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Aus Ober- und Unterlippe bestehender Austrittsspalt für den Stoffauflaufkasten
einer Papiermaschine Die Erfindung bezieht sich auf die Gestaltung eines aus Ober-
und Unterlippe bestehenden Austrittsspalts für den Stoffauflaufkasten einer Papiermaschine
mit mindestens einer biegsamen Lippe sowie einer Einrichtung zum verschiedenen Einstellen
der Lippe über die gesamte Länge derselben.
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Die meisten Papiermaschinen weisen mechanische Mittel auf, die der
Einstellung des Spaltquerschnittes dienen. Dadurch soll erreicht werden, daß die
Spaltöffnung an verschiedenen Stellen verschiedenen Querschnitt hat, so daß die
Menge oder Dichte des aus dem Stoffauflauf auf das Sieb ausfließenden Papierstoffes
gesteuert werden kann. Diese Steuerung ist nicht nur erforderlich, um dem Durchhang
zu begegnen, der längs der Oberlippe des Austrittsspalts in einer großen Maschine
auftritt, sondern auch um Wirbelströmen und ungleichmäßiger Strömung innerhalb des
Stoffauflaufes Rechnung zu tragen. Ferner ist es oft erwünscht, die Strömung des
Stoffes auf das Sieb längs seiner Breite zu verändern, um der ungleichmäßigen Schrumpfung
der Papierbahn beim Trocknen Rechnung zu tragen.
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Bei einer bekannten Maschine wird die Verformung der Spaltoberlippe
durch mehrere an der Oberlippe befestigte Stäbe bewirkt, die mit Einstellschrauben
versehen sind, durch welche ausgewählte Stäbe angehoben oder gesenkt werden können,
um das Profil der Oberlippe zu ändern. Diese Art der Profiländerung der Spaltoberlippe
hat verschiedene Nachteile. Der Raum, der zur Anbringung und Betätigung der Einstellschrauben,
die gewöhnlich als Handräder ausgebildet sind, erforderlich ist, ergibt eine Begrenzung
für die Möglichkeit, wie eng die Stäbe nebeneinander angebracht werden können und
damit für das Ausmaß der Einstellung. Die Anbringung eines Stabes an einer Lippe
bedeutet, daß Zug und Druck im wesentlichen punktweise ausgeübt wird, so daß plötzliche
Änderungen im Profil der Lippe auftreten. An der Vorderseite des Stoffauflaufes
muß ein Gerüst angebracht werden, um die Einstellvorrichtung zu tragen, und in großen
Maschinen ist ein Laufgang erforderlich, damit der Maschinist Zugang zu den Handrädern
hat, um die nötigen Nachstellungen vornehmen zu können. Eine Fernbedienung der Profiländerung
für die Oberlippe des Austrittspaltes könnte nur mittels einer sehr umständlichen
und komplizierten Getriebeanordnung vorgenommen werden, die recht unpraktisch wäre.
Ferner wird bei jeder Schraubenanordnung, die den Arbeitsbedingungen einer Papiermaschine
ausgesetzt ist, durch das Spiel der Übertragung das Ausmaß der Steuerungsmöglichkeit
weiter, verringert. Wenn ferner eine Papiermaschine mit einem Obersieb zusätzlich
zu dem normalen Sieb Verwendung findet, kann es erwünscht sein, daß der Spalt den
Papierstoff soweit wie möglich in den Zwischenraum zwischen den beiden Sieben einführt.
Mit einer mechanischen Steuerung der erwähnten Art läßt sich dies nicht erreichen,
denn je näher die Austrittsdüse am Eintrittsspalt liegt, desto geringerer Raum ist
für die Einstellvorrichtung der Oberlippe vorhanden.
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Durch einen älteren, nicht vorveröffentlichten, auf eine Vorrichtung
zur Herstellung von Pappe gerichteten Vorschlag ist empfohlen worden, an jeder Seite
des Auslaufspaltes, durch den das die Pappe bildende Material einem Siebband zugeführt
wird, eine elastische Membran vorzusehen. Diese beiden Membranen, die sich über
die ganze Länge des Spaltes erstrecken, sind aufeinander zu und voneinander weg
bewegbar in Abhängigkeit von Änderungen eines auf sie wirkenden Flüssigkeits- oder
Gasdruckes, so daß der Raum zwischen den Membranen, der den Spalt, durch den das
Material abgeführt wird, festlegt, geändert werden kann, um ein einheitlicheres
Gewicht pro Volumeneinheit des Materials zu erhalten.
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Während ein solcher Vorschlag bei der Herstellung von Karton oder
Pappe, die beträchtlich dicker als Papier sind, befriedigt, genügt es nicht, nur
eine elastische Membran auf jeder Seite des Spalts vorzusehen, wobei die elastischen
Membranen in unmittelbarer
Berührung mit dem Material sind, um
die erforderliche Steuerung des Materialflusses auf dem Band einer Papiermaschine
zu gewährleisten. Infolge der schnelleren Produktionsrate bei Papier und der erforderlichen
größeren Einheitlichkeit über die verhältnismäßig dünne Papierfläche sollte die
Möglichkeit bestehen, die Breite des Streifens des Auflaufkastens einer Papiermaschine
unterschiedlich über die gesamte Länge hin zu variieren.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, dafür zu sorgen, daß die
bisher nur mit mechanischen Mitteln mögliche, an verschiedenen Stellen verschiedene
Querschnittsänderung des Austrittsspaltes erreicht wird, ohne daß die vorerwähnten
Nachteile der mechanischen Einstellmittel in Kauf genommen werden müssen. Zur Lösung
dieser Aufgabe wird, ausgehend von der bekannten mechanischen Einstellung des Austrittsspaltes,
erfindungsgemäß vorgeschlagen, die Lippe bzw. Lippen mit mehreren biegsamen, durch
Flüssigkeiten oder Gase unter regelbaren Druck setzbaren Beuteln oder Kapseln auszustatten,
die sich nebeneinander über die gesamte Länge der Lippe erstrecken und mittel- oder
unmittelbar an ihrer Rückseite anliegen. Dadurch wird der Vorteil erzielt, daß die
der Steuerung des Austrittsspaltquerschnittes dienenden Mittel nicht mehr von Einstellmitteln
beeinflußt werden müssen, die unmittelbar über dem Austrittsspalt liegen, sondern
von Einstellmitteln beeinflußt werden können, die mit verhältnismäßig großem Abstand
vom Austrittsspalt angeordnet sein können. Der Raumbedarf im Austrittsspaltbereich
ist also wesentlich kleiner als dann, wenn die Querschnittsänderung des Austrittsspaltes
durch mechanische Mittel bewirkt wird. Dieser verringerte Raumbedarf gestattet es
auch, den Stoffauflauf so anzuordnen, daß der Austrittsspalt unmittelbar in den
Eintrittsspalt zwischen den beiden Sieben einer Doppelsiebmaschine eingreift.
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Die Beutel oder Kapseln können aus Gummi, Polyäthylen, Polyvinylchlorid
oder einem anderen geeigneten Stoff bestehen, der biegsam ist, so daß er einen Druck
übertragen kann. Zweckmäßig ist es, dafür zu sorgen, daß die Seitenwände der Beutel
oder Kapseln dicker sind als ihre Druckflächen. Die Beutel oder Kapseln können jede
gewünschte Form haben, wenngleich es vorteilhaft ist, ihnen rechteckige Gestalt
zu geben. Die Beutel oder Kapseln können gleiche Gestalt und Größe aufweisen, man
kann aber auch einigen Beuteln oder Kapseln eine andere Form und Größe geben, wenn
man an einer oder mehreren Stellen stärkere Verformungen der Lippe erreichen will.
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Jeder Beutel oder jede Kapsel ist mit einem eigenen Balg oder einer
Pumpe od. dgl. verbunden, durch welche der Innendruck nach Wunsch verändert werden
kann. Zusätzlich kann man eine Einrichtung vorsehen, um allen geschlossenen Systemen
außerdem eine gemeinsame Druckänderung mitteilen zu können. Die Beutel oder Kapseln
können auch je in einer Tasche untergebracht sein, die in den Tragplatten ausgespart
sind, an welchen die Lippen befestigt sind.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend erläutert.
Es zeigt Fig. 1 eine schematische Seitenansicht- teilweise im Schnitt - des Anfangteiles
einer Papiermaschine, in der das Sieb und der Stoffauflauf sichtbar sind, Fig. 2
eine Vorderansicht eines Teils des Stoffauflaufes nach Fig. 1, wobei die Deckplatte
entfernt ist, um die. Rohranordnung von den Kapseln zur Schalttafel besser darstellen
zu können, Fig.3 einen vergrößerten Querschnitt durch die oberen und unteren Spaltlippen
des Stoffauflaufes nach Fig. 1, Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie IV-IV der Fig.
3, Fig. 5 eine Untersicht der Tragplatte der oberen Spaltlippe in Fig. 1, Fig. 6
einen Querschnitt längs der Linie VI-VI der Fig.2 zur Darstellung eines Druckreglers
in der Schalttafel.
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Das Sieb 1 geht um eine Brustwalze 2 herum und läuft über Registerwalzen
3 unter einem Stoffauflaufkasten 4 vorbei, von dem Papierstoff dem Sieb zugeführt
wird, um in bekannter Weise Papier herzustellen.
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Der Stoffauflaufkasten 4 ist mit einer oberen Spaltlippe 5 und einer
unteren Spaltlippe 6 versehen, die sich über die ganze Breite des Stoffauflaufkastens
erstrecken. Die obere Spaltlippe 5 wird von einer Tragplatte 7 gehalten, die starr
an der Vorderwand 8 des Auflaufkastens befestigt ist. Diese Vorderwand 8 ist so
an dem Kasten angebracht, daß sie mittels der Kegelräder 9 und des Handrades 10
bezüglich des Auflaufkastens gehoben und gesenkt werden kann, um den Abstand zwischen
den beiden Lippen zu verändern.
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Die untere Spaltlippe 6 wird von einer Tragplatte 11 gehalten. Die
Konstruktion der beiden Tragplatten 7 und 11 ist im wesentlichen die gleiche. Wie
aus Fig.1 und 3 hervorgeht, besitzen die Tragplatten 7 und 11 je einen Flansch
12, mit dem sie an den Flanschen 13 und 14 an der Vorderseite des Auflaufkastens
befestigt sind. Die Lippen 5 und 6 bestehen aus rostfreiem Stahl und sind an den
Hauptteilen 15 der betreffenden Tragplatten mit Bolzen 16 und einer Unterlagsleiste
17 befestigt. Längs der Innenfläche an der Vorderkante jeder Halteplatte befindet
sich eine Rippe 18, die gegen die Spaltlippe gerichtet ist und an der sich
die Spaltlippe .infolge ihrer Elastizität fest anlegt.
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Aus Fig. 3, 4 und 5 geht hervor, daß die Tragplatte 7 mit mehreren
Taschen 19 versehen ist, die sich über ihre ganze Länge erstrecken. Jede Tasche
19 ist von einer Vorderwand 20, einer Rückwand 21 und Seitenwänden 22 begrenzt.
Die Rückwand 21 und die Seitenwände 22 dienen zur Versteifung der Tragplatte 7,
und die Rückwand 21 ist durchbohrt, um einen Durchlaß 23 für ein Einlaßrohr 24 zu
bilden.
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In jeder Tasche 1.9 befindet sich ein Beutel oder eine Kapsel
25 aus Polyäthylen von flacher, rechteckiger Form. Jede Kapsel ist mit ihrem
Einlaßrohr 24 in der Mitte der Rückwand verbunden. Die Beutel oder Kapseln sind
so in den Taschen 19 angeordnet, daß ihre größeren rechteckigen Flächen gegen die
Innenfläche der Tragplatte 7 bzw. die Außenfläche der betreffenden Spaltlippe 5
anliegen. Die Anordnung der Kapseln in der Tragplatte 11 für die untere Spaltlippe
6 ist dieselbe.
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Jedes Einlaßrohr 24 geht über eine Armatur 26, die im Körper der Tragplatte
befestigt ist, und ist jeweils mit einem eigenen Druckregelbalg 27 (Fig. 6) verbunden.
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Wie aus Fig.2 hervorgeht, sind die von den Kapseln 25 in der oberen
Tragplatte 7 herkommenden Rohre 24 in Gruppen zusammengefaßt und
führen
an der Vorderwand des Auflaufkastens 4 entlang. Sie sind durch Schellen 28 festgehalten
und führen an einer Seite des Auflaufkastens zu einer Schalttafel 29, die
für jede Kapsel einen Druckregelbalg 27 trägt. Die Zufuhrrohre für die untere Spaltlippe,
die nicht dargestellt sind, sind ebenso zusammengefaßt und führen je zu einem Druckregelbalg
in der Schalttafel 29.
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Die Schalttafel 29, die an einer für den Bedienungsmann bequem zugänglichen
Stelle angebracht ist, enthält alle erforderlichen Regelbälge 27. Für jede Kapsel
25 an der oberen und unteren Spaltlippe ist ein solcher Balg 27 vorgesehen.
Wie aus Fig. 6 hervorgeht, ist der Balg 27 in an sich bekannter Weise als geschlossener,
zusammendrückbarer Balg ausgebildet, der ein Handrad 30 aufweist, mit dessen Hilfe
der Balg zusammengedrückt oder ausgedehnt werden kann, so daß der Druck des darin
befindlichen Mittels genau eingestellt werden kann.
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Jede Kapsel 25 bildet mit ihrem Zuflußrohr 24 und dem zugehörigen
Balg 27 ein geschlossenes System und ist mit einem Druckmittel, z. B. Öl oder Wasser,
gefüllt. Auf diese Weise ist es möglich, wahlweise den Druck jeder Kapsel längs
der Spaltlippe 5 oder 6 zu verändern.
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Wenn das Profil einer Spaltlippe während des Betriebes der Papiermaschine
geändert werden soll, braucht nur der Druck in einem oder mehreren Beuteln oder
Kapseln 25 erhöht oder verringert zu werden, um die Krümmung der Lippe zu verändern.
Da die biegsamen Beutel oder Kapseln 25 auf der Länge ihrer Druckflächen sanft gekrümmt
sind, wird auf die Lippe ein verteilter Druck ausgeübt, die deshalb in glatten Kurven
auf ihrer Länge verformt wird. Durch Anordnung einer entsprechend großen Anzahl
kleiner Beutel auf der Länge der Spaltlippe läßt sich eine stark verbesserte Steuerung
des Profils der Lippe längs ihrer Länge erzielen.
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In Fig.4, die nur einen Teil der oberen und unteren Lippe 5 und 6
zeigt, ist zu erkennen, daß eine Kapsel 25 in der oberen Lippe 5 und eine Kapsel
25 in der unteren Lippe 6 einem erhöhten Druck ausgesetzt wurden, wodurch die Lippe
5 und 6 eine sanfte Krümmung erhielten, um im Bereich dieser Kapseln einen verringerten
Abstand zu erzeugen.
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Da ferner das Lippenprofil durch Druckänderung des Strömungsmittels
in den Beuteln verändert wird, kann die Steuerung an jeder gewünschten Stelle fern
von dem Stoffauflauf vorgenommen werden, zu dem die Rohrleitungen geführt werden
können.
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Es ist auch möglich, eine selbsttätige Regelung des Profils der Spaltlippe
vorzunehmen, indem die Signale von einer Dickenmeßvorrichtung, z. B. einer Betaststrahlanordnung
od. dgl., die direkt oder indirekt die Dicke des Papiers mißt, herangezogen werden,
um die entsprechenden ausgleichenden Druckänderungen in den Beuteln längs des Spaltes
vorzunehmen. Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf das dargestellte und
beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. So kann z. B. ein Manometer in die
Leitung zu jeder Kapsel eingeschaltet werden, wodurch der auf die Lippe an verschiedenen
Stellen ihrer Länge ausgeübte Druck festgestellt werden kann.