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Vorrichtung zum Messen der im Papiermaschinenabwasser befindlichen
Stoffmenge Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Messen der im Abwasser von
Papiermaschinen u. dgl. befindlichen Stoffmengen zmrecks Regelung des Ganges und
Einstellung der Maschine. Es ist bereits bekannt, die Menge fester Teilchen, die
sich in einer Flüssigkeit in Suspension befindet, dadurch zu m!essen, daß eine bestimmte
Flüssigkeitsnienge durch ein Filter geschiclçt wird, worauf die Gewichtszunahme
des Filters. bestimmt wird.
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Dieses Verfahren hat den Nachteil, daß das Wiegen der Filter von Hand
vorgenommen werden muß, so daß die Vorrichtung nicht selbsttätig arbeiten kann.
Es kann ferner nicht nachher festgestellt werden, ob die ausgeführten Wägungen einwandfrei
ausgeführt und richtig niedergeschrieben worden sind.
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Ferner sind Vorrichtungen bekannt, mittels deren der Mahlungsgrad
von Papiers'toff dadurch bestimmt wird, daß von dem Stoff stetig oder absatzweise
eine Probe entnommen wird, aus der ein Blatt gebilder wird, das nach dem Trocknen
gewogen oder dessen Dicke gemessen wird. Vorrichtungen dieser Art sind zur Bestimmung
der im Abwasser befindlichen Stoffmengen nicht geeignet, da diese zu gering sind,
um zur Blattbildung benutzt werden zu können.
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Ferner ist es bekannt, die Stoffdichte dadurch zu bestimmen, daß
die Flässigkeit abfiltriert und gewogen wird. Zu diesem Zweck ist auch eine selbsttätige
Waage vorbeschrieben worden. Auch diese Vorrichtungen sind zum Messen der Stoffmengen
im Abwasser von Papiermaschinen 0. dgl. nicht geeignet, weil diese Stoffmengen sehr
klein sind im Verhältnis zur Flüssigkeitsmenge.
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Vorliegende Erfindung hat zumZweck, eine
Vorrichtung
zu schaffen, die mit den Nachteilen der oben beschriebenen bekannten Vorrichtungen
nicht behaftet ist, die völlig selbsttätig arbeitet und mit großer Genauigkeit auch
kleine Fasermengen angibt. Die Vorrichtung umfaßt in an sich bekannter Weise einen
Faserabscheider sowie eine zum Wiegen der vom Faserab-scheider kommenden Stoffmengen
dienende selbsttätige und mit einer Registriervorrichtung verbundene Wiegeeinrichtung,
die einen Waagebalken, einen an dessen einem Ende kippbar aufgehängten Trichter
mit zwei zum abwechselnden Aufnehmen von Stoff bestimmten Abteilungen sowie eine
Verriegelung zum Sperren des Trichters in Aufnahmestellung je einer seiner beiden
Abteilungen aufweist. E,rfindungsgemäß wird die Verriegelung durch einen Eleltromagneten
gesteuert, der zusammen mit einem vom Waagebalken betätigten Schalter, z. B. einem
Quecksilberschalter, so in einen Stromkreis geschaltet ist, daß der Stromkreis geschlossen
und die Verriegelung des Trichters gelöst wird, wenn eine bestimmte Stoffmenge von
der Wiegeeinrichtung aufgenommen worden ist und infolgedessen der Waagebalken ausschlägt.
Außerdem ist der Stromkreis mit der Vorrichtung zum Aufzeichnen -der Anzahl der
Wägungen derart verbunden, daß diese beim jedesmaligen Schließen des Stromkreises
eine Aufzeichnung ausführt.
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Die Erfindung soll nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher
beschrieben werden.
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Fig. I ist ein Schnitt durch eine zur Ausführung der Erfindung bestimmteVorrichtung.
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Fig. 2 ist ein Schnitt nach der LinieII-II von Fig. I.
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Fig. 3 ist ein vergrößerter Seitenriß der Wiegeeinrichtung.
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Fig. 4 ist eine vergrößerte Stirnansicht der Wiegeeinrichtung, teilsweise
im Schnitt.
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Fig. 5 ist ein Schaltschema eines geeigneten elektrischen Stromkreises
für die Wiege-und Aufzeichnungseinrichtung, und Fig>6 ist eine schematische Darstellung
einer zusätzlichen Al armeinrichtung.
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Die wesentlichen Teile der Vorrichtung sind ein umlaufenlder, durchlochter
Sichtzylinder I, eine Fasertrennvorrichtung 2, ein umlaufender feiner Sieb zylinder
3, der schwach geneigte Wände hat, und eine Wiegeeinrichtung4,- alle Teile sind
auf- einem Tragrahm'en 5 befestigt.
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Der Sichtzylinder 1 ist auf einer Nabe I' gelagert und mit einem
axialen Einlauf 6 an dem einen Ende versehen, der s£ch durch die Nahe I' erstreckt
und zur Einführung des gesamten oder eines Teiles des Abwassers der Fabrik dient.
Im Zylinder sind eine Schirmplatte 7 und eine Schraube 8 vorgesehen.
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Der Zylinder 1 dient zur Entfernung gröberer Teilchen, wie z.B. Splitter
und Knoten im Abwasser, wobei die schwebenden feineren Teilchen oder Fasern durch
die durchlochten Platten des Zylinders in einen ihn umgebenden Trog 9 gelangen,
während die gröberen Teilchen von der Schraube 8 zum Ende des Zylinders geführt
und in einen zu einem ,Xblauf führenden Behälter 10 ausgetragen werden. Die die
schwebenden Fasern enthaltende Flüssigkeit strömt zu einem Gefäß 1 1 am anderen
Ende des Troges 9 und von dort durch ein Rohr 12 zur Mitte des Faserabscheiders2.
Im Gefäß 1 1 kann ein Überlauf 1 1' vorgesehen sein, so daß überschüssiges Wasser
überströmen und durch ein mit dem Rohr 10 verbundenes Rohr 13 zum Ablauf geleitet
wird.
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Der Faserabscheider 2 ist von bekannter Bauart. Er kann sehr kleine
Abmessungen haben im Vergleich zu dem zu behandelnden Flüssigkeitsvolumen und besteht
aus einem zylindrischen Gehäuse, in dem eine Anzahl umlaufender Siebplatten I5 vorgesehen
ist, die von einem an der Nabe I7 befestigten Rahmenwerk I6 getragen werden. Der
Stoffwassereininuf 18 in der Mitte des Gehäuses I4 steht mit dem Rohr 12 in Verbindung,
erstreckt sich durch die Nahe 17 und führt zu den untersten Siebplatten 15. Das
Wasser strömt durch die Siebplatten. in das Gehäuse I4 und wird durch das RohrIg
zum Ablauf geleitet, während die Faserteilchen auf den Siebplatten festsitzen und
zum oberen Ende geführt werden, wo sie mit Hilfe eines Spritzrohres 20 abgewaschen
und von dort in einen kleinen feststehenden Trichter 21 gelangen, aus dem die Teilchen
mittels eines anderen Spritzrohres 22 in ein Rohr 23 entleert werden.
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Das Rohr 23 mündet in den Feinsiebzylinder 3, der mit dem Faserabscheider
2 auf einer Nabe 24 koaxial gelagert ast. Der Zylinder 3 dient als Eindicker für
den Stoff, indem das Wass!er durch die Sieblöcher zu einem Trog 25 und von dort
durch ein Rohr 26 zum Ablauf überströmt, während die Fasern sich an der schrägen
Zylinderwand entlang abwärts bewegen und am Ende des Zylinders ausgetragen werden.
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Der Antrieb- erfolgt mittels Motors 71, der über ein geeignetes Wechselgetriebe
73 ein Zahnrad72 antreibt. Dieses steht mit einem Zahnrad 74 in Eingriff, das auf
der Hohlwelle 75 angeordnet ist, an der die Naben 17 des Faserabscheiders 2 und
die Nabe 24 des Zylinders 3 befestigt sind. Zylinder I wird mit Hilfe eines auf
der Nahe 11 befestigten Zahnrades 76 in Umdrehung versetzt und steht mit einem Zahnrad
77 in Eingriff das seinerseits mit Zahnrad 74 kämmt. Falls notwendig, kann die Umlaufgeschwindigkeit
der
Elndicktrommel 3 durch Auswechseln der Zahnräder erhöht werden.
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Die Wiegeeinrichtung 4 umfaßt einen Tragrahmen, deir aus einem Paar
Seitenplatten 27 besteht die mit Hilfe von durch Hülsen 29 geführten Stangen 28
festgehalten werden.
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Ein Paar Waagebalken 30 wird von einem Ballien3l getragen, der an
beiden Enden in Zungen 32 aufgehängt ist, welch letztere an den Seitenplatten 27
befestigt sind, während ein Trichter 33 an dem einen Ende der Waageball}en 30 und
eine Waagschale 34 an dem anderen Ende der Waagebalken 30 aufgehängt sind. Ein passender
Aufhängepunkt für den Balken 31 wird durch zusammenwirwende Vorsprünge 35 und 35'
an jedem Ende des Balkens und an den Zungen 32 gebildet.
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In entsprechender Weise sind der Trichter 33 und die Waagschale 34
mit Aufhängepunleten mit Hilfe von Vorsprüngen 36 versehen, die auf den Aufhängeplatten
37 am Trichter un!d auf Aufhängearmen 38 an der Waagschale sowie zusammenwirlçenden,
an jedem Ende des Waagebalkens 30 ausgeformten Vorsprüngen 36' ausgebildet sind.
Eine nach unten gebende Bewegung der Waagschale 34 wird durch Anschläge 34' auf
den Aufhängearmen 38 und entsprechende Anschläge 38' auf den Platten 27 begrenzt.
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Der Trichter 33 ist mit zwei zur Aufnahme des zu wiegenden Stoffes
bestimmten Abteilen 39 und 40 versehen, wobei die Aufnahmeöffnungen der Abteile
in Ebenen liegen, die einen rechten Winkel miteinander bilden.
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Der Trichter 33 ist bei 41 auf den Aufhängeplatten 37 ldppbar gelagert,
derart, daß er mit dem einen oder anderen Abteil abwechselnd nach unten kippen kann,
während gleichzeitig die Öffnung des anderen Abteils in Aufnahmestellung gelangt.
Es ist zu bemerken, daß der Schwerpunkt des Trichters, wenn sich das Abteil 39 in
Aufnahmestellung, wie in Fig. 3 gezeigt, befindet, rechts von der Aufhängeachse
liegt, so daß sich der Schwerpunkt nach rechts bewegt, wenn der Stoff nach und nach
im Abteil 39 aufgenommen wird. Wenn nun eine vorbestimmte Stoffmenge aufgenommen
ist, kippt der Trichter in der Richtung des Uhrzeigers um, so daß das Abteil 39
nach unten hängt, während das leere Abteil 40 in die Aufnahmestellung gehoben wird.
Der Schwerpunkt des Trichters befindet sich danach links von der Aufhängeachse,
und die entgegengesetzte Wirkung tritt ein, um das Abteil 40 herunterzukippen und
das Abteil 39 in Aufnahmlestellung zu bringen.
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Die beiden Aufnahmestellungen des Trichters sind genau bestimmt,
und der Trichter wird in diesen Stellungen durch Stifte 42 verriegelt, die aus der
Seitenwand in jedem Abteil 39 und 40 vorstehen und in eine entspre chende Nut 43
in einem Arm 44 eingreifen, der bei 45 an einer Aufhängeplatte 37 drehbar gelagert
ist. Es sind Mittel zur Bewegung des Armes 44 außer Eingriff mit den Stiften 42
zu dem Zweck vorgesehen, das Kippen des Trichters zu gestatten. Diese Mittel umfassen
einen solenoidbeeinflußten Arm 46, der von dem einen Ende einer Hülse 47 getragen
wird, die an einer Welle 48 befestigt ist, die ihrerseits in einer der Seitenplatten
27 in der Nähe des Trichters 33 gelagert ist.
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Das andere Ende der Hülse 47 trägt einen Armqg, auf dem ein Stift
50 vorgesehen ist, der dazu dient, mit dem Arm 44 in Eingriff zu gelangen. Ein Solenoid
51 ist mit einem Anker 52 versehen, dessen anderes Ende mit dem Arm 46 verbunden
is;t, so daß er bei Erregung des Solenoids und Aufwärtsbewegung des Ankers 52 mit
Hilfe der Hülse 47 und des Armes 49 bewirkt, daß der Stift 50 gegen den Arm 44 anschlägt
und diesen außer Eingriff mit dem Stift 42 bringt.
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Ein Quecksilberschalter 53 ist an dem einen Ende einer Welle 54 vorgesehen,
die von einer Seitenplatte 27 in der Nähe eines der Waageballc!en 30 getragen wird.
Ein Arm 55 ist an dem anderen Ende der Welle 54 vorgesehen und mit einem Stift 56
verbunden, der von dem Waagebalken 30 getragen wird.
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Eine Wippbewegung des Waagebalkens 30 bewirkt somit Öffnung und Schließung
des Schalterkreisies.
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Ein passender elektrischer Stromkreis zur Anwendung in Verbindung
mit der Wiegeem. richtung ist in Fig. 5 schematisch dargestellt und umfaßt einen
Hauptkreis 57, der mit dem Pol des Quecksilberschalters 53 und durch einen Transformator
58 mit einer Aufzeich. nunigseinrichtung 59 verbunden ist, der einen Schreibarm
6o und eine Karte 6r hat. Das Solenoid 51 ist ebenfalls mit dem Stromkreis 57 verbunden,
desgleichen ein elektrislches Zählwerl 62.
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Die Wirkungsweise der Wiegeeinrichtung in Verbindung mit der Fasertrenneinrichtung
ist einleuchtend. Die Wiegeeinrichtung ist auf dem Tragrahmen 5 befestigt, wie in
Fig. 1 gezeigt, und zwar in einer solchen Stellung, daß der vom Zylinder 3 abgegebene
Stoff in eines der Abteile 39 oder 40 des Trichters 33 herabfällt. Wenn der Trichter
leer ist, hält die Waagschale 34 dem Trichter 33 das Gleichgewicht. Gewichte entsprechend
dem erwünschten Füllgewicht für jedes Trichterabteil werden auf die Waagschale aufgelegt,
die herabsinkt, bis die Anschläge 34' gegen die Anschläge 33' anliegen, während
der Arm 30 derart geschwungen wird, daß der QuecB silberschalter 53 den elelætrischen
Stromkreis unterbricht. Wenn das richtige Stoffgewicht
in den Trichter
hinabgefallen ist, wippt der Arm 30 in Richtung des Uhrzeigers in die in Fig. 3
gezeichnete Stellung und bringt den Quecksilherschalter zum Schließen des Stromkreises.
Dies bewirkt eine Magnetisierung des Solenoids 51, so daß der Anker 52 angezogen
und der Arm 44 derart ausgelöst wird, daß der Trichter kippen kann. Ein Schließen
des Stromkreises beeinflußt auch den Arm 60 der Aufzeichnungseinrichtung 59, so
daß die Karte 61 mit einem Zeichen versehen -wird, das einer gewissen vorbestimmten
Anzahl Kilogramm Fasern entspricht, woraus der gesamte Faserverlust berechnet werden
kann. Das elektrische Zählwerk 62 kann vorgesehen sein, um die Anzahl Kippbewegungen
zu registrieren, die der Trichter in einer bestimmten Zeit ausführt.
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Im Apparat kann auch eine Alarmeinrichtung, wie in Fig. 6 gezeigt,
eingebaut sein, die ein langsam bewegtes Band 63 umfaßt, das derart angeordnet ist,
daß es den vom Siebzylinder 3 abgegebenen Stoff aufnimmt, und das auf einem steifen
Rahmen 64 gelagert ist, der sich auf einer Welle 65 drehen kann. Ein einstellbares
Gegengewicht 66, das vom Rahmen 64 getragen wird, gleicht -das Gewicht des Bandes
und die normale Stoffmenge aus, die vom Zylinder 3 auf das Band 63 fällt.
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Ein elektrischer Kontakt 67 dient zum Schließen eines Schalters mit
einem entsprechenden Gegenkontakt 68, der von einem festen Rahmen 69 getragen wird.
Schalter 67, 68 liegt mit einer Alarmglocke 70 in einem Stromkreis. Es ist ersichtlich,
daß, wenn die Stoffmenge über eine vorbestimmte Menge hinaus zunimmt, das Gewicht
der überschüssigen Stoffmenge den Rahmen 64 um seine Drehachse dreht, den Strornkreis
über die Kontakte 67 und 68 schließt und die Alarmglocke 70 zum Läuten bringt, Die
Stoffmenge, die im Abwasser verlorengeht, kann also genau und ständig durch die
beschriebene Vorrichtung bestimmt und die notwendigen Einstellungen und Regelungen
können zwecks Herabsetzung des Verlustes sofort ausgeführt werden.