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Stoffauflauf, insbesondere für Langsiebpapiermaschinen Die vorliegende
Einrichtung ist dazu bestimmt, Papierstoff auf das Sieb einer Langsiebpapiermaschine
zu bringen. Das Hauptziel ist, diese Zufuhr mit gleichmäßiger Stärke, Breite und
Konsistenz durchzuführen bei möglichst wenig Luftblasenbildung.
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Viele Fortschritte sind bei Einrichtungen dieser Art gemacht worden,
sie haben aber nicht alle dabei auftretenden Schwierigkeiten überwunden; die vorliegende
Einrichtung stellt gegenüber dem bisher Bekannten eine weitgehende Verbesserung
dar.
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Folgendes sind die Hauptzüge der neuen Einrichtung: a) Allmähliche
Zuströmung der Fasermasse zur Papiermaschine, um eine gleichmäßige Verteilung der
Beschleunigungskraft durch die Fasermasse zu sichern, b) möglichst geringe Gesamtströmungslänge
in der Abgabe, c) allmähliche Änderung der Umrisse und Abschnitte, d) stetige Konvergenz
der Strömung, um Querströme zu verringern, e) Stoffreibung, um die Strömung sowohl
am Eintritts- wie am Abgabeende des Stoffauflaufs zu beruhigen und zu zerstreuen,
f) konstante Druckhöhe für alle Austrittsgeschwindigkeiten und Drucküberwachung
des Stoffs im Einlaß, g) erhöhte Geschwindigkeit in der Abgabeströmung, um den statischen
Druck auf die Wände der Einrichtung zu verringern, h) Durchbildung der Strömungskammer
derart, daß sich darin Luft nicht ansammeln kann, i) normalerweise die Luft oberhalb
des Stoffs in der Einrichtung unter dem atmosphärischen Druck zu halten, um die
Luftentfernung aus der Masse zu unterstützen, j) Unterteilung des, Einlasses in
drei unterschiedliche Strecken, nämlich eine Geschwindigkeitsminderungs- und Reinigungskammer,
eine Ruhekammer und schließlich eine Beschleunigungskammer, um so besondere Aufmerksamkeit
auf die hydraulischen Anforderungen jeder Strecke zuzulassen und Wirbelung in der
Beschleunigungsstrecke
ztt verhindern, k) die Benutzung von Drucküberwachung
über der Oberfläche der Ruhekammer, 1) Benutzung besonderer gelochter Rollen für
gleichmäßige Verteilung und Reinigung, die auch für Luftabsonderung aus der Masse
sorgen.
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Wie oben angegeben, ist der Gesamtstoffauflauf in drei Bereiche unterteilt,
nämlich die Geschwindigkeitsminderungs- und Reinigungskammer, die Ruhekammer und
die Beschleunigungskammer. Die Ruhekammer teilt die beiden anderen Strecken, und
es empfiehlt sich, daß der Stoff in der Geschwindigkeitsminderungs- und Reinigungskammer
aufsteigt und durch die Beschleunigungskammer abwärtsströmt. In der Geschwindigkeitsminderungs-
und Reinigungskammer tritt der Stoff bei Aufwärtsströmung durch eine oder mehrere
Rollen zur Verteilung und Reinigung der Strömung. Diese Rollen sind jedoch besonders
dafür eingerichtet, die Luftentfernung aus dem Stoff zu, unterstützen. Die Beschleunigungskammer
nimmt allmählich nach unten sowohl in der senkrechten wie seitlich ab und hat zweckmäßig,
jedoch nicht unbedingt, eine Mehrzahl im Abstand voneinander angeordneter Strömungsausgleicher,
die sich durch ihre Länge erstrecken. Passende Mittel sorgen für Überwachung des
absoluten Luftdrucks über der Ruhekammer in Zusammenhang mit den Anforderungen des
Stoffs, d. h. mit der Geschwindigkeit der eigentlichen Papiermaschine.
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Ein Ausführungsbeispiel eines Stoffauflaufs nach der Erfindung ist
in der Zeichnung dargestellt. Fig. i ist ein senkrechter Längsschnitt durch den
Stoffauflauf; Fig. 2 ist ein Aufriß mit Teilschnitt durch den Auflauf in Richtung
auf die Papiermaschine; Fig. 3 ist in vergrößertem Maßstabe ein Längsschnitt durch
eine in der Geschwindigkeitsminderungs- und Reinigungskammer liegende Rolle; Fig.
4 ist ein Querschnitt durch diese Rolle; Fig. 5 ist in vergrößertem Maßstabe ein
Schaubild teilweise mit Schnitt eines Strömungsverteilers, durch den der Stoff zu
der Geschwindigkeitsminderungs- und Reinigungskammer tritt, und Fig.6 ist eine schematische
Darstellung des Stoffauflaufs und der zugehörigen Ausrüstung.
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io ist eine Umkehrkammer und i i ein einstellbarer Rüssel, beide sind
in angemessener Weise durchgebildet. Es hat sich ergeben, daß einer der Vorteile
dieser Erfindung darin liegt, daß die Umkehrkammer als Spannhüllenkonstruktion ausgebildet
werden kann. Sie ist dadurch, ohne an Widerstandskraft einzubüßen, erheblich leichter
als die bekannten Durchbildungen dieser Art.
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Die Umkehrkammer ist in eine Geschwindigkeitsminderungs- und Reinigungskammer
15, eine Ruhekammer 16 und eine Beschleunigungs- oder Strömungskammer 17 unterteilt.
Die Kammer 15 ist an ihrem unteren Ende 20 sehr eng und nimmt im Querschnitt nach
oben hin zu, sie steht mit der Ruhekammer 16 in unmittelbarer Verbindung. Von der
Ruhekammer 16 aus erstreckt sich die Beschleunigungskammer 17 nach unten und verengt
sich seitwärts und in senkrechter Richtung nach ihrem unteren Ende hin, wo sie in
den Rüssel i i übergeht. Fig. 2 zeigt deutlich, cvi: die Kammer 17 seitlich allmählich
enger wird, während Fig. i zeigt, wie sie von oben nach unten zu abnimmt.
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Der Papierstoff tritt durch ein Rohr 24 und durch die Zweigrohre 25,
26 in den Oberteil einer Verteilungskammer 27 ein (Fig. 5). Diese Kammer verengt
sich zu einem verhältnismäßig langen und dünnen Schlitz 28, der mit dem Eingang
2o der Kammer 15 in Verbindung steht. Die Verteilungskammer 27 hat einen senkrechten
Einsatz 29, der in untere, mittlere und obere Abschnitte 30, 31 und 32 unterteilt
ist. Der untere Abschnitt 30 erstreckt sich diagonal von der einen Ecke der
Verteilungskammer zur anderen, der obere Abschnitt 32 erstreckt sich in den Schlitz
28, und zwar im wesentlichen zwischen den gegenüberliegenden Seiten davon, während
der Zwischenabschnitt 31 so gestaltet ist, daß er das Oberende des unteren Abschnitts
mit dem Boden des Oberabschnitts des Einsatzes in allmählichen Kurven verbindet.
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Der Stoff tritt in die entgegengesetzten Enden der Verteilungskammer
27 auf entgegengesetzten Seiten des Einsatzes 29 ein, der ihn nach oben in das untere
Ende der Geschwindigkeitsminderungs- und Reinigungskammer 15 lenkt. Auf diese Weise
bewegt sich der Stoff in zwei Strömen langsam durch die Verteilungskammer, die dann
in dem Schlitz 28 vereinigt werden. Dieser bildet einen verengten Hals und erteilt
dem Stoff eine vorbestimmte Geschwindigkeit in der allgemeinen Strömungsrichtung.
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Der in die Kammer 15 eintretende Stoff fließt nun natürlich langsamer,
es erstrecken sich quer durch die Kammer 15 eine oder mehrere gelochte Rollen 35,
durch die der Stoff hindurchfließen muß. Werden, wie dargestellt, zwei Rollen benutzt,
so muß der Durchmesser der zweiten größer als der der ersten sein, da die Strecke
sich von ihrem Eintritt aus erweitert. Di:se Rollen laufen schnell um, durch irgendein
passendes Mittel angetrieben, beispielsweise durch einen Elektromotor 36, s. Fig.
6.
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Diese gelochten Rollen verteilen, richten und reinigen den Stoffstrom.
Auch schon früher hat man zu diesem Zweck gelochte Rollen verwendet, aber die hier
gezeigten sind insbesondere dazu bestimmt, die Entfernung der Luft aus dem Stoff
zu unterstützen. Jede Rolle best:ht aus einem oder mehreren gleichmittigen gelochten
Zylindergehäusen 37. Die Zahl 2 wird bevorzugt. Darin befindet sich ein ungelochter
Kern 38, der sich durch die ganze Rollenlänge erstreckt. Zwischen dem Kern und der
Rollenwandung verläuft eine Mehrzahl von Scheiben 39 in Abstand voneinander.
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Die Rollen 35 sind so durchgebildet, daß sie den Widerstand der Längsströmung
des Stoffs so niedrig wie möglich halten, während der Widerstand gegen seitliche
Stoffströmung möglichst hoch ist. Die Scheiben 39 vermindern stark jede seitliche
Strömung des Stoffs. Der ungelochte Kern hält den Strömungsbereich des Stoffs innerhalb
der Rolle klein genug, so daß gute Verteilung und Bewegung darin gesichert ist und
die Strömung durch das oder die gelochten Gehäuse unter Überwachung steht.
Der
Stoff bewegt sich dann in die Ruhekammern 16 hinein, wo er ungestört ist. Der Luftdruck
oberhalb des Papierstoff: in dieser Kammer steht unter Überwachung, wie später erläutert
wird.
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Die Beschleunigungskammer 17 ist verhältnismäßig breit, aber von geringer
Höhe, die wie oben angegeben, allmählich nach dem unteren Ende hin abnimmt. Innerhalb
der Kammer 17 liegen in der Längsrichtung eine :Mehrzahl in Abstand voneinander
befindlicher Strömungsausgleicher 42. Diese sind sehr dünn und erstrecken sich zweckmäßig
vom 13odctl 43 der Kammer nach oben in geringem Abstand vi;tr der Kammerdecke 44
(s. Fig. i). Diese Decke .4.1 ist in irgendeiner passenden Weise abnehmbar angebracht.
Auf Wunsch kann sich auch eine Nilehrzahl von Strömungsausgleichern 46 nach unten
von <ier Decke _l:f aus am unteren End, der Katntner 17 zwischen die Platten
42 erstrecken, siebe des näheren in Fig. 2.
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Die Platten oder Str<itnttrtgcausgleiclter 42 und 46 (wenn letztere
benutzt werden) verhindern Querströmungen in der Beschleunigungskammer 17, und clie
oberen Ränder der Platten 42 sind in Abstand vom Deckel 44 in dieser Kammer angeordnet,
damit die Geschwindigkeit d:s Stoffs in den dazwischenliegenden Trennr'iumeit nicht
vermindert wird.
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Passende Mitt,2l dienen dazu, die Breite der Beschleunigung,- oder
Strömungskammer 17 am unteren Ende einzustellen. Zu jeder Seite der Kammer 17 befindet
sich zwischen ihrem Boden 43 und der Decke 44 ein Seitenglied 5o, das Befestigungsstreifen
51 an den oberen und unteren Rändern aufweist und mit dem Hauptteil des Stoffauslaufs
durch ein Scharnier 52 aus geeignetem biegsamem Stoff, beispielsweise Gummi, verbunden
ist. Am unteren Ende des Seitenglieds 5o befindet sich aus passendem biegsamem Stoff,
wie Gummi, und entfernbar angebracht, ein Schwanzstück 54, das sich in den Rüssel
i i hinein erstreckt und darin dessen Seite bildet. ,Jedes Schwanzstiick kann in
jeder Einstellung in passender Weise festgelegt werden. Ein Weg dazu besteht darin,
das Schwanzstück mit einem Flansch 55 auszubilden, über den eine Klammer 56 paßt.
Diese Klammer wird beweglich in ihrer Stellung durch Bolzen 57 erhalten, die durch
Langschlitze 58 hindurchtreten.
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Durch diese Einrichtung können die Seitenglieder 5o auf ihren Scharnieren
52 gegen oder voneinander ausgeschwungen werden, um die Breite des unteren Endes
der Beschleunigungskammer 17 einzustellen. Die Schwanzstücke 54 bewegen sich in
dem Rüssel r i mit den Seitengliedern 50 und sind biegsam, so daß sie sich
der Rüsselkurve anpassen. Diese Schwanzstücke 54 sind entfernbar, so daß sie in
verschieclen2n Stärken ausgeführt werden können, um verschiedenen Einstellungen
des Rüssels i i zu genügen. Werden die Bolzen 57 angezogen, so halten die Klammern
56 die Schwanzstücke 54 und Seitenglieder 5o in Stellung.
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Der Rüssel i i hat an seinem unteren Ende einen Austrittsschlitz 62,
dessen Stärke durch Bewegung der unteren Kante einer biegsamen Platte 63 eingestellt
werden kann, die den Oberteil des Rüssels bildet. Diese Platte kann in jeder gewünschten
Weise gehoben oder gesenkt werden. Zu diesem Zweck ist eine Mehrzahl von Laschen
65 in Abstand voneinander an der unteren Kante der Platte 63 angebracht und diese
Laschen erstrecken sich aufwärts und tragen an ihrem oberen Ende Gewinde. Diese
oberen Enden treten durch Einstellschraubenräder 66 hindurch, deren jedes von einem
Halter 67 getragen wird. Diese Halter reiten auf einer Scheibe 68, deren jede exzentrisch
auf einer Welle 69 sitzt, und dies; erstreckt sich quer zum Stoffaufgeber oberhalb
des Rüssels. Die Welle 69 kann über ein Handrad 70 gedreht werden und zwar
über ein passendes Schnecken- und Schneckenradgetriebe.
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Dreht man das Handrad 70, so vergrößert man oder verkleinert man die
Größe des Austrittschlitzes 62 abhängig von der Drehrichtung des, Handrads. Die
Rüsselplatte 63 selbst ist durch Drehung der Räder 66 einstellbar. Dadurch werden
die Laschen 65 gehoben oder gesenkt und jede ist unabhängig von .der anderen einstellbar.
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Die Stellung des Stoffauflaufs gegenüber der Papiermaschine kann in
irgendeiner passenden Weise eingestellt werden. Beispielsweise kann der Stoffauflauf
auf einer Grundplatte 77 ruhen, die von einer Mehrzahl Schiebeinrichtungen 78 getragen
wird. Jede Einrichtung 78 besteht aus einer sich nach der Papiermaschine hin erstreckenden
Platte 79
mit einem Wagen 8o darauf für Längsverschiebung dazu. Dieser Wagen
wird durch ein Handrad 81 bewegt. Auf den Wagen ist beweglich ein Keil 83 angebracht
und kann durch ein Handrad 84 in der Längsrichtung darauf verschoben wenden. Der
Keil 83 arbeitet mit einem anderen Keil 85 an der Unterseite der Grundplatte 77
zusammen.
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Dreht man die Handräder 81 der Verschiebeein. richtung 78, so wird
der Stoffauflauf zur Papiermaschine hin- oder von ihr wegbewegt, während durch Drehung
der Handräder 84 die Keile 83 verschoben werden, wodurch der Stoffauflauf gehoben
oder gesenkt wird.
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Der Papierstoff kann von einem passenden Vorratsbehälter her zu dem
Rohre 24 durch eine mittels elektrischem Motor 89 angetriebene Schleuderpumpe 88
gefördert werden. Der Stoff tritt durch die Geschwindigkeitsminderungskammer 15
in die Ruhekammer 16 ein, von wo er sich nach unten durch die Beschleunigungskammer
17, und den Rüssel i i auf das Sieb der Papiermaschine bewegt, siehe die schematische
Darstellung Fig.6 bei 9o. Zur Aufrechterhaltung konstanter Höhe und zur Überwachung
des, Luftdrucks oberhalb des Stoffs in der Ruhekammer 16 dienen die folgenden Mittel.
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Eine Vorrichtung 94 passender Durchbildung dient dazu, den Stoff in
der Ruhekammer 16 in bestimmter Höhe zu erhalten. Da es sich bei dieser Vorrichtung
um eine übliche Durchbildung handelt, so wird sie nicht besonders beschrieben. Die
Vorrichtung 94 kann mit einem Rheostaten verbunden sein, der die Laufgeschwindigkeit
des Motors 89 überwacht, um den Stoffzutritt zur Einrichtung zu regeln. Es hat sich
indessen als, wünschenswert herausgestellt, zwischen dem Rohre 24 und dem Saugrohre
96
der Pumpe 88 eine Nebenleitung 95 anzuordnen. In dieser befindet sich ein Überwachungsventil
97, das durch eine besondere elektrische. Überwachungseinrichtung (s. bei 98) bedient
wird. Die Vorrichtung 94 ist elektrisch mit dem Mechanismus 98 verbunden, so daß
abhängig von der Bewegung der Vorrichtung 94 das Ventil nach der Offen- oder Schließstellung
.hin bewegt wird, um den Betrag an Stoff, der durch die Nebenleitung 95 zum Speiserohr
96 strömt, zu regeln. Dieses seinerseits regelt die Stoffströmung zum Stoffauflauf
und hält den Stoff in der Ruhekammer 16 auf gleichmäßiger Höhe. Wenn gewünscht,
kann der Motor 89 selbsttätig durch einen Rheostaten überwacht werden, um in Verbindung
mit der Nebenleitungsüberwachung des Stoffs zu wirken.
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Der Luftdruck in der Ruhekammer wird auf irgendeine passende Weise
in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit der Papiermaschine geregelt, .d. h. je schneller
die Maschine läuft, desto höher ist der Druck und umgekehrt. Ein Mittel hierzu besteht
in einem Vakuumwächter ioo, der durch ein Tachometer ioi bedient wird. Dieses ist
mit der Antriebswalze des Siebes der Papiermaschine verbunden. Sowohl der Vakuumwächter
als auch das Tachometer sind üblicher Durchbildung und brauchen nicht beschrieben
zu werden. Der Wächter ioo ist durch ein Rohr 102 mit der Ruhekammer 16 verbunden,
während ein Rohr 103 von dieser Kammer zu einer nicht dargestellten Vakuumpumpe
führt. Ein Überwachungsventil io4 befindet sich in der Leitung 103, und dieses Ventil
steht in Wirkungszusammenhang mit dem Wächter ioo. Der Luftdruck in der Ruhekammer
16 wird für gewöhnlich unterhalb des atmosphärischen Drucks gehalten, z.,B. auf
o,5 kg/cmE, aber es gibt Zeiten, in denen der Kammerdruck darüber sein kann, z.
B. 1,3 kg/cm$. Will man über den atmosphärischen Druck gehen, so tritt von der Ruhekammer
aus ein Rohr 107 zu einem nicht dargestellten Kompressor, und in diesem Rohr
ist ein weiteres Überwachungsventil io8 angeordnet. Dieses ist in Wirkungszusammenhang
mit dem Wächter ioo verbunden.
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Jeder Wechsel in der Geschwindigkeit des Siebs wird von dem Tachometer
ioi angezeigt, und dieses veranlaßt den Wächter ioo den Druck in der Ruhekammer
16 zu heben oder zu senken. Da das statische Gewicht in dem Stoffauflauf auf gleicher
Höhe bleibt, so wird der Druck in der Ruhekammer 16 geändert, um den Stoff der Papiermaschine
in Übereinstimmung mit der Taufgeschwindigkeit des Siebs zuzuführen. Steigt dessen
Geschwindigkeit, so ist der Bedarf größer, und es wird der Luftdruck in der Ruhekammer
erhöht, während das Umgekehrte bei Geschwindigkeitsabnahme stattfindet. Mit dieser
Einrichtung gibt es immer eine richtige und selbsttätige Stoffzuführung, um den
Anforderungen der Papiermaschine zu genügen, und der Maschinenführer braucht sich
nicht darum zu bemühen. Da die Luft in der Ruhekammer 16 für gewöhnlich unter dem
atmosphärischen Druck liegt, so dient dies noch weiter dazu, Luftüberschuß aus der
Stoffaufschwemmung zu entfernen. Luft, die aus dem Stoff durch die Rollen 35 gelöst
ist, steigt durch die Kammer 15 in die Ruhekammer 16 und wird von dort abgeführt.
Weiter wird jede Luft, die sich in der Kammer 17 ansammeln will, auch in die Ruhekammer
16 gebracht, von wo sie entfernt wird.