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Verfahren zur selbsttätigen Aufrechterhaltung eines bestimmten Verdünnungsgrads
von mit Flüssigkeiten gemischten Massen, insbesondere Papp- und Papiermassen. Die
Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur selbsttätigen Aufrechterhaltung eines
bestimmten Verdünnungsgrads von mit Flüssigkeiten gemischten Massen, als welche
besonders Papp- und Papiermassen in Betracht kommen, ohne daß jedoch die Erfindung
auf diese Art von Massen beschränkt werden soll. Die Erfindung kann in gleicher
Weise für Emulsionen irgendwelcher Art verwendet werden.
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Bei Papier-, Papp- oder Kartonmaschinen wechselt bekanntlich häufig
die Dichte, d. h. der Trockengehalt des zufließenden Stoffes, was in verschiedenen
Umständen seine Ursache hat. Um eine gleichmäßige Dichte des zufließenden Stoffes
zu erreichen, wurde bereits vorgeschlagen, dem Stoffe Wasser in dem Maße zuzusetzen,
als es ihm fehlt, d. h. als zur Erreichung einer gleichbleibenden Durchschnittsdichte
nötig ist. Zu diesem Zwecke ist unter anderem ein Schwimmer, der auf die Drosselglieder
des Wasserzuleitungsrohres einwirkt, angeordnet und die infolge Einwirkung des bewegten
Stoffes auf den Schwimmer hervorgerufene Reibung nebst Auftrieb benutzt. Es ist
jedoch ersichtlich, daß diese beiden Mittel (Reibung und Schwimmerbewegung) Fehlerquellen
enthalten, die eine zuverlässige Innehaltung des gewünschten Dichtungsgrads kaum
erreichen lassen. Um die Aufrechterhaltung des bestimmten Verdünnungsgrads zu erreichen,
wird nun gemäß der Erfindung vorgeschlagen, die Verdünnung lediglich durch die lebendige
Kraft der Masse, also durch Stoßwirkung auf ein geeignetes Glied zu erzielen. Es
läßt sich hierdurch in zuverlässiger Weise die jeweils gewählte Verdünnung selbsttätig
aufrechterhalten: Ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
gemäß der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt.
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i bedeutet die Zuführungsröhre für die jeweils ins Auge gefaßte Massemischung,
deren Verdünnungsgrad beobachtet werden soll, während z das Zuführungsrohr für die
Verdünnungsflüssigkeit ist, als welche im vorliegenden Falle Wasser angenommen ist.
je nachdem die durch das Rohr i strömende Masse eine dickere oder dünnere Konsistenz
hat, muß mehr oder weniger Verdünnungsflüssigkeit der zu beobachtenden Masse zugeführt
werden, weshalb das Rohr z mit einem Ventil 3 versehen ist, welches durch eine Hebelarmauswechselung
von einem Hilfsmotor 4 betätigt wird.
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Die Rohre i und a stoßen bei 5 zusammen und gehen in das gemeinschaftliche
Rohr 6 über, das zu einem überlaufbehälter 7 führt, von welchem ein Abflußrohr Q
wieder zu dem Behälter 7 oder unmittelbar zur Verarbeitungsstelle führt. In dem
Behälter 7 ist ein überlauf 9 vorgesehen, über den ein Teil der Massemischung strömt,
der von dem Rohre io aufgenommen wird. Der Inhalt des Rohres
io
wird der Abflußröhre 8 oder dem Zuführungsrohr i zugeleitet. Von dem Behälter 7
zweigt ein Rohr i i ab, durch welches ein Teil der Massemischung fortgeleitet wird.
Die durch das Rohr ii entnommene Masse kann ebenfalls entweder dem Rohre 8 oder
dem Zuleitungsrohre i zugeleitet werden, wobei die hierzu erforderlichen Verbindungsrohre
bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel nicht besonders gezeichnet sind. Da nun
das Rohr i i nach unten offen ist und da der Spiegel der verdünnten Masse im Behälter
7 auf Grund des eingebauten Überlaufes 9 praktisch genommen .immer gleich ist, so
ist ersichtlich, daß die Geschwindigkeit des Massestromes durch das Rohr i i mit
der Konsistenz der Masse sich verändert, d. h. ist die Masse dünnflüssig, so wird
die Geschwindigkeit sich verhältnismäßig vergrößern, während bei dickflüssiger Masse
die Geschwindigkeit entsprechend geringer wird. Diese Tatsache wird gemäß der Erfindung
zur Beeinflussung des Ventils 3 ausgenutzt, indem dieses durch Glieder gesteuert
wird, welche unmittelbar oder mittelbar von der Geschwindigkeit der Masse in, dem
Rohre i i beeinflußt werden. Das Rohr i i wird mit Krümmungen, Verengungen o. dgl.
versehen, welche die freie Bewegung des Massestromes hindern, wodurch die Geschwindigkeitsveränderungen
verhältnismäßig groß werden. Zur Überführung der Geschwindigkeitsveränderungen auf
den Hilfsmotor 3 können Glieder verschiedenster Art benutzt werden, die auf den
bei gewöhnlichen Geschwindigkeitsmessern benutzten Gesetzen beruhen. Die Aufgabe
besteht ja nur darin, ein Glied zu schaffen, welches selbst von den Geschwindigkeitsveränderungen
in dem Rohre i i beeinflußt wird und diese Veränderung auf den Hilfsmotor ¢ übertragen
kann. Unmittelbar unterhalb des Abflußrohres i i ist eine Platte 12 angeordnet,
gegen welche die ausströmende Masse mit einer gewissen lebendigen Kraft wird, die
sich proportional dem Quadrate der Geschwindigkeit ändert. Diese Stoßfrl;ung wird
durch Löcher 13 in der Platte 12 auf eine unter ihr eingeschlossene Flüssigkeitsmenge
übertragen, und diese beeinflußt wiederum einen als Membran ausgebildeten Unterteil
14, der wieder durch den Arm 16 von einer Feder 15 beeinflußt wird und übrigens
selbst einen Schieber 17 betätigt. Dieser empfängt Druckwasser durch eine von einem
Wasserbehälter 24 aus abzweigende Rohrleitung 18 und leitet dieses je nach seiner
bzw. j e nach der Stellung der Membran 14 nach einer der beiden Rohre i9 und 2o,
die zur Ober- bzw. Unterseite des Hilfsmotorkolbens 4 führen. Der Schieber 17 ist
mit zwei Kolben versehen, welche in einem Futter Führung haben. Die Ausbildung des
Schiebers 17 ist so getroffen, daß in der dargestellten Lage Druckwasser weder in
das Rohr i 9 noch in das Rohr 2o gelangen kann. Wenn die Kolben des Schiebers 17
nach unten bewegt werden, öffnet sich das Rohr 2o für Druckwasser, so daß der Kolben
4 unter der Wirkung des Druckwassers aufwärts bewegt wird, während das oberhalb
des Hilfsrnotorkolbens ¢ befindliche Wasser durch das Rohr 19 über den Schieber
17 geleitet wird. Wenn dagegen der Schieber 17 von der Membran 14 hochgehoben wird,
wird das aus der Leitung i8 fließende Wasser durch die Leitung i g auf den Hilfsmotorkolben
4 geleitet, während das unter dem Kolben 4 befindliche Wasser durch das Rohr 2o
abgeleitet wird.
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Der von der Platte 12 und der Membran 14 gebildete flüssigkeitsgefüllte
Behälter i2a braucht strenggenommen keine Flüssigkeitszufuhr, da er durch die Löcher
13 Flüssigkeit vom Massestrom bei Drucksteigerung aufnehmen und bei Druckminderung
abgeben kann. Um jedoch zu verhindern, daß die Löcher von den festen Bestandteilen
des Massestromes verstopft werden, ist es vorteilhaft, daß die unter der Platte
12 stehende Flüssigkeit immer unter einem gewissen Druck steht, ',der größer ist
als der vom Massestrom ausgeübte. Dies kann dadurch erreicht werden, daß dem Behälter
i2a Flüssigkeit beispielsweise durch ein Rohr 22 zugeführt wird, welches von dem
Behälter 24 abzweigt.
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Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende: Die Masse, deren Verdünnungsgrad
geregelt werden soll, wird durch die Röhre i geführt und mit Verdünnungsflüssigkeit
aus der Röhre 2 gemischt. Die Mischung strömt sodann weiter durch die Röhre 6 zum
Behälter 7, in dem der größte Teil sofort in die Röhre 8 hinüberströmt. -Ein kleiner
Teil strömt über die Überlaufkante 9 und wird den Röhren i oder 8 durch die Röhre
io zugeleitet. Ein anderer Teil strömt durch die Röhre i i gegen die Platte 12 und
von dort durch Vorrichtungen (die, wie vorher erwähnt, in der Zeichnung nicht gezeigt
sind) zu der Röhre i oder B. Durch die Löcher 13 kommuniziert der mit Flüssigkeit
gefüllte Behälter i2a mit dem Massestrom, und die Veränderungen in der Geschwindigkeitshöhe
werden folglich eine Veränderung im Druck im Innern des Behälters 12a bewirken.
Diese Veränderungen beeinflussen sodann wieder die Membran 14, so daß der Arm 16
nach oben bzw. nach unten schwingt, je nachdem die Geschwindigkeit ab- oder zunimmt.
Wenn der Arm 16 nach oben schwingt, wird Druckflüssigkeit von der Röhre 18 durch
die Röhre
I9 zur Oberseite des IHilfsznotors 4 geführt, und das
Ventil 3 wird sich öffnen. Wenn der Arm 16 nach unten schwingt, wird Druckflüssigkeit
durch die Röhre 2o zur Unterseite des Hilfsmotors q. geführt, wodurch das Ventil
3 geschlossen wird.
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Wenn dem einen der Rohre 19, 2o Druckflüssigkeit zugeführt wird, kann
die Ablaufflüssigkeit frei aus der anderen hinausströmen.
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Die Schraube 21, mit der die Spannkraft der Feder 15 geregelt wird,
dient zur Einstellung .des gewünschten Verdünnungsgrads.