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Stoffauflauf für Papiermaschinen Die Erfindung betrifft einen Stoffauflauf
für Papiermaschinen, bei dem mehrere durchlochte Walzen in Hintereinanderschaltung
zwecks fortlaufender Zurichtung des Papierstoffs angeordnet sind; wenn der Papierstoff
zii dem Auslaßende des Stoffauflaufs fließt. Im besonderen bezieht sich die Erfindung
auf einen Stoffauflauf, der durch Sperrwände in hintereinandergeschaltete Abteilungen
unterteilt ist und bei der die Abteilungen untereinander durch die Walzen unter
den Sperrwänden in Verbindung stehen, so daß der Papierstoff fortlaufend in im wesentlichen
gerader Linie von dem Boden der einen Abteilung durch eine Walze zu dem Boden der
nächsten Abteilung fließt. Durch die Höhe des Papierstoffs in den aufeinanderfolgenden
Abteilungen kann die Stärke des Flusses geregelt werden, aber diese Stärke kann,
je nach Wunsch, vergrößert oder verringert werden, ohne den allgemeinen Stoffspiegel
zu verändern, und zwar durch Regelung des Luftdruckes in dem Auflauf.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein oberer Kasten vorgesehen,
um eire geschlossene Stoffkammer zu schaffen, die unmittelbar neben dem Brustwalzenende
einer Langsiebpapiermaschine angeordnet ist. Dieser obere oder Kopfkasten dient
dazu, den Stofffluß auf dem Sieb der Papiermaschine auszubreiten, ohne ihn übermäßig
zu stören oder zu hindern. Mehrere senkrechte Sperrwände sind in dem Kopfkasten
zwischen dem Einlaßrohr und der Staulatte vorgesehen, um die Kastenkammer zu unterteilen.
Diese Sperrwände enden über einer flachen waagerechten Bodenwand des Kastens, und
eine durchlochte Walze ist unter jeder Sperrwand angeordnet. Der Stofffluß
geht
daher in gerader Linie von der einen Abteilung zu der nächsten und schließlich unter
der Staulatte hindurch.
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Die durchlochten Walzen verringern sich von dem Einlaß- zu dem Auslaßende
des Kastens in ihrem Durchmesser, und die kleinste Walze ist unmittelbar neben dem
Auslaß angeordnet, so daß sie den Stoff zurichtet, unmittelbar bevor er den Kasten
verläßt.
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Die Richtwalzen sind gelocht und die Lochungen sind vorzugsweise so
bemessen, daß Reibungszugwirkungen auf den Stoff durch die festen Wände des Kastens
aufgehoben werden. Da der ganze Stoff durch die Lochungen aller Richtwalzen fließen
muß, bestimmen diese Lochungen die tatsächliche Aufnahmefähigkeit oder -kapazität
des Auflaufs und sie sind so bemessen, daß eine gleichmäßige Fließgeschwindigkeit
über die ganze Breite der Maschine aufrechterhalten wird. Die größeren Lochungen
sind an den Enden der Walzen angeordnet, wo die Reibungszugwirkung auf den Stoff
am größten ist. Die Größe der Löcher ist dann nach dem Mittelabschnitt der Walzen
hin verringert, um den Fluß durch die Mittelabschnitte auf dieselbe Geschwindigkeit
wie in den äußeren Endabschnitten zu verlangsamen.
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Die Richtwalzen weisen vorzugsweise im Abstand voneinander angeordnete
parallele Radialscheiben auf, durch die getrennte Fließwege geschaffen werden. Diese
Scheiben wirken als Sperrwände, um irgendwelche Querflußgeschwindigkeiten zu vernichten,
die in den in dem Kasten aufrechterhaltenen Stauräumen des Stoffes entstehen könnten.
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Es ist ferner ein Ziel der Erfindung, einen Stoffauflauf für Papiermaschinen
mit mehreren Richtwalzen vorzusehen, die in Hintereinanderschaltung angeordnet sind,
um den Stoff fortlaufend zu behandeln, bevor er auf dem Sieb der Papiermaschine
abgelagert wird.
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Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Vorsehung einer Richtwalze
und Sperrwandanordnung für Stoffkästen von Papiermaschinen, in denen der Stoff in
einem geradlinigen Weg fließt und vor seiner Ablagerung auf dem Sieb der Maschine
so behandelt und gerichtet wird, daß eine sofortige Formung der Papierbahn ohne
weitere Zurichtung des Stoffes erfolgen kann.
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Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Stoffauflaufs
für eine Langsiebpapiermaschine, der mit mehreren senkrechten in Abstand voneinander
angeordneten Sperrwänden ausgerüstet ist, von denen jeder eine Richtwalze zugeordnet
ist, die unter ihr angeordnet ist und den Fluß in die durch die Sperrwände in dem
Kasten gebildeten Abteilungen und aus ihnen heraus regelt.
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Ein noch weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Auflaufs
mit Richtwalzen, die in Hintereinanderschaltung angeordnet sind und abnehmende Durchmesser
haben, um die Größe der Stromwege für den Stoff zu vermindern, wenn er sich dem
Auslaß der Vorrichtung nähert.
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Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Auflaufs für
eine Papiermaschine mit Richtwalzen, die in Hintereinanderschaltung angeordnet sind
und die abnehmende Durchmesser nach dem Auslaß des Stoffkastens hin haben, um eine
verjüngte oder kegelförmige Behandlungszone für den zum Auslaß des Kastens fließenden
Stoff vorzusehen.
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Andere und weitere Ziele der Erfindung ergeben sich für den Fachmann
aus der folgenden ins einzelne gehenden Beschreibung, in der an Hand der Zeichnungen
mittels eines bevorzugten Ausführungsbeispiels eine Ausführungsform der Erfindung
beschrieben ist.
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Fig. i ist eine schematische Längsquerschnittsansicht eines Stoffauflaufs,
der mit einer Tandemanordnung der Richtwalzen gemäß der Erfindung ausgerüstet ist,
mit Teilen in Aufsicht.
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Fig.2 ist eine Horizontalquerschnittsansicht mit Teilen in Planansicht
längs der Linie II-II von Fig. i. In Fig. i bezeichnet io allgemein einen Kopf-
oder Stoffauflaufkasten gemäß der Erfindung für eine Langsiebpapiermaschine mit
einem Sieb ii, das um eine Brustwalze 12 gelegt ist. Der Kasten besteht aus einer
Bodenwand 13, ungefähr in gleicher Ebene mit dem Sieb ii, das sich nach rückwärts
von der Brustwalze 12 erstreckt. Die Seitenwände 14 erstrecken sich von der Bodenwand
13 nach oben und zurück und die Vorderwände 15 bzw. 16 erstrecken sich zwischen
den Seitenwänden 14 an den Vorder- und Hinterenden der Einlaßvorrichtung. Das obere
Ende der Einlaßvorrichtung ist durch eine Deckelwand 17 abgeschlossen. Die Wände
13 bis 17 bestimmen eine geschlossene Stoffkammer 18. Diese Kammer kann mit Druckgas
wie Luft von dem Einlaßrohr i9 aus in der Deckelwand 17 unter Druck gesetzt werden.
Die Kammer kann andererseits auch durch das Rohr ig evakuiert werden.
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Das vordere Ende der Bodenwand 13 trägt ein Schutzbrett oder -blech
2o, das über den Oberlauf des Siebes ii auf der Oberseite der Brustwalze 12 vorragt.
Der Boden der Vorderwand 16 hält eine Staulatte 21, die im Abstand zu dem Oberlauf
des Siebes ii eingestellt ist. Der Raum 22 zwischen der vorderen Endkante des Schutzbleches
20 und der Latte 21 sieht einen Auslaß vor, der mit dem Sieb ii in Verbindung steht.
Der Stoff fließt durch den Auslaß und unter der Latte 21 auf das Sieb, um sich zu
einer Bahn auf dem Sieb abzulagern. Das hintere Ende der Bodenwand 13 trägt eine
waagerechte Sperrwand 23, die über der Oberfläche eines Sumpfes 24 vorsteht, der
durch einen kastenartigen Einlaßteil 25 gebildet wird, welcher von einem Einlaßrohr
26 mit dem Papierstoff gespeist wird. Der Stoff fließt durch den Sumpf 24 nach oben
um die Sperrwand 23 herum in die Kammer 18.
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Die Kammer IS hat mehrere senkrechte Sperrwände 27, 28, 29, die sich
im Abstand parallel zueinander quer zwischen den Seitenwänden 14 erstrecken. Diese
Sperrwände enden in einem Abstand über der Bodenwand 13 und unter der Deckelwand
17. Die Kammer 18 wird dadurch in vier Abteilungen 18a, 18°, i8° und 18'1 geteilt,
die alle durch einen gemeinsamen oberen Raum in der Kammer in Verbindung stehen
und an ihren unteren Enden längs eines geradlinigen Weges verbunden sind. Der gemeinsame
obere Raum in der Kammer nimmt vorzugsweise ein drehbares Brauserohr P auf, um Schaummassen
auf den Stoffstauräumen in den Abteilungen zu beseitigen und den Stoff, falls erwünscht,
zu verdünnen und die Kammer zu waschen.
Eine Richtwalze 3o ist drehbar
unter der Sperrwand 27 befestigt. Eine zweite Richtwalze ist drehbar unter der Sperrwand
28 und eine dritte 32 ist drehbar unter der Sperrwand 29 angeordnet. Die Walzen
30 bis 32 sind in ihrer Bauweise gleich, haben aber abnehmenden Durchmesser,
wobei die Walze 3o, die an dem Einlaßsumpf 24 liegt, den größten Durchmesser hat
und die Walze 32, die neben dem Auslaß 22 liegt, den kleinsten Durchmesser hat.
Zwischen den Walzen und den benachbarten Sperrwänden sowie den Einlaßwänden ist
jeweils ein geringes Spiel für den Lauf der Walzen vorgesehen, so daß der ganze
Stoff, der von der einen Abteilung zu der nächsten und von der Abteilung i8d zu
dem Auslaß 22 fließt, durch diese Walzen gehen muß.
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Jede Walze, z. B. die in Fig. 2 gezeigte Walze 30, besteht aus einem
mit Lochungen versehenen Rohr 33 und mehreren parallelen, in Abstand voneinander
angeordneten Scheiben 34, die sich quer dazu in gleichen Abständen längs ihrer ganzen
Länge erstrecken. Die Endscheiben 34 liegen auch an den Enden des Rohres innen,
so daß das Ruhr freie Endkanten 3311 aufweist. Von den Enden des Rohres stehen Achsen
vor, die von den Scheiben innerhalb des Rohres getragen werden. Eine Vorderachse
35 geht frei durch eine Lagerbuchse 36 hindurch, die in einem Gehäuse 37 an der
Vorderseitenwand 14 des Kastens io angeordnet ist. Die Achse dreht sich natürlich
frei in der Lagerbuche 36. Die Hinterachse 38 erstreckt sich durch eine Lagerbuchse
39, die von einem Gehäuse 4o auf der hinteren Seitenwand 14 des Kopfkastens gehalten
wird. Auf dieser hinteren Achse sind ein Paar Kettenräder 41 und 42 befestigt. Wie
in Fig. i gezeigt ist, wird das Kettenrad 41 durch eine Kette 43 von einer geeigneten
(nicht gezeichneten) Kraftquelle aus angetrieben. Das Kettenrad 42 treibt eine Kette
44, die um ein angetriebenes Kettenrad auf der Richtwalze 31 gelegt ist,
und diese Richtwalze hat ebenfalls ein Antriebskettencad, das eine andere Kette
45 antreibt, die um das angetriebene Kettenrad auf der Richtwalze 32 gelegt ist.
Alle drei Walzen 30, 31 und 32 werden somit über Kettenräder und Ketten von einer
geeigneten (nicht gezeichneten) Kraftquelle aus angetrieben.
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Wie in Fig. 2 dargestellt, ist das Rohr 33 mit kreisförmigen Löchern
versehen, deren Durchmesser nach innen von den Enden des Rohres nach dem Mittelabschnitt
des Rohres hin sich vermindert. Die letzten Endkanten 33a des Rohres haben halbkreisförmige
Löcher 46, die in Abständen darum liegen und eine ausgekerbte Kante vorsehen, die
mit den Seitenwänden 14 des Kopfkastens ein verhältnismäßig geringes Laufspiel hat.
Die Löcher 47 unmittelbar neben den Halbkreisförmigen Löchern 46 haben einen verhältnismäßig
großen Durchmesser, und der Durchmesser der Löcher verkleinert sich dann zu dem
verhältnismäßig kleinen Durchmesser der Löcher 48 in dem Mittelabschnitt des Rohres.
Diese Löcher sind so bemessen, daß eine gleichmäßige Fließgeschwindigkeit durch
die Richtwalze unter jeder Sperrwand 27 bis 29 erzielt wird. Da die Seitenwände
14 Reibungszugwirkungen auf den fließenden Stoff ausüben und die Fließgeschwindigkeit
zu hemmen suchen, sind an den Enden der Walze größere Löch^r vorgesehen, um freiere
Fließbedingungen vorzusehen; der Stoff in der Mitte der Walze wird durch Löcher
mit kleinerem Durchmesser gehemmt oder aufgehalten.
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Die Scheiben 34 bestimmen in dem Rohr radiale Fließkammern und der
Stoff muß quer durch jedes Rohr fließen. Die Scheiben unterbinden jegliche Querfließgeschwindigkeit
des Stoffes.
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Jede Richtwalze hat einen etwas hemmenden Einfluß auf den freien Fluß
des Stoffes, so daß die Stoffspiegel in den entsprechenden Abteilungen i8° bis 18d
fortschreitend niedrigere werden. Die Abteilung i8d hat den niedrigsten und die
Abteilung i8° hat den höchsten Stoffstand.
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Da die Durchmesser der Richtwalzen vom Eingang zum Auslaß der Stoffkammer
geringer werden und die Sperrwände mit den Walzen in dichtem Abstand zusammenarbeiten,
haben die Flußöffnungen von der einen Abteilung zu der nächsten fortschreitend abnehmende
Größe und der Stoff muß durch diese Öffnungen und die Richtwalzen mit vergrößerten
Geschwindigkeiten fließen. Die Richtwalze mit großem Durchmesser richtet den Stoff
mit verhältnismäßig geringer Geschwindigkeit und die nachfolgenden Walzen richten
ihn mit vergrößerter Fließgeschwindigkeit. Demzufolge wird der fließende Stoff in
völlig zugerichteter Form dem Auslaß 22 zugeführt und der Stoff kann in dieser schnell
fließenden Form sogleich in eine Bahn auf dem Oberlauf des Siebes ii ohne weiteres
abgesetzt werden. Die Maschine kann daher mit hoher Geschwindigkeit laufen, weil
der Stoff dem Sieb in einer für das sofortige Aufbringen geeigneten Form zugeführt
wird.
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Aus der vorstehenden Beschreibung ist ersichtlich, daß die Erfindung
einen Papiermaschinenstoffauflauf mit einer Tandemanordnung von Abteilungen vorsieht,
die an ihren unteren Enden durch Richtwalzen verbunden sind, die vorzugsweise fortschreitend
abnehmende Durchmesser haben, um einen geraden Flußweg von verminderter Größe zu
schaffen und dadurch die Fließgeschwindigkeit des Stoffes von dem Einlaß zu dem
Auslaß der Stoffkammer zu vergrößern, und den Stoff dem Sieb einer Papiermaschine
in einem für das sofortige Aufbringen geeigneten Zustand darzubieten. Da der Stoffstrom
in gerader Linie unmittelbar zu dem Auslaß geht, können keine ungebührlichen Wirbel
entstehen, wie z. B. wenn der Stoff abwechselnd über oder unter Sperrwänden hindurchgeht.
Die Richtwalzen beruhigen überdies natürlich auch den Stofffluß in der geraden Bahn.
Falls gewünscht, kann die Stoffkammer mit Gas o. dgl. unter Druck gesetzt werden,
um die Fließgeschwindigkeit zu vergrößern, aber ohne die fortschreitende Vergrößerung
der Fließgeschwindigkeit durch die aufeinanderfolgenden Gleichrichterwalzen zu stören.
Der Gasdruck wird gleichmäßig auf die Oberflächen aller Stauräume des Stoffes in
den Abteilungen ausgeübt, weil diese Stauräume einem gemeinsamen oberen Raum in
der Kammer völlig frei zugeordnet sind. Der obere Raum kann auch evakuiert anstatt
unter Druck gesetzt werden. Der Über- oder Unterdruck wird nach Belieben durch Betätigung
von (nicht gezeichneten) Regelventilen verändert und erzeugt den gewünschten
Druck
des Stoffes an der Staulatte, während ein wirksamer Stoffspiegel in dem Kopfkasten
aufrechterhalten wird. Die richtige Verteilung von Stoff und Wasser in dem Kopfkasten
kann so am besten erzielt werden, indem der Stoffspiegel in gewissen Grenzen gehalten
wird. Die Veränderung dieser Grenzen war bisher notwendig, um den verlangten Druck
an der Staulatte einzustellen. Nach der Erfindung werden nun diese Drücke ohne Änderung
des allgemeinen Stoffspiegels durch Einregelung des Gasdruckes über dem Stoff eingestellt.
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Es versteht sich natürlich, daß verschiedene Konstruktionseinzelheiten
in einem weiten Bereich geändert werden können, ohne von den Grundsätzen der Erfindung
abzuweichen.