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Dichteregler für eine in einer Rohrleitung fließende Faseraufschlämmung
Die Erfindung betrifft einen Dichteregler für eine in einer Rohrleitung fließende
Faseraufschlämmung mit einem darin mit konstanter Drehzahl umlaufenden Propeller
als Fühler, dessen Reaktionsmoment durch ein Drehmoment aufgewogen wird und der
bei Abweichungen vom Sollwert das Auslenken des Stellgliedes herbeiführt.
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Der bekannte, sogenannte Meyers-Regler weist eine in die Rohrleitung
für die Faseraufschlämmung eingebaute Meßkammer auf, in der mit konstanter Drehzahl
ein Rührer umläuft, der in dem Stoffgemisch ein Drehmoment erfährt, das mit der
Stoffdichte veränderlich ist. Das Drehmoment wird durch ein auf das bewegliche Motorgehäuse
einwirkende Gegengewicht ausgeglichen. Bei Abweichungen von der Sollstoffdichte
wird durch das Motorgehäuse ein Hebelmechanismus betätigt, der das Wasserzusatzventil
steuert, das den Durchsatz einer Wasserzuleitung regelt, die vor der Rührkammer
in die Faserschlämmezuleitung mündet. Die Meßkammer liegt also bei dieser bekannten
Vorrichtung in der Leitung selbst, wenn sie auch einen gegenüber diesen größeren
Querschnitt, quer zur Strömungsrichtung gemessen, aufweist. Die Messung erfolgt
indirekt durch Messung des dem Rührer entgegengesetzten Widerstandes. Zwar ist dieser
eine Funktion der Dichte der Schlämme, doch er ist nicht nur von dieser abhängig.
Das Meßergebnis wird vielmehr dadurch beeinträchtigt, daß der Widerstand auch von
der in der Meßkammer herrschenden Strömung abhängig ist. So ist bei gleicher Dichte
einer Faseraufschlämmung der Widerstand um so geringer, je größer die Strömungsgeschwindigkeit
der Faseraufschlämmung in der Leitung ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der Gattung
zu schaffen, bei der der Einfluß der Strömungsgeschwindigkeit' der Faseraufschlämmung
durch die Meßkammer auf das Meßergebnis ausgeschaltet ist. Zugleich soll vermieden
werden, daß in der Meßkammer Schlammstauungen auftreten, die ebenfalls das Meßergebnis
beeinträchtigen würden.
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Die ebenfalls bekannten Vorrichtungen, bei denen vom Hauptstrom ein
Teilstrom abgeleitet und der Meßvorrichtung zugeführt wird, eignen sich deshalb
nicht, weil hier solche Schlammstauungen nicht mit Sicherheit vermieden werden können
und auch die Strömungsgeschwindigkeit ihren schädlichen Einfluß auf das Meßergebnis
beibehält. Es kommt ferner hinzu, daß in der Regel ein nicht ausreichender Teil
der durch die Leitung strömenden Faseraufschlämmung der Messung zugrunde gelegt
wird. Die gestellte Aufgabe wird nun nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die
den Propeller aufnehmende, in an sich bekannter Weise außerhalb des Hauptströmungsweges
der Faseraufschlämmung liegende Meßkammer seitlich unmittelbar an die Rohrleitung
angesetzt ist und sich nach außen verjüngt, so daß bei Vermeidung von Taschen in
der Meßkammer ein staufreier Durchgang der Aufschlämmung unter der Förderwirkung
des Propellers erreicht wird. Mit einem so ausgebildeten Regler ,ist es möglich,
die Strömungsgeschwindigkeit der Faseraufschlämmung durch die Meßkammer durch Beibehaltung
einer konstanten Drehzahl jederzeit konstant zu halten und somit einen Einfluß der
"strötnungsgeschwndigkeit auf das Meßergebnis auszuschalten. Dabei wird jederzeit
dem Strom der Faseraufschlämmung in der an der Meßkammer vorbeigeführten Hauptleitung
eine ausreichende Menge entnommen, um einen verläßlichen Meßwert zu erzielen. Durch
die Maßnahme, den Hohlraum der Meßkammer nach außen verjüngt auszubilden; wird die
Gefahr von Schlammstauungen vermieden. Von besonderer Wichtigkeit ist es, daß der
Fühler des Dichtereglers nach der Erfindung nicht wie bei dem bekannten Meyers-Regler
ein Rührer, sondern ein Propeller ist, also eine Fördervorrichtung darstellt und
daß gerade diese Fördervorrichtung die Strömungsgeschwindigkeit der Faseraufschlämmung
durch die Meßkammer allein bestimmt.
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Nach einem vorteilhaften Ausbildungsmerkmal der Erfindung kann die
Innenwand der Meßkammer mit
Führungen versehen sein, die den Durchgang
der Aufschlämmung durch die Kammer unterstützen.
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In den Zeichnungen ist eine bevorzugte Ausführungsform eines Dichtereglers
nach der Erfindung beispielsweise dargestellt: F i g. 1 zeigt einen Teil einer Leitung:
für eine Faseraufschlämmung mit einer angesetzten Meßkammer nach den Grundsätzen
der Erfindung- und F i g. 2 eine Endansicht des Mittelstückes der Vorrichtung in
F i g. 1 -von rechts in vergrößertem Maßstab.
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10 bezeichnet eine Rohrleitung, die innerhalb eines mit Faseraufschlämmung
arbeitenden Prozesses, z. B. bei der Herstellung von Papiermasse, an einer beliebigen
Stelle eingeschaltet sein kann und als Förderleitung für die Faserschlämme dient.
Um die Konzentration der Schlämme auf einem konstanten Wert zu halten, ist eine
Abfühlvotrichtung angebracht, die an einen in den Kreis zu einer Steuervorrichtung
eingeschalteten Geber Impulse-abgibt, die bei einen vorbestimmten Wert unterschreitender
Tendenz erhöhte Konzentration und -bei einen anderen vorbestimmten Wert überschreitender
Tendenz verminderte Konzentration bewirken.
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In dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel besteht das Abfühlorgan
aus einem in einer konischen Kammer 11 angeordneten Propeller 12. Die Kammer ist
in direkter, offener Verbindung mit einem erweiterten Teil der Leitung 10 und an
ihrem schmaleren Ende durch eine Platte 13 verschlossen, in deren Mitte eine lange
Nabe 14 befestigt ist. In diese Nabe sind Kugellager 15 für die Propellerwelle 16
eingebaut. Das Ende der Propellerwelle ist mittels einer außerhalb der Nabe angebrachten,
zweckmäßig biegbaren Kupplung 17 mit dem vorschießenden Wellenende 18 eines Elektromotors
19 mit eingebautem Zahnradgetriebe verbunden. Der Motor ist in dieser Kupplung und
in einer das entgegengesetzte Wellenende des Motors tragenden Schneidenaufhängung
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aufgehängt, die ihrerseits in einem an der Platte 13 starr befestigten,
den Motor einschließenden Gehäuse 21 lagert.
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Infolge dieser Aufhängung längs seiner Welle sucht der Motor das zur
Drehung des Propellers 12 entwickelte Moment durch Drehung um seine eigene Achse
auszugleichen. Diese Drehung wird durch einen mit dem Motor fest verbundenen Arm
22 verhindert, dessen freies Ende gegen ein Zapfenorgan 23 (F i g. 2) anliegt, das
mit einem Geberorgan in Form einer mit Luft gefüllten und z. B. an einen Steuerkreis
für ein Steuerventil angeschlossenen Druckdose 24 verbunden ist. Ein durch erhöhten
Widerstand gegen die Rotation des Propellers bedingtes verstärktes Motormoment drückt
sich in härterem Druck auf den Zapfen 23 aus, wodurch sich der Druck in der Druck-.
dose 24 erhöht und das Steuerventil mittels zweckmäßiger, nicht dargestellter. Organe
derart verstellt wird, daß die Faserkonzentration in der Schlämme schwächer wird.
Bei sich verringerndem Widerstand gegen die Rotation des Propellers 12 tritt-das'Gegenteil
ein. Auf diesd Weise hält man die KQnzeniration, innerhalb vorbestimmter Wertgrenzen,
die beliebig nahe einander liegen können.
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Durch Verlegung des Propellers 12 in die konische (oder sonstwie sich
verjüngende, z. B. pyramidenförmige) Kammer 11 arbeitet der Propeller in einem Teil
- der Schlämme, der seitlich des eigentlichen Schlammflusses liegt und infolgedessen
nicht den im Hauptstrom auftretenden Geschwindigkeitsveränderungen unterworfen ist.
Um ein Verharren der Schlämme in der Kammer, insbesondere in deren innersten .Winkeln
zu verhindern und sie in der gleichen Weise wie die übrige Schlämme ständig zu erheuern,
wurde die Kammer so ausgebildet, - daß sie, von der Leitung her gesehen, sich verjüngt:
Hierdurch wird das Ausströmen von Flüssigkeit selbst von den innersten Kammerteilen
erleichtert, Die Umsetzung der Flüssigkeit erfolgt im übrigen durch den Propeller
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