DE1511183B2 - Blasrohr für die Trockenpartie von Papiermaschinen - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Blasrohr für die Trockenpartie von Papiermaschinen, welches in den durch jeweils einen unteren und oberen aufeinanderfolgenden Trockenzylinder bzw. den zugehörigem Trockenfilz begrenzten Zwischenraum hineinragt und an seiner Mantelfläche Öffnungen für das austretende Trockenmedium, wie z. B. Blasluft, aufweist sowie mit einem innerhalb des Rohres angeordneten, axial verschiebbaren, an beiden Enden offenen weiteren Rohr zum Steuern der durch die Öffnungen des Blasrohres austretenden Menge des Trockenmediums ausgestattet ist, das mit seinem einen Ende in eine Zuführkammer für das Trockenmedium hineinreicht, so daß das Trockenmedium sowohl in das Steuerrohr als auch in den Ringraum zwischen Steuerrohr und Blasrohr eintritt.

Bei breiten Papierbahnen ist es nun sehr schwierig, über die gesamte Breite der Bahn eine einheitliche Trockenwirkung zu erzielen. Die uneinheitliche Trocknung einer Papierbahn ist zum großen Teil darauf zurückzuführen, daß in der Trockenpartie von Papiermaschinen durch Papierbahnen, Trockenfilz und Trockenzylinder sogenannte »Taschen« gebildet werden. Eine derartige »Tasche« ist in F i g. 3 zu erkennen. Sie wird von der Oberseite des Trockenzylinders 22, von einem Abschnitt der auf den Trockenzylinder 22 auflaufenden und der von dem Trockenzylinder 22 ablaufenden Papierbahn 23 sowie einem Abschnitt des oberhalb des Trockenzylinders 22 umgelenkten Trockenfilzes 24 begrenzt. Werden keine besonderen Maßnahmen getroffen, so wird der von der Papierbahn und dem Trockenfilz abgegebene Wasserdampf nur an beiden Enden, der Tasche, also im Bereich der Stirnseiten des Trockenzylinders 22, abfließen können. Der Partialdruck des Wasserdampfes wird also in der Mitte der Tasche größer sein als an den Enden. Da sich die Verdampfungsintensität an der Oberfläche der Papierbahn unter anderem proportional zur Partialdruckdifferenz zwischen dem Wasserdampf im Papier und dem Wasserdampf in der umgebenden Luft verhält, ist die Verdampfungsintensität im mittleren Teil der Papierbahn, also in der Mitte der Tasche, am niedrigsten. Da Papiermaschinen selten einen symmetrischen Aufbau haben, sind die beiden Enden jeder Tasche nicht immer gleich ausgebildet. Daraus ergibt sich außerdem eine unsymmetrische Verdampfungsintensität.

Aus den obigen Ausführungen geht hervor, daß zur Erzeugung einer über ihre gesamte Breite gleichmäßig trockenen Papierbahn in der Tasche einer Trockenpartie Blasrohre vorgesehen werden müssen, die eine gleichmäßige Verdampfungsintensität über die gesamte Bahnbreite in der Tasche bewirken. Ein derartiges Blasrohr ist beispielsweise aus der USA.-Patentschrift 3 004 348 bekannt. Dieses Blasrohr ist im wesentlichen rohrförmig ausgebildet, erstreckt sich parallel zu den Achsen der Trockenzylinder über die gesamte Bahnbreite der Papierbahn innerhalb der Tasche und besitzt an seinem Umfang eine Vielzahl von Austrittsöffnungen für das Trockenmedium. Bei Papiertrocknern kann aus Platzgründen das Trockenmedium, z. B. die Luft, stets nur von einer Seite zugeführt werden. Um dennoch das vom Lufteinlaß am weitesten entfernte Ende des Blasrohres mit Luft versorgen zu können, muß eine relativ hohe Lufteintrittsgeschwindigkeit gewählt werden. Diese hohe Eintrittsgeschwindigkeit hat allerdings den Nachteil, daß die Luft nicht senkrecht aus den Rohröffnungen austritt, sondern in Fließrichtung einen spitzen Winkel mit der Rohrachse bildet. Diese schräge Entladungsrichtung der Luft bewirkt eine unregelmäßige Verteilung über das getrocknete Gewebe und ist deshalb, wie eingangs bereits ausgeführt, unerwünscht.

Zur Beseitigung dieses unerwünschten Effektes ist es aus der USA.-Patentschrift 3 004 348 bekannt, innerhalb des Blasrohres ein weiteres Rohr koaxial

ίο anzuordnen und an dessen dem Lufteinlaß entgegengesetzten Ende Umlenktrichter anzuordnen. Damit wird es möglich, die durch das innere Rohr fließende Luftmenge umzulenken und in entgegengesetzter Richtung, also in Richtung des Einlasses, zurückfließen zu lassen. Damit wird die schräge Strömungsrichtung der Luft wenigstens teilweise aufgehoben. Eine annähernd gleichmäßige Verteilung des Mediums über die gesamte Breite der Papierbahn kann jedoch mit einer Vorrichtung dieser Art nicht erreicht werden. Stets wird im Bereich der Blasrohrenden eine erheblich größere Luftmenge ausströmen als in der Rohrmitte.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Blasrohr zu schaffen, das neben einer möglichst senkrechten Ausströmungsrichtung im Bereich der Rohrmitte einen starken Luftausstoß aufweist und außerdem eine Steuerbarkeit der Menge des Trockenmediums erlaubt.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der Ringraum in der Mitte seiner axialen Erstreckung durch eine am Steuerrohr befestigte und bis zum Mantel des Blasrohres sich erstreckende Querwand in zwei Räume unterteilt ist, so daß der eine Teil des Ringraumes direkt mit der Einlaßkammer, der andere Teil dagegen über den Innenraum des Steuerrohres und Öffnungen in seinem der Einlaßkammer abgekehrten Ende mit der Einlaßkammer in Verbindung steht.

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird ein Abfließen des Mediums, z. B. der Luft, von einem Raum in den anderen verhindert und damit neben einer annähernd senkrechten Ausströmung ein verstärkter Luftausfluß im Bereich der Rohrmitte erreicht. Außerdem ist es möglich, den Ausfluß von Luft entweder nur auf der rechten oder linken Seite des Blasrohres zu gestatten.

Ferner ist es zweckmäßig, mehrere am Steuerrohr befestigte Abschirmplatten vorzusehen, welche an der Innenfläche des Blasrohres anliegen und dabei in Umfangsrichtung gegeneinander so versetzt angeordnet sind, daß bei Drehung des Steuerrohres die Öffnungen in der Mantelfläche des Blasrohres in bezug auf die Querwand der Reihe nach von außen nach innen abgedeckt werden. Hiermit ergibt sich der Vorteil, daß durch' die Anpassung der ausströmenden Luftmenge eine Übertrocknung der Bahnränder vermieden wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch das Blasrohr,
F i g. 2 einen Querschnitt durch das Blasrohr,
Fig. 3 eine Seitenansicht mit einem Teil der Trockenpartie einer Papiermaschine und das in der sogenannten Tasche eingesetzte Blasrohr,

Fig. 4 einen Querschnitt durch eine Papiermaschine im Bereich der Tasche und
F i g. 5 a bis 5 d und 6 a, 6 b Darstellungen des

Luftstromes bei verschiedenen Einstellungen des Blasrohres.

Wie in F i g. 1 gezeigt, sind in der Oberfläche eines Blasrohres 1 von kreisförmigem Querschnitt Öffnungen 2 vorgesehen. Eine mit dem einen Ende des Rohres 1 verbundene Einlaßkammer 3 besitzt eine Blaslufteinströmöffnung 4, die für den Anschluß an ein Gebläse ausgebildet ist. Innerhalb des Blasrohres 1 ist konzentrisch dazu ein weiteres Rohr 5 angeordnet. Dieses Rohr, das sogenannte Steuerrohr 5, ist so angeordnet, daß es im Blasrohr 1 gedreht und bewegt werden kann und ruht zu diesem Zweck auf Kugeln 6 enthaltenen Lagern 6 a, die im Blasrohr angeordnet sind. An seinem sich in die Einlaßkammer öffnenden Ende trägt das Steuerrohr 5 einen Flansch 8 sowie zur Verminderung des Strömungsverlustes eine konische Eintrittsöffnung 7. In der linken Endlage schließt die konische Eintrittsöffnung 7 des Steuerrohres 5 an eine Wand 3 α der Einlaßkammer 3 an, wodurch die Verbindung zwischen der Einlaßkammer und dem Inneren des Steuerrohres 5 unterbrochen wird. In der rechten Endlage des Steuerrohres 5 liegt der Flansche an der Öffnung des Blasrohres 1 an, wodurch die direkte Verbindung zwischen der Einlaßkammer 3 und dem Blasrohr 1 unterbrochen ist.

An dem der Einlaßkammer 3 gegenüberliegenden Ende des Steuerrohres 5 ist eine Endplatte 9 eingesetzt, die als Befestigung für eine Welle 10 dient, die in Zusammenwirkung mit einem Hebel 11 die Einstellvorrichtung zur axialen Verschiebung des Steuerrohres 5 bildet. Die Welle 10 ist ferner mit einem Hebel 12 versehen, der zur Drehung des Steuerrohres 5 dient. Das Rohr hat nahe seinem Ende in seiner Oberfläche Öffnungen 13, durch die es mit dem Blasrohr 1 in Verbindung steht. Um Strömungsverluste zu verhindern, können diese Öffnungen 13 mit Leitschaufeln 14 ausgestattet werden. Die Öffnungen 13 können durch in der Endplatte 9 ausgebildete Öffnungen ersetzt und statt der Endplatte kann beispielsweise ein Armkreuz eingesetzt werden. An Stelle des Hebels 11 kann auch ein mit Gewinde versehenes Rad angeordnet werden, wodurch die genaue Einstellung einer bestimmten Axiallage des Innenrohres 5 erleichtert wird.

Der zwischen dem Blasrohr 1 und dem Steuerrohr 5 entstehende Zwischenraum 15 ist durch eine Wand 16 in zwei im wesentlichen gleich große Teile 15 a und ISb geteilt. Die Wand 16 ist am Steuerrohr 5 befestigt und schließt gegen das Blasrohr 1 mittels einer elastischen Dichtung ab. Die Wand 16 kann auch am Blasrohr 1 befestigt sein. Wenn sich das Steuerrohr 5 in der in F i g. 1 gezeigten linken Endlage befindet und das gasförmige Trockenmedium von einem Gebläse mit Überdruck in die Einlaßkammer 3 geblasen wird, strömt das Gas in den Zwischenraum 15 α und durch die in dem Blasrohr 1 vorhandenen Öffnungen 2 nach außen. Das dabei entstehende Strömungsbild gleicht im wesentlichen dem in F i g. 5 a gezeigten. Größe und Richtung der Pfeile entsprechen der Strömungsgeschwindigkeit des Gases beim Austritt durch die Öffnungen 2. Da die konische Eintrittsöffnung 7 des Steuerrohres 5 an der Wand 3 α der Einlaßkammer 3 anliegt und die Verbindung zwischen der Einlaßkammer und dem Zwischenraum 15 b verschließt, kann in den letzteren keine Blasluft einströmen.

Wenn das Steuerrohr 5 seine rechte Endlage einnimmt, strömt das Gas aus der Einlaßkammer in und durch das Steuerrohr 5 und schließlich durch die Öffnungen 13 in den Ring 15 b. Das entstehende Strömungsbild entspricht dem in F i g. 5 b gezeigten. Die Verbindung zwischen der Einlaßkammer und dem Zwischenraum 15 a ist unterbrochen. Dies wird durch Aufliegen des äußeren Flansches 8 des Steuerrohres auf der Öffnung des Blasrohres in der Einlaßkammer 3 erzielt.

Durch Verschieben des Steuerrohres 5 aus seiner

ίο rechten Endlage etwas nach links entsteht ein Strömungsbild gemäß F i g. 5 c. Bei weiterer Verschiebung des Steuerrohres nach links geht dieses Strömungsbild allmählich in das in F i g. 5 a gezeigte Bild über. In der mittleren Lage erhält man ein Strömungsbild gemäß F i g. 5 d.

Wie aus den F i g. 5 a bis 5 d klar hervorgeht, bietet die Vorrichtung viele Möglichkeiten, das Strömungsbild zu verändern und damit auch den Wärmeübertragungskoeffizienten zwischen der Blasluft und einer Papierbahn, die in einem vorgesehenen Abstand von den Öffnungen 2 vorbeiläuft, zu variieren. Der Wärmeübertragungskoeffizient verhält sich proportional zu dem Diffusionsübertragungskoeffizienten zwischen der Bahn und der sie umgebenden Luft. Der Diffusionsübertragungskoeffizient verhält sich proportional zur Verdampfungsintensität, wenn die Partialdruckdifferenz zwischen der Oberfläche der Papierbahn und dem sie umgebenden Gas konstant ist. Durch Änderung des Strömungsbildes kann man also den Grad der örtlichen Verdampfungsintensität beeinflussen.

F i g. 1 zeigt ferner sechs Abschirmplatten 17, die, wie in F i g. 2 gezeigt, mittels am Steuerrohr 5 befestigter Führungsstäbe 18 ausgerichtet und von Federn 19 gegen die Innenfläche des Blasrohres 1 gedrückt werden. Durch Drehung des Steuerrohres 5 wird erreicht, daß die Abschirmplatten 17 die Öffnungen 2 in dem Blasrohr 1 ganz oder teilweise bedecken und so die Luft am Ausströmen durch diese Öffnung hindern.

Die Abschirmplatten 17 sind in Bezug auf die Öffnungen 2 so verstellbar, daß man das Strömungsbild beliebig verändern kann. Die Öffnungen 2 können dabei beispielsweise auf einer Linie liegen und in bezug auf die Abschirmplatten 17 derart angeordnet sein, daß bei Drehung des Steuerrohres 5 die Öffnungen 2 durch die Abschirmplatten, bezogen auf die Wand 16, symmetrisch von außen nach innen auf die Wand zu der Reihe nach bedeckt werden. Ein entsprechendes Strömungsbild in mittlerer Lage des Steuerrohres ist in F i g. 6 a gezeigt. Durch eine kleine Verschiebung des Steuerrohres nach links bei gleicher Stellung der Abschirmplatten entsteht das Strömungsbild nach Fig. 6b.

Da man sowohl die Form der Abschirmplatten 17 als auch ihre Lage in Bezug aufeinander sowie in bezug auf die Öffnungen 2 beliebig einstellen kann, bestehen viele Möglichkeiten, verschiedene Strömungsbilder zu erhalten. Die oben beschriebene An-Ordnung, gemäß der die von dem Mitelpunkt der Papierbahn am weitesten entfernten Öffnungen zuerst bedeckt werden, kann als die für Papiermaschinen geeignetste angesehen werden, da in vielen Fällen die Ränder der Bahn schneller als ihr Mittelteil trocknen, wenn keine besonderen Vorkehrungen ge troffen werden.

Die Anordnung kann auch — wie an sich aus der deutschen Auslegeschrift 1 120 262 bekannt — als Be-

festigungsvorrichtung für ein Abstreifmesser 21 dienen. In diesen Fällen ruhen die Wellenenden 20 der Vorrichtung auf Aufsätzen 25, die am Gestell 26 der Maschine befestigt sind. Diese Anordnung ist in F i g. 3 gezeigt. Diese Figur zeigt auch die sogenannte Tasche, die von dem unteren Trockenzylinder 22, den zwei Teilen der Papierbahn 23 und dem Trockenfilz 24 gebildet wird. F i g. 4 zeigt ein Gebläse 27, das über einen Filter 29 und eine Heizvorrichtung 28 Luft aus der umgebenden Atmosphäre ansaugt und diese durch die Blaslufteinströmöffnung 4 in die Einlaßkammer 3 des Blasrohres drückt.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Blasrohr für die Trockenpartie von Papiermaschinen, welches in den durch jeweils einen unteren und oberen aufeinanderfolgenden Trokkenzylinder bzw. den zugehörigem Trockenfilz begrenzten Zwischenraum hineinragt und an seiner Mantelfläche Öffnungen für das austretende Trockenmedium, wie z. B. Blasluft, aufweist sowie mit einem innerhalb des Rohres angeordneten, axial verschiebbaren, an beiden Enden offenen weiteren Rohr zum Steuern der durch die Öffnungen des Blasrohres austretenden Menge des Trockenmediums ausgestattet ist, das mit seinem einen Ende in eine Zuführkammer für das Trockenmedium hineinreicht, dadurchgekennzeichnet, daß der Ringraum (15) in der Mitte seiner axialen Erstreckung durch eine am Steuerrohr (5) befestigte und bis zum Mantel des Blasrohres (1) sich erstreckende Querwand (16) in zwei Räume (15 a, 150) unterteilt ist, so daß der eine Teil des Ringraumes (15 a) direkt mit der Einlaßkammer (3), der andere Teil (15 b) dagegen über den Innenraum des Steuerrohres (5) und Öffnungen (13) in seinem der Einlaßkammer (3) abgekehrten Ende mit der Einlaßkammer (3) in Verbindung steht.

2. Blasrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere am Steuerrohr (5) befestigte Abschirmplatten (17) vorgesehen sind, welche an der Innenfläche des Blasrohres (1) anliegen und dabei in Umfangsrichtung gegeneinander so versetzt angeordnet sind, daß bei Drehung des Steuerrohres (5) die Öffnungen (2) in der Mantelfläche des Blasrohres (1) in bezug auf die Querwand (16) der Reihe nach von außen nach innen abgedeckt werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen