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Siebteil einer Maschine zum Herstellen einer Faserstoffbahn
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Die Erfindung geht aus von einem Siebteil einer Maschine zum Herstellen
einer Faserstoffbahn, im einzelnen nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
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In einer solchen Maschine wird das Siebwasser in einem geschlossenen
Kreislauf geführt. Die Umwälzpumpe saugt das Siebwasser aus den Saugkästen an, wobei
sie in diesen den erforderlichen Unterdruck erzeugt, und fördert das Siebwasser,
dem über eine Dickstoffleitung frischer Faserstoff zugegeben wird, wieder zurück
in den Stoffauflaufkasten und auf das umlaufende Siebband. Dort wird die Faserstoffbahn
gebildet, wobei das Siebwasser in die Saugkästen übertritt und den Kreislauf von
neuem beginnt. Da für das Verdünnen des frischen Faserstoffes nicht die gesamte
Siebwassermenge, die den Saugkästen entzogen wird, benötigt wird, muß man ständig
eine gewisse Menge überschüssigen Siebwassers aus dem Kreislauf ausscheiden.
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Eine bekannte Maschine dieser Art ist aus dem Voith-Prospekt Nr. 1737
bekannt. Dort ist der Anschluß für die Überschußwasserleitung an der Siebwasserleitung
in Strömungsrichtung hinter der Umwälzpumpe angeordnet. Ein in die ?,berschußwasserleitung
eingebautes Regelventil steuert die Überschußwassermenge derart, daß der Flüssigkeitsspiegel
in dem nach oben offenen Stoffauflaufkasten auf konstanter Höhe bleibt.
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Ein Nachteil dieser Einrichtung besteht darin, daß keine ausreichende
Möglichkeit zur Entfernung der im Siebwasser enthaltenen Gase vorhanden ist. Zwar
kann ein gewisser Tel der Gase im Stoffauflaufkasten nach oben entweichen, wenn
dies ein offener Kasten ist. Jedoch ist die mit dem frischen Faserstoff ständig
zugeführte Gasmenge in der Regel größer als die im Stoffauflaufkasten entweichende
Gasmenge.
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Somit kann sich der Gasgehalt des Siebwassers allmählich derart erhöhen,
daß Störungen bei der Bahnbildung eintreten und/oder die Umwälzpumpe das Siebwasser
nicht mehr gleichmäßig fördert.
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Zur Vermeidung dieser Nachteile ist es aus der DE-PS 20 23 521 folgendes
bekannt: Man ordnet in der Siebwasserleitung in Strömungsrichtung vor der Umwälzpumpe
eine Beruhigungsstrecke in Form eines geschlossenen Behälters an, an dessen oberen
Bereich die Überschußwasserleitung angeschlossen wird. Diese mündet sodann in einen
Entgasungsbehälter, in dem Unterdruck herrschen muß. Deshalb ist es dort erforderlich,
mit Hilfe von Saugeinrichtungen das Überschußwasser und die ausgeschiedenen Gase
aus dem Entgasungsbehälter abzusaugen; d.h. es ist eine Überschußwasser-Pumpe und
eine Vakuum-Pumpe erforderlich.
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Obwohl sich die zuletzt beschriebene Anordnung in der Praxis bewährt
hat,werden der verhältnismäßig hohe Aufwand für die genannten Saugeinrichtungen
und der von der Vakuumpumpe ausgehende Lärm als störend empfunden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingang beschriebene
Vorrichtung derart weiterzubilden, daß eine Entgasung des Siebwassers mit möglichst
geringem Aufwand, jedenfalls unter Verzicht auf eine Vakuumpumpe, bewerkstelligt
werden kann.
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Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst.
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Danach werden der als Beruhigungsstrecke dienende geschlossene Behälter
und der daran vorgesehene Anschluß für die Überschußwasserleitung in Strömungsrichtung
hinter der Umwälzpumpe angeordnet. Diese Anordnung wurde bisher beim Bau von Naßvliesmaschinen
als unzweckmäßig angesehen. Man befürchtete, die Gasabscheidung sei auf der Druckseite
der Umwälzpumpe unzureichend, und man glaubte, durch eine solche Anordnung könnten
die oben geschilderten Nachteile der aus dem Prospekt Nr. 1737 bekannten Vorrichtung
nicht - oder zumindest nicht in ausreichendem Maße -beseitigt werden.
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Dem Erfinder ist es nun aber gelungen, diese Bedenken durch eine besondere
Gestaltung des die Beruhigungsstrecke bildenden geschlossenen Behälters zu zerstreuen.
Die Anordnung wird nämlich derart getroffen, daß das Siebwasser in der Beruhigungsstrecke,
also solange es in Richtung zum Auslaß für das Überschußwasser strömt, eine Druckminderung
erfährt. Diese bewirkt ein Ausscheiden gelösten Gases aus dem Siebwasser (d.h. das
Bilden von Gasblasen)' obwohl sich die Beruhigungsstrecke auf der Druckseite der
Umwälzpumpe befindet. Die Beruhigungsstrecke bewirkt zugleich in an sich bekannter
Weise ein Aufsteigen der Gasblasen in Richtung zum Anschluß für die Überschußwasserleitung,
so daß die ausgeschiedenen Gase mit dem Überschußwasser abgeführt werden. Ein wesentlicher
Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung besteht nun darin, daß der Flüssigkeitsdruck
in der Beruhigungsstrecke einerseits so weit abgesenktist, daß Gas-Ausscheidung
stattfinden kann, andererseits aber noch ausreicht, um das Überschußwasser mit den
ausgeschiedenen Gasen ohne besondere Saugeinrichtungen aus dem geschlossenen Behälter
abführen zu können. Hierdurch kann auch auf einen besonderen Entgasungsbehälter
verzichtet werden. Der Aufwand ist also wesentlich geringer als bei der Anlage gemäß
DE-PS 20 23 521.
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Zugleich kann eine Lärmquelle in Form der bisher erforderlichen Vakuumpumpe
beseitigt werden.
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Außerdem wird es durch die Erfindung möglich sein, den frischen Faserstoff
schon vor der Beruhigungsstrecke dem Siebwasser zuzugeben. Hierdurch können in der
Beruhigungsstrecke die mit dem frischen Faserstoff zugeführten Gasanteile zu einem
beträchtlichen Teil unmittelbar nach der Zugabe in das Siebwasser wieder entfernt
werden. Dagegen gelangen diese Gasanteile bei der bekannten Anordnung (DE-PS 20
23 521) erst nach einem vollen Umlauf durch den Siebwasserkreislauf in die Beruhigungsstrecke.
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Die Druckminderung im Siebwasser, die gemäß der Erfindung in der Beruhigungsstrecke
vorgesehen wird, kann man durch unterschiedliche konstruktive Maßnahmen auslösen,
die einzeln oder in Kombination anwendbar sind. Gemäß den Ansprüchen 2 bis 5 werden
im Behälter druckmindernde Einbauten vorgesehen. Dabei kann sich der geschlossene
Behälter überwiegend vertikal oder überwiegend horizontal erstrecken.
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Durch die in den Ansprüchen 3 und 4 angegebenen Maßnahmen kann der
Gefahr des Hängenbleibens von Fasern an den Einbauten vorgebeugt werden.
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Die im Anspruch 6 angegebene vertikale Anordnung ist eine andere (oder
zusätzliche) Maßnahme zum Erzielen der genannten Druckninderung.
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Unabhängig von der Bauform des geschlossenen Behälters kann man die
abzuführende Überschußwassermenge in bekannter Weise selbsttätig derart einstellen,
daß - sofern ein offener Stoffauflaufkasten vorhanden ist - das Flüssigkeitsniveau
in diesem konstant gehalten wird. In diesem Zusammenhang besteht bei der bekannten
Anordnung (DE-PS 20 23 521) unter Umständen die Gefahr, daß der Stoffauflaufkasten
trotz Vorhandenseins der Niveauregulierung überläuft. Dies kann dann der Fall sein,
wenn der Filtrationswiderstand der gebildeten Faserstoffbahn einen so hohen Wert
annimmt, daß nicht mehr genügend Siebwasser in den Entlüftungsbehälter zurückströmt.
Die Pumpe fördert jedoch die gleiche Flüssigkeitsmenge wie zuvor aus dem Siebwasserbehälter
in den Stoffauflaufkasten. Wenn dagegen bei der erfindungsgemäßen Bauweise eine
überdurchschnittliche Erhöhung des Filtrationswiderstandes der gebildeten Faserstoffbahnen
eintritt, dann verringert sich
ohne besonderes Zutun die Fördermenge
der Umwälzpumpe. Somit ist die Gefahr des Überlaufens des Stoffauflaufkastens von
vornherein beseitigt, ohne daß hierzu ein besonderer Aufwand erforderlich wäre.
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Durch die Merkmale der Ansprüche 7 und 8 kann der Siebwasserstrom
vor dem Verlassen des Behälters, der die Beruhigungsstrecke bildet, umgelenkt werden.
Dadurch kann man dafür sorgen, daß die in dem Behälter sich abscheidenden Gasanteile
möglichst vollständig mit dem Überschußwasser abgeführt werden und nicht in die
zum Stoffauflaufkasten führende Leitung gelangen. Der im Anspruch 7 genannte siphonartige
Auslaß kann innerhalb oder außerhalb des Behälters an eine Seitenwand desselben
angeformt sein. Bei der Ausführung nach Anspruch 8 ist der Behälter als ganzes nach
Art eines Siphons ausgebildet.
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Nach einem wichtigen weiterführenden Gedanken der Erfindung (Anspruch
9) kann man den geschlossenen Behälter, der die Beruhigungsstrecke bildet, mit einem
Druckluftpolster versehen.
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Dadurch eröffnet sich - abweichend von der bekannten Anordnung nach
DE-PS 20 23 521 - die Möglichkeit, einen (bei Papiermaschinen bekannten) vollkommen
geschlossenen Stoffauflaufkasten zu verwerden. D.h. der Stoffauflaufkasten weist
eine nach oben hin geschlossene Stromführungswand auf. Diese Bauweise hat den Vorteil,
daß das Fasermaterial dem Siebband gleichmäßiger zugeführt wird als in einem offenen
Stoffauflaufkasten. Mit Hilfe des bei Papiermaschinen ebenfalls bekannten Druckluftpolsters
wird dafür gesorgt, daß sich der Siebwasserstrom auch bei evtl. Druckschwankungen
nicht von den Wänden der Rohleitungen oder des Stoffauflaufkastens ablöst. Zugleich
wird eine Dämpfung evtl. Druckschwankungen erzielt.
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Ferner ermöglicht das Druckluftpolster die Verwirklichung des folgenden
Gedankens: Man kann gemäß Anspruch 10 den Anschluß für die Überschußwasserleitung
an einer Seitenwand des geschlossenen Behälters anordnen und als Überlauf ausbilden.
Dadurch wird der Flüssigkeitsspiegel im Behälter im wesentlichen auf der Höhe des
Überlaufes gehalten, unabhängig von der überströmenden Überschußwassermenge. Vor
allem aber gelingt es, zusammen mit dem Überschußwasser und den Gasblasen auch noch
den sich im Behälter
ansammelnden Schaum abzuführen. Von dem Überlauf
wird die Überschußwasserleitung durch ein Wasserschloß geführt, z.B. durch einen
Siphon, damit in dem Behälter das Druckluftpolster erhalten bleibt. Eine raumsparende
Ausführung des Wasserschlosses ist im Anspruch 11 angegeben.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung
beschrieben. Darin zeigt Figur 1 ein Schema des Siebteils einer Vlieslegemaschine
mit offenem Stoffauflaufkasten; Figur 2 ein ähnliches Schema, jedoch für eine Maschine
mit geschlossenem Stoffauflaufkasten; Figur 3 eine für die Maschine nach Figur 2
geeignete Ausführung der Überschußwasserleitung.
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Vlieslegemaschinen, deren Siebteile in der Zeichnung dargestellt sind,
dienen zur Herstellung von nichtgewebten Textilien, vorzugsweise aus Kunstfasern.
Jedoch auch bestimmte Papier- und Pappensorten können auf Maschinen dieser Art hergestellt
werden.
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Zu dem Siebteil nach Figur 1 gehören ein in Richtung des Pfeiles P
umlaufendes Siebband 10, ein Stoff auflaufkasten 11 und Saugkästen 12.
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An jeden Saugkasten ist eine Siebwassersaugleitung 13 mit je einem
Drosselventil 23 angeschlossen, die zur Saugseite einer Umwälzpumpe 14 führen. Deren
Druckleitung mündet in den unteren Bereich eines als Beruhigungsstrecke dienenden
geschlossenen Behälters 16.
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Dieser ist ,ber die Leitung 17 mit dem Stoffauflaufkasten 11 verbunden.
Über eine Dickstoffleitung 18 und eine Dosierpumpe 19 wird frischer Faserstoff in
die Druckleitung 15 eingespeist. Er wird dort mit dem Siebwasser verdünnt. Es wird
jedoch nicht das gesamte von den Saugkästen 12 kommende Siebwasner für das Verdünnen
des Faserstoffes benötigt. Deshalb muß ein Teil des Siebwassers als Überschußwasser
dem Kreislauf entzogen werden. Zu diesem Zweck und gleichzeitig zum Entfernen von
im Siebwasser enthaltenen Gasen ist an der höchsten Stelle des Behälters 16 eine
Überschußwasserleitung 20 angeschlossen.
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Zum Konstanthalten der Höhe des Flüssigkeitsspiegels im Stoffauflaufkasten
11 dient eine Niveaumeßeinrichtllng 21, die an eine Regeleinrichtung 27 angeschlossen
ist. Diese steuert ein in die Überschußwasserleitung 20 eingebautes Regelventil
22.
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Der Behälter 16 erstreckt sich überwiegend in vertikaler Richtung;
er hat eine vom Boden bis etwa zur halben Behälterhöhe reichende Zwischenwand 24.
Der Einlaß,der Anschluß für die Druckleitung 15, ist in der Nähe des Behälterbodens
angeordnet. Dadurch wird das über die Druckleitung 15, eintretende Siebwasser gezwungen,
in dem Behälter 16 zunächst langsam aufzusteigen; danach wird es in Richtung zum
Anschluß für die Leitung 17, der sich ebenfalls in Bodennähe befindet, umgelenkt.
Im aufsteigenden Teil der Strömung findet mit zunehmender Höhe eine Druckminderung
statt. Zusätzlich in dem Behälterteil, durch den die Strömung nach oben verläuft,
sind druckmindernde Einbauten 25 und 26 vorgesehen. Diese bestehen aus einer ersten
Reihe von Rohren 25, die sich etwa horizontal und zueinander parallel durch den
Behälter erstrecken, und aus einer ebensolchen Reihe-von Rohren 26, die etwas höher
als die Rohre 25 liegen und sich etwa senkrecht zu diesen erstrecken. Diese Einbauten
haben eine Drosselwirkung, so daß gelöstes Gas ausgeschieden wird. Sie sorgen ferner
für eine gleichmäßig geringe Strömungsgeschwindigkeit im Behälter 16. Hierdurch
haben im Siebwasser befindliche bzw. entstehende Gasblasen die Möglichkeit, im Behälter
16 nach oben zu steigen und diese mit dem Überschußwasser zu verlassen.
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Wie in Figur 1 noch mit einer strickpunktierten Linie 18a dargestellt
ist, kann die Dickstoffleitung 18 auch erst nach dem Behälter 16 in die Siebwasserleitung
17 einmünden (anstatt in die Druckleitung 15 vor dem Behälter 16).
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In Figur 2 sind diejenigen Teile, die gegenüber der Figur 1 unverändert
geblieben sind, mit dem gleichen Bezugszeichen wie dort versehen. Abweichend von
Figur 1 ist an dem als Beruhigungsstrecke dienenden Behälter 36 ein seitlicher etwa
horizontal angeordneter Anschluß 37 für die Überschußwasserleitung 40 mit Regelventil
42 vorgesehen. Ferner mündet in den oberen Bereich des Behälters 36
eine
Druckluftleitung 38, so daß sich im Behälter 36 ein Druckluftpolster 39 bildet.
Abweichend von Figur 1 ist also nicht mehr der gesamte Behälter 36 mit Siebwasser
ausgefüllt, sondern es bildet sich ein Flüssigkeitsspiegel 8.
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An dem nunmehr geschlossenen Stoffauflaufkasten 31 ist eine Druckmeßeinrichtung
41 angeordnet, die mit einer Regeleinrichtung 47 verbunden ist. Diese steuert ein
Druckregelventil 48, das in der Druckluftleitung 38 zwischen einer Druckluftquelle
49 und dem Behälter 36 angeordnet ist. Hierdurch kann der im Stoffauflaufkasten
31 hergestellte Flüssigkeitsdruck konstant gehalten werden.
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Am Behälter 36 ist eine weitere Regeleinrichtung 50 vorgesehen, die
das in der Überschußwasserleitung 40 befindliche Regelventil 42 steuert. Die Regeleinrichtung
50 ist mit zwei Druckmeßeinrichtungen 51 und 52 verbunden, von jenen die eine den
Druck im Druckluftpolster 39 und die andere den Flüssigkeitsdruck in der Nähe des
Bodens des Behälters 36 mißt. Durch Bildung der Differenz aus diesen beiden Drücken
wird ein Maß für die Höhe des Flüssigkeits spiegels 8 gebildet. Hierdurch kann die
Regeleinrichtung 50 den Flüssigkeitsspiegel auf der Höhe des Anschlusses 37 für
die aber schußwasserleitung 40 konstant halten.
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Ia Figur 3 ist eine von Figur 2 ,bwt,t e Bauweise der Überschuß wasserleitung
60 dargestellt. Der Behälter 36 mit dem Druckpolster 39 ist im wesentlichen der
gleiche wie in Figur 2. Alle übrigen Teile sind gegenüber Figur 2 unverändert und
deshalb weggelassen.
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Die Uberschußwasserleitung weist, ausgehend vom Behälter 36, zunächst
ein etwa horizontales, vorzugsweise leicht nach unten geneigtes Teilstück 61 auf,
das mit dem Behälter 36 eine Überlaufkante 62 bildet. Das Teilstück 61 mündet in
ein vertikales Teilstück 63, das in seinem unteren Bereich eine beliebig gestaltete
Fortsetzung 64 mit einem Drosselventil 65 aufweist. Das letztere stellt mit Hilfe
einer Niveau-Regeleinrichtung 66 in dem vertikalen Teilstück 63 einen Flüssigkeitsspiegel
ein, so daß diese Anordnung
als Wasserschloß wirkt. Abweichend
von Figur 3 könnte das horizontale Leitungsstück 61 entfallen und das vertikale
Leitungsstück 63 unmittelbar an den Behälter angebaut sein. In jedem Fall kann mit
der dargestellten Überlauf-Bauweise sichergestellt werden, daß mit dem Überschußwasser
außer den Gasblasen auch Schaum mit abgeführt wird, der sich sonst im Behälter 36
ansammeln würde. Außerdem kann die in Figur 2 dargestellte Regeleinrichtung 42,
50 bis 52 entfallen; d.h. sie wird durch die genannte Niveau-Regeleinrichtung 65,66
ersetzt.
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