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Schwemmanlage (Sandfang) für die Papier- und Papierstoffabrikation
| In Papierstoff- und Papierfabriken ist es |
| allgemein üblich, den stark mit Wasser ver- |
| dünnten Papierstoff behufs Reinigung von |
| Verunreinigungen und FreiniIlchrpern in |
| kastenartigen Laufrinnen oder Schwemmen, |
| sogenannten Sandfängen, zu führen. -Diese |
| Anlagen bestehen aus Planflächen, worin die |
| wä ßrigen Stoffmassen in hohen Schichten |
| sieh bewegen. Am Boden derselben sind |
| Einsätze als Fangorgane eingebaut, die die |
| spezifisch schweren nach unten sinkenden |
| Verunreinigungen und Fremdkörper abfan- |
| @en. |
| Diese Einrichtungen erfüllen bisher ihren |
| Zweck meistens nur mangelhaft, denn die |
| Stoffinenen laufen in vielen übereinander- |
| liegenden Faserstoffschicliten auf den Plan- |
| flächen und erfahren beim Passieren der An- |
| lagen größtenteils keine Gelegenheit, viele in |
| den Faserstoffen enthaltenen Verunreinigun- |
| gen und Fremdkörper abzusondern, zumal |
| die am Boden eingebauten Fangorgane auch |
| nur auf einen geringen Teil der wäßrigen |
| Faserstoffschichten einzuwirken vermögen. |
| Die oberen Stoffschichten, die meistens den |
| allergrößten Teil der zur Reinigung gebrach- |
| ten Faserstoffmengen ausmachen. bleiben da- |
| bei völlig unberührt und unverändert. Die |
| Ursache der mangelhaften Wirkung der bis- |
| lieriäen Schweininanlagen ist in der Haupt- |
| sache darin zu suchen, daß zwischen Faser- |
| stoff und Verunreinigungen sowie Fremd- |
| körpern eine starke Zusammenhangskraft be- |
| steht, und daß die spezifischen Gewichte zwi- |
| schen.dein wäßrigen Stoff und den abzutren- |
| nenden Verunreinigungen und Fremdstoffen |
| meist mir wenig unterschiedlich sind. Es |
| herrscht zufolge dieser Umstände in den flie- |
| ßenden Stoffmassen der Anlagen ein großer |
| Gleichföriniglceitszustand, der die darin ent- |
| haltenen Verunreinigungen und Fremdkörper |
| nur zum kleinen Teil zur Sedimentierung |
| kommen läßt, so daß die unten am Boden |
| befindlichen Fangorgane immer nur für we- |
| nige der im Stoff vorhandenen Verunreini- |
| gungen zur Geltung gelangen. |
| Um die Reinigungsarbeit nach unten mög- |
| lichst zu begünstigen, wird den mit Wasser |
| starkverdünntenFaserstoffinassen oft ein ,sehr |
| langsamer Lauf gegeben, was in der Regel |
| mit sehr großen Arbeitsbreiten der Schwemm- |
| anlagen erzielt wird. Bei dieser Betriebsart |
| findet man jedoch in den Rinnen und Schwem- |
| men der Reinigungsanlagen vielfach partielle |
| Stoffverdichtungen und tote Punkte, wodurch |
| die gute Wirkung der Anlagen stark «-eiter |
| vermindert wird. In derartigen Stoffabson- |
| derungen tritt sogar häufig Faulen des Stof- |
| fes ein, was Verschmutzungen des Faserbreies |
| nach sich zieht. |
| \eben diesen mangelhaften Betriebsarten |
| sondern sich immer auch Faser stoffbündel |
und grobe Stoffasern in den unteren Fangorganen mit ab und gutes
Stoffmaterial in beträchtlichen Mengen gerät damit in Verlust.
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Man hat hier und dort versucht, den Gleichförmigkeitsgrad in den Stoffmassen
und Stoffbewegungen durch vereinzelte obere Quereinsätze in den Schwemmanlagen zu
verbessern, und hiermit auch angestrebt, Stoffablagerungen zu vermeiden; aber die
damit erzielten Fortschritte blieben recht mangelhaft, weil die vereinzelten oberen
Otereinsätze viel zu gering, nicht richtig abgemessen und in keinem systematischen
Zusammenhang standen mit den unteren Otereinbauten für die Reinigungsarbeit.
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Erfindungsgemäß sollen mit den Einrichtungen der neuen Schwemme die
aufgezählten i\Zän gel vollständig beseitigt, eine völlig durchgreifende systematische
Reinigungsarbeit unci gute Faserstoffaufbereitun.g erzielt werden.
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Die neue Einrichtung besteht darin, daß man die Arbeitsaufgabe der
Schwemme in eina großeAnzahl vonArbeitsfeldern, Arbeitsstufen zerlegt, die nacheinander,
systematisch verteilt, die erforderlichen Wirkungen ausüben. Die verdünnten Faserstoffe
werden dabei von Arbeitsstufe zu Arbeitsstufe mit stufenweise veränderten Laufgeschwindigkeiten
geführt. wodurch der zu reinigende Stoff von Stufe zu Stufe ganz bestimmte Stoffverschiebungen
erfährt, die systematisch sich nach und nach abschwächen, und wobei sich reinigende
Wirkungen stufenweise einstellen. Die veränderten Laufgeschwindigkeiten stellen
sich in der Schwemme beim Fließen des Faserbreies sowohl in waagerechter als auch
in senkrechter Richtung in jeder Stufe von neuem ein. Der starke Wechsel der Laufgeschwindigkeiten
bringt jedesmal starke Wirbelungen im verdünnten Faserstoffbrei mit sich, wodurch
einerseits die Faserstoffe eine gute Auflockerung und Zerteilung erfahren und anderseits
den Verunreinigungen besonders günstige Gelegenheit im Faserbrei gegeben wird, sich
von diesen abzutrennen.
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Es wird möglich, die Reinigungsarbeiten in der Schwemme bei dieser
Einrichtung so zu gestalten, daß zunächst mit gröbster Reinigung der Faserstoffe
begonnen wird und die grobe Reinigungsarbeit von Stufe zu Stufe in der Schwemmrinne
allmählich abnimmt und in eine mittlere und feine sowie schließlich in die feinste
Form von Absonderungen übergeht. Stoffverunreinigungen und Stoffverluste werden
dabei völlig vermieden.
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Diese vorteilhafte neue Betriebsweise -wird dadurch erzielt, daß in
den Schwemmrinnen durch entsprechende Einbauten von unteren und oberen Querwänden
viele stufenweise immer größer werdende Arbeitsstufen aufeinanderfolgen. Jede Arbeitsstufe
wird in an sich bekannter Weise durch den Einbau einer oberen Oterwand mit unterem
Freilauf in der kastenartigen Laufrinne bzw. Schwemme und durch eine untere auf
dein Boden der Schwemmrinne sitzende Oterwand (Fangorgan) mit einem oberen Überlauf
gebildet. Diese Quereinbauten in den Schwemmrinnen verengen von oben und unten den
Querschnitt für den wäßrigen Stofflauf und veranlassen dadurch starke Veränderungen
in der Laufgeschwindigkeit des Stoffes und große Verschiebung in den Stoffschichten.
Weiterhin ist dabei wesentlich von Belang, daß die eingebauten oberen Querwände
der Schwemme so nahe an die unteren Querwände herangerückt sind, daß der freie Querschnitt
zwischen diesen Einsatzbauten für den dadurch nach oben fließenden Stoff unbedingt
kleiner ist als der clavorliegende freie Querschnitt zwischen oberer Oterwan c.'
und unterem Boden der Schwemme. Zufolge dieser 1Taßnahine wird in allen Arbeitsstufei;
die Umschichtung und Laufgeschwindigkeit des verdünnten Stoffes beim Aufsteigen
zwischen den eingebauten Querwänden -,weiter gesteigert. Es entstehen dabei Wirbelungen
in den Stoffmassen, die sich für die Stoffreinigung @ betrieblich als besonders
vorteilhaft und wirksam erwiesen haben. Die spezifisch schweren Verunreinigungen
trennen sich von den Faserstoffen und sondern sich dabei leicht und sicher nach
unten ab, während die spezifisch leichteren Verunreinigungen der Faserstoffe nach
oben getrieben werden und vor den nachfolgenden eingebauten oberen Querwänden, oben
schwimmend, zurückgehalten werden.
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Durch diese Vorgänge wird auch eine -gute Aufarbeitung der im Stoff
vorhandenen Zellstoffbündel und Zerlegung aller vorhandenen größeren Faserteile
hervorgebracht.
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Die Abmessungen der eingebauten Querwände und die Stellung derselben
voneinander sind nun so gestaltet, daß die Querabschnitte für den Stofflauf in der
ersten Arbeitsstufe der Schwemme möglichst klein sind und von Stufe zu Stufe beim
Weiterlauf des verdünnten Faserbreies sich um ein bestimmtes Maß vergrößern.
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Ebenso -wachsen aber auch die Räume in der Schwemmrinne hinter den
O_uereinbatrten mit jeder weiteren Arbeitsstufe. Zufolge dieser besonderen Ausrüstung
im innern Einbau der Schwemmrinne beginnen die geschilderten Arbeitsvorgänge in
der ersten Stufe der Anlage finit höchsten Laufgeschwindigkeiten, größten Stoftschichtenverschiebungen
und stärksten Wirbelungen, und von
Stufe zu Stufe in der Schwemme
vermindern sich diese verschiedenen Vorgänge immer um ein bestimmtes 'Maß, um schließlich
am EndIe der Anlage nur noch im geringen 11a3 aufzutreten. Diese stufenweise unterschiedlichen
Wirkungen stellen sich im dünnen Faserbrei stets sicher ein durch d-ie von Stufe
zu Stufe im Stofflauf allmählich immer größer werdenden freien Querschnitte und
die ständig wachsenden Räume der Schwemme hinter den Quereinbauten. Letztere veranlassen
besonders jedesmal den Eintritt einer bestimmten und nach und nach immer größer
werdenden Ruhe im Stofflauf, und mit der allmählich abnehmenden Bewegung im Stofft
stellt sich nach und nach st.in-<lig feinere Reinigungsarbeit dabei ein.
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Der besonders gute Erfolg in der Reinigungsweise und in der Aufbereitung
der Faserstoffe zeigt sich betrieblich auch darin, (laß unter Benutzung dieser systematischen
Aufbereitung und Reinigungsarbeit ini späteren Zellstoff- und Papierfabrikbetrieb
erlieblich weniger Sortiermaschinen für die Fertigstellung des verarbeitenden Stoffes
notwendig werden.
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Als Ausführungsbeispiel dient die bei-. liegende Zeichnung, zu der
zu sagen ist: Durch die Zuleitung a läuft der stark mit Wasser verdünnte Faserbrei
in die Schwemmrinne und gelangt nach Überlauf der Querwand b, die ..17o mm hoch
über dein Boden der Schwemme endigt, zunächst in die I. Arbeitsstufe der Anlage.
Diese wird gebildet, indem von dem Einlauf des Stoffes für den Schwemmkasten in
5oo mm Entfernung eine obere Querwand c eingebaut ist, die finit der oberen Kastenhöhe
bündig ist und unten am Boden des Kastens einen freien Stoff durchlauf voll 200
inin aufweist. Diese obere Querwand dient als Fangorgan für die spezifisch leichteren
Verunreinigungen, die auf dem Faserbrei schwimmen. In weiterer Entfernung von dieser
oberen Querwand c, und zwar i 6o min entfernt, ist null eine untere Querwand d voll
.I5o min Höhe senkrecht eingebaut, die als Fangorgan für die aus dem Stoff abgetrennten
spezifisch schweren Verunreinigungen und Fremdkörper dient, und die den bisher waagerechten
Stofflauf in senkrechte Bewegung nach oben zwingt, wobei die geschilderten Stoffwirbel
und Stoffverschiebungen eintreten.
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Die untere Querwand d dient gleichzeitig als Stoffüberlauf in die
1I. Arbeitsstufe. Der Cberlauf d hat grundsätzlich 2o mm geringere Höhe als die
untere Querwand b des Stoffeinlaufes der 1. Arbeitsstufe. In der 11. Arbeitsstufe
der Schwemmanlage ist nun in der Längenentfernung von 55o min hinter der unteren
Querwand b die obere Ouerwaird cl finit nur 480 mm Höhe eingebaut. Im weiteren Abstande
von i 8o mm im Schwemmkasten folgt dann wieder eine untere Querwand dl mit .130
mm Höhe.
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Die waagerechten und senkrechten Stoffzuführungen erweitern sich damit
in der II. Arbeitsstufe gegenüber der I: Arbeitsstufe nach jeder Richtung um 20
mm. Die untere Querwand dl wirkt damit in etwas schwächerer Weise wie die OOuerwand
d in der I. Arbeitsstufe, und sie dient gleichzeitig als lberlauf für den Faserstoff
in Arbeitsstufe 11I.
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In dieser befindet sich im Längsabstand des Schwemmkastens von (oo
min eine obere Querwand c2 von d.6o min Bauhöhe und im weiteren Abstand von 200
min davon eine untere eingebaute Querwand d= von d to mm Höhe.
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Die Höhen der Querwände in dieser Arbeitsstufe III haben sich damit
ebenfalls tun 20 min verringert gegenüber den Abmesstnigen der Arbeitsstufe Il,
und die Abstände der Querwände untereinander sind wiederum um 2o nim größer geworden
als in Stufe 11. Durch diese Unterschiedlichkeiten werden die angestrebten veränderlichen
Wirkungen in der Schwemmarbeit der Faserstoffe erzielt.
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In den nachfolgenden Arbeitsstufen IV, V, VI usw. setzen sich nun
die Veränderungen in den Abmessungen der Einbauten und in der Verlängerung der Arbeitsstufen
in gleichen Verhältnissen fort, wie die Unterschiede in den Arbeitsstufen I, 1I,
III sind und das aus der beiliegenden Zeichnung auch hervorgeht.