinanderliegenden zylindrischen Kammern mit einem zentralen Verbindungsloch zwischen ihnen. Aus einer Hauptleitung 9 wird über Dreiwegehähne 10, 11 und Filter 12, 12' enthärtetes Wasser zugeführt. Das aus dem Hahn 11 kommende Wasser wird über ein Rückschlagventil 13, einen Absperrhahn 14 und einen Rotometer zum Messen der Wasserströmung über die mit einem Sicherheitsventil 17 ausgestattete Leitung 16 dem Wirbelmischer 2 zugeführt. Das Wasser aus der Leitung 16 tritt tangential in die untere Kammer des Wirbelmischers 2 ein und kreist darin, während das schaumhindernde Mittel, das von der Pumpe 3 durch die Leitung 18 hinzugepumpt wird, in die untere Kammer an ihrem Umfang radial eintritt und von dem kreisenden Wasser mitgerissen wird. Das Gemisch steigt durch das zentrale Verbindungsloch zur oberen Kammer des Mischers auf, in der es weiter durcheinandergewirbelt wird. Danach tritt das Gemisch in Form einer Emulsion aus dem Mischer aus und strömt durch eine Rohrleitung 19 über Dreiwegehähne 20, 21 und Filter 22, 23 über eine Leitung 24 zu einer Reihe von Sprühvorrichtungen, die weiter' unten noch beschrieben, werden. Der Leitung 24 kann über einen Absperrhahn 25 noch Wasser zugeführt werden, um die Sprühvorrichtungen durchzuspülen, während des normalen Betriebs aber bleibt der Hahn 25 geschlossen. Eine Abflußleitung 26 in der Leitung 24 wird durch einen Hahn 27 gesteuert.

Druckluft für die Sprühvorrichtungen wird aus einer Hauptleitung 28 über Dreiweghähne 29, 30, Luftfilter 31, 32 und Luftumformer 33, 34 einer Rohrleitung 35 zugeführt, die mit den Sprühvorrichtungen verbunden ist.

Nach Fig. 2, 3 und 4 sind Sprühvorrichtungen 36 an einem I-Träger 37 entlang angebracht, der quer über dem Drahtsieb 38 der Papiermaschine festgemacht ist. Der I-Träger wird von den seitlichen Gestellwänden 39 der Maschine durch verstellbare Ständer 40 getragen, deren jeder einen Fuß 41 aufweist; in diesem ist ein Rohrstück 42 befestigt, das eine Reihe von Löchern 43 enthält. Rohrstücke 44 mit Löchern 45 sind mit den Enden des I-Trägers in der Art verbunden, daß der Träger um seine Längsachse gekippt werden kann, und sie sind gleitfähig in die Rohrstücke 42 eingepaßt. Man stellt den Träger 37 auf die gewünschte Höhe über dem Drahtsieb 38 ein, indem man die Löcher 45 in den oberen Rohrstücken 44 mit einem Paar Löcher 43 in den unteren Rohrstücken 42 zur Deckung bringt und durch zusammengehörige Löcher je einen Stift 46 steckt.

Als passende Höhe der Sprühdüsen über dem Drahtsieb hat sich ein Bereich von 25 bis 45 cm ergeben.

Die ganze Sprühvorrichtung aus dem I-Träger 37 und den verstellbaren Ständern 40 kann in der Längsrichtung des Siebes bewegt werden, da auf den Gestellwänden 39 Platten 47 mit Schwalbenschwanzleisten 48 vorgesehen sind, die in Nuten 49 in der Fußplatte jedes Ständerfußes 41 eingreifen. Wenn die ganze Vorrichtung in der richtigen Stellung zur Längsrichtung eingestellt ist, kann man sie durch Klemmleisten 50, die zwischen die Schwalbenschwanzleisten 48 und die Wand der Nut 49 eingesetzt werden, feststellen.

Die Sprühvorrichtungen 36 werden mit Druckluft und der Emulsion aus Wasser und dem schaumhindernden Mittel durch ein Rohr 51 und ein ähnliches (nicht sichtbares) Rohr auf der anderen Seite des Trägers 37 gespeist; die beiden Rohre sind an die Zuleitungen 35 und 24 angeschlossen. Der Anschluß der Sprühdüsen an die Rohre 51 erfolgt durch U-förmige Rohre 52. Das Rohr 51 ist an seinem Ende mit einem Standrohr 53 verbunden, wodurch man Luftsäcke aus den Rohren 51 entfernen und das Ganze leicht durchspülen kann.

Den Abstand des Trägers vom Auslaufspalt der Papiermaschine stellt man so ein, daß sich die Sprühdüsen unmittelbar hinter der Stelle befinden, wo der Papierstoff auf das Sieb auf trifft.

Tn Fig. 3 ist der Träger so dargestellt, daß er dicht bei der vierten Registerwalze der Papiermaschine steht; die fünfte Walze ist bei 56 gezeigt.

Die Sprühvorrichtungen sind an dem I-Träger mit Tragwinkeln 57 befestigt, und zwar abwechselnd auf der einen und der anderen Seite der senkrechten Mittelebene des Trägers, wie Fig. 4 erkennen läßt. Die Düsen der Sprühvorrichtungen sind soⁱ gestaltet, daß sie Sprühflächen liefern, die in der Querrichtung des Siebes lang und in der Längsrichtung des Siebes nur schmal sind. Sie tragen eine kleine Mündung 58, durch die die Emulsion austritt; dann wird sie durch einen sie umgebenden Druckluftstrahl mitgerissen, der aus der Ringdüse 59 austritt. Außerdem tritt Druckluft aus seitlichen Löchern 60 aus, um den. Sprühnebel in der Breitenrichtung des Siebes auseinanderzuziehen. Als höchst wirksam hat es sich erwiesen, den Druck der in den Sprühvorrichtungen wirkenden Druckluft so einzuregeln, daß sich nicht nur ein feiner Nebel, sondern Tröpfchen bilden. Die Zickzackstellung

der Düsen ergibt eine Anzahl in der Querrichtung ausgedehnter Sprühflächen in Zickzackanordnung, so daß die Sprühflächen benachbarter Düsen einander nicht stören, sondern sich in der Längsrichtung des Siebes überdecken. Hierdurch erfährt der gesamte Stoff auf dem Sieb eine lückenlose Behandlung.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Verhüten von Dünnstellen infolge Schaumbildung bei der Papierfabrikation durch kontinuierliches Besprühen der Papierbahn auf dem Sieb der Papiermaschine mit einem schaumhindernden Mittel, dadurch gekennzeichnet, daß eine kleine Menge des schaumhindernden , Mittels kontinuierlich einem Mischer zugemessen, in diesem mit einer großen, ebenfalls kontinuierlich zufließenden Menge Wasser emulgiert und die Emulsion kontinuierlich der Verbrauchsstelle zugeführt wird.

2. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Wirbelmischer (2), der aus zwei übereinanderliegenden zylindrischen Kammern mit einem zentralen Verbindungsloch zwischen ihnen besteht, durch das das in der unteren Kammer entstehende Gemisch zur oberen Kammer aufsteigt, in der es weiter durcheinandergewirbelt wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Leitung (16) tangential in die untere Kammer des Wirbelmischers (2) einmündet, durch die das Wasser eingespeist wird, während das schaumhindernde Mittel am Umfang ίο der unteren Kammer radial eintritt und von dem kreisenden Wasser mitgerissen wird.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die quer zum Sieb (38) angeordneten Düsen (36) zum Besprühen der Papier-

bahn in Zickzackstellung angeordnet sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeitsaustrittsöffnung

(58) der Düsen (36) mit einer Druckluftzuführung

(59) umgeben ist.
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In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 874 596, 855 688;
USA.-Patentschriften Nr. 2 429 030, 2 423 214,
996 832.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen