DE854745C

DE854745C - Device for generating a reciprocating movement, in particular the cleaning tube of a cellulose filter with a rotating filter drum

Info

Publication number: DE854745C
Application number: DEST1243A
Authority: DE
Inventors: Gustaf Adolf Staaf
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1949-03-18
Filing date: 1950-03-17
Publication date: 1952-11-06

Description

Vorrichtung zum Erzeugen einer hin- und hergehenden Bewegung, insbesondere des Reinigungsrohres eines Cellulosefilters mit sich drehender Filtertrommel Beim Entwässern bzw. Filtrieren von Cellulosefasersuspensionen in der Zellstoffindustrie muß, wie bekannt, die Konzentration der Fasern sehr niedrig sein, wenn die bestmöglichen Filtrierungsresultate erhalten werden sollen. Vor dem Aufnehmen und Trocknen auf Trockenmaschinen, das auf die Entwässerung folgt, muß die Konzentration der Fasern in der Suspension durch Entfernen des größten Teils des Wassers aus der Suspension beträchtlich erhöht werden. Dieses Entfernen von Wasser wird in sog. Entwässerungsmaschinen oder Filtern durchgeführt. Diese Apparate bestehen üblicherweise aus einer sich drehenden Filtertrommel, deren Umfangsfläche von einem dichtmaschigen Gewebe bedeckt ist, auf dem die Fasern sich in Form einer Überzugsschicht absetzen, die mittels spezieller Vorrichtungen kontinuierlich von der Trommel für die weitere Behandlung abgenommen wird. Die kleinsten Fasern zusammen mit Harzteilchen und anderen kleineren Verunreinigungen verstopfen bald das Filtergewebe, wodurch die Kapazität der Entwässerungsmaschine verringert wird.Device for generating a reciprocating movement, in particular of the cleaning tube of a cellulose filter with a rotating filter drum Dewatering or filtration of cellulose fiber suspensions in the pulp industry As is known, the concentration of fibers must be very low if the best possible Filtration results are to be obtained. Before picking up and drying Drying machines that follow the dewatering must concentrate the fibers in suspension by removing most of the water from the suspension can be increased considerably. This removal of water is done in so-called dewatering machines or filtering performed. These apparatuses usually consist of a self rotating filter drum, the peripheral surface of which is covered by a close-meshed fabric is on which the fibers are deposited in the form of a coating layer, which by means of special devices continuously from the drum for further treatment is removed. The smallest fibers together with resin particles and other smaller ones Contaminants soon clog the filter fabric, reducing the capacity of the dewatering machine is decreased.

Um diese unerwünschte Verstopfung der Filtergaze zu vermeiden, ist die Entwässerungsmaschine üblicherweise mit einem oder mehreren Strahlrohren versehen. Diese Rohre erstrecken sich über die gesamte Länge der Filtertrommel; sie sind mit einer Reihe von Ausstrahlöffnungen versehen und werden mit Druckwasser beschickt, so daß eine Mehrzahl kräftiger Wasserstrahlen auf das Filtergewebe gespritzt wird. Diese Wasserstrahlen treffen auf die direkt darunter liegende Fläche des Filters.To avoid this unwanted clogging of the filter gauze, is the dewatering machine is usually provided with one or more jet pipes. These tubes extend over the entire length of the filter drum; they are with a series of discharge openings and are filled with pressurized water, so that a Multiple powerful jets of water on the filter fabric is injected. These jets of water hit the surface directly below of the filter.

Bei einem bestimmten Wasserverbrauch werden die besten Ergebnisse mit einer verhältnismäßig geringen Anzahl verhältnismäßig kräftiger Reinigungsstrahlen erzielt. Damit die Wasserstrahlen aufeinanderfolgend die gesamte Oberfläche des Filterstoffes wirksam erreichen, werden vorzugsweise Mittel angewendet, die dem Rohr in Längsrichtung eine hin- und hergehende Bewegung erteilen. Eine solche hin- und hergehende Bewegung muß jedoch mit der Drehbewegung der Filtertrommel keineswegs synchron sein, da in einem solchen Falle die Wasserstrahlen ein Muster auf dem Filterstoff bilden würden, wodurch die erwünschte Wirkung des Reinigungsrohres vermindert oder auch ganz aufgehoben werden würde. Um eine unerwünschte Snychronisierung zwischen der hin- und hergehenden Bewegung des Reinigungsrohres und der Drehung der Filtertrommel wirksam zu vermeiden, sollen voneinander unabhängige Antriebseinrichtungen@ für die Filtertrommel und das Reinigungsrohr verwendet werden.A certain amount of water will give the best results with a relatively small number of relatively powerful cleaning jets achieved. So that the water jets successively cover the entire surface of the Achieve filter material effectively, means are preferably used that Give the pipe a reciprocating motion in the longitudinal direction. Such a and moving movement does not have to be accompanied by the rotary movement of the filter drum be synchronous, because in such a case the water jets create a pattern on the filter material would form, thereby reducing the desired effect of the cleaning tube or would also be canceled entirely. To avoid unwanted synchronization between the reciprocating movement of the cleaning tube and the rotation of the filter drum to avoid effectively, independent drive devices @ for the filter drum and the cleaning tube can be used.

Als unabhängige Antriebseinrichtung für das Reinigungsrohr einer Entwässerungsmaschine wurde bisher u. a. eine hydraulische Antriebsvorrichtung benutzt, die mit einem System von Kolben und Ventilen arbeitet. Derartige hydraulische Antriebseinrichtungen haben jedoch den Nachteil, daß sie kompliziert und kostspielig sind und zu ihrer Betätigung filtriertes Wasser unter einem beträchtlichen Druck benötigen.As an independent drive device for the cleaning pipe of a drainage machine has so far been i.a. a hydraulic drive device used with a System of pistons and valves works. Such hydraulic drive devices however, have the disadvantage that they are complicated and expensive and their Actuation require filtered water under considerable pressure.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine neue Antriebsvorrichtung für das Reinigungsrohr bzw. Stahlrohr von Entwässerungsmaschinen für Cellulosefasersuspensionen mit einer sich drehenden Filtertrommel, die von vereinfachter Konstruktion, billiger und verläßlicher im Betrieb ist als die bisherigen für Antriebseinrichtungen für ähnliche Zwecke bekannten-Einrichtungen. Gemäß der Erfindung wird eine Antriebseinrichtung geschaffen, die aus einem offenen Steigrohr, einem mit dem unteren Ende des Steigrohres verbundenen Siphon, dessen Knie ein niedrigeres Niveau besitzt als das offene obere Ende des Steigrohres, und einem Membrangehäuse besteht, das mit dem unteren Teil des Steigrohres bzw. mit dem kürzeren Arm des Siphons in Verbindung steht, wobei das Reinigungsrohr bzw. Stahlrohr mit einem seiner Enden mit der Membran dieses Membrangehäuses verbunden ist.The present invention relates to a new drive device for the cleaning pipe or steel pipe of dewatering machines for cellulose fiber suspensions with a rotating filter drum, which is of simplified construction, cheaper and is more reliable in operation than the previous ones for propulsion systems for similar purposes known facilities. According to the invention there is a drive device created, which consists of an open riser pipe, one with the lower end of the riser pipe connected siphon, the knee of which has a lower level than the open upper one End of the riser pipe, and a membrane housing, which is with the lower part of the riser pipe or with the shorter arm of the siphon is in connection, wherein the cleaning pipe or steel pipe with one of its ends to the membrane of this Membrane housing is connected.

Wenn nun Wasser in das Steigrohr in einer geeignet bestimmten Menge, vorzugsweise stetig, eingeführt wird, wird das System jeweils bis zum Niveau des Knies des Siphons mit Wasser gefüllt und selbsttätig laufend wieder mittels dieses Siphons entleert, wobei der Wasserdruck in dem Membrangehäuse periodisch zwischen einem Maximum und einem Minimum schwankt, was sich in einem periodischen Herausdrücken und Eindrücken der '.Membran auswirkt und also auch in einer hin-und hergehenden Bewegung des mit ihr verbundenen Reinigungsrohres.If there is now a suitable amount of water in the riser pipe, is preferably introduced continuously, the system is up to the level of the The knee of the siphon is filled with water and automatically runs again using this Siphons emptied, the water pressure in the membrane housing periodically between a maximum and a minimum fluctuates, resulting in a periodic squeezing out and pressing the '.Membrane affects and thus also in a to and fro Movement of the cleaning tube connected to it.

Gemäß einer besonders geeigneten Ausführungsform der Erfindung stehen das Steigrohr, der Siphon und das zu dem Membrangehäuse führende Rohr miteinander über eine Sammelkammer in Verbindung, in welche die von dem Membrangehäuse führende Leitung an einem niedrigeren Niveau als der kurze Arm des Siphons mündet, so daß die Mündung der ersterwähnten Leitung stets völlig von Wasser überflutet ist und also ein Eindringen von Luft in das Membrangehäuse durchaus verhindert ist. Der Siphon ist vorzugsweise so angeordnet, daß er mit der Sammelkammer' auf einem Niveau unterhalb des oberen Teils der Kammer verbunden ist, damit die Sammelkammer bei jedesmaligem Funktionieren des- Siphons teilweise von Flüssigkeit entleert wird, wodurch eine Vergrößerung der Entleerungszeit bewirkt wird. Die Sammelkammer ist vorzugsweise in einem vertikalen Abstand unterhalb des Membrangehäuses angeordnet, der gleich ist dem vertikalen Abstand des Diaphragmengehäuses unterhalb der Mündung des Steigrohres, damit der Flüssigkeitsdruck in dem Membrangehäuse zwischen einem bestimmten Maximalwert über Atmosphärendruck und dem gleichen maximalen Wert unterhalb des atmosphärischen Druckes variiert, so daß die Membran abwechselnd im gleichen Abstand von ihrer Ruhestellung heraus- und eingedrückt wird.According to a particularly suitable embodiment of the invention the riser pipe, the siphon and the pipe leading to the membrane housing with one another via a collecting chamber in connection, into which the leading from the diaphragm housing Line opens at a lower level than the short arm of the siphon so that the mouth of the first-mentioned line is always completely flooded with water and thus an ingress of air into the membrane housing is absolutely prevented. Of the Siphon is preferably arranged so that it is at the same level as the collecting chamber below the top of the chamber is connected to allow the plenum chamber at each time the siphon works, it is partially emptied of liquid, whereby an increase in the emptying time is effected. The collection chamber is preferably arranged at a vertical distance below the membrane housing, which is equal to the vertical distance of the diaphragm housing below the mouth of the riser pipe, so that the liquid pressure in the diaphragm housing between a certain maximum value above atmospheric pressure and the same maximum value below the atmospheric pressure varies so that the membrane alternates in the same Distance from its rest position is pushed out and pushed in.

Das zum Betrieb der Vorrichtung benötigte Wasser wird vorzugsweise in die obere Mündung des Steigrohres aus einem gewöhnlichen Wasserhahn in Form eines freien Strahles eingeführt. Durch Regelung des Wasserhahnes kann die Frequenz der Membranbewegung geändert werden, derart, daß die Frequenz vermindert wird, wenn die Menge des pro Zeiteinheit dem System zugeführten Wassers vermindert wird, und erhöht wird durch Erhöhung des Wasserzuflusses. Für das geeignete Funktionieren der Apparatur ist es jedoch Bedingung, daß der Siphon eine größere Menge Wasser pro Zeiteinheit aus dem System entfernen kann als die Menge, die gleichzeitig von dem Wasserhahn dem Steigrohr zugeführt wird.The water required to operate the device is preferred into the upper mouth of the riser pipe from an ordinary faucet in the form of a free beam introduced. By regulating the faucet, the frequency of the Diaphragm movement can be changed so that the frequency is decreased when the amount of water supplied to the system per unit of time is reduced, and is increased by increasing the water flow. For proper functioning However, it is a condition of the apparatus that the siphon contains a larger amount of water per unit of time from the system than the amount that can be removed simultaneously from is fed to the tap into the riser pipe.

Im folgenden wird die Erfindung eingehend unter Bezugnahme auf die schematische, eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung darstellende Zeichnung beschrieben.In the following the invention will be described in more detail with reference to FIG schematic drawing showing a preferred embodiment of the invention described.

Mit io ist die drehbare Filtertrommel einer bekannten Art einer Entwässerungsmaschine von Cellulosefasersuspensionen bezeichnet. Mit i i ist ein Reinigungsrohr bezeichnet, mittels dessen die Filtertrommel gereinigt werden kann; dieses Reinigungsrohr erstreckt sich über die ganze axiale Länge der Trommel und kann in seiner eigenen Längsrichtung in zwei Lagern 12 gleiten. Druckwasser wird dem Reinigungsrohr durch einen biegsamen Schlauch 13 zugeführt.With io, the rotating filter drum is a well-known type of dewatering machine of cellulose fiber suspensions. A cleaning pipe is designated with i i, by means of which the filter drum can be cleaned; this cleaning tube extends extends over the entire axial length of the drum and can move in its own longitudinal direction slide in two bearings 12. Pressurized water is fed to the cleaning tube through a flexible one Hose 13 supplied.

Mit 14 ist ein fest angebrachtes Membrangehäuse bezeichnet; an seiner Membran 1s ist das Reinigungsrohr i i mit einem Ende mittels einer Stange 16 befestigt. Von dem Membrangehäuse führt ein Rohr 17 zu einer geschlossenen Sammelkammer 18. In den oberen Teil dieser Sammelkammer mündet ein Steigrohr i9, das an seinem oberen Ende offen ist. Eine gewisse Strecke tiefer, jedoch in einem höheren Niveau als das Verbindungsrohr 17, mündet in die Sammelkammer 18 der kürzere Arm 2o eines Siphons, dessen Knie 21 in einem niedrigeren Niveau als die Mündung des Steigrohres i9 liegt. Gemäß der Zeichnung liegt das Membrangehäuse 14 in vertikaler Richtung in der Mitte zwischen dem Knie 21 des Siphons und der Sammelkammer 18. Oberhalb der vorzugsweise trichterförmigen Mündung des Steigrohres i9 ist ein Wasserhahn 22 vorgesehen, aus dem Wasser in den Trichter in Form eines freien Strahls eingeführt werden kann. An dem Membrangehäuse 14 ist ein Luftauslaßventi123 vorgesehen.At 14 a fixed membrane housing is referred to; on his Membrane 1s is the cleaning tube i i with one end by means of a rod 16 attached. A tube 17 leads from the diaphragm housing to a closed collecting chamber 18. In the upper part of this collecting chamber opens a riser pipe i9, which is attached to his upper end is open. A certain distance lower, but at a higher level than the connecting pipe 17, the shorter arm 2o opens into the collecting chamber 18 Siphons whose knees 21 are at a lower level than the mouth of the riser pipe i9 lies. According to the drawing, the diaphragm housing 14 lies in the vertical direction in the middle between the knee 21 of the siphon and the collecting chamber 18. Above the preferably funnel-shaped mouth of the riser pipe 19 is a water tap 22 provided, introduced from the water into the funnel in the form of a free jet can be. An air outlet valve 123 is provided on the diaphragm housing 14.

Wenn der Apparat in Betrieb gesetzt wird, wird zunächst das Luftauslaßventil 23 geöffnet und danach der Wasserhahn 22. Das Wasser steigt dann in dem Steigrohr i9, in dem kürzeren Arm 2o des Siphons und in dem zu dem Membrangehäuse führenden Rohr 17 auf das gleiche Niveau. Wenn der Wasserspiegel so weit gestiegen ist, daß alle Luft aus dem Membrangehäuse 14 ausgetrieben ist, wird das Luftauslaßventil 23 geschlossen. Wenn dann der Wasserspiegel in dem Steigrohr und dem Siphon das Knie 21 des Siphons erreicht, beginnt der Siphon zu funktionieren und führt Wasser aus dem System ab, bis auch die Sammelkammer 18 teilweise entleert ist, so daß die untere Mündung des kürzeren Armes 2o des Siphons nicht im Wasser steht und den Siphon außer Betrieb setzt. Der Wasserspiegel in dem System beginnt dann wieder zu steigen, der Entleerungsprozeß wird wiederholt usw. Diese Arbeitsgänge werden periodisch wiederholt, wobei folglich der statische Druck des Wassers in dem Membrangehäuse 14 zwischen einem maximalen Druck oberhalb des atmosphärischen Drucks, der der Niveaudifferenz zwischen dem Knie 21 des Siphons und dem Membrangehäuse 14 entspricht, und einem maximalen Druck unterhalb des atmosphärischen Drucks variiert, der der Niveaudifferenz zwischen dem Membrangehäuse 14 und der Mündung des kürzeren Arms 2o des Siphons entspricht. Den Druckänderungen im Membrangehäuse folgend, wird die Membran 15 abwechselnd nach außen und nach innen gedrückt, wodurch das Reinigungsrohr i i zu einer hin- und hergehenden Bewegung in seiner Längsrichtung gezwungen wird.When the apparatus is put into operation, the air outlet valve is activated first 23 opened and then the tap 22. The water then rises in the riser pipe i9, in the shorter arm 20 of the siphon and in the one leading to the membrane housing Pipe 17 at the same level. When the water level has risen so far that all air is expelled from the diaphragm housing 14, the air exhaust valve becomes 23 closed. If then the water level in the riser pipe and the siphon the When it reaches knee 21 of the siphon, the siphon begins to function and carries water from the system until the collection chamber 18 is partially emptied, so that the The lower mouth of the shorter arm 20 of the siphon is not in the water and the siphon out of service. The water level in the system then begins to rise again, the emptying process is repeated, and so on. These operations become periodic repeated, consequently the static pressure of the water in the membrane housing 14 between a maximum pressure above atmospheric pressure, that of the level difference corresponds between the knee 21 of the siphon and the membrane housing 14, and one maximum pressure varies below atmospheric pressure, that of the level difference between the membrane housing 14 and the mouth of the shorter arm 2o of the siphon is equivalent to. Following the changes in pressure in the diaphragm case, the diaphragm 15 becomes alternating pressed outwards and inwards, whereby the cleaning tube i i to a back and moving movement is forced in its longitudinal direction.

Die hydraulische Antriebsapparatur, wie sie oben beschrieben ist, ist sehr zuverlässig im Betrieb, da ihr bewegliche, gegeneinander abzudichtende Teile fehlen. Bei geeigneter Dimensionierung ist der Wasserverbrauch äußerst gering, in der Größenordnung von i bis 2 1 pro Minute, und der Preis der Apparatur ist niedrig. Die bewirkte Bewegung ist offensichtlich völlig unabhängig von der Drehbewegung der Filtertrommel, so daß keine Gefahr besteht, daß die Filtertrommel vom Wasser gemustert wird.The hydraulic drive apparatus as described above is very reliable in operation because it is movable and must be sealed against each other Parts missing. With suitable dimensioning, the water consumption is extremely low, on the order of 1 to 2 liters per minute, and the price of the equipment is low. The movement caused is obviously completely independent of the rotary movement the filter drum, so that there is no danger that the filter drum from the water is patterned.

Die Antriebsvorrichtung ist oben als in erster Linie für ihre Benutzung zusammen mit dem Reinigungsrohr einer Entwässerungsmaschine für Cellulosefasersuspensionen beschrieben; jedoch ist klar, daß die Erfindung auch in anderen Fällen verwendet werden kann, wenn es erwünscht ist, einem Gegenstand eine hin- und hergehende Bewegung zu erteilen.The propulsion device is above as primarily for its use together with the cleaning pipe of a dewatering machine for cellulose fiber suspensions described; however, it is clear that the invention can be used in other cases as well a reciprocating motion of an object can, if so desired granted.

Claims

PATEN TA NS PRÜCIIE: i. Device for generating a reciprocating movement, in particular the cleaning pipe of a cellulose filter with a rotating filter drum, characterized by the combination of an open riser pipe (i9), a siphon (20) connected to the lower end of this riser pipe, the knee (21) of which in a lower level than the upper open end of the riser pipe, a membrane housing (14) which is connected to the lower part of the riser pipe or to the shorter arm of the siphon, the cleaning pipe (ii) or the like with the membrane of this Housing is connected, and means (22) for the supply of water or other liquid, preferably in continuous flow, to the riser pipe.

2. Device according to claim i, characterized in that that the riser pipe (i9) with the siphon (2o) via a closed collecting chamber (18) is in connection, in which the siphon a certain distance below the upper one Part of the chamber opens in such a way that the collecting chamber when the siphon is working is partially emptied.

3. Device according to claim 2, characterized in that that the connecting pipe (17) to the diaphragm housing (14) in the collecting chamber (18) opens, preferably at a lower level than the siphon (2o), so that the Mouth of the membrane tube always to prevent air from entering the The membrane housing is covered by water.

4. Apparatus according to claim 2 or 3, characterized in that the connection point between the riser pipe (i9) and siphon (20) is at a lower level than the diaphragm housing (14).

5. Device according to claim 4, characterized in that the membrane housing (14) in a vertical Direction in the middle between the upper end of the riser pipe (i9) and the point is on the riser pipe (i9) and siphon (20) are in communication.

6th Device according to Claim 1, 2, 3, 4 or 5, characterized in that the membrane housing (14) is provided with an air outlet valve (23).