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Schwinganordnung für das Langsieb von Papiermaschinen Auf denn Langsieben
.der Papiermaschinen wird eine Verfilzung der Papiermasse in Längsrichtung hervorgerufen:.
Die Verfilzung in der Querrichtung versucht man durch horizontale Schwingbewegungen
des ganzen Siebes senkrecht zur Fließrichtung zu erreichen. Trotz dieser Schwingungen
ist die Festigkeit des Papiers in der Längsrichtung größer als in der Querrichtung.
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Durch .die Schwinganordnung nach der Erfindung soll auch wieder mittels
Schwingungen" die aber anders geartet sind und an anderen Stellen angreifen, eine
bessere Querverfilzung des Papiers erreicht werden. Gleichzeitig soll eine schnellere
Entwässerung . 'hervorgerufen werden, so daß entweder ein kürzeres Sieb verwendet
oder die Arbeitsgeschwindigkeit gesteigert werden kann. Auch bei der Schwinganordnung
nach der Erfindüng werden die das Sieb stützenden, federnd gehaltenen, Registerwalzen
durch Schwingungserzeuger in senkrechter Richtung zu Schwingbewegungen erregt. Erfindungsgemäß
sind jedoch :die Massen- und Federkräfte aller oder einzelner Registerwalzen, vorzugsweise
der in der Nähe des Staues befindlichen Registerwalzen, derart bemessen, daß diese
durch die Schwingungserzeuger zu Eigenbiegeschwingungen in, ihrer Grundschwingung
und bzw. oder in Oberschwingungen erregt werden.
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Die Wirkungsweise der Schwinganordnung mach der Erfindung und ihre
Vorteile sollen an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungs-13,eispieles
erläutert werden.
Fig. i und 2 zeigen die Schwinganordnung im Aufriß
und Seitenriß; Fig. 3 und 4 sind schematische Darstellungen der erzeugten Schwingbewegung
der Registerwalze: i In Fig. i und 2 sind mehrere Übereinandergeschichtete Blattfedern
i fest in den Blöcken 2 angespannt. Die Böcke sind mit der Registerschiene 3 verschraubt.
Der Lagerteil 4, in dem, der Zapfern 5 der Registerwalze 6 läuft, ist an den Blattfedern
i in ihrer Mitte befestigt. Fest mit dem Lagerteil 4 verbunden ist der Anker des,
Wechselstrommagneten S, .der die Wicklung g trägt. Der Magnet 8 ist an, die Registerschiene
3 angeschraubt. Die Teile 7 bis g bilden einen elektromagnetischen Schwingungserzeuger,
der an .ein vorhandenes Wechselstromnetz angeschlossen werden kann. Eine gleiche
Anordnung befindet sich am anderen Ende der Registerwalze.
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Wenm die Frequenz des Stromes sehr niedrig ist, so wird auch die Frequenz
der Schwingbewegung sehr klein sein, und( der Anker geht mit der Registerwalze zusammen
langsam auf und: nieder, wobei die Registerwalze selbst vollkommen starr und ihre
Mittellinie eine gerade Linie bleibt. Der für die Erfindung in Frage 'kommende Vorgang
soll aber ein ganz anderer sein: Verwendet man zur Speisung der Magnetspulen die
normale Stromfrequenz von, 5o Hz oder noch mehr, so beträgt die erregende Frequenz
für die Schwingbewegung ioo Hz und darüber. Da die Registerwalze mit einer großen
Masse ausgestattet und sehr lang ist; so liegen, ihreEigenschwingungen bereits.
in dem Bereich dieser erregendem Frequenz. Die Registerwalze wird also in ihren
Eigenschwingungen aufgeregt. Ihre Mittellinie ist dhbei keine Gerade mehr, sondern,
sie ist gebogen, und die Amplituden sind an, jeder Stelle der Längsachse verschieden.
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Sind beispielsweise die erregende Frequenz und die Abmessungen der
Registerwalze so gewählt, daß sie als freisch`vingender Stab in ihrer Grund, schwingungszahl
schwingt, so hat ihre Mittellinie eine Form, wie sie in Fig. 3 schematisch dargestellt
ist. Die Bezugszeichen sind wieder tdie gleichen wie in Fig. wund 2. Die von den
Schwin'gungserzeugern hervorgerufene periodische Kraft ist durch die Doppelpfeile
io angedeutet. Die gestrichelte Linie o-o zeigt die ursprüngliche Lage der Walze
in ihrer Ruhestellung. Bei der Schwingbewegung bilden sich zwei Knoten an den Stellen
A und B aus. Schwingt zwischen den Stellenr.A und B die Wälze in, einem bestimmten
Augenblick nach unten, so bewegen sich die Teilt der Walze links von A und rechts,
von B nach oben. Bezeichnet man die größten Ausschläge in der Mitte und an den Enden
:der Walze; mit a1 und a2, so verhalten sie sich wie:
Ist z. B. al = i mm, so: ist die Amplitude in der Mitte a2 = 0,57 mm.
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Ist dagegen bei den gleichen Abmessungen der Registerwalze die :erregende
Frequenz beispielsweise etwa fünfmal so groß wie im vorhergehenden Beispiel, so
wird die Walze in ihrer zweiten Oberschwingunggsform erregt, und die Längsachse
der Walze hat vier Knotenstellen A bis D, wie Fig. 4 zeigt.
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Durch die den Fig. 3 und 4 gezeigten Schweingungsformen, der Registerwalze
wird erreicht, daß die auf dem Sieb fließende Papiermasse vollkommen durchei,nandergestoßen
wird, wodurch ein gutes, Ineinanderbaken der Fasern stattfindet. Dabei sind die
Beschleunigungen in senkrechter Richtung weit über der Erdbeschleunigung, so daß,
die Faserteilchen! vorn der Siebunterlage abgehoben werden.
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' Es .ist nicht nötig, alle Walzen mit der Schwinganordnung nach der
Erfindung auszurüsten; zweckmäßig werden die ersten Walzen hinter dem Stau damit
versehen. Vorteilhaft kann es noch sein, die Schwingungserzeuger jeder Walze nacheinander
an die verschiedenen Phasen eines Mehrphasennetzes; beispielsweise eines Drehstromnetzes,
zu legen, da-
mit die Wurfbewegungen über den einzelnen Walzen zeitlich nacheinander
erfolgen..
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Die Schwinganordnung nach der Erfindung ist nicht an die in der Zeichnung
dargestellte bauliche Ausbildung gebunden, sondern kann auch in mannigfacher anderer
Weise ausgebildet werden. So können beispielsweise zum federnden, Halten der Registerwalzen
statt der geschichteten, Blattfedern i, die in der dargestellten Anordnung an sich
sehr vorteilhaft sind, auch Stabfedern: oder auch irgendwelche andere Federn, z.
B. Schrauben oder Torsi.ons@federn, vorgesehen werden. Ferner können statt elektromagnetischer
Schwingungserzeuger zur Erregung der Schwingbewegung auch beliebige andere elektrische
oder nichtelektrische Schwingungserzeuger verwendet werden. Die Schwingbewegung
braucht auch nicht unbedingt in senkrechter Richtung zu dem Sieb zu erfolgen, sondern,
es. genügt, wenn sie zum mindesten teilweise senkrecht ist; beispielsweise kann
gelegentlich eine zu der Längsrichtung des Siebes: etwas geneigte Schwingrichtung
vorgesehen werden: Die Schwingbewegung kann auch eine Kreisform in senkrechter Ebene
haben.