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PreßluftStoffauflauf mit Überlauf für Papiermaschinen In geschlossenen,
mit einem freien Flüssigkeitsspiegel betriebenen Stoffaufläufen für Papiermaschinen
treten bei den benutzten Faserstoffaufschwemmungen, insbesondere bei geleimten Papierstoffsuspensionen,
im Auflaufkasten Schaumbildung auf, die zu Schaumansammlungen oberhalb der Suspension
führen. Diese Schaumansammlungen wachsen an der Vorderwand des Auflaufkastens infolge
Stagnation der Strömung zu einem Schaumberg an. Dabei tritt unter diesem Schaumberg
eine unerwünschte Eindickung der Suspension ein. Die eingedickten Suspensionsteile
werden von Zeit zu Zeit von der Strömung zusammen mit Schaumteilen in Form unregelmäßiger
Klumpen in die Stoffauflaufdüse der Papiermaschine und von da auf das Maschinensieb
mitgerissen. Dies hat Störungen in der Papierformation, ja sogar Abrisse der Papierbahn
zur Folge.
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Es ist bekannt, zur Vermeidung dieser Schaumansammlungen auf die Oberfläche
der Suspension Wasser mittels Streudüsen in fein verteilter Form aufzusprühen. Hierzu
kann aber nur Frischwasser verwendet werden, da Klärwasser die feinen Öffnungen
der Streudüse verstopft. Die aufgesprühte Frischwasserschicht wird von der Strömung
mitgenommen, ohne sich mit der Suspension auf dem kurzen Wege bis zur Stoffauflaufdüse
zu vermischen. Dieser Vorgang führt bei Preßluft-Stoffaufläufen mit ihrem niedrigen
Stoffstand im Auflaufkasten zu Störungen in der Blattbildung und zu schlechter Durchsicht
des erzeugten Papiers.
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Es ist ferner bekannt, im Auflaufkasten an der Rückwand nahe dem Eintritt
der Suspension einen Überlauf zur Regelung des Stoffstandes im Auflaufkasten anzuordnen.
Es ist aber mit einem solchen Überlauf nicht möglich, die Schaumansammlungen zu
verhindern und entstandenen Schaum abzuführen, da dieser sich mit der Suspension
zur Stoffauflaufdüse hin bewegt und sich daher unmittelbar oberhalb der Stoffauflaufdüse,
nicht aber an der Rückwand des Auflautkastens ansammelt.
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Bei einer anderen bekannten Bauart eines Preßluft-Stoffauflaufes sind
zur Konstanthaltung des Stoffstandes im Auflaufkasten eine oder mehrere Öffnungen
angeordnet, durch welche gleichzeitig Luft und Stoff in geringer Menge in den Siebwasserbehälter
abgeführt wird. Auch diese Einrichtung ist zur Abführung des sich an der Vorderwand
des Auflaufkastens ansammelnden Schaumes nicht geeignet.
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Es ist fernerhin ein Druckstoffauflauf bekannt, bei welchem im Auflaufkastenoberteil
eine den Strömungsweg der Suspension oben begrenzende Wandung angeordnet ist. Diese
Wandung sondert den von der Suspension durchströmten Raum von einem darüber befindlichen,
nach oben abgeschlossenen und mit einem durch Druckregler gesteuerten Abfluß versehenen
Raum ab. In dieser Zwischenwandung angeordnete kiemenartige, von der Stoffauflaufdüseweg
weisende Öffnungen stellen jedoch Verbindungen zwischen dem von der Suspension durchströmten
Raum und dem darüber befindlichen Raum her. An den Kiemen soll sich der Schaum und
die aus der Suspension ausperlende Luft ansammeln und durch die Kiemenöffnungen
in den oberen Raum austreten, von wo sie dann abgesaugt werden. Diese Einrichtung
vermag jedoch die Mitnahme von Schaum- und Luftblasen dann nicht mehr zu verhindern,
wenn -wie dies bei modernen schnellaufenden Papiermaschinen die Regel ist - die
Strömungsgeschwindigkeit der an den Kiemen vorbeistreichenden Suspension die Aufstiegsgeschwindigkeit
des Schaumes und der Luftblasen in der Suspension übersteigt. Dann werden diese
nämlich an den Kiemen entlang zur Stoffauflaufdüse weitergeführt, ohne durch die
Kiemenöffnungen in den oberen Raum auszutreten.
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Aufgabe der Erfindung ist, Schaumansammlungen von der Oberfläche der
Suspension zu entfernen. Gemäß der Erfindung wird zur Lösung dieser Aufgabe in einem
geschlossenen, von einer Stoffsuspension durchströmten Auflaufkasten mit Druckluftpolster
oberhalb der Suspension und mit einem eine Überlaufkante, eine Sammelrinne und mindestens
eine an diese angeschlossene Abflußleitung aufweisenden Überlauf der sich über die
Breite des Stoffauflaufes erstreckende, zurAbfuhr vonSchaum, Schaumstoffen od. dgl.
dienende Überlauf im Auflaufkasten in Strömungsrichtung gesehen unmittelbar vor
der Stoffauflaufdüse angeordnet.
Durch eine solche Anordnung des
Überlaufes wird nicht nur das Abführen aller auftretenden Schaumansammlungen von
der oberhalb der Stoffauflaufdüse befindlichen Suspensionsoberfläche erreicht, sondern
es werden auch Schwemmstoffe usw., die sich an der Oberfläche der Suspension ansammeln
und sich mit der Suspension zur Vorderwand des Auflaufkastens bewegen, über den
Überlauf und die angeschlossene Abflußleitung stetig abgeführt. Diese unerwünschten
Beimengungen gelangen somit nicht in den Bereich der Stoffauflaufdüse und werden
somit vom Maschinensieb ferngehalten. Zweckmäßigerweise wird der Überlauf in der
Vorderwand des Auflaufkastens angeordnet.
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Der zur sicheren Abführung der Schaumansammlungen erforderliche Höhenunterschied
zwischen dem Stoffspiegel im Auflaufkasten und der Überlaufkante wird durch den
Regler für den Stand der Stoffsuspension im Auflaufkasten eingestellt.
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Die Abführung der Überlaufmenge ausder Sammelrinne des Überlaufs mittels
einer oder mehrerer Abflußleitungen kann in unterschiedlicher Weise -erfolgen. Man
muß hierbei dafür Sorge tragen, daß keine Preßluft aus dem Auflaufkasten entweicht.
Dies kann man zum Beispiel dadurch erreichen, daß man in der Sammelrinne des Überlaufes
und in der Abflußleitung eine Einrichtung zum Konstanthalten des Niveaus in der
Sammelrinne durch Regeln der aus der Sammelrinne abfließenden Menge anordnet. Zweckmäßigerweise
wird die Einrichtung zum Konstanthalten des Niveaus aus einem in derAbflußleitung
angeordneten Ventil und einem in der Sammelrinne angeordneten, das Ventil beeinflussenden
Perlrohr gebildet. Mittels des Ventils wird die abfließende Menge geregelt und somit
verhindert, daß bei plötzlichem, starkem Überlauf größere Luftmengen aus dem Luftpolster
in die Abflußleitung gerissen werden.
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Zweckmäßigerweise mündet die Abflußleitung in den Siebwasserbehälter,
von dem aus die Überlaufmenge gemeinsam mit,dem Siebwasser der Zuleitung zum Stoffauflauf
wieder zugeführt wird. Damit bei der stetigen Abführung der Überlaufmenge nicht
auch stetig Luft aus dem Luftpolster entweichen kann und dadurch derDruck im Stoffauflauf
Schwankungen erfährt, muß in der Abflußleitung ein Druck vorhanden sein, der mindestens
gleich dem Druck des Luftpolsters ist. Zur Erzielung eines entsprechenden Druckes
in der Abflußleitung gibt es verschiedene Möglichkeiten.
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Bei Einbau eines Ventils in die Abflußleitung kann beispielsweise
entsprechend der Einstellung des freien Ventilquerschnittes bereits ein derartiger
Druck in der Abflußleitung oberhalb des Ventils erzielt werden, daß dieser dem Druck
im Luftpolster entspricht. Der Druck im unteren Teil der Abflußleitung kann dann
gering sein, so daß :die Möglichkeit besteht, die Abflußleitung unterhalb des Siebwasserspiegels
in den Siebwasserbehälter einmünden zu lassen, was für Papiermaschinenanlagen ohneKellerräume
besonders zweckmäßig ist.
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Eine Einführung der überlaufmenge in der Nähe dies Siebwasserabflusses
nahe dem Boden des Siebwasserbehälters hat aber den Vorteil, daß die Konzentration
des Siebwassers günstig beeinflußt wird. Der Ventilquerschnitt kann dann entsprechend
größer gewählt werden, da die statischeDruckhöhe des Siebwassers im Siebwasserbehälter
nicht unerheblich ist. Auf den Einbau eines Ventils in der Abflußleitung kann bei
einer Einführung der überlaufmenge in der Nähe des Siebwasserabflusses auch verzichtet
werden, wenn die statische Druckhöhe des Siebwassers dort mindestens gleich dem
Druck im Luftpolster ist.
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Eine weitere Möglichkeit zur Erzielung eines entsprechenden Druckes
in der Abflußle.itung des überlaufes besteht darin, daß man die Abflußleitung als
U-Rohr ausbildet, welches mit einem Hochbehälter in Verbindung steht. In diesem
Hochbehälter wird die überlaufmenge entlüftet. Sie wird von dort der Zuleitung zum
Stoffauflauf wieder zugeführt.
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Die Steuereinrichtung in der Abflußleitung kann man entbehren, wenn
man diesen Hochbehälter um eine mindestens dem Druck im Luftpolster des Auflaufkastens
entsprechende Höhe über dem Stand der Stoffsuspension im Auflaufkasten anordnet
und dafür sorgt, daß derFlüssigkeitsspiegel imHochbehälter stets mindestens in dieser
Höhe erhalten bleibt.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung im Schnitt
dargestellt.
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Dem Stoffauflauf 1 fließt über eine Zuleitung 2 eine Papierstoffsuspension
zu. In unmittelbarer Nähe der Stoffauflaufdüse 3 ist in der Vorderwand 4 des Stoffauflaufes
2 ein Überlauf, bestehend aus überlaufkante 5 und Sammelrinne 5a, angeordnet. Die
Sammelrinne 5 a steht mit einer Abflußleitung 6 in Verbindung, die in den Siebwasserbehälter
7 mündet. Der Siebwasserbehälter 7 ist über eine Leitung 8 mit einer Pumpe 9 verbunden,
die das Siebwasser und den durch die Leitung 10 zuströmenden Stoff durch die Leitung
2 in den Stoffauflauf 1 fördert.
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Die stetig in die Sammelrinne 5a fließende Stoffmenge wird
durch einen Niveauregler 11 geregelt. Das Niveau in der Sammelrinne 5 a wird durch
ein Perlrohr 12 gemessen, das ein in die Abflußleitung 6 eingebautes Ventil
13 entsprechend beeinflußt, so daß die aus dem Überlauf abfließende Menge
immer so groß ist, daß das Niveau in der Sammelrinne 5 a
konstant bleibt.
Die statische Druckhöhe im Siebwasserbehälter 7 ist so gewählt, daß sie etwa dem
Druck im Luftpolster entspricht.