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Einrichtung zum Erzeugen einer oszillierenden Bewegung eines von einem
Medium durchflossenen, schwingungsfähig gelagerten Hohlkörpers, insbesondere eines
Spritzrohres für Papiermaschinen Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Erzeugung
einer oszillierenden Bewegung eines voneinem Medium .durchflossenen, schwingungsfähig
gelagerten Hohlkörpers, insbesondere eines Spritzrohres für Papiermaschinen.
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Eine solche oszillierende Bewegung ist insbesondere bei Spritzrohren
für Papiermaschinen zu fordern, die zur Reinigung der Papiermaschinen und der in
diesen umlaufenden Siebe, Filze u. dgl. in den Papiermaschinen angeordnet sind,
da ein aus diesen Spritzrohren heraustretender Wasserstrahl nur auf eine begrenzte
Fläche einwirken kann, sofern das Spritzrohr fest angeordnet ist. Es ist nun eine
Anzahl Vorrichtungen bekanntgeworden, mittels deren über mechanische Zwischenglieder,
wie beispielsweise Taumelscheiben. Nocken, Exzenter od. dgl., oder neuerdings auch
über mit einem System von Kolben und Ventilen bzw. mit einem Steigrohr und Siphon
arbeitende hydraulische Antriebseinrichtungen einem solchen Spritzrohr eine oszillierende
Bewegung erteilt werden kann.
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Solche Vorrichtungen haben sich jedoch in der Praxis wenig bewährt,
da letztere verhältnismäßig kompliziert sind, während bei den erstgenannten Einrichtungen
die Führung der Spritzrohre zu
starr war und die Aufgabe und das
Auftreffen der aus dem Spritzrohr heraustretenden Wasserstrahlen auf die umlaufenden
Siebe oder Filze in gleichförmigen Schlangenlinien erfolgte und so, besonders wenn
der Antrieb des umlaufenden Siebes oder Filzes mit der Vorrichtung zur Erzeugung
der oszillierenden Bewegung des Spritzrohres gekoppelt war, im wesentlichen immer
die gleichen Stellen des zu reinigenden Siebes oder Filzes von den aus dem Spritzrohre
austretenden Wasser strahlen beaufschlagt wurden. Diesen Nachteil hat man versucht
dadurch auszugleichen, daß die Spritzrohre mit einer größeren Anzahl Bohrungen versehen
wurden, was jedoch einen vielfachen Wasserverbrauch zur Folge hatte. Darüber hinaus
ver. ursachten diese bekannten, ebenfalls an sich sehr schwer und kompliziert ausgebildeten
Vorrichtungen besondere Zeitverluste beim Auswechseln der Siebe oder der Filze.
Somit fanden alle diese Vorrichtungen zur Erzeugung einer oszillierenden Bewegung
der in den Papiermaschinen vorgesehenen Spritzrohre bis heute nur wenig Verwendung.
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Der Erfindung liegt nunmehr die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung
zur Erzeugung einer oszillierenden Bewegung zu schaffen, bei der die oben angegebenen
Nachteile vermieden sind und die einfach ausgebildet und möglichst billig herzustellen
ist. Außerdem soll die Einrichtung nur ein möglichst geringes Gewicht aufweisen
und keiner besonderen Wartung bedürfen.
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Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung dadurch zu lösen, daß an demr
von dem Medium durchflossenen, schwingungsfähig gelagerten Hohlkörper, insbesondere
an dem Spritzrohr, ein um eine Drehachse, die nicht zugleich Schwerachse ist, rotierendes
oder eine translatorische Bewegung entlang einer geschlossenen Kurve ausführendes
Organ angeordnet ist.
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Insbesondere ist dabei die Rotationsebene dieses Organs der Bewegungsrichtung
des Hohlkörpers parallel gerichtet. Die Kreisfrequenz des rotierenden Organs entspricht
vorzugsweise der Eigenfrequenz des Hohlkörpers und beträgt etwa i bis 50 Hz.
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Zum Antrieb des rotierenden Organs kann eine besondere elektrische,
hydraulische oder pneumatische Antriebseinrichtung vorgesehen sein. Es ist jedoch
aber auch möglich, daß das rotierende Organ als eine in dem Hohlkörper angeordnete
und von dem in diesem strömenden Medium in Drehung versetzbare Radial- oder Axialturbine
ausgebildet ist, deren Schwerpunkt außerhalb ihrer Drehachse liegt. Statt in dem
Hohlkörper selbst kann die Radial- oder Axialturbine aber auch in einem an dem Hohlkörper
angeschlossenen Zuleitungskrümmer für das zu$trömende Medium angeordnet sein.
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Um die für die oszillierende Bewegung des Hohlkörpers nicht nutzbaren
Querkomponenten der durch das rotierende Organ bewirkten Zentrifugalkräfte möglichst
unschädlich zu machen, und um eine elastische Kopplung zwischen dem schwingungsfähig
gelagerten Hohlkörper und dem rotierenden Organ zu erzielen, ist dieses zweckmäßig
elastisch gelagert.
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In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele gemäß der Erfindung
dargestellt. Es zeigt Fig. i ein Spritzrohr für Papiermaschinen im Längsschnitt
mit einem an ihm angeflanschten Zuleitungskrümmer, in dem eine die oszillierende
Bewegung bewirkende Axialturbine angeordnet ist, Fig. 2 das gleiche in der Fig.
i dargestellte Spritzrohr mit einer in dessen Zuleitungskrümmer angeordneten Radialturbine.
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An einem in einer nicht dargestellten Papiermaschine horizontal angeordneten
und der Verteilung von Spritzwasser dienenden Spritzrohr i ist ein Zuleitungskrümmer
2 angeflanscht, durch den das Spritzwasser in Richtung des Pfeiles 3 in das Spritzrohr
i hineinströmt und durch an der Unterseite des Spritzrohres angeordnete Bohrungen
auf das zu reinigende Objekt, beispielsweise das umlaufende Sieb der Maschine, gespritzt
wird.
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Wie in der Fig. i schematisch dargestellt, ist das geschlossene Ende
5 des Spritzrohres i an einer Blattfeder 6 angelenkt, die an einem feststehenden
Teil ? der Papiermaschine befestigt ist. In ähnlicher Weise ist der Zuleitungskrümmer
an einer anderen ebenfalls an einem feststehenden Teil ? der Papiermaschine befestigten
Blattfeder 8 angelenkt. Durch diese besondere Lagerung des Spritzrohres i und des
mit diesem verbundenen Zuleitungskrümmers 2 ist es möglich, daß das Spritzrohr i
zusammen mit dem Zuleitungskrümmer 2 eine hin und her gehende Bewegung in der von
den Blattfedern 6 und 8 gebildeten Ebene ausführen kann.
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Unmittelbar unterhalb der Krümmung 9 des Zuleitungskrümmers 2 weist
dieser eine Aussparung i i auf, in der eine axiale Turbine 12 eingebracht ist. Der
mit Schaufeln 13 versehene, zylinderförmig ausgebildete Rotationskörper 14 ist dabei
mittels an seinen Stirnflächen angeordneter feststehender Lagerkörper 15 gelagert,
die eine strömungsgünstige Form aufweisen und mittels Rippen 16 an der Innenwand
17 des Zuleitungskrümmers 2 befestigt sind.
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Der Rotationskörper 14 der Axialturbine 12 weist eine Unwucht 18 auf,
so daß sich der Schwerpunkt des Rotationskörpers 14 außerhalb dessen Drehachse i9
befindet.
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Wird der Rotationskörper-14 der Axialtürbine 12 nun rdurch das in
der Richtung des Pfeiles 3 hindurchströmende Spritzwasser in Richtung des Pfeiles
21 in Drehung versetzt, so führt der Schwerpunkt -des Rotationskörpers 14 eine Kreisbewegung
in einer zu der Längsachse des Spritzrohres parallelen horizontalen Ebene aus, durch
die der Zuleitungskrümmer 2 und mit diesem das Spritzrohr i in Schwingung versetzt
wird. Da das schwingungsfähige, von dem Zuleitungskörper :2 und dem Spritzrohr i
gebildete System jedoch infolge seiner Anlenkung an den Blattfedern 6 und 8 lediglich
eine oszillierende Bewegung in Richtung der Pfeile 2i und 22 ausführen kann, vermögen
sich nur die parallel der Längsachse des Spritzrohres
gerichteten
Schwingungskomponenten der durch den Rotationskörper erzeugten Schwingungen auszuwirken.
Die senkrecht zur Längsachse des Spritzrohres gerichteten Schwingungskomponenten
dagegen werden von der Lagerung der Einrichtung aufgenommen.
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Die in der Fig.2 dargestellte Einrichtung zur Erzeugung der oszillierenden
Bewegung des im Längsschnitt dargestellten Spritzrohres i istgrundsätzlich in der
gleichen Weise wie die in der Fig. i gezeigte Einrichtung ausgebildet. Statt einerAxialturbine
ist in dessen Zuleitungskrümmer 2 jedoch eine radiale Turbine 23 mit Leitschaufeln
24 angeordnet, die von dem durch sie hindurchströmenden Spritzwasser beaufschlagt
werden und die Radialturbine 23 in Drehung versetzen.
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Auch diese Radialturbine 23 ist mit einer Unwucht 18- versehen, so
daß sich der Schwerpunkt dieser Radialturbine ebenfalls außerhalb ihrer Drehachse
25 befindet.
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In ähnlicher Weise wie bei der in der Fig. i gezeigten Einrichtung
ist das von dem Zuleitungskrümmer 2 und dem Spritzrohr i gebildete schwingungsfähige
System mittels zwei Federn 26 und 2; gelagert, von denen die Feder 27 als Schraubenfeder
ausgebildet ist. Genauso ist es jedoch auch möglich, statt mittels der Schraubenfeder
27 das Ende 5 des Spritzrohres i in einer Axialführung zu lagern.
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Da die Drehachse 25 der Radialturbine 23 im Gegensatz zu der Drehachse
i9 der in der Fig. i gezeigten Axialturbine nicht vertikal, sondern horizontal gerichtet
ist, erzeugt die Radialturbine bei ihrem Umlauf Schwingungen in einer senkrecht
stehenden Ebene. Dabei werden die parallel der Längsachse des Spritzrohres gerichteten
Horizontalkomponenten dieser Schwingungen wieder von dem schwingenden System und
die vertikal gerichteten Schwingungskomponenten von der Lagerung des schwingenden
Systems aufgenommen, so daß die unmittelbare Wirkung der radialen Turbine auf das
Spritzrohr i die gleiche wie bei der in der Fig. i gezeigten Einrichtung ist und
das Spritzrohr i eine oszillierende Bewegung in Richtung der Pfeile 2i und 22 ausführt.
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Statt solcher mit einer Unwucht versehener Rotationskörper lassen
sich jedoch auch Organe verwenden, die eine translatorische Bewegung entlang einer
geschlossenen Kurve ausführen und so die zur Erzeugung der oszillierenden Bewegung
des Spritzrohres erforderlichen Schwingungen verursachen.