DE2509057C3 - Saugvorrichtung für eine Papiermaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Saugvorrichtung für eine Papiermaschine od. dgL zum Absaugen von Wasser, das durch ein Sieb hindurchtritt und über einen Saugkasten abgeführt wird, mit einer mit dem

ίο Saugkasten verbundenen Luftabsaugeinrichtung und einer Wasserabsaugeinrichtung, wobei das Fallrohr der Wasserabsaugeinrichtung in seinem oberen Bereich mit einer Vakuumleitung versehen ist

Eine Saugvorrichtung dieser Art ist in der US-PS

'5 32 66 975 beschrieben. Nachteilig bei der Vorrichtung ist jedoch, daß sich kein gleichmäßiger Strömungsfluß, d. h. keine gleichmäßige Beschleunigung über die ganze Breite herstellen läßt Durch den Damm am Lagerhals kann nur der Strömungsfluß m Bereich des Lagerhalses beeinflußt werden. Engpässe in der Strömung, die insbesondere beim Rundsieb am anderen Ende auftreten, können dadurch nicht beseitigt werden.

Mit den ständig steigenden Produktionsleistungen bei der Papierherstellung wächst nun 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.

Außerdem kommt es bei den bekannten Saugeinrichtungen zu Beeinträchtigungen des Vakuums im Saugkasten durch die Wasserströmung. Es treten nämlich Turbulenzen auf, die Schwankungen im Vakuum verursachen und so zu Fehlern bei der Bildung der Papierbahn führen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Abfuhr des Siebwassers auch bei hohen Produktionsleitungen sicherzustellen und Vakuumschwankungen in der Luftsaugkammer zu vermeiden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß im Innern des Saugkastens wenigstens eine mit Wasserdurchtrittsöffnungen versehene Trennwand vorgesehen ist, welche in dem Saugkasten zwei Kammern bildet, von denen die eine, dem Sieb zugekehrte Kammer an die Luftsaugeinrichtung und die andere Kammer an die Wasserabsaugeinrichtung angeschlos-

sen ist

Durch die erfindungsgemäße Trennwand läßt sich eine hohe Entwässerungsleitung 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 Absaugkopf 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.

Die Trennwand kann sich dabei über die gesamte Länge des Saugkastens erstrecken oder auch nur in eine bestimmte Tiefe in den Saugkasten hineinragen.

^Μ Über der Trennwand 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. Die Wasserströmung wird angetrieben durch die Druckdifferenz zwischen dem Saugkasten und der Wasserabsaugeinrichtung.

In der DE-OS 21 25 235 ist zwar eine Trennwand in dem Saugkasten gezeigt, aber diese Trennwand dient zum einen einem anderen Zweck und zum anderen ist sie an einer anderen Stelle angeordnet Durch Verstellen der öffnungen in der Trennwand bzw. in den Trennwänden soll das Vakuum unterhalb des Siebes "> geregelt werden. Die Abführung des Siebwassers erfolgt dabei jedoch wiederum in herkömmlicher Weise durch Niveauunterschiede. Damit ist eine sichere und gleichmäßige Ableitung d,es anfallenden Siebwassers auch bei hohen Produktionsleistungen nicht gewährlei- <5 stet Zur Beschleunigung der abzuführenden Siebwassennenge fehlt nämlich der entsprechende Druckunterschied, der durch die erfindungsgemäße Einrichtung erreicht wird. Hierzu wäre in dieser Druckschrift zusätzlich zu der dargestellten Trennwand eben gerade die erfindungsgemäße Trennwand zur Trennung in eine Luft- und Wassersaugkammer notwendig.

Erfindungsgemäß ist ferner in vorteilhafter Weise vorgesehen, daß die Trennwand durch Leiteinrichtungen mit dazwischenliegenden Wasserdurchtrittsöffnungen für das Siebwasser gebildet ist Durch diese Maßnahme ergibt sich ein strömungsgünstiger Wasserlauf.

Erfindungsgemäß ist ferner vorgesehen, daß die Trennwand im wesentlichen horizontal angeordnet ist und eine zu dieser senkrecht stehende Begrenzungswand aufweist Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß auch bei einem hohen Siebwasserstand kein Siebwasser in die Luftabsaugeinrichtung gerät.

Ein weiteres wesentliches Merkmal der Erfindung -*⁵ besteht darin, daß auf der Trennwand ein in den dem Sieb zugekehrten Raum ragender Hohlkörper steht, dessen Hohlraum einerseits mit der Wasserabsaugeinrichtung und andererseits mit einem in der Außenwand des Hohlkörpers angeordneten Steuerschlitz in Verbin- ⁴⁽⁾ dung steht

Durch diesen oder gegebenenfalls auch mehrere Hohlkörper wird über den Steuerschlitz erreicht, daß die Wasserabfuhr aus dem Saugkasten noch gleichmäßiger und pulsationsfreier erfolgt. 1st der Wasseranfall im Saugkasten nämlich so hoch, daß der Wasserspiegel über den Steuerschlitz steigt, so baut sich in der Wasserabsaugkammer bzw. in den Leitungen zu der Wasserabsaugeinricbtung 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.

In vorteilhafter Weise ist dabei vorgesehen, daß der Steuerschlitz als vertikaler Längsschlitz mit von unten nach oben hin abnehmender Schlitzbreite ausgebildet ω ist. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, daß der Steuerschlitz als vertikaler Längsschlitz ausgebildet ist, wobei die öffnungsweite des Schlitzes im mittleren Bereich größer als in den Randbereichen ist. Dadurch läßt sich in den Anfangs- bzw. Endbereichen eine noch ^h> feinfühligere Regelung erreichen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die zu den beiden Absaugeinrichtungen führenden Kanäle (Luftkanal, Wasserkioial) eine Verbindungsöffnung aufweisen. Damit wird sichergestellt daß eventuelles Siebwasser, welches in den Luftkanal gelangt ist, in den Wasserkanal abfließen kann.

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 Wasseraugkammer 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.

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.

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.

Dadurch wird vermieden, daß das Vakuum im Fallrohr eine größere Auswirkung auf das Vakuum im Luftkanal bzw. in der Luftabsaugeinrichtung ausüben kann, falls die Luftförderung durch die Luftabsaugeinrichtung einmal klein ist

Im weiteren sind Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben, aus denen weitere erfindungsgemäße Merkmale hervorgehen. Es zeigt

F i g. 1 einen Rundsiebzylinder mit dem erfindungsgemäßen Trennboden,

F i g. 2 den Trennboden in einer anderen Ausführungsform,

F i g. 3 eine Langsiebpartie mit dem erfindungsgemäßen Trennboden,

Fig.4 eine Seitenansicht des Hohlkörpers mit dem Steuerschlitz,

F i g. 5 einen Hohlkörper mit einer anderen Ausführungsform des Steuerschlitzes.

In der F i g. 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 Luftsaugkammer 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 dessen Mantelfläche ein Steuerschlitz 12 angeordnet ist.

Der Wasserkanal 6 mündet in ein Fallrohr 13, an dem eine Vakuumleitung 14 angeschlossen ist. Das Fallrohr 13 ragt in ein Wasserschloß 15.

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 ts die Wassersaugkammer 5. Von da aus läuft es in den Wasserkanal 6 und gelangt über das Fallrohr 13 in das Wasserschloß 15.

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 nennenswerter 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 Wasserabfuhr. Durch dieses Absaugen wird nämlich in dem Fallrohr 13 ein Vakuum aufgebaut, welches die Wasserströmung aus dem Inneren des Rundsiebzylinders solange verstärkt, bis Luft in die Wasserdurchtrittsöffnungen 4 und damit in die Wassersaugkammer 5 gerissen wird. 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.

Der Antrieb für die Wasserströmung wird einmal durch die Druckdifferenz (ho—h\) und zusätzlich durch die Druckdifferenz (A₂-A₃) im Fallrohr 13 bewirkt. Die Druckdifferenz (Ά3—Λ4) 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 A₂ im Fallrohr 13 so einstellen, daß gerade die im Inneren des Rundsiebzylinders anfallende Wassermenge abgeführt wird. so

Zwischen dem Wasserkanal 6 und dem Luftkanal 9 ist eine kleine Verbindungsöffnung 17 vorgesehen. Damit wird erreicht, daß Wasser, welches bei Fehleinstellung 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 Il ist direkt an eine Leitung 18 angeschlossen, die in dem Fallrohr 13 mündet. Steigt nun der Wasserspiegel bei Λο bis zur völligen oder fast völligen Verschließung des Steuerschlitzes 12 an, so wird über die Vakuumleitung 14 der Wasserspiegel h₂ im 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 A₂ steigt bzw. je höher der Unterdruck im Fallrohr 13 ist, desto höher wird jedoch die Strömungsgeschwindigkeit in der Wassersaugkammer 5 bzw. dem Wasserkanal 6.

Bei sinkendem Wasserspiegel gibt Λο allmählich der Steuerschlitz wieder frei und sorgt so für ein langsame: Absinken des Spiegels A₂. Sinkt der Spiegel A₀ noch weiter, bedeuten die hintereinander auftauchender Wasserdurchtrittsöffnungen 4, aufgrund der Schräglage der Trennwand 3, eine Verlängerung und Querschnittsvergrößerung des Steuerschlitzes 12 nach unten.

Die Anordnung eines Schnüffelventils 19 an dei Luftabsaugeinrichtung 10 bringt eine weitere Verbesserung der Stabilität des Vakuums in der Luftabsaugkam mer 7. Dieses Schnüffelventil 19 ist mit der Atmosphäre verbunden und zieht Luft ein. Dadurch wird vermieden daß das Vakuum im Fallrohr 13 eine größer« Auswirkung auf das Vakuum in der Luftsaugkammer 3 ausüben kann, falls die Luftförderung durch die Luftabsaugeinrichtung 10 zu gering ist

In der F i g. 2 ist eine strömungsgünstige Ausgestaltung der Trennwand beschrieben. Die Wasserdurch trittsöffnungen 4 sind dabei mit Leitblechen bzw Umlenkschaufeln 20 versehen. Dadurch wird die radiah Komponente der Zuflußgeschwindigkeit wirksam ir eine axiale, die Wasserabfuhr steigernde Geschwindig keitskomponente umgesetzt

Gemäß der F i g. 3 ist die erfindungsgemäße Trenn wand in einer Langsiebpartie eingebaut Die erfindungs gemäße Vorrichtung ist dabei von gleichem Aufbau Nunmehr steht lediglich die Siebpartie fest und das Siel läuft über dem Saugkasten. Es wurden deshalb du gleichen Bezugszeichen beibehalten und lediglich mi dem Index versehen.

In den F i g. 4 und 5 sind Ausführungsbeispiele für di( Steuerschlitze des Hohlkörpers 11 dargestellt Dei Steuerschlitz 12 in der Fig.4 nimmt von unten nacl oben ab. Dadurch wird bei sehr hohem Wasserstand Λ eine feinfühlige Anfangsregelung erreicht Der in dei F i g. 5 dargestellte Steuerschlitz 12 weist die Form eine: Parallelogramms auf. Dadurch wird auch bei einem sehi niedrigen Wasserstand A₀ eine feinfühlige Regelung erreicht.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Saugvorrichtung für eine Papiermaschine od. dgL zum Absaugen von Wasser, das durch ein Sieb hindurchtritt und über einen Saugkasten abgeführt wird, mit einer mit dem Saugkasten verbundenen Luftabsaugeinrichtung und einer Wasserabsaugeinrichtung, wobei das Fallrohr der Wasserabsaugeinrichtung in seinen oberen Bereich mit einer Vakuumleitung versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß im Inneren des Saugkastens wenigstens eine mit Wasserdurchtrittsöifnungen (4, 4') versehene Trennwand (3, 3', 20) vorgesehen ist, welche in dem Saugkasten zwei Kammern (Luftsaugkammer 7 bzw. T und Wassersaugkammer 5 bzw. 5') bildet, von denen die eine, dem Sieb zugekehrte Kammer (Luftsaugkammer) an die Lufcsaugeinrichtung (10, 10') und die andere Kammer (Wassersaugkammer 5 bzw. 5') an die Wasserabsaugeinrichtung (13, 15 bzw. 13', 15') angeschlossen ist

2. Saugvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand durch Leiteinrichtungen (20) mit dazwischenliegenden Wasserdurchtrittsöffnungen (4) für das Siebwasser gebildet ist

3. Saugvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand (3, 3') im wesentlichen horizontal angeordnet ist und eine zu dieser senkrecht stehende Begrenzungswand (8,8') aufweist

4. Saugeinrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Trennwand (3, 3') ein in den dem Sieb (1, Γ) zugekehrten Raum ragender Hohlkörper (11, 11') steht, dessen Hohlraum einerseits mit der Wasserabsaugeinrichtung (13, 15 bzw. 13', 15') und andererseits mit einem in der Außenwand des Hohlkörpers angeordneten Steuerschlitz (12,12') in Verbindung steht

5. Saugeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerschlitz (12, 12') als vertikaler Längsschlitz mit von unten nach oben hin abnehmender Schlitzbreite ausgebildet ist.

6. Saugeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerschlitz (12, 12') als vertikaler Längsschlitz ausgebildet ist, wobei die öffnungsweite des Schlitzes im mittleren Bereich größer als in den Randbereichen ist.

7. Saugeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zu den beiden Absaugeinrichtungen führenden Kanäle (Wasserkanal 6 bzw. 6' und Luftkanal 9 bzw. 9') eine Verbindungsöffnung (17,17') aufweisen.

8. Saugeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand (3, 3') mit einer horizontalen Ebene einen spitzen Winkel einschließt.

9. Saugeinrichtung nach einem der Ansprüche 4,5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der mit dem Steuerschlitz (12, 12') versehene Hohlkörper (11, 11') über eine Leitung (18, 18'), deren Querschnitt erheblich größer als der Querschnitt des Steuerschlitzes (12, 12') ist, direkt mit dem Innenraum des Fallrohres (13,13') verbunden ist.

10. Saugeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Luftkanal (9, 9') oder in der Luftabsaugeinrichtung (10,10*) zusätzlich ein Schnüffelventil (19,19') zum Einsaugen von atmosphärischer Luft vorgesehen ist