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APPARAT ZUM LEITEN VON SIEBWASSER
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Die Erfindung betrifft einen Apparat zum Leiten von Siebwasser beim
Entwässern einer Faserstoffbahn, insbesondere bei einer Doppelsieb-Papiermaschine
im Bereich einer einer ersten Formierwalze in Sieblaufrichtung nachgeordneten Stützwalze,
deren Scheitelbereich von der Bahn umschlungen ist, welche in Sieblaufrichtung zu
der Stützwalze steigt und sich hinter ihr nach unten neigt.
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Solche Apparate, wie sie oben angegeben und bisher bekannt sind, befriedigen
nicht immer, insbesondere wenn z.B. eine Papiermaschine mit unterschiedlichen Siebband-Geschwindigkeiten
gefahren wird, z.B. in einem Bereich zwischen ca. 150 und 1000 m / min.
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So ist z.B. aus DE-PS 31 07 730 ein Apparat bekannt, wo eine Wanne
gezeigt ist, die das abgeschleuderte Siebwasser sammeln soll. Die mögliche Stauhöhe
des Wassers ist nur bis zur Oberkante einer Leiste möglich und dadurch begrenzt.
Bei hoher Siebgeschwindigkeit können im Raume der Wanne sehr starke Störungen der
Strömung entstehen, so dass durch Ueberfluten der Wanne die Bahnbildung über der
Stützwalze beeinträchtigt wird.
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Das Wasser würde dann aus der Wanne herausfliessen und zurück in die
Bahn gelangen.
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In DE-PS 31 23 132 ist eine Ausführung eines solchen Apparates gezeigt,
bei der das aus der Formierwalze abgeschleuderte Wasser durch ein Gleitblech gesammelt
wird
und zu Umlenkschaufeln geführt werden soll. Die Umlenk-, Leitschaufeln sind in der
Höhe begrenzt und können nur einen Teilstrom des Wassers erfassen. Die über der
Stützwalze angebrachten Leisten können die Formierung der Bahn stören.
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In der PCT/EP-Anmeldung 82/00036, die unter Nr.
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WO 82/02910 veröffentlicht wurde, ist eine Doppelwanne gezeigt, die
einerseits den luftarmen Hauptwasserstrom ohne grossen Verlust führen und mit Leitschaufeln
zur Seite umlenken soll. Die untere Wanne dient zur Sammlung und Abfuhr von Wasser
aus einer vernebelten Strömung. Die Erfahrung zeigt, dass auch über der Stützwalze
im gesamten Umschlingungsbereich die Bahn formiert werden kann, dass also eine starke
Tropfen-, Sprühströmung im gesamten Umschlingungsbereich auftreten kann. Die Tropfen
werden an einem Querträger reflektiert und können die Bahnformation beeinträchtigen.
In einem solchen Fall muss man die Hauptentwässerung auf die Formierwalze beschränken,
um eine einwandfreie Bahnqualität zu erhalten. Dazu kann sich bei geringer Geschwindigkeit
der Hauptwasserstrahl von der oberen Führungswand lösen, gegen den Querträger treffen,
und damit zu nicht kontrollierbaren Strömungen und zum "Verschluss" der Wanne führen,
was sich im Nicht-Ausfliessen des Wassers aus der Wanne zeigt. Auch die Bahnqualität
wird beeinträchtigt. Die über der Stützwalze befindliche Luft kann in reichlichem
Mass durch Tropfen mitgerissen werden und zu einem Ueberdruck in der Wanne führen.
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Es ist die Aufgabe der Erfindung, einen Apparat zum Leiten von Siebwasser
beim Entwässern einer Faserstoffbahn zu schaffen, mit dem in einem weiten Geschwindigkeitsbereich
auch zwischen 150 und über 1000 m/min eine genügend grosse Wassermenge vom Bereich
der Stützwalze problemlos entfernt werden kann.
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Diese Aufgabe ist an einem Apparat der anfangs beschriebenen Art dadurch
gelöst, dass der Apparat zwei Gehäuse aufweist, deren erstes mittels einer Deckwand
begrenzt ist, die, angefangen am Ablauf der Siebe von der ersten Formierwalze bis
ca. zum Auftreffpunkt der Siebe auf der Stützwalze, parallel zu den Sieben in einem
geringen Abstand angeordnet ist und zu einem zweiten der Gehäuse führt, und die
einen Durchgang in seiner lichten Weite abgrenzt, durch welchen das erste Gehäuse
in das zweite der Gehäuse mündet, wobei das zweite Gehäuse die Form eines Prismas
hat, dessen Länge in Sieblaufrichtung gesehen, ein Bruchteil dessen Höhe ist, welche
grösser als die lichte Weite des Durchgangs ist, und dass in dem zweiten Gehäuse
Leitschaufeln zum Leiten des Siebwasserstromes zu einer Strirnwand des zweiten Gehäuses,
in der eine Oeffnung zum Abführen des Stromes aus dem zweiten Gehäuse vorgesehen
ist, angeordnet sind.
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Das ausgesteckte Ziel der Erfindung ist demgemäss erreicht durch ein
geringes Luftvolumen über der Stützwalze, welches in dem engen Tunnel des ersten
Gehäuse nur geführt werden kann, und zweitens durch grosse seitliche Austrittsquerschnitte,
die in der Stirnwand des zweiten Gehäuses möglich sind.
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Des weiteren wird der Erfindungsgegenstand und die dabei erreichbaren
Vorteile anhand einer beiliegenden Zeichnung näher beschrieben und erklärt.
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In der Zeichnung zeigen Figur 1 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen
Apparates in schematischer Darstellung in Seitenansicht, Figur 2 den Apparat gemäss
Figur 2, gesehen in Draufsicht in Richtung des Pfeiles in Figur 1, Figur 3 ein vergrössertes
Detail aus der Figur 1.
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Figur 4 ein anderes Ausführungsbeispiel, Figur 5 Anwendung eines ähnlichen
Apparats an einer anders formierten Faserstoffbahn.
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Der erfindungsgemässe Apparat ist zum Leiten von Siebwasser beim Entwässern
einer Faserstoffbahn 1 bestimmt.
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Wie gezeigt, ist er in einer Doppelsieb-Papiermaschine angeordnet
im Bereich einer Stützwalze 4, deren Scheitelbereich 5 von der Bahn 1 umschlungen
ist. Die Stützwalze 4 ist in Sieblaufrichtung 3 einer ersten Formierwalze 2 nachgeordnet.
Die Führung der Bahn mit den Walzen ist dermassen, dass die Bahn in Sieblaufrichtung
zu der Stützwalze 4 steigt und hinter der Stützwalze wieder nach unten geneigt ist.
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Der Apparat zum Leiten von Siebwasser weist zwei Gehäuse, ein erstes
Gehäuse 6 und ein zweites Gehäuse 10 auf. Das erste Gehäuse 6 ist mittels einer
Deckwand 7 begrenzt, die an dem Ablauf zweier Siebe 8 und 9, zwischen denen die
Bahn 1 geformt ist, anfängt. Bis ca.
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zum Scheitel 5 der Stützwalze 4 ist sie im wesentlichen parallel zu
den Sieben 8 und 9 mit der Faserstoffbahn 1 in einem geringen Abstand 17 angeordnet.
Von dem Scheitel 5 der Stützwalze 4 führt die Deckwand 7 zu dem zweiten Gehäuse
10 zu einer oberen Kante 18 eines Durchgangs 11, welcher von dem ersten Gehäuse
6 in das zweite Gehäuse 10 führt, in welches das erste Gehäuse 6 mündet. Das Gehäuse
hat die Form eines Prismas, welches auf seine kürzere Wand gestellt ist. So ist
seine Höhe 13 wesentlich grösser als seine Länge 12 in Sieblaufrichtung der Bahn
gesehen. Diese Höhe 13 ist auch grösser als die lichte Weite des Durchgangs 11,
durch welchen das erste Gehäuse in das zweite Gehäuse mündet.
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Der Boden des zweiten Gehäuses 10 ist parallel zum Verlauf der Bahn
1 hinter der Stützwalze 4 angeordnet. In dem zweiten Gehäuse 10 sind Leitschaufeln
14 zum Leiten des Siebwasserstromes zu einer Stirnwand 15 des zweiten Gehäuses 10,
in der eine Oeffnung 16 zum Abführen des Stromes des Siebwassers aus dem zweiten
Gehäuse 10 vorgesehen ist, angeordnet.
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Der Abstand 17, in welchem die Deckwand 7 zu den Sieben 8 und 9 geführt
ist, ist nur um wenig grösser als die Dicke eines Wasserfilms, der sich unten an
der Deckwand 7 während des Betriebs der Papiermaschine bildet. Weil dieser Abstand
ein bisschen grösser ist als der Wasserfilm, bleibt ein Zwischenraum zwischen dem
Film und den
Sieben 8 und 9, welcher zur Aufnahme einer Schicht
der bei der Entwässerung abzuführenden Luft freigelassen ist.
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Gemäss einer vorteilhaften Ausführung ist die Deckwand, angefangen
ca. am Scheitel 5 der Stützwalze 4 bis zu der oberen Kante 18 des Durchgangs 11
in das zweite Gehäuse 10, in einem ständig sich vergrössernden Abstand angeordnet.
Die untere Kante des Durchgangs 11 ist am Boden des Gehäuses 10 vorgesehen und liegt
unmittelbar oberhalb des oberen Siebes 8. Die Verhältnisse können so sein, dass
das Gehäuse 6 eine lichte Weite, d.h. einen Abstand zu der Faserstoffbahn 1 zwischen
ungefähr 10 und 300 mm haben kann. Dabei wird in der Regel das erste Gehäuse 6 so
konstruiert, dass im Treffpunkt der Deckwand 7 mit einer gedachten Tangente 20,
welche in Verlängerung der Siebe 8 und 9 vor dem Scheitel 5 der Stützwalze 4 zu
dieser gezogen ist, ein Winkel 21 von weniger als 300 gebildet ist, was besonders
anschaulich mittels der Figur 3 gezeigt ist.
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Es ist des weiteren vorteilhaft, dass der erfindungsgemässe Apparat
verschiebbar in der Papiermaschine angeordnet ist, so dass seine Lageveränderung
bei Positionierung der Stützwalze 4 möglich ist.
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Die lichte Weite, die in dem ersten Gehäuse 6 vorhanden ist, ändert
sich sprunghaft nach dem Uebergang in das zweite Gehäuse 10, wo die Höhe 13 grösser
als die lichte Weite der Durchgangsöffnung 11 ist. Die Höhe 13 kann so auch ein
Mehrfaches der lichten Weite des Durchgangs 11 sein. Die vertikalen Leitschaufeln
14 lenken die
Sprühströmung und Filmströmung zur Seite, wobei die
Leitschaufeln die Stabilität des zweiten Gehäuses verbessern. An den Leitschaufeln
14 erfolgt dann eine Separierung der Wasser- und der Luftströmung. Die Separierung
der beiden Strömungen voneinander kann in ausreichendem Masse erfolgen, da die Höhe
13 des zweiten Gehäuses beliebig hoch sein kann, weil dafür im Raume der Papiermaschine
genügend Platz vorhanden ist. Durch diese Höhe 13 des zweiten Gehäuses 10 ergibt
sich eine grossflächige Stirnseite des zweiten Gehäuses 15 in welcher dann die Oeffnung
16 zum Abführen des Siebwassers aus dem Gehäuse nach Belieben gross konstruiert
werden kann. Dabei kann die lichte Weite 17 des ersten Gehäuses 10 gering gehalten
werden, sie kann z.B. auch 170 mm betragen, so dass wenig Luft in das Gehäuse 10
mitgenommen wird. Zusätzlich ist die Fallhöhe der Tropfen in dem Gehäuse 6 gering,
so dass die Bahnformation hinter der Stützwalze nicht gestört wird. Durch die grössere
Bauhöhe des zweiten Gehäuses 10 kann die notwendige Länge 12 reduziert werden, was
zu einer verbesserten Formierung der Bahn führt. Wegen der kleinen lichten Weite
17 des ersten Gehäuses 6 ist es möglich, mit kleinen Maschinengeschwindigkeiten
zu fahren.
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Nach einer vorteilhaften Ausführung des Erfindungsgegenstandes, die
besonders in Figur 4 gezeigt ist, ist die Deckwand geteilt und weist einen getrennten
Teil 7' auf, der einerseits zu der oberen Kante 18 des Durchgangs 11 an dem zweiten
Gehäuse 10 reicht. Dort ist der Teil 7' schwenkbar aufgehängt und seine Position
dadurch einstellbar. Andererseits überlappt der getrennte Teil 1 den anderen Teil
7 der Deckwand von
oben, so dass beim Schwenken des Teiles 7' zu
dem Teil 7 ein Spalt 22 zwischen den Teilen entsteht. Durch das Schwenken ist auch
ein Eintrittswinkel 23 zwischen der Laufrichtung der Faserstoffbahn und der Richtung
des Wasserstrahles beim Eingang in den Schaufelteil mit den Schaufeln 14 des zweiten
Gehäuses 10 einstellbar. Damit kann mit dem Schwenken die Wasserabfuhr optimiert
und die Wassergeschwindigkeit beim Eintritt in das zweite Gehäuse 10 reguliert werden.
Durch die Einstellung des Spaltes 22 zwischen dem Teil 7' und dem Teil 7 kann die
Wassergeschwindigkeit in dem durch die Teile 7 und 7' der Deckwand gebildeten ersten
Gehäuse 6 optimiert werden.
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Die erfindungsgemässe Idee, die hier an der Konstruktion eines Entwässerungsapparates
im Bereich der Stützwalze der Doppelsieb-Papiermaschine angewandt ist, kann in vorstellbarer
Weise auch an anderen zu entwässernden Stellen auch an anders formierten Faserstoffbahnen
angewandt werden. Ein Beispiel einer solchen Anwendung ist in Figur 5 gezeigt. Hier
ist der Apparat unterhalb eines unteren Siebes, das von unten eine Formierwalze
umschlingt, angeordnet.