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Langsiebpapiermaschine nüt Resonanzschwingungssystem für die Siebschüttelung
Die Erfindung betrifft eine Langsiebpapiermaschine. Es ist bei diesen Maschinen
bekannt, ein aus zwei elastisch miteinander verbundenen Massen bestehendes Resonanzschwingungssystem
zum Schütteln des Siebes vorzusehen. Nach der Erfindung wird die Schwingungsenergie
zwischen den beiden Massen erzeugt bzw. wirkt sich zwischen ihnen aus; dabei wird
die Kraftquelle der Schwingungsenergie lediglich von den beiden Massen getragen
und wirkt unmittelbar von der einen auf die andere Masse ein.
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Es werden bei dieser Anordnung keine Stöße auf das Maschinenfundament
übertragen. Es ist ferner leicht möglich, im Betrieb die Schwingungsamplitude &r
Massen zu ändern.
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Auf der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindungbeispielsweisedargestellt;
es zeigen: Fig. i im Schnitt eine Ausführungsform einer Einrichtung nach der Erfindung,
Fi-. 2 einen Schnitt nach Linie A-A von Fig. I, Fig- 3 einen Schnitt nach
Linie B-B von Fig. 1, Fig. 4 eine Abänderung der Einrichtung ZD nach Fig. i, Fig.
5 eine weitere Abänderung der Einrichtung nach Fig. i, bei der eine Schwingung
durch Drehung erzeugt wird, Fig. 6 einen Schnitt nach Linie 7-7 von
Fig. 5 und Fig. 7 einen Schnitt nach Linie 8-8 von Fig.
5.
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In Fig. i ist eine Ausführungsform der Erfindung dargestellt, bei
der elektrische Kräfte dem in einer Siebtragwalze angeordneten System so zugeführt
werden, daß eine starke Zugkraft zwischen den Angriffsstellen der federnden Kräfte
erzielt wird. Bei dieserAusführungsform ist eine Welle 41 vorgesehen, die zentrisch
durch die ganze Siebtragwalze 42 geht. Auf der Welle 41 ist eine Hülse 43
angeordnet, die an einem Ende in einen Bund oder eine Nabe 44 und am anderen Ende
in einen langen Bund 45 eingeschraubt ist. Der Bund 44 greift an seiner Außenseite
in einen Teil 46, der Lagerstützen 47 und 48 für die Hülse 43 hat. Die Lage#rstützen
selbst laufen auf gehärteten Stahleinlagen der Welle 41- In ähnlicher Weise tragen
die Lager 49 und 50
am anderen Ende der Welle die Hülse 43, so
daß zwischen
der Hülse 43 und der Welle 41 eine rollende Berührung besteht. Auf der
Außenseite
der HÜlse 43 befindet sich eine zweite HÜlse 51,-die konzentrisch zu der #-rstgenannten
Hülse und zur Welle 41 liegt und die auf der Hülse 43 an ihrem einen Ende in Lagern
52 und 53 sowie am anderen Ende in Lagern 54 und 55 gelagert
ist. Die Hülse 43 trägt an einem Ende den Anker 56 eines an diesem Ende liegenden
elektromagnetischen Solenoides. Der Anker 56 kann die Gestalt eines abgestumpften
Prismas haben, dessen Seiten, wie dargestellt, unter einem Winkel g a eneigt sind.
Der Anker kann aus einem Lamellenpaket bestehen, das in die durch den Teil 45 gebildete
Ausnehmung reicht. Der Teil 45 hat an seinem oberen Ende einen Flansch
57 und an seinem unteren Ende einen Bund 58, der den Anker in seiner
Lage hält.
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Das magnetische Feld, in dem dieser Teil wirkt, ist in ähnlicher Weise
hergestellt, wie in Fig. 3 dargestellt. Es wird aus U-förmigen ,Lamellen
gebildet, die unter einem derartigen Winkel ausgeschnitten sind, daß dieser mit
dem Winkel des Ankerteiles übereinstimmt. Die Lamellen sind zweckmäßig in vier Paketen
vereinigt, wie in Fig. 3 dargestellt. Eine Spule 6o ist kreisförmig oder
rechtwinklig gestaltet und derart angeordnet, daß sie durch die Mitte aller Lamellenpakete
hindurchgeht. Der durch diese Spule erzeugte magnetische Fluß ruft dann einen Zug
zwischen zwei Polen 61 und 62 hervor.
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Die Lamellen 59 sind durch Bolzen oder Niete 63 an einem
Rahmen 64 gehalten, der in einem zylin#drischen Halter 65 liegt und an diesem
durch eine Preßkappe 66 befestigt ist. Die Kappe 66 ist mit einer
Nabe 67 versehen, in der ein Keil 68 sitzt, der die Nabe und die Welle
41 miteinander verbindet. Der z#Iindrische Teil 65, der den Rantnen 64 und
die lamellierten Pole 59 trägt, hat an seinem anderen Ende einen Stirnteil
69 mit einer Nabe 70, in die ein dritter Zylinder 5 1 eingeschraubt
ist. Die Nabe 70 hat schraubenförmige Nuten zur Aufnahme einer Schraubenfeder
71, deren anderes Ende in eine ähnliche Nabe 72 eingeschraubt ist. Diese
Nabe bildet einen Bauteil mit einem Rahmen 71, der sich gegen eine Schulter
der Walze 42 legt und durch einen Rahmen 74 fest in seiner Lage gehalten wird. Dieser
Rahmen hält den magnetischen Polteil 75 uhd wird seinerseits durch einen
Halter 76 gehalten. Der Halter 76 bildet mit der Nabe 44, an der die
Hülse 43 fest angebracht ist, ein Stück. Der Halter 76 wird in seiner Lage
durch einen Ring 77 gehalten, der in das Ende der Walze 422 eingeschraubt
ist.
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Es ist ersichtlich, daß die Nabe 72, die POlteile
75 und die Hülse 43 sämtlich starr an der Walze 42 befestigt sind, ebenso
wie der Ankerteil 56 (vgl. den oberen Teil der Fig. i). Es ist ferner ersichtlich,
daß die Nabe 70, der Stützzylinder 65, der Rahmen 64 und die Magnetpole
59 sämtlich fest an der Welle 41: sitzen. Es ist ferner zu bemerken, daß
der Ankerteil 78 am unteren Ende der Walze mittels der Hülse 51 fest an der
Welle 41 gehalten wird. Infolgedessen sitzt bei dieser Anordnung eine Gruppe der
Teile fest an der Welle 44 während die andere Gruppe der Teile fest an der Walze
4:2 gehalten wird. Der Anker an einem Ende der Anordnung und die elektromagnetischen/
Pole am ent-#egengesetzten Ende wirken zusammen. Die beiden Naben, zwischen denen
sich die Schraubenfeder erstreckt, liegen jede an entgegengesetzten Enden der Anordnung.
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Die Walze 42 ist dagegen frei auf der Welle 41 gelagert. Zu diesem
Zweck sind auf der Nabe 67 zwei verschiedene Gruppen von Lagerflächen angeordnet.
Die Nabe 67 hat eine Mehrzahl von Stützarmen 79. Eine Gruppe trägt
an ihren Enden eine flache Platte8o, auf der eine Rolle8i gelagert ist%, Die Rolle
81 ist in einem Halter 82 angeordnet, der an der Walze durch Bolzen
83
befestigt ist. Dieser Halter hat zwei Knaggen 84; durch die ein Zapfen
85 für die Rolle 81 hindurchgeht. Die Rolle Si kann sich deshalb frei parallel
zu der Welle 41 bewegen, und zwar auf der Platte 8o. An den anderen Stützarmen
86 ist eine Platte 87 mit zwei Überstehenden Seitenstücken88 und
89 vorgesehen, in denen ein U-förmiger Rahmen go liegt und gegen die sich
eine Kugellagerflächegi, die in einem Halter 92 durch einen Zapfen 93 gehalten
ist, frei in einer zur Papierebene senkrechten Richtung bewegen kann.-Bei der Ausführung
nach den Fig. 1, 2 und 3 wird ein elektrischer Strom in die Spulen 6o und
94 durch Klemmen 95 und 96
geleitet. Dadurch wird die Schraubenfeder
71
zusammengedrückt, deren eines Ende fest an dem Feldmagnet 59 und
deren anderes Ende am Elektromagneten 75 befestigt ist. Der Feldniagnet
75 und der Anker 56 arbeften zusammen, und der Feldmagnet
59 sowie der Anker 78 arbeiten ebenfalls zusammen. Die Einrichtung
besteht demnach iin wesentlichen aus den durch eine federndeKraft gekuppelten Massen,
so daß, wenn den Spulen Wechselstrom zugeführt wird, eine Längsschwiligung in Richtung
der Walzenachse auftritt. Die Walze 42, bildet einen Teil der einen Masse, während
die Teile 59, 78 und 41 einen wesentlichen Teil der anderen Masse bilden.
Bei einer Schwingungsseite, die bei Resonanz der Stromstärke in den Spulen verhältnisgleich
ist, und bei einer' Schwingungszahl, die durch die Massen der beiden Hauptteile
des schwingenden Systems -und die Stärke der Feder bestimmt ist, wird eine
Schwingung der Siebtragwalze42inaxialerRichttingerzielt. Diese
Schwingung
wird auf das Sieb der Langsiebk' b
papiermaschine übertragen, das über die
Walze 4:2 läuft.
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Fig. 4 zeigt eine abgeänderte Einrichtung zum Erhalten der geeigneten
Federkraft zum Erzielen der Resonanz im Schwingungssysteni, wenn nämlich die Massen
so, groß sind, daß sie den Gebrauch von Metallfedern unerwünscht oder unzweckmäßig
machen. Bei dieser Abänderung kann eine Siebtragwalze 13o durch elektrischen Antrieb
in eine Längsbewegung versetzt werden, wie in Fig. i dargestellt. In Fi- 4 ist eine
elektromagnetische Antriebseinrichtung dargestellt, deren Pole QI Und
132 durch Spulen 133 bzw. 134 erregt werden. Eine Welle 135, auf der
die Walze gela-ert ist, trägt einen Anker 136, der durch Strom, der durch die Spulen
133 und 134 geht, in Schwingungen versetzt wird. An el Stelle der in Fig. i dargestellten
Bauart können zwei Ölkammern 137 und 138 vor-'(T -"eselien sein, durch die
sich die Welle 135 er streckt. Die Kammern 137 und 138 sind miteinander durch einen
engen Halsteil 139 verbunden, in dem ein Kolben 14o angeordnet ist. Die Welle
135 tritt in die Kammer 137 durch eine. Stopfbüchse 141 ein. Die Welle
135 geht auch durch eine Rückwand 14:2 der Kammer 138 mit einer ähnlichen
Stopfbüchse 143. Die Kammern 137 und 138 sind zweckmäßig mit Ül oder einem ähnlichen
komprimierbaren Mittel gefüllt, das die federnde Kraft für den Anker 136 erzeugt.
Es ist aus der in Fig,. 4 dar 'gestellten Anordnung ersichtlich, daß bei einer Undichtigkeit
an dem Kolben nur die Wirkung eintritt, daß in eine der Kammern gegenü ber der anderen
mehr Flüssigkeit eintritt. Wenn deshalb der Druck in dieser Kammer eine gewisse
Höhe erreicht hat, kann keine weitere Undichtigkeit eintreten, und der Gleichgewichtszustand
ist hergestellt. Eine Schwingung der Vorrichtung in axialer Richtung komprimiert
das 01 zuerst in der Kamrner 137 und dann in der Kammer 138. Diese Anordnung
zeigt also, wie man mit einer Flüssigkeit die äquivalente Wirkung der sich zusammenziehenden
und sich ausdehnenden Feder 71 nach Fig. i erreicht.
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Nach den Fig. 5, 6 und 7 hat die Walze ioo an einem
Ende eine große Masse i o i, die fest in einer NUt 102 der Walze liegt und in ihrbr
Lage durch eine Stirnscheibe 103 gehalten ist, die in das Ende der Walze eingeschraubt
ist. Eine Gruppe von vier aus Lamellen bestehenden Polstücken 104, 105, io6 und
107 ist an der Stirnscheibe ioi durch Bolzen io8 befestigt. jedes der Polstücke
kann von einer Spule iog umgeben sein, durch die das magnetische Feld erzeugt wird.
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Die Masse ioi ist auch an einer Welle iio befestigt, und zwar durch
einen Keil i i i, der in einer Nut der Welle liegt. Konzentrisch zu der Welle
i i o ist eine Hülse i 12 an- ord-",e net, die mittels Kugellager 113 und 114 auf
der Welle gelagert ist. Die Hülse 11:2 trägt eine Masse I 15, die am rückwärtigen
Ende an einer Nabe 116 gebildet ist. An dieser Nabe ist eine Spiralfeder 117 befestigt,
deren anderes Ende durch Niete 118 oder dergleichen an der Walze ioo befestigt ist.
Die Walze ioo wird auch auf der Welle iio von einer Stirnscheibe iig getragen, die
ein Kugellager i:2o hat. Die Hülse 112 erstreckt sich bis in die Pole io4,
105, io6 und 107 und hat einen Anker 121, der, wie in Fig.
6 dargestellt, wie die Polflächen kreisförmig gestaltet und durch einen Luftspalt
geeigneter Abmessungen von den Polen io4, 105, io6 und 107 getrennt ist.
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Der Anker 121 kann zweckmäßig mit zwei Windungen versehen sein, die
axial um den Anker angeordnet sind und zueinander unter rechtem Winkel stehen.
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Aus Fig. 6 ist es ersichtlich, daß, wenn die Spulen iog auf
den Polen io4, io5, io6 und 107 richtig verbunden sind, die Richtung des Flusses
von den Polen io4 und 107 zu den Polen io5 und io6 verlaufen kann, und zwar
bei einer bestimmten Richtung des durch die Windungen fließenden Stromes.
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Es ist ferner ersichtlich, daß, wenn Strom durch den dem Pol 104 zunächst
liegenden Teil der Windung io4! in einer zur Papierebene senkrechten und auf sie
zu verlaufenden Richtung fließt, der Strom in dem dem Pol io4 zunächst liegenden
Teil der Windung in einer zur Papierebene senkrechten und von ihr fort verlaufenden
Richtung fließt. Infolgedessen erzeugt der Strornfluß in der angegebenen Richtung
durch die Spule 121' eine Drehbewegung des Ankers 121 entgegen dem Uhrzeigersinn,
wenn die Richtung des Flusses in den Polen 104 und 107 durch den Anker 121
und auf die Pole 105 und io6 zu verläuft.
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Ein ähnliches Drehnloinent in der gleichen Richtung tritt auf, wenn
der Strom in dein dem Pol 107 zunächst liegenden Teil 107' der Spule 1:22' in einer
zur Papierebene senkrechten und auf diese zu verlaufenden Richtung fließt. Ferner
tritt ein Drehmornent des Ankers 1:21 entgegen dem Uhrzeigersinne auf, wenn der
-in dem dem Pol io5 zunächst liegenden Teil 105' der Spule 122,' fließende Strom
in einer zur Papierebene senkrechten und von ihr fort verlaufenden Richtung fließt.
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Wenn die Ankerspulen 121' und 122' mit den Spulen der Pole 104, io5,
io6 und 107 richtig in Reihe geschaltet sind, wird das Drehmoment in bezug auf die
Achse i io, das durch Wechselstromfluß im System erzeugt wird, stets eine Drehung
des Ankers 121 entgegen dem Uhrzeigersinne hervorrufen. Diese
Kraft
ist selbstverständlich bestrebt, die Feder 117 etwas aufzuwickeln. Die Feder erzeugt
infolgedessen eine Schwingung der beiden Massen des Systems um die Achseiio und
in entgegengesetzter Richtung. DieWeite dieser Schwingung ist bei Resonanz der Stromstärke
der Spulen verhältnisgleich. Die Schwingungszahl ist von den Massen der beiden Hauptteile
des Systems und von der Stärke der Feder abhängig.
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Diese Schwingbewegung um die Welle i io wird natürlich auf das Sieb
der Langsiebpapierrnaschine übertragen, wenn das Sieb über diese Walze geht, selbst
wenn die Walze infolge des Antriebes des über sie laufenden Siebes gleichförmig
um die Welle i io gedreht wird. Soweit die Bewegung des Siebes in Betracht kommt,
ergibt die Schwingung der Walze um die Welle i io wechselweise eine Beschleunigung
und Verlangsamung der Bewegung des Langsiebes bei seiner Bewegung zu der Gautschwalze.
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Bei den dargestellten Ausführungsformen haben die durch ein elastisches
Glied gekuppelten Teile getrennt angeordnete Massen. In einern'Fall wird diese Masse
durch die wirksame Masse der Walze und den Teil des Siebes gebildet, der sich als
eine Masse mit ihr und anderen Massen in dem System bewegt, die mit der Walze v
" erbunden sind, bevor sie mit dem elastischen Glied gekuppelt werden. Wenn
die an einer Seite des elastischen Systeins angebrachte Masse der auf der anderen
Seite des elastischen Systems vorgesehenen (X Masse gleich ist, wird die größte
Energieübertragung erreicht. Bei der Resonanzschwingungszahl des Systems wird die
größte Schwingungsenergie mit größter Schwingungsweite auf die Walze und das Sieb
übertragen. Diese Resonanzwirkung ist, wenn auch nicht immer möglich, so. doch nveckmäßig
und kann bei der Befestigung der Massen nach jeder der Ausführungsformen der Erfindung
angewendet werden.