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Kennwort: " SaugXcast entrennwand ' Saugeinrichtung für eine Papiermaschine
Die Erfindung bezieht sich auf eine Saugeinrichtung für eine Papiermaschine od.dgL
zum Absaugen von Wasser, das durch ein Sieb hindurchtritt und über einen Saugkasten
abgeführt wird.
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Mit den ständig steigenden Produktionsleistungen bei der Papierherstellung
wächst auch die Stoffwassermenge erheblich an. Bei Rundsieben fällt diese in den
Saugkammern des Formers an und muß durch den Lagerhals abgeführt werden. Bei Langsieben
wird das Siebwasser in einem unter dem Sieb angeordneten Saugkasten gesammelt. Bei
hohen Produktionsleistungen mußte bisher an beiden Seiten abgesaugt werden. Von
Nachteil waren dabei die störenden Einbauten hierfür auf der Führerseite.
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Außerdem kommt es bei den bekannten Saugeinrichtungen zu Beeinträchtigungen
des Vakuums im Saugkasten durch die Wasserströmung.
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Es treten nämlich Turbulenzen auf, die Schwankungen im Vakuum verursachen
und so zu Fehlern bei der Bildung der Fapierbahn führen.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Abfuhr
des Siebwassers auch bei hohen Produktionsleistungen mit einfachen Mitteln zu verbessern
und Vakuumschwankungen zu vermeiden.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß im Innern des
Saugkastens eine mit Wasserdurchtrittsöffnungen versehene Trennwand vorgesehen ist,
welche in dem Saugkasten zwei Kammern (Luftsaugkammer, Wassersaugkammer) bildet,
von denen die eine an eine Wasserabsaugeinrichtung und die andere an eine Luftabsaugvorrichtung
angeschlossen ist.
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Durch. die erfindungsgemäße Trennwand läßt sich eine hohe intwässerungsleistung
erreichen, ohne daß das Vakuum durch Wasserturbulenzen gestört wird. Dadurch kann
man mit einer einseitigen Absaugung auskommen. Dies führt gegenüber der bisherigen
Absaugung nach beiden Seiten zu mehreren Vorteilen. Unter anderem kann der führerseitige
Absäugkopf und mehrere Rohrleitungen auf der Führerseite entfallen, was zu einer
besseren Zugänglichkeit auf der Führerseite führt. In vielen Fällen wird auch auf
der Triebseite ein kleinerer Lagerdurchmesser genügen.
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Die Trennwand kann sich dabei über die gesamte Länge des Saugkastens
erstrecken oder auch nur in eine bestimmte Tiefe in den Saugkasten hineinragen.
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Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß sich
die Trennwand über den ganzen Saugkasten erstreckt und ihn so in Bezug auf die Siebfläche
in eine direkt unterhalb der Siebfläche und über der Trennwand angeordnete Luftsaugkammer
und eine unterhalb der Trennwand angeordnete Wasserabsaugkammer unterteilt.
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Über der Trennwan<- baut sich in der Luftsaugkammer ein Vakuum
auf, während das Siebwasser über die Wasserdurchtrittsöffnungen abgesaugt wird.
Um das Wasser durch die Durchtrittsöffnungen zu treiben, ist dabei kein nennenswerter
Spiegelunterschied mehr nötig.
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Die Wasserströmung wird angetrieben durch die Druckdifferenz zwischen
dem Saugkasten und der Wasserabsaugeinrichtung.
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Erfindungsgemäß ist ferner in vorteilhafter Weise vorgesehen, daß
an den Wasserdurchtrittsöffnungen Leiteinrichtungen für das durch die Trennwand
hindurchtretende Siebwasser vorgesehen sind. Durch diese Maßnahme ergibt sich ein
strömungsgünstiger Wasserlauf.
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Erfindungsgemäß ist ferner vorgesehen, daß auf der Trennwand etwa
senkrecht zu dieser eine Begrenzungswand für auf der Trennwand stehendes Siebwasser
angeordnet ist. Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß auch bei einem hohen Siebwasserstand
kein Siebwasser in die Luftabsaugeinrichtung gerät.
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Ein weiteres wesentliches Merkmal der Erfindung besteht darin, daß
auf der Trennwand ein in den der Siebfläche zugekehrten Raum ragender Hohlkörper
steht, dessen Hohlraum einerseits mit der Wasserabsaugeinrichtung und andererseits
mit einem in der Außenwand des Hohlkörpers angeordneten Steuerschlitz in Verbindung
steht.
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Durch diesen oder gegebenenfalls auch mehrere Hohlkörper wird über
den Steuerschlitz erreicht, daß die Wasserabfuhr aus dem Saugkasten noch gleichmäßiger
und pulsationsfreier erfolgt. Ist der Wasseranfall im Saugkasten nämlich so hoch,
daß der Wasserspiegel über den Steuerschlitz steigt, so baut sich in der Wasserabsaugkammer
bzw.
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in den Leitungen zu der Wasserabsaugeinrichtung ein höheres Vakuum
auf, und die Entwässerung wird verstärkt vorangetrieben. Mit abfallendem Wasserspiegel
wird nun am Steuerschlitz zunehmend mehr "Schnüffelquerschnitt" freigegeben. Das
Vakuum kann sich so feinfühlig auf den momentanen Wasseranfall einstellen. Es wird
also immer gerade so viel Vakuum angesetzt, wie zur Abfuhr der im Saugkasten anfallenden
Wassermenge notwendig ist.
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In vorteilhafter Weise ist dabei vorgesehen, daß der Steuerschlitz
als vertikaler Längsschlitz mit von unten nach oben hin abnehmender Schlitzbreite
ausgebildet ist. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, daß der Steuerschlitz als
vertikaler Längsschlitz ausgebildet ist, wobei die Offnungsweite des Schlitzes im
mittleren Bereich größer als in den Randbereichen ist. Dadurch läßt sich in den
Anfangs- bzw. Endbereichen eine noch feinfühligere Regelung erreichen.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die zu
den beiden Absaugeinrichtungen führenden Kanäle (Luftkanal, Wasserkanal) eine Verbindungsöffnung
aufweisen. Damit wird sichergestellt, daß eventuelles Siebwasser, welches in den
Luftkanal gelangt ist, in den Wasserkanal abfließen kann.
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Erfindungsgemäß ist ferner vorgesehen, daß an den an die Wassersaugkammer
angeschlossenen Wasserkanal ein Fallrohr angeschlossen ist, das in ein Wasserschloß
hineinragt. In vorteilhafter Weise ist dabei an das Fallrohr in seinem oberen Beicich
eine Vakuumleitung angeschlossen. Den Antrieb für die Wasserströmung bewerkstelligt
somit einmal die Druckdifferenz zwischen der Spiegelhöhe des Siebwassers
im
Saugkasten und dem unteren Ende des Wasserkanales und zusätzlich die Druckdifferenz,
die durch die Vakuumleitung in dem Fallrohr erzeugt wird. Die Spiegelhöhe des Wasserschlosses
in dem Fallrohr wird sich je nach Wasseranfall aufgrund der Regelung zwischen dem
Steuerschlitz in dem Hohlkörper und der Vakuumleitung in dem Fallrohr einstellen.
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Eine weitere Verbesserung der Erfindung wird dadurch erreicht, daß
die Trennwand mit einer horizontalen Ebene einen spitzen Winkel einschließt. Dadurch
werden beim Absinken des Wasserspiegels die Wasserdurchtrittsöffnungen nicht gleichzeitig,
sondern nacheinander frei. Die hintereinander auftauchenden Wasserdurchtrittsöffnungen
bedeuten damit praktisch eine Verlängerung und Querschnittsvergrößerung des Steuerschlitzes
und führen dadurch zu einem ruhigen und allmählichen Absinken des Wasserspiegels.
Plötzliche schluckartige Verstopfung in der Wassersaugkammer oder in dem Wasserkanal
mit Wasser und ein daraus resultierender plötzlicher Vakuumabfall im Luftkanal bzw.
ein plötzlicher Vakuumanstieg, sobald die Luftverbindung zu dem Fallrohr wieder
hergestellt wird, wird dadurch vermieden.
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Eine weitere Verbesserung in der Wasserabsaugung ergibt sich dadurch,
daß der mit dem Steuerschlitz versehene Hohlkörper über eine Leitung, deren Querschnitt
erheblich größer als der Querschnitt des Steuerschlitzes ist, direkt mit dem Innenraum
des Fallrohres verbunden ist. Durch diese Maßnahmen kann das Vakuum in dem Fallrohr
feiner reguliert werden. Dadurch, daß der Querschnitt der Leitung erheblich größer
als der Querschnitt des Steuerschlitzes gewählt ist, wird vermieden, daß es zu Störungen
des Hauptvakuums der Luftabsaugeinrichtung kommt. Durch die Vakuumleitung in dem
Fallrohr soll nämlich nur ein Hilfsvakuum geschaffen werden.
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Erfindungsgemäß wird eine weitere Verbesserung der Stabilität des
Vakuums der Luftabsaugeinrichtung dadurch erreicht, daß im Luftkanal oder in der
Luftabsaugeinrichtung zusätzlich ein Schnüffelventil zum Einsaugen von atmosphärischer
Luft vorgesehen ist.
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Dadurch wird vermieden, daß das Vakuum im Fallrohr eine größere Auswirkung
auf das Vakuum im Luftkanal bzw. in der Luftabsaugeinrichtung ausüben kann, falls
die Luft förderung durch die Luftabsaugeinrichtung einmal klein ist.
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Im weiteren sind Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben, aus
denen weitere erfindungsgemäße Merkmale hervorgehen.
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Es zeigen: Fig. 1 einen Rundsiebzylinder mit dem erfindungsgemäßen
Trennboden, Fig. 2 den Trennboden in einer anderen Ausführungsform, Fig. 3 eine
Langsiebpartie mit dem erfindungsgemäßen Trennboden, Fig. 4 eine Seitenansicht des
Hohlkörpers mit dem Steuerschlitz, Fig. 5 einen Hohlkörper mit einer anderen Ausführungsform
des Steuerschlitzes.
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In der Fig. 1 ist ein Rundsiebzylinder beschrieben, dessen Oberfläche
mit einem Sieb 1 versehen ist. Der Rundsiebzylinder ist in Lager 2 drehbar gelagert.
Im Inneren des Rundsiebzylinders ist eine Trennwand 3 vorgesehen, die gegenüber
der Horizontalebene leicht geneigt ist. Die Trennwand 3 ist mit mehreren Wasserdurchtrittsöffnungen
4 versehen. Unterhalb der Trennwand ist eine Wassersaugkammer 5 angeordnet, die
in einen Wasserkanal 6 mündet. Über der Trennwand 3 befindet sich eine LuStsaugkammer
7, die durch eine Begrenzungswand 8 von einem Luftkanal 9 getrennt ist. Der Luftkanal
9 ist mit einer nicht näher dargestellten Luftabsaugeinrichtung 10 verbunden. Auf
der Trennwand 3 ist ferner ein Hohlkörper 11 angeordnet, dessen unteres offene Ende
in die Wassersaugkammer 5 ragt und an desen Mantelfläche ein Steuerschlitz 12 angeordnet
ist.
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Der Wasserkanal 6 mündet in ein Fallrohr 13, an dem eine Vakuumleitung
14 angeschlossen ist. Das Fallrohr 15 ragt in ein Wasserschloß 15.
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Die Entwässerung erfolgt nun auf folgende Weise: Das durch das Sieb
1 hindurchtretende Siebwasser sammelt sich auf dem Trennboden 3 an, wobei die Begrenzungswand
8 und ein Spritzblech 16 sicherstellen, daß kein Wasser in den Luftkanal 9 gerät.
Über die Wasserdurchtrittsöffnungen 4 gelangt das Siebwasser in die Wassersaugkammer
5. Von da aus läuft es in den Wasserkanal 6 und gelangt über das Fallrohr 13 in
das Wasserschloß 15.
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Durch die Luftabsaugeinrichtung 10 wird über den Luftkanal 9 in der
Luftsaugkammer 7 ein Vakuum aufgebaut, das jedoch durch Turbulenzen im abfließenden
Wasser nicht gestört wird. Um das Wasser durch die Wasserdurchtrittsöffnungen 4
zu treiben, ist kein nennenswert er Spiegelunterschied mehr nötig. Die Wasserströmung
wird angetrieben durch die Druckdifferenz zwischen dem Saugkasteninneren und dem
Fallrohr 13. Durch die Vakuumleitung 14 wird laufend ein kleiner Luftstrom aus dem
Fallrohr 13 abgesaugt. Dies dient nicht dem Antrieb der Strömung, sondern lediglich
zur Regulierung der Wasserabfu Durch dieses Absaugen wird nämlich in dem Fallrohr
13 ein Vakuum aufgebaut, welehes die Wasserströmung aus dem Inneren des Rundsiebzylinders
solange verstärkt, bis Luft in die Wasserdurchtrittsöffnungen 4 und damit in die
Wassersaugkammer 5 gerissen wird.
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Dadurch steigt dann das Vakuum in dem Fallrohr 13 nicht mehr weiter
an, so daß stets gerade die im Inneren des Rundsiebes anfallende Wassermenge weggefördert
wird.
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Der Antrieb für die Wasserströmung wird einmal durch die Druckdifferenz
(hg - h1) und zusätzlich durch die Druckdifferenz (h2 h h3) im Fallrohr 13 bewirkt.
Die Druckdifferenz (h3 - h4) unterstützt die Wasserströmung selbst nicht, da sie
gerade dem im Inneren des Rundsiebzylinders eingestellten Unterdruck entspricht.
Je nach Wasseranfall wird sich aufgrund des oben beschriebenen Regelmechanismusses
die Spiegelhöhe h2 im Fallrohr 13 so einstellen, daß gerade die im Inneren des Rundsiebzylinders
anfallende Wassermenge abgeführt wird.
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Zwischen dem Wasserkanal 6 und dem Luftkanal 9 ist eine kleine Verbindungsöffnung
17 vorgesehen. DamIt wird erreicht, daß Wasser, welches bei Fehleinstellun- oder
unsachgemäßem Betrieb in den Luftkanal 9 gelangt, wieder in den Wasserkanal 6 abfließen
kann;
Das in die Wassersaugkammer 5 ragende offene Ende des Hohlkörpers
11 ist direkt an eine Leitung 18 angeschlossen, die in dem Fallrohr 13 mündet. Steigt
nun der Wasserspiegel bei hg bis zur völligen oder fast völligen Verschliessung
des Steuerschlitzes 12 an, so wird über die Vakuumleitung 14 der Wasserspiegel h2Im
Fallrohr hochgesaugt, da die durch die Vakuumleitung 14 abgesaugte Luft in immer
geringerem Maße durch Luft aus der Luftsaugkammer 7 ergänzt werden kann. Je höher
nun h2 steigt bzw. je höher der Unterdruck im Fall rohr 13 ist, desto höher wird
jedoch die Strömungsgeschwindigkeit in der Wassersaugkammer 5 bzw. dem Wasserkanal
6.
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Bei sinkendem Wasserspiegel gibt h0 allmählich den Steuerschlitz wieder
frei und sorgt so für ein langsames Absinken des Spiegels h2. Sinkt der Spiegel
hg noch weiter, bedeuten die hintereinander auftauchenden Wasserdurchtrittsöffnungen
4, aufgrund der Schräglage der Trennwand 3, eine Verlängerung und Querschnittsvergrößerung
des Steuerschlitzes 12 nach unten.
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Die Anordnung eines Schnüffelventiles 19 an der Luftabsaugeinrichtung
10 bringt eine weitere Verbesserung der Stabilität des Vakuums in der Luftabsaugkammer
7. Dieses Schnüffelventil 19 ist mit der Atmosphäre verbunden und zieht Luft ein.
Dadurch wird vermieden, daß das Vakuum im Fallrohr 13 eine größere Auswirkung auf
das Vakuum in der Luftsaugkammer 7 ausüben kann, falls die Luft förderung durch
die Luftabsaugeinrichtung 10 zu gering ist.
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In der Figur 2 ist eine strömungsgünstige Ausgestaltung der Trennwand
beschrieben. Die Wasserdurchtrittsöffnungen 4 sind dabei mit Leitblechen bzw. Umlenkschaufeln
20 versehen. Dadurch wird die radiale Komponente der Zuflußgeschwindigkeit wirksam
in eine axiale, die Wasserabfuhr steigernde Geschwindigkeitskomponente umgesetzt.
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Gemäß der Figur 3 ist die erfindungsgemäße Trennwand in einer Langsiebpartie
eingebaut. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist dabei von gleichem Aufbau. Nunmehr
steht lediglich die Slebpartie fest und das Sieb 1 läuft über dem Saugkasten. Es
wurden deshalb die gleichen Bezugszeichen beibehalten und lediglich mit dem Index
versehen.
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In den Figuren 4 und 5 sind Ausführungsbeispiele für die Steuerschlitze
des Hohlkörpers 11 dargestellt. Der Steuerschlitz 12 in der Figur 4 nimmt von unten
nach oben ab. Dadurch wird bei sehr hohem Wasserstand ho eine feinfühlige Anfangsregelung
erreicht. Der in der Figur 5 dargestellte Steuerschlitz 12 weist die Form eines
Arallelogrammes auf. Dadurch wird auch bei einem sehr niedrigen Wasserstand hg eine
feinfühlige Regelung erreicht.