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Vorrichtung zum Entlüften von Faseraufschwemmungen für die Holzstoff-,
Zellstoff-, Papierindustrie u. dgl. Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum
Entlüften von Faseraufschwemmungen für die Holzstoff-, Zellstoff-, Papierindustrie
u. dgl.
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Die in der Faseraufschwemmung enthaltene Luft zeigt sich meist in
Form von Schaum auf der Oberfläche von Stoffwasserrinnen, Behältern u. dgl. Sie
wirkt sich bei der Papierherstellung besonders unangenehm aus, indem im Papierblatt
helle Flecken erzeugt werden, wenn Luftbläschen mit den Fasern mitgerissen werden
und auf den blattbildenden Teil des Siebes gelangen. Eine mit Luft angereicherte
Faseraufschwemmung beeinträchtigt daher die Durchsicht des Papierblattes und damit
die Qualität des Papiers. Sie ist oft auch der Anlaß, daß die Arbeitsgeschwindigkeit
vermindert werden muß, wodurch die Produktion sinkt und sich die Erzeugungskosten
des Papiers erhöhen. Derartige Schwierigkeiten treten auf, seit auf Papiermaschinen
Papier gemacht wird. Sie werden begünstigt durch die Leimung, durch verschiedene
Farben, durch das bei Papiermaschinen übliche Kreislaufsystem der Wasserführung,
durch Katarakte in der Stoffwasserführung, undichte Stopfbüchsen bei Stoffpumpen,
durch zu schnell laufende Rührbütten und viele andere Momente.
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Solange es sich nicht um zu große Luftmengen handelt, die als Schaum
an der Oberfläche schwimmen, kann dessen Vernichtung mittels feiner Wasserstrahlen
vorgenommen werden, die aus sogenannten Schaumzerstörungsdüsen auf den Schaum gesprüht
werden. Dies ist jedoch nicht mehr möglich bei feinstverteilter Luft, die in Form
winziger Bläschen an den Fasern haftet. Begünstigt werden derartige Lufteinschlüsse
durch die modernen, schnell laufenden Aufbereitungsmaschinen, wie Pulper und Refiner,
was sich naturgemäß um so günstiger auswirkt, je schneller auch die Arbeitsgeschwindigkeit
der Papiermaschine ist, auf der diese Faseraufsch-,vemmung zu Papier ausgearbeitet
werden soll.
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Auch alle Schaumverhütungsmittel wie Petroleum, Holländeröle usw.
nützen in so einem Falle nichts, ganz abgesehen davon, daß deren Anwendung nicht
bei allen Papieren möglich und daß die dauernde Anwendung letzterer eine kostspielige
Angelegenheit ist. Es ist daher schon vorgeschlagen worden, den Schaum bzw. die
eingeschlossene Luft mittels Vakuumbehandlung zu entfernen, und es sind in dieser
Hinsicht mehrere Verfahren bekanntgeworden. Die Faseraufschwemmung wird hierbei
beispielsweise im Vakuum fein zerstäubt, wodurch eine Entlüftung erreicht wird.
Bei einem anderen bekannten Verfahren zur Entlüftung einer Faseraufsch-,vemmung
wird diese auf erhöhte Temperatur gebracht, im Vakuum fein zerstäubt und gegen Prallplatten
geschleudert. Die Anschaffungskosten für die hierzu erforderlichen Apparaturen sind
jedoch sehr hoch, so daß der Aufwand zu dem beabsichtigten Zweck in einem ungünstigen
Verhältnis steht.
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Bei einem weiteren bekannten Verfahren wird an der Einwirkungsstelle
des Vakuums zugleich mit der Luft bzw. mit dem Schaum auch die oberste Flüssigkeitsschicht
abgezogen und diese dem Stoffstrom vor dem Entschäumer ohne Verluste wieder zugeführt.
Die entsprechende Vorrichtung ist in ihrem Aufbau sehr einfach; doch wurde als Nachteil
bei ihrer Anwendung empfunden, daß die Entlüftung nur bis zu einem bestimmten Grad
möglich war, und daß an den Fasern immer noch feinstverteilte Luftbläschen vorhanden
waren.
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Weiter ist eine Vorrichtung bekannt, bei der die Faseraufsehwemmung
oben in einen vertikal stehenden zylindrischen Behälter radial eingeleitet wird,
so daß sie sich schraubenlinienförmig längs der Behälterwandung nach unten und längs
einem sich in der Behälterachse infolge der Zentrifugalwirkung bildenden Unterdruckkern
wieder nach oben zu einer axialen Austrittsleitung bewegt. Auf dem Aufwärtsweg wird
der Aufschwemmung dabei die Luft entzogen. Es ist aber schwierig, die Vorrichtung
an wechselnde Betriebsbedingungen anzupassen.
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Die Erfindung bezweckt, die vorstehend geschilderten Mängel zu beheben.
Bei einer Vorrichtung zum Entlüften von Faseraufschwemmungen für die Holzstoff-,
Zellstoff-, Papierindustrie u. dgl. mit einer Vakuumkammer zum Absaugen der in der
Faseraufschwemmung enthaltenden Luft sowie eines Teiles der Faseraufschwemmung selbst,
sind nun zu diesem Behufe erfindungsgemäß in der Vakuumkammer ?Mittel angeordnet,
welche die Faseraufschwemmung durch Vibration beeinflussen, um eine leichtere Trennung
der Fasern von den ihnen anhaftenden Luftbläschen zu erreichen.
Es
ist zwar bereits bekannt, bei der Vakuumeinwirkung auf Faserstoffaufschwemmungen
die Trennung der Fasern von ihnen anhaftenden Teilchen durch Vibration zu fördern,
doch erfolgt hierbei diese Behandlung in einem Zeitpunkt, in dem die Blattbildung
im wesentlichen bereits abgeschlossen ist, während beim Gegenstand der Erfindung
durch Abscheidung der an den Fasern anhaftenden Luft schon eine Verbesserung der
Blattbildung selbst erreicht werden soll.
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In den Zeichnungen sind als Beispiele verschiedene Ausführungsformen
des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Es zeigt Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung
im Zusammenbau mit dem Stoffeinlauf einer Langsiebpapiermaschine, Fig. 2 das bei
der Vorrichtung gemäß Fig. 1 vorgesehene Vibrationsgerät in einem Schnitt nach der
Linie- II-II der Fig. 1, Fig. 3 bis 5 Varianten für die Ausbildung des Vibrationsgerätes
in der Anordnung gemäß Fig. 1, Fig. 6 einen Schnitt nach der Linie VI-VI der Fig.
5, Fig. 7 eine Entlüftungsvorrichtung mit Ausführung des Vibrationsgerätes als vibrierende
Zwischenwand, Fig. 8 einen Teilschnitt nach der Linie VIII-VIII der Fig. 7, Fig.9
eine weitere Ausführungsform der Entlüftungsvorrichtung mit einer in Vibration versetzten
Lochscheibe als Vibrationsgerät und Fig. 10 eine Ansicht der Lochscheibe der Vorrichtung
nach Fig. 9.
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Fig. 1 zeigt einen Stoffauflauf für eine Langsiebpapiermaschine, wobei
die Faseraufschwemmung aus einem Kasten 1 zu einem Strömungsverteiler 2 fließt,
aus dem sie in "eine Vakuumkammer 3 gelangt. Das Vakuum in dieser Kammer wird mittels
einer Pumpe 4 derart erzeugt, daß nicht nur die im Vakuumkasten 3 frei werdende
Luft, sondern stets auch ein Teil der Faseraufschwemmung abgesaugt und in einen
Behälter 5 gedrückt wird, von wo dieser abgesaugte Teil der Faseraufschwemmung durch
eine Rohrleitung 6 wiederum in den Kasten 1 fließt. Ein vorderer Teil 7 des Stoffauflaufs
ist oben offen und bildet mit dem Kasten 1 ein kommunizierendes Gefäß. Der Stau
im Stoffauflauf stellt sich daher entsprechend der aus einer Rinne 8 zufließenden
Faseraufschwemmung und entsprechend der Einstellung einer Auslauflippe 9 ein und
steht in keiner direkten Beziehung zu der durch das Vakuum bedingten Höhe der Faseraufschwemmung
im Vakuumkasten 3.
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Zur Intensivierung der Luftabscheidung im Vakuumkasten 3 ist nun unterhalb
des Stoffwasserspiegels im Bereich der Vakuumeinwirkung eine rotierende Lochwalze
10 angeordnet, die gemäß Fig. 2 von einem Motor 11 angetrieben und durch einen Vibrator
12 in axialer Richtung vibriert wird.
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Nach Fig. 3 sind an Stelle der Lochwalze auf einer rotierenden Welle
13 in gewissen Abständen runde Scheiben 14 vorgesehen. Diese rotierende Welle und
die darauf sitzenden Scheiben erhalten ebenfalls durch den Vibrator 12 eine hochfrequente
Vibration in axialer Richtung.
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Fig. 4 zeigt eine Anordnung, bei der die Beeinflussung der Faseraufschwemmung
mittels Schallwellen erfolgt. Zu diesem Zweck sind im Bereich der Vakuumeinwirkung
im Saugkasten zwei einander gegenüberliegende Schall- oder Ultraschallwellen erzeugende
Geräte 15 angeordnet.
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Gemäß den Fig. 5 und 6 erfolgt die Beeinflussung der Faseraufschwemmung
durch Platten 16, welche oben kammartig ausgebildet sind und auf einer Achse 17
sitzen. Sie erhalten eine hochfrequente Vibration von einem Vibrator 18 aus.
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Bei der in der Fig. 1 gezeigten Einrichtung sind ferner in der Vakuumkammer
3 und über dem Behälter 5 noch Düsenspritzrohre 19 bz«-. 20 für Wasser vorgesehen.
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Bei der Entlüftungsvorrichtung nach den Fig.7 und 8 ist eine aufsteigende
Zwischenwand 21 so ausgebildet, daß sie als Ganzes vibrieren und dadurch die Fas,°raufschwemmung
beeinflussen kann. Die Zwischenwand 21 ist hierbei mit den Seitenwänden 22 bzw.
dem Auflauftisch 23 durch `@reichgummipolster 24 oder ähnliche elastische Mittel
verbunden. Die Vibration der Zwischenwand 21 wird durch eine rotierende Unwucht
25 erzeugt, doch kann diese Zwischenwand auch so ausgebildet werden, daß sie einen
mit einer Unwucht versehenen Elektromotor oder irgendein anderes Vibration erzeugendes
Organ in sich aufnimmt. Zur Verhinderung von Flockenbildung sind in den Strömungskanälen
ein Prallkörper 26 in Tropfenform und eine rotierende Lochwalze 27 angeordnet. Es
können aber beispielsweise auch mehrere Pral.lkörper oder Lochwalzen vorgesehen
werden.
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Die Fig.9 und 10 zeigen eine Ausführungsform der Entlüftungsvorrichtung,
bei welcher mittels der Vakuumeinrichtung die zu behandelnde Faseraufschwemmung
aus einem Kanal 28 in einen Vakuumbehälter 29 hochgesaugt wird. Unterhalb des Flüssigkeitsspiegels
ist eine gelochte Platte 30 im Bereich der Vakuumeinwirkung angeordnet. Sie wird
durch einen Vibrator 31 in hochfrequente Vibration versetzt und beeinflußt so die
Faseraufschwemmung. Eine mit Luft angereicherte Faseraufschwemmung läuft über ein
Wehr 32 und wird mittels einer nicht dargestellten Vakuumpumpe durch eine Rohrleitung
33 abgesaugt, während die entlüftete bzw. entgaste Faseraufächwemmung durch ein
Fallrohr 34 in einen Kanal 35 abgeleitet wird und dort zu ihrem Bestimmungsort weiterströmt.
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Durch die vorstehend beschriebene, auf verschiedene Arten mögliche
Beeinflussung der Faseraufschwemmung durch Vibration wird der Zusammenhang zwischen
den Fasern und den daran haftenden feinsten Luftbläschen gelockert, und die letzteren
werden dann durch das Vakuum gezwungen, an die Oberfläche der Faseraufschwemmung
zu gelangen, wo deren Absaubming mit einem Teil der Faseraufschwemmung erfolgt.
Die Entlüftung der Faseraufschwemmung ist auf diese Art mit verhältnismäßig geringen
Kosten in einem Ausmaß möglich, daß auch bei einer die Luftaufnahme begünstigenden
Stoffaufbereitung eine luftfreie Faseraufschwemmung auf die Papiermaschine gelangt
und dort ein einwandfreies Arbeiten ermöglicht wird.