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Schüttelvorrichtung Die Erfindung betrifft eine Schüttelvorrichtung
für sich drehende, nachgiebig gelagerte Maschinenteile, wie z. B. Walzen und von
diesen getragene Teile von Papiermaschinen, und bezweckt eine für die Blattbildung
des Papiers auf dem Sieb besonders wirksame und anpassungsfähige Schüttelung.
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Bei einer bekannten Einrichtung zum Schütteln von sich drehenden Maschinenteilen,
-wie z. B. Walzen von Papiermaschinen, ist zur Übertragung der Axialbewegung auf
die Walze ein Kolben auf dem Walzenzapfen befestigt, der sich in einem mit der Schüttelstange
verbundenen Gehäuse dreht. Zwischen Kolben und Gehäuse wird ein Schmiermittel eingeführt,
das sich zwischen den geschüttelten Teilen in filmdünner Schicht verteilen soll.
Bei dieser Vorrichtung ist ein Spielraum zwischen den schüttelnden und geschüttelten
Teilen nicht vorhanden; es kann mit ihr daher nicht die erfindungsgemäß angestrebte
Wirkung erzielt werden.
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Erfindungsgemäß wird zwischen den in bekannter Weise zur Übertragung
der Axialbewegung auf die Walze dienenden Teilen, wie Kolben, Scheiben oder Ringen,
einerseits und einem mit dem Walzenzapfen fest verbundenen Teil, beispielsweise
einem den Kolben umgebenden Gehäuse, andererseits ein Spielraum angeordnet, der
stets mit einer unter Überdruck stehenden Flüssigkeit ganz angefüllt ist. Der Überdruck
wird durch eine vom geschüttelten Walzenzapfen angetriebene Pumpe erzeugt, die z.
B. an das Gehäuse angebaut sein und dessen Bewegung mitmachen kann. Die Pumpe erzeugt
einen Kreislauf der den Druck übertragenden und zugleich schmierenden Flüssigkeit
im Gehäuse und um alle Kolbenflächen. Das Schüttelgehäuse treibt die Pumpe selbst
an, die in einem von der Schüttelstange getragenen -Gehäuse angeordnet sein kann.
Der erfindungsgemäß vorgesehene Spielraum zwischen den zu schüttelnden und geschüttelten
Teilen ermöglicht eine von den bekannten Schütteleinrichtungen abweichende verstärkte
Schüttelung, bei der die Beschleunigung der Massen höher als bisher und mit Hilfe
einer sinnreichen Vorrichtung in ihren kurzen Stößen und unabhängig von der Einstellung
des Schüttelbockes beliebig regelbar ist. Durch Unterteilung des Kolbens in zwei
gegeneinander einstellbare Scheiben oder durch Änderung des Gehäusehubraumes kann
das Spiel erfindungsgemäß beliebig geregelt werden.
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Eine Ausführung des Erfindungsgegenstandes ist in der Zeichnung beispielsweise
dargestellt, und zwar zeigen Abb. t einen Achsenschnitt durch die Schüttelvorrichtung
und Abb. z ein Schütteldiagramm.
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Die Walze A, z. B. eine Brustwalze, ist auf Federn a1 nachgiebig gelagert.
Auf dem Walzenzapfen a2 ist eine Gehäuse a3 befestigt, in dem ein mit der Schüttelstange
B verbi4ndener Kolben b1 bewegt wird. Die Kolbenstange b2 ist im Hals a¢ des Gehäuses
geführt. Das Schmiermittel wird von einer Umwälzpumpe
C befördert,
die von der Brustwalze angetrieben wird und .beispielsweise in einem mit der Schüttelstange
B verbundenen Gehäuse b3 läuft oder unabhängig von der Schüttelvorrichtung aufgestellt
sein kann. Der Antrieb der Pumpe C erfolgt z. B. durch den Gehäusehals a4, der in
das Pumpengehäuse b3 hineinragt und zu einem Stirnrad a5 ausgebildet ist. Dieses
greift in ein auf dem Zapfen cl der Pumpe C befestigtes Zahnrad c2.
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Das Drucköl wird in diesem Ausführungsbeispiel von der Pumpe C durch
die axiale Bohrung b4 der Kolbenstange b2 nach dem Schüttelgehäuse a3 gedrückt,
wo es den Kolben b1 von allen Seiten umspülen kann. Durch die Nut a6 im Gehäusehals
a¢ gelangt es von der anderen Kolbenseite wieder in das Pumpengehäuse bg zurück.
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Zur Regelung des Spiels zwischen Gehäuse a3 und Kolben b1 kann erfindungsgemäß
ein Zusatzkolben D angeordnet werden, der über der Kolbenstange b2 mit einer Büchse
dl ebenfalls im Gehäuse a¢ geführt ist. Mit Hilfe einer Spannmutter d2, die die
Kolbenstange b' mit der Büchse dl verbindet und mit Gegenmutter d3 gesichert ist,
kann der Abstand der beiden Kolben b1 und D und hierdurch das Spiel im Gehäuse a3
geändert werden. Man könnte auch das. Spiel durch Änderung des Hubraumes des Gehäuses
a3 regeln, indem man die beiden Gehäusehälften ineinander öldicht führt und verschiebbar
anordnet.
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Das Schütteln. der Walzen erfolgte bisher ohne Spiel zwischen dem
umlaufenden und schüttelnden Teil. Die Werte der Geschwindigkeit und Beschleunigungen
ergaben im Diagramm bei dieser Schüttelbewegung reine Sinuslinien, da sich die Bewegungsvorgänge
hierbei wie bei der Exzenter- oder Kurbelbewegung abspielen. Es mußte bei dieser
in ihrer Stärke gleichmäßig zu- und abnehmenden und daher wenig wirkungsvollen Schüttelung
nur stets,für eine ausreichende Schmierung der umlaufenden Teile, sei es in einem
Bundlager oder in einem Kolbengehäuse, gesorgt werden. Die Wirkung dieser Schüttelart
auf die Blattbildung blieb jedoch beschränkt, da die Beschleunigungen der bewegten
Massen und somit auch der über dem Sieb liegenden Stoffasern nicht über den dem
Scheitelpunkt der Sinuslinie entsprechenden höchsten Wert hinaus anwachsen können.
Durch Anordnung eines Spielraumes zwischen Gehäuse und Kolben erfahren erfindungsgemäß
die Brustwalze und die von dieser getragenen Teile in der zeitlichen Folge der Schüttelbewegung
höhere und kurz wirkende zusätzliche Beschleunigungen und Verzögerungen, die aus
dem in der Abb. 2 gezeigten Diagramm in den Spitzen der Beschleunigungskurve b ersichtlich
sind. Für die Gestaltung des Papierblattes sind die auf die Faserteilchen übertragenen
hohen und kurz hintereinander erfolgenden Beschleunigungs-und Verzögerungsänderungen
von großer Bedeutung, da sie die Fasern stärker als bisher quer zum Papierlauf richten
und somit die Querfestigkeit der Bahn erhöhen.
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Zu diesem Vorteil kommt der Vorzug höherer Betriebssicherheit der
. Schüttelvorrichtung, da sich das Öl leicht um die Mantelflächen des nicht an diesen
sondern an der Kolbenstange geführten Kolbens verteilen kann. Zwischen Kolben und
Gehäuse wird hierzu ein größerer Spielraum belassen. Außerdem muß sich das an der
einen Kolbenstirnseite unter höherem. Druck zugeleitete Öl beim Umlauf des Gehäuses
über diese Flächen ganz verteilen und zur Kolbenrückseite zwangsläufig zurück, wo
der Abfluß wieder zentral an der Büchse erfolgt.
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Ein bedeutender Fortschritt besteht dann noch in der Regelbarkeit
des Spielraumes, mit der die Stärke der kurzen zusätzlichen Schüttelstöße der Art
des Papiers leicht angepaßt werden kann. Man hat jetzt neben der Einstellbarkeit
des Schüttelhubes und der Zahl der Schwingungen auch noch die Möglichkeit, durch
die Spielregelung im Gehäuse ohne höheren Leistungsaufwand am Schüttelbock die Stärke
der Schüttelung der Walzen und der diese tragenden Teile weitgehend zu beeinflussen.