DE1511229A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Entwaessern einer waessrigen Papierstoffsuspension bei Papiermaschinen - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Entwaessern einer waessrigen Papierstoffsuspension bei PapiermaschinenInfo
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Description
PATENTANWÄLTE
DiPL.-ING. HANS BEGRICH - DIPL-ING. ALFONS WASMElER
DiPL.-ING. HANS BEGRICH - DIPL-ING. ALFONS WASMElER
REGENSBURG 3 · LESSINGSTRASSE 1 0
Patentanwälte Begrich · Wasmeier, 8400 Regensburg 3, Postfach 11
An das
tüorie·. Patentamt
Telefon 0941/31055
Bayer. Sfaatsbank, Regensburg 507 Postscheckkonto: München 89369 Telegramme: Begpafenf Regensburg
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St/p 470 5
Ta° Vi. Juni
; B/ Je
; B/ Je
St. Anne's Board Mill Company Li ..mi.t-en, St.' anne's Road,
Bristol 4,
Verfahren und Vorricntung zum Entwässern einer wässerigen
Papiersto.ff suspension bei Papiermaschinen Zusata su Patent
(Patentanmeldung S 100 589 VIIb/55d)
Die vorliegende Erfindung, welche eine Verbesserung oder Abänderung
-der am 20. November 1965 eingereichten Patentanmeldung
S 100 5b9 VIIb/55d darstellt, betrifft ein Verfanrei und eine
Vorrichtung zum Entwässern einer wässrigen Papit-rsto_fsuspeni'ion
bei Papiern-jrstellun/Tsmfischinen oder uijl. Inebesondere
Dezient sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zum Herstellen
der Ausgan^sfaserstofibahn aus einer dünnflüssigen Faserstoff-
t; x::pension oder einem dünnflüssigen Stoffbrei bei Papi ermaßen
inen oder di"l.
Ob·-,ej cn sich die vorliegende Erf'indurii/ insbesondere für eine
Verwendung in der Formeinrichtuni; von einer Pap! eriuersteJ.lunp.s-
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St/p 47O5B/We d.Juni 1966
maschinerie eignet und in erster Linie in Zusammenhang damit
besenrieben ist, muß hervorgehoben werden, daß die Erfindung auch bei verwandten Vorrichtungen, d.h. für Pappe und ähnlichen
Faserprodukten verwendet werden kann.
Bei der älteren Anmeldung ist ein Verfahren zum Entwässern von wässrigem Papierbrei oder -stoff zur Herstellung von Papier,
Pappe oder äünlicnem Faserprodukt auf einer kaschine besenrieben,
welche ein laufendes Trägerband oder Langsieb zum Abstützen des P Papierbreies und ein laufendes, sich mit dem Trägerband über
einen Teil seiner Bahn bewegendes oberes Banü oder Sieb enthält,
e i r
wobei/ sich auf eines der Bänder auswirkendes statiscr.es Druckelement
verwendet wird, um die Bänder gegeneinander zu drücken und einen im allgemeinen konvergierenden Durchgang zu bilden, und
der Papierbrei durch den Durcngang zum Entwässern geschickt wird, wobei die Anordnung so getro_fen ist, daß ein im wesentlichen
konstanter Druck auf den Papierstofffluß durch den Durchgang aufrechterhalten wird.
Gemäß dem Verfahren nach der Erfindung soll der Papierbrei oder Stoff von einer von nahe aneinander angeordneten Platten
gebildeten Schubschaumlatte oder einem Auflaufauslaß in den Durchgang zum Entwässern gelenkt werden.
Gemäß weiterer Erfindung ist eine Vorrichtung zum Entwässern des iapierbreies oder Stoffes zur Herstellung von Papier,
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Pappe oder einem ähnlichen Faserprodukt vorgesehen, welche
ein laufendes Trägerband oder Langsieb, ein laufendes, sich mit dem Langsieb über einen Teil seiner Bahn bewegendes ■
oberes Band oder Sieb, und ein statisches Druckelement aufweist, welches auf eines der Bänder wirkt, diese gegeneinander
drückt und einen im allgemeinen konvertierenden Durchgang
bildet, durch welchen der Papierbrei oder -stoff zum Entwässern
gescnickt wird, wobei das Druckelement so angeordnet ist, dau λ
ein im wesentlichen konstanter Druck auf den durch den konvergierenaen
Durchgang una eine von einem Paar von im Abstand angeordneten Platten gebildete ScnuDschaumlatte oder Auflauf—
audlaß aufrechternalten wird, um den Papierbrei oäer -3tolf in
den konvergierenden Durchgang zu richten.
Es hat sich herausgestellt, daü die in jer älteren Anmelaung
be"S-ciiriebene Formeinriehtung keine kcneequen* en überlegenen
Resultate mit nerkömmlichen Stofistrahl biiaeraen Scr.auir.la*>; ·>.ei:
vorsieht. Dabei muiB betont werJer., dau die verwendete Formein- f
richtung die Ausgangsbahn durch Entwässern des Stoffes im wesentlichen sofort bildet. Der Stoif von einer xierkör-n-lichen
Schaumlatte ist nicht genügend gut v^r^eiit ca er schr.ell genu::,
um den Vorteil der üteriegenen Formeinrichtung wahrzunehmen,
und damit erscheinen in der Papierbahn Lücken und Honlräume,
welche die Qualität des Produktes mindern. Was erforderlich is^,
ist eine Schaumlatte, weiche einen dünnen, scnnell fließenden Strahl von im wesentlichen homogen suspendierten, verflochtenen,
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miteinander sich bewegenden Stoffasern vorsieht. Es hat sich
herausgestellt, daß eine Schubschaumlatte, d.h. eine Schaumlatte, bei welcher der Stoff einer Schubturbulenz durch
einen Durchlauf durch einen verhältnismäßig engen, aber langen,
durch im Abstand angeordnete Schublatten begrenzten Durchgang unterworfen ist, solch einen Stoff vorsieht. Die Kombination
einer Formeinrichtung der in der älteren Anmeldung beschriebenen und beanspruchten Art zusammen mit einer Schubschaumlatte nach
der Erfindung ergibt eine bei weitem überlegene, ein Fasermaterial
herstellende Maschine. Es ist zu berücksichtigen, daß eine Schubschaumlatte der beschriebenen Art mit einer herkömmlichen Formeinrichtung
verwendet werden kann, daii aber ihre Besonderheiten
insofern ungenutzt bleiben, als der in dem Stoff erreichte Verteilung"rad nicht durch die geringwertigere Formeinrichtung
ausgenutzt wird ur.d aucn die hohe Geschwindigkeit der Schaumlatte nicht bei einer langsameren herkömmlichen Entwässerungseinrichtung
verwendet werden kann. Somit ergibt sich eine optimale Ausführung nach der. Erfindung, bei welcher eine Schubscnaumlatte daau be-
| nutzt wird, den Stoif in eine schnell arbeitende Formeinrichtung
der in der älteren Anmeldung beschriebenen Art von Vorricntung mit konvergierenden zwei Bändern zu richten.
Auf der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise dargestellt»
Figuren 1A, 1B und IC zeiten eine Papiermaschine in drei aufeinanderfolgenden,
zusammenhängenden Aufrissen.
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Fig. 2 zeigt einen Einzelteil der in den Figuren 1A, 1B, 1C
dargestellten Vorrichtung in vergrößertem Maßstab in
einer Draufsicht entlang der Linie II-II der Fig. 1B,
wobei Teile der besseren Übersicht und Einfachheit halber weggebrochen sind.
Fig. 3 ist eine Seitenansicht zu der Fig. 2 entlang der Linie
III-III der Fig. 2. .
Fig*4 zeigt in Ansicht einen Auflauf oder Einlaß zur Verwendung mit der Maschine nach den Figuren 1 - 3.
Fig. 5 ist ein schematascher Schnitt nach der Linie V-V der
Fig. 4.
Fig. 6 ist eine schematische Schnittansicht der Teile nach
Fig. 4» welche die Verschiedenheiten in dem Schnitt zeigt. i
Fig. 7 zeigt im Aufriß einen Teil der Teile von Fig. 4 in
einem größeren Maßstab. ■
Fig. 8 ist eine Draufsicht auf einen Ausgleichsbehälter.
Fig. 9 zeigt den Ausgleichsbehälter nach Fig. 8 in Ansicht.
Fig. 10 zeigt in einer der Fig. 9 ähnlichen Ansicht eine abgeänderte
Ausführungsform von Ausgleichbehälter.
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In den Figuren ist eine schneilaufende Faserstoffvorrichtung 10
dargestellt, welche im wesentlichen aus Mitteln zur Erzeugung und Zuführung von im wesentlichen homogenen, suspendierten, miteinander
verschlungenen, sich zusammenbewegenden Stoffasern aus einer dünnen, im allgemeinen waagerechten Hochleistungsfaserstoffdüse
auf einen unteren Siebabschnitt eines Langsiebes oder umlaufenden Trägerbandes 20 besteht, welches um eine'vornliegende
und sich drehende Antriebswalze 21, eine Brustwalze 22 und eine Gautschwalze 23 geführt ist. Jede dieser Walzen 21, 22 und 23
sind in geeigneten lagern angeordnet, welche ihrerseits auf einem allgemein mit 24 bezeichneten herkömmlichen Rahmen vorgesehen
sind. Besondere Einzelteile der Lageranordnungen für diese verschiedenen Walzen sind nicht beschrieben und dargestellt,
da die Anordnung des Langsiebes 20 und ihre Abstützrollen in
allen Einzelheiten bekannt ist. Zusätzlich ist hervorzuheben, daß das Langsieb oder Trägerband von der Brustwalze 22 zu der Gautschwalze
23 über eine Mehrzahl von an sich bekannten Saugkasten SB-1 bis SB-5 läuft, welche einen unteratmoshärischen Druck auf die
Unterseite des Langsiebes oder Trägerbandes 20 ausüben, während
sich der Faserstoff und bzw. oder die Papierbahn auf dem Langsieb 20 zum Zwecke ihrer Entwässerung bewegt. Der Abstützrahmen für
die Saugkästen SB-1 bis SB-5 ist teilweise bei 24a und 24b in den Figuren 1B und 1C dargestellt.
Der in Figur 1B dargestellte Abstützrahmen für den anfänglichen
Saugkasten SB-1 trägt einen Quermaschinenrahmen 24c, welcher eine
Scheibe 25 abstützt, welche mit der Unterseite des Langsiebes 20
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in Eingriff steht, wobei die Scheibe 25 feststehend gehalten
wird und sich das Langsieb relativ dazu bewegt. Die Scheibe 25 stützt die Unterseite des Langsiebes 20 ab und unterstützt gleichzeitig
das Entfernen von Waseertröpfchen, welche die Neigung haben, sich an der Unterseite des Langsiebes 20 im Bereich der
unmittelbar ablaufenden Seite eines statischen Form- oder Druckelementes
in der Form eines Kastens 30 zu sammeln, welcher im einzelnen in den Figuren 2 und 3 dargestellt ist. Die Scheibe
25 ist mit einer abgerundeten vorderen Kante 25a für einen anfänglichen
Eingriff mit der Unterseite des Siebes 20 versehen, woran sich eine im allgemeinen flache oder planare Oberfläche
anschließt, welche sich allmählich von der Unterseite des Langsiebes 20 um einen verhältnismäßig kleinen Winkel von ungefähr
5° abhebt, um einen Pumpeffekt zum Unterstützen der Wasserentfernung
zu erzeugen. Die Scheibe 25 ist auf Unterlagscheiben oder
anderen geeigneten Vorrichtungen angeordnet, um eine senkrechte Einstellung zu ermöglichen, welche diagraEEiatisch durch den
Doppelpfeil bei A in einem Lagerbock 24c der Figur 1B dargestellt
ist. ■■..■■■"■·-.■■..■"■
Mit dem unteren Trum des Langsiebes 20 arbeitet eine Spannwalze
26 mit Einstellmitteln zusammen, was ebenfalls durch einen Doppelpfeil A zum Zwecke der Einstellung der Gesamtspannung bei
dem Langsieb oder Trägerband 20 angezeigt isi. Es ist somit er-■sicntlich,
daß die relative Lage des Siebabschnittes 20a zwischen
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der Oberseite der Brustwalze 22 und der Oberseite der Scheibe nicht nur durch die einstellbare Lagerung der Scheibe 25» sondern
ebenfalls durch das einstellbare Spannen bei dem Langsieb 20 durch die Spannwalze 26 geregelt werden kann. Auch die Brustwalze
22 selbst kann einstellbar für eine zusätzliche Erleichterung beim Einstellen der Gesamtlager des Siebabschnittes 20a angeordnet
werden, welche sich im allgemeinen in der Längsrichtung h oder in der Richtung der Faserstoffbewegung bewegt.
Aus Figur 1A ist ersichtlich, daß die Hochleistungs-Faserstoffdüsenvorrichtung
10 einen inneren Kanal 10a hat, welcher die gleiche Breite wie das Langsieb oder Band 20 hat. Die Faserstoff
vorrichtung oder der Auflauf 10 ist auf einem Standrahmen 11 und aufrechten Rahmen 12 und 13 angeordnet, welche waagrechte,
eine Düse erzeugende und bildende Mittel Ha, Hb tragen, welche mit einer Faserstoffquelle 15 in Verbindung stehen.
Der Faserstoff wird dem Auflauf oder der Quelle 15 bei geregel- * ter Geschwindigkeit durch eine Faserstoffzuflußvorrichtung wie
beispieleweise einer in Fig. 1A schematisch mit F dargestellte Flügelpumpe bei einer Geschwindigkeit zugeführt, welche ausreicht,
um eine gewünschte Geschwindigkeit und andere Eigenschaften in dem aus der Öffnung der Düse bei 10b in Fig. 1B heraustretenden
Faserstoifstrom zu erreichen. Die Faserstoffdüsenöffnung
10b sieht einen im wesentlichen waagerechten Faserstoffdüsenstrom
im allgemeiner, an der Oberseite der Brustwalze 22 vor. Der
Strom wird vorzugsweise der Oberseite der Brustwalze oder
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innerhalb 10° oder 15° auf jeder Seite von deren oberem Teil zugeführt, welcher auf die Querabmessung und die Längsgeschwindigkeit
des Siebabschnittes 20a in der unmittelbaren Nachbarschaft der Scheibe 10b abgestimmt und in ein richtiges
Verhältnis gebracht wird. Eine gewisse begrenzte Einstellung der Lage der Brustwalze 22 kann über die Lager B durchgeführt
werden, wie es durch die beiden Doppelpfeile AA angezeigt ist. Eine begrenzte Einstellung der Faserstoffdüsenerzeugungsvorrichtung
10 selbst kann auch durch im Abstand angeordnete, senk- % rechte, einstellbare Vorrichtungen, wie es durch die Doppelpfeile
A-1 und A-2 angedeutet ist, als auzh durch eine waagerechte Einstellvorrichtung
im Sinne des Doppelpfeiles A-3 erreicht werden.
Geeignete Vorrichtungen zur Erzeugung eines Faserstoffdüsenstromes,
welche bei Anwendung der vorliegenden Erfindung in der Anordnung und als vollständiger Ersatz für die hier mit 10
dargestellte Vorrichtung verwendet werden können, sind beispielsweise in der amerikanischen Patentschrift 3.098.787 dargestellt.
Diese Faserstoffvorrichtungen enthalten verschiedene wirbelerzeugende Anordnungen, welche bei der vorliegenden schematischen
Darstellung in dem Abschnitt 14a oder stromaufwärts davon angeordnet und im wesentlichen für ein anfängliches Durchführen
einer vollständigen Verteilung von abgesonderten einzelnen Fasern in dem dünnflüssigen Faserstoff verwendet werden, welcher für
eine Hochleistungszuführung durch den durchlaufenden Kanal 10a
erzeugt wird, welcher sich bei Fig. 1A durch die Abschnitte
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14a und 14b erstreckt. Das Wesen der Faserstoffdüsenvorrichtung
10 schließt auch die Hervorbringung eines anfänglichen Wirbels
vor dem Bereich des Kanales 10a für eine gleichmäßige Faserverteilung
ein, an dem sich ein weit mäßiger Wirbel anschließt, welcher die Fasern in ihrem eigenen abgesonderten und verteilten
Zustand halten soll, während gleichzeitig die dünnflüssige Faserverteilung oder -suspension bei einer äußerst hohen Geschwindigkeit
schließlich auf das Langsieb 20 aufgebracht wird. Der dünne Faserstoffstrom hat ungefähr nur eine Höhe von 2,5 cm (in Wirklichkeit
im wesentlichen 1,9 cm) im Bereich der Düsenöffnung oder Scheibe 10b, wenn er von dem Kanal 10a bei einer äußerst
hohen Geschwindigkeit (ungefähr bei 750 bxs 900 oder mehr Meter
pro Minute) bei den erforderlich hohen Drücken und in einer im allgemeinen waagerechten, mit einer Linie 200 in Figur 3 ausgerichteten
Richtung zugeführt wird. Die Linie 200 ist eine gedachte gerade Linie, welche in einer tangentialen Ebene im aligemeinen
von der Oberseite der Brustwalze 22 an der Düsenöffnung 10b gebogen ist und sich bis zu der Oberseite der Scheibe 25 erstreckt.
Sie ist die Linie, die theoretisch mit dem Langsieb 20 zusammenfällt. Da jedoch das Langsieb 20 nicht ohne etwas
Elastizität und Biegsamkeit ist, unabhängig davon, eine wie hohe Spannung auf das Sieb durch die Walze 26 oder auf andere Weise
ausgeübt wird, läßt sich das Sieb 20 etwas nach unten unter die gedachte Linie 200 durch die von dem Faserstoff auf den oberen
Teil ausgeübte Kraft drücken. Bei der Ausführung der vorliegenden
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Erfindung jedoch muß das formende Langsieb 20 bei einer verhältnismäßig
hohen Spannung durch Anwendung der Spannwalze 26 oder andere herkömmliche Mittel festgehalten werden, so daß der
untere Abschnitt 20a des formenden Siebes zwischen der Brustwalze 22 und der Scheibe 25 im wesentlichen planar gehalten wird,
d.h., der Abschnitt 20a des Siebes 20 ist im wesentlichen eine gerade Linie, wie es in Fig. 1B dargestellt ist, und das Sieb 20
ist im wesentlichen mit der gedachten geraden Linie 200 der Figur 3 durch das Aufrechterhalten der hohen Spannung ausgerichtet.
Wenn so die allgemeine Richtung des Langsiebabschnittes 20a senkrecht zu einer waagerechten Ricntung (d.h., durch relative
Einstellung der Brustwalze 22 und der Scheibe 25) geändert werden soll, wird dann eine Einstellung der verschiedenen Vorrichtungen
A-1 bis A-3 für die faserstoffstromerzeugende Vorrichtung
10 ausgeführt, um die gewünschte allgemeine Ausrichtung der Faserstoffstromdüse bei 1Oo in im wesentlichen der Richtung
des Siebabscnnittes 2Üa aufrechtzuerhalten. Aus praktischen Gründen sollte sich der Düsenstrom und das formende Langsieb
nicht mehr als un^efänr 30° von einer im allgemeinen waagerechten Richtung ändern, um in Üoereinstimmun^ mit einem bevorzugten
Betrieb der vorliegenden Erfindung zu sein.
Wie in den Figuren TB und 1C dargestellt ist, ist bei der Ausbildung
der vorliegenden Erfindung ein oberes umlaufendes Band in der Form eines formenden Siebes 40 vorgesehen. Das obere
Sieb 40 läuft unter einem statischen Form- oder Druckelement
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entlang und wird von ihm auf der oberen Seite abgestützt, welches von einem Kasten 30 etwa in den Bereich des Düsenauslasses
10b (Fig. 1B) gebildet ist. Das Sieb 40 läuft auch um passende Führungs- und Spannwalzen 41, 42, 43, 44, 45 und 46 herum. Obgleich
es im wesentlichen schematisch dargestellt ist, ist zu ersehen, daß der waagerechte Rahmen 24 mit aufrechten Rahmenteilen
24d, 24e und 24f versehen ist, wobei der Rahmenteil 24f die Führungsrolle 46 zur Drehung und Trennung des oberen Siebes
40 von der gebildeten Papierbahn W trägt, welche auf dem unteren Langsieb 20 weggeführt wird, wie es in Fig. 1C dargestellt ist.
Die aufrechte Abstützung 25f ist auch der Hauptträger für einen Gautschdruck, welcher durch die glatte untere Gautschwalze 23 'und
eine obere Gautschdruckwalze 47 innerhalb der Schleife des oberen Siebes 40 bestimmt wird, welches an den beiden gegenüberliegenden
Enden von festen und beweglichen Anlenkzapfen 47a und 47b getragen wird. Der bewegliche Anlenkzapfen 47b ist an einem Kraftzylinder
47c befestigt, welcher seinerseits mit einer unteren Verlängerung des Rahmens bei 24 ff zum'Regeln der Belastung an
dem Gautschwalzenspalt N verbunden ist, welcher von den Sieben 20 und 40 und den glatten Druckwalzen 23 und 47 begrenzt wird.
Durch diese Mittel kann überschüssiges Wasser an der Stelle des Walzenspaltes N durch mechanische Mittel vor einer nachfolgenden
Benandlung der Bahn W entfernt werden, wenn sie in den Rest der Maschine aui dem Langsieb 20 zugeführt wird. Die Vorteile einer
Gautschpresse 23 bis 47 sind bekannt. Eine erfolgreiche Anwendung aber war bisher aus dem Grund beschränkt, wenn überhaupt möglich,
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daß es notwendig ist, eine vernünftig feste Bahnbildung vor der Anwendung irgendeiner Druckwirkung für ihre Entwässerung zu
haben, und Bahnen von dieser Festigkeit waren bisher gewöhnlich nicht möglich in einem so frühen Zustand oder einer so
frühen Stufe bei dem Bildungsprozeß oder in so nahem Abstand von der Faserstoffdüsenscheibe 10b, wie es hier angezeigt ist.
Die insbesondere den Form- oder Preßkasten 30 aufweisende anfängliche
Formeinrichtung ist so konstruiert, daß sie eine a
maximale Entwässerungsgeschwindigkeit und eine maximale Geschwindigkeit zur Bildung einer festen Bahn ermöglicht, welche
die Verwendung der hier dargestellten Gautschpresse 23 bis 47 möglich macht.
Aus Figur 1B ist zu ersehen, daß die aufrechten Rahmen 24d und
24e mit Querrahmen 24h und 24g versehen sind, welche auf beiden Seiten der Siebe 20 und 40 angeordnet sind, so daß sie die gegenüberliegenden
Enden der arbeitenden Vorricntungen halten. Ein Lagerbock 24ee ist an dem aufrechten Träger 24e zum Halten der I
Siebführungsrolle 45 angeordnet. Ein Auflager 24 dd bildet eine Verlängerung des aufrechten Trägers 24d zum Tragen der Führungsrolle
42. Ein Auflager 24xx ist an der Seite des Trägers 24d zum Halten der Führungsrolle 41 angeordnet. Herkömmliche Hebeschrauben
oder Scnraubenspindeln JS-1 und JS-2 sind an dem oberen Querrahmen 24g für eine Einstellung der Führungs- una
Spat.nwalzen 43 und 44 angeordnet. Doppelpfeile zeigen in jedem Falle bei A ungefähr die Richtung an, in welcher eine Ein-
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stellung für die Walzen 43 und 44 möglich ist, so daß diese Walzen tatsächlich zur Führung und Spannung für das obere Formsieb
40 verwendet werden können.
Der untere Teil des Form- und Preßkastens 30 ist in einem Saugkastengehäuse
31 angeordnet, welches an seinem vorderen Ende auf dem Lagerbock 24 xx schwenkbar und in einer allgemeinen
senkrechten Richtung durch Verwendung einer Schraubenspindel JS-4 einstellbar ist. Das hintere Ende des Gehäuses 31 ist auf
einem hängenden Rahmen 24 hh angeordnet, welcher eine Schraubspindel JS-4 trägt, welche eine begrenzte senkrechte Einstellung
oder Bewegung entsprechend dem Doppelpfeil A zuläßt. Die Schraubspindeln JS-3 und JS-4 bilden somit Einstellmittel zum Durchführen
eines relativen Kippens des Gehäuses 31 und des unteren Betriebsteiles des Kastens 30, welcher tatsächlich mit der
Innenseite der Schleife des Formsiebes 40 in Berührung steht.
Ein seitlicher Saugabzug 33 ist an dem hinteren Ende des Ge-)
häuses 31 mit einem Überlaufdamm 35 innerhalb des Gehäuses
vorgesehen, so daß Wasser durch den Kasten 30 abgezogen werden kann, über den Damm 35 fällt und von der Seite der Maschine
durch die Saugabführung 33 im wesentlichen in der Arbeitsweise
abgezogen werden kann, welche für ein Entfernen von Wasser und Luft durch herkömmliche Saugkastenabführungen (d.h., wie sie
in Verbindung mit den Saugkästen SB-1 bis SB-5 verwendet werden)
angewendet wird. Der Damm 35 regelt in einem gewissen Ausmaß
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den Wasserstand, welcher sich fortlaufend in dem unteren Teil des Gehäuses 31 ansammelt, während die Oberseite des Gehäuses
31 geschlossen ist und bei subatmosphärischem Druck durch die Saugableitung 33 gehalten wird.
Das obere Formsieb 40 läuft nach unten um die Führungswalze 41
und dann um eine kurvenförmige feste Fläche oder einen Schuh 50, welcher mit diesen zur Führung entlang den unteren Kanten 51a- 60a
von einer Mehrzahl von in Längsrichtung im Abstand angeordneten, quer verlaufenden Schaufeln 51 bis 60 ausgerichtet ist, welche
innerhalb des Kastens 30 angeordnet sind. Die einzelnen in . Längsrichtung im Abstand angeordneten, quer verlaufenden Schaufeln
51 bis 60 sind in Seitenansicht in Figur 3 durch eine Seitenwand 30a des Kastens 30 verdeckt und teilweise in Draufsicht in Figur
2 dargestellt.
Zur allgemeinen Erklärung des Aufbaus und der Anordnung einer
einzelnen Schaufel wird die Schaufel b2 beschrieben, welche
beispelsweise in beiden Figuren 2 und 3 als zweite Schaufel in
der Längsrichtung dargestellt ist. Die obere Kante der Schaufel
52 ist mit 52x in ausgezogenen Linien dargestellt und gent von
der oberen Kante der Seitenwand 30a des Kastens 30 ab. Ein
Auflauf- oder Abdichtungsstück 30b ist an der Seitenwand 30a befestigt und erstreckt sich entlang dem unteren Teil der Seitenwand
30a. Es hat eine allgemein kurvenförmige unter Fläche, welche deutlicher an dem vorderen oder linken Ende 30bb zu
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sehen ist. Bei der Draufsicht ist nur der Teil 30b' an dem
vorderen Ende sichtbar, und der obere ebene Teil 30b1' ist
an dem hinteren oder rechten Ende des Abdichtungsstückes 30b in Figur 2 zu sehen. Der Rest davon ist wenigstens teilweise
durch die verschiedenen geneigten Schaufeln 51-60 verdeckt. Die Schaufeln 51-60 erstrecken sich nach unten von den oberen
freiliegenden Kanten 51x bis 6Ox hinab zu den Bodenteilen 51b bis 60b. Die Boden- oder die unteren Teile 51b bis 60b stehen
mit der Oberseite des Seitenabdichtungsstückes 30b in Eingriff und sind daran befestigt.
Die mitüeren Teile der einzelnen Schaufeln 51 ois 60 erstrecken
sicn nach unten unter die Abdichtungsstücke 30b, von denen sich eins an jeder Seite des Kastens 30 befindet, und stehen mit der
oberen Seite des umlaufenden Siebes 40 entlang ihrer glattbearbeiteten Führungskanten 51a bis 60a in Eingriff. Aus Figur
2 ist zu sehen, daß sich die Schaufel .52 von der oberen Kante
52x aus nach unten und links zu einem Teil 52b entlang dessen Kante, welche mit dem Abdichtungsstreifen 30b in Eingriff steht,
und dann zu einer Kante 52a erstreckt, welche weiter nach links in Figur 2 gezeichnet ist und mit der Innenseite der Schleife
des oberen Siebes 40 in Eingriff steht und dessen Lage steuert. Die äußersten unteren Kanten 51a bis 60a der Schaufeln 51-60
sehen mit verhältnismäßig engem Abstand in der Längsrichtung Abstützungen für das Sieb 40 vor und bestimmen im allgemeinen
eine parabolische Kurve mit Bezug auf die theoretische oder gedachte gerade Linie 200.
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Ein Abdichtungsstück 31a ist an dem hinteren Ende des Kastens 30 befestigt, welches mit einem Flansch 31b zum Befestigen des
Kastens 30 an dem Saugkastengehäuse 31 versehen ist. Der hintere Plansch 31b und das Seitenstück 30a für den Kasten 30 sind
beiJB mit Öffnungen zur Aufnahme von Schraubbolzen versehen, um den Kasten 30 an dem Boden des Saugkastengesamtgehäuses 31
in herkömmlicher Weise zu befestigen. Ein vorderes Abdichtungsstück 31c ist an dem vorderen oder linken Ende des Kastens 30
zur Vervollständigung der Abdichtung und der Verbindung mit dem Saugkastengehäuse 31 befestigt. Das vordere Abdichtungsstück
31c hat eine untere glatte Lagerfläche, welche eine Fortsetzung der Lagerfläche des Schuhs 50 bildet und als anfängliche
Führungsfläche für das Sieb/dient. Diese anfängliche Gesamt
führungsflache ist im allgemeinen zylindrisch im Umfang für eine glatte Bewegung des Siebes darüber und für eine Zuführung
des Siebes 40 in einer glatten ununterbrochenen Weise direkt auf die im Abstand angeordneten glatten unteren Führungsränder
51a-6Oa der Schaufeln 51-60. {
Das bedeutende Merkmal der Gesamtanordnung des Kastens 30 ist
die kurvenförmige Art der Form- oder Preßfläche, welche durch die in Längsrichtung im Abstand angeordneten unteren Ränder
der Schaufeln 51a-6Oa gebildet wird. Die bevorzugte Ausführungsform ist eine parabolische Kurve, welche ihre Grundlage im allgemeinen
auf einer theoretischen Abszisse hat, welche entlang
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der gedachten Linie 200 (Vergrößerungen oder Zunahmen sind durch
den Buchstaben D angezeigt, welcher in Figur 3 als Doppelpfeil dargestellt ist), und entlang einer allgemein durch die Mittellinie
CL der Figur 3 dargestellten Ordinate .liegt (Zunahmen sind
durch den Buchstaben H mit einem Doppelpfeil in Fig. 3 dargestellt).
Der Schnittpunkt der Abszisse 200 mit der Ordinate CL ist der theoretische Nullpunkt für die Parabel:
H = CDk
worin H der Abstand in cm senkrecht nach oben von der Linie 200, D der Abstand in cm nach rechts oder in der positiven
Richtung von der Linie CL nach Figur 3 und C und k Konstanten sind. Aus den Figuren 1B und 3 folgt, daß das obere Sieb 40
vollständig von oben durch die glatten Flächen des Schuhs und Stückes 31c getragen wird, welche es einem Punkt P (Figur
3) auf der Ordinate CL zuführen. An einem weiteren Punkt P.
(und natürlich an dem etwas höheren Punkt P ) ist die Höhe H des Siebes 40 über der Linie 200 (und deshalb über dem Sieb
2ü auf der Brustwalze 22) im wesentlichen die Hone des Faserstoffdüsenstromes,
welcher bei 10b heraujKOHjrrt (der wie oben
vorgescnlagen im wesentlichen 1,y cm ist und ungefähr mit 9OU
Meter pro Minute bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel fließt. Die vordere Kante 51a für die erste Schaufel 51 ist in Figur
an dem Punkt P. gezeichnet, so daß P /ungefähr gleich der Faserstoffdüsenstromhöhe
oder im wesentlichen gleich 1,9 cm ist. Vor dem Punkt P machen die Oberflächen des Schuhs 50 und des
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Stückes 31c das Sieb 40 undurchlässig. Die Zone zwischen den
Punkten P und P1 ist anfänglich ein olfener Bereich für das
Sieb 40, wo ein anfängliches Entwässern des Faserstoffes durchgeführt
wird, wobei das Wasser durch das Sieb 40 in den Kasten 30 läuft. Vor dieser Zone liegen die festen Abstützungen 50
und 31c sehr dicht an der Oberseite des Teiles 14b für den Faserstoffdüseneinlaß 10b (und das Sieb 40 läuft dazwischen
in einem sehr dichten Laufverhältnis), derart, daß im wesentlichen
der volle Faserstoffdüsendruck sowohl auf das obere f
als auch das untere Sieb 40 und 20 im wesentlichen unmittelbar hinter oder an dem Bereich P bis P mit einem Vernachlassigbaren
Rückfluß und bzw. oder Druckverlust durch einen Rückwärtsoder Aufwärtsfluß des Faserstoffes zwiscnen dem Einlaßteil 14b
und dem fest unterstützten Sieb 40 ausgeüot wird. Für Bezugszwecke wird der Punkt P„ so betrachtet, als läse er in der
Ordinate CL, und der Abstand von P bis P1 wird ungefähr mit
2,5 cm (in Wirklichkeit 1,9 cm) angenommen. Die Kurve P0 bis P1
wird als allgemein zylindrisch (oder mit kreisförmigem Querschnitt)
betrachtet, und der Faserstoffdüsenstrom bei 10b wird so angesehen, als hätte er im wesentlichen den gleichen Aufbau
in Breite, Höhe, Geschwindigkeit usw. insbesondere in Höhe wie der, der durch die Mittellinie CL läuft, selbst wenn es nicht der
Auslauf von dessen tragendem Teil 14b an genau dieser Stelle sein mag. Bei Betrachtung der mehr wesentlichen Merkmale der
Erfindung wird aus Bezugsgründen für den Augenblick angenommen, daio die Linie 200 waagerecht ist.
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Der kritische Punkt im Arbeiten des Formbereiches ist die das
konvergierende Blatt bildende Zone unmittelbar, nachdem der Faserstoff die Stauvorrichtung 10b verläßt und auf das Langsieb
20 aufläuft. Diese Zone ist der konvergierende Einlaufspalt,
wo sich das obere Sieb 40 dem Langsieb 20 nähert und wo das Wasser aus dem Faserstoffbrei sowohl nach oben als auch
nach unten abgezogen wird, indem es die zwischen den beiden Sieben 20 und 40 abgelegte Faser verläßt, um das Blatt oder
schließlich die Bahn W zu bilden. Die Funktion des oberen Siebes 40 in Verbindung mit dem unteren Sieb 20 besteht außer dem Bilden
einer Scheide- oder Durchlaßwand, durch welche Wasser aus dem Blatt oder Bogen nach oben wie auch nach unten abgeführt
werden kann, darin, jede freie Fläche zwischen dem Faserstoff und der Luft auszuschalten und damit eine Stabilität und Kontrolle
über den Brei vorzusehen, wenn er zur Bahnbildung entwässert wird. Damit diese Stabilität bei hohen Geschwindigkeiten
vorhanden ist, ist es wesentlich, daß der zur Bildung dienende Einzugsspalt in solch einer Weise konvergiert, daß der
Brei einem wesentlichen konstanten Druck unterworfen wird, wenn die Bahn in der Bildung begriffen ist, bis die Netzfestigkeit
des Breies so ausreichend hoch ist, daß eine Erhöhung in dem Druckgefälle zwiscnen den Sieoen 20 und 40 keine schädigende
Wirkung auf die in der Formung begriifene Bahn W ausübt.
Die Figuren 4-10 zeigen geeignete Schubflußbehälter, Schaumlatten und Auflaufbehälter, welche den Gegenstand der vorliegenden
Erfindung bilden.
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Pig. 4 zeigt das Wesen eines bevorzugten Einlasses oder Auflauf behälters 10' zur Verwendung mit den Formeinrichtungen nach
den Figuren 1-3· Der Einlaß ist in Seitenansicht mit Teilen im Schnitt dargestellt, wobei primär gewisse grundlegende
Merkmale des vorliegenden Einlasses gezeigt sind. Diese Merkmale weisen im allgemeinen nahe aneinander angeordnete, seitlich
oder quer über die Maschine verlaufende obere und untere Wände 11', 12' auf,-welche von einem verhältnismäßig dünnen,
d.h., in der Höhe kleinen Einlaß 13' zu einem sehr kleinen "
Auslaß oder zu einer sehr kleinen Schaumlatte 14' zusammenlaufen und einen konvergierenden Kanal R' (Fig. 6) mit einem
vorderen Teil E1'? einen mittleren Teil R2' und einem hinteren
Teil R,' bilden, welcher zu der Schaumlatte 14' führt. Die Wände 11', 12' konvergieren annähernd mit einem Konvergenzwinkel
B1' (Fig. 6) von ungefähr 3 · Dieser Winkel kann aber
von einem praktisch minimalen Konvergenzwinkel von ungefähr 1 bis zu einem maximalen Konvergenzwinkel von ungefähr 10 reichen.
Im allgemeinen erstrecken sich die oberen und unteren Wände 11' *
und 12' über die ganze Breite der Papiermaschine. Dieses kann
von minimalen wirtschaftlichen Maschinengrößen in der Größenordnung von 2,50 bis 3»75 m bis zu bekannten'maximalen wirtschaftlichen
Maschinengrößen schwanken, v.elche in der Größenordnung von 8,75 bis 9 m liegen. Im Gegensatz dazu beträgt die
Längsabmessung dieser Wände 11' und 12' in Richtung des Stoffstromes
von dem Einlaß' 13' zu dem sehr engen Auslaß bei 14' in Fig. 4 nur etwa 1,00 bis 1,25 m oder liegt etwa in der Größenordnung
von 1/3 bis 1/10 der Querabmessun^ der Wände 11' und 12'.
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Bezüglich der verwendeten Ausdrücke bezieht sich "quer" auf
die quer zur Maschine verlaufende Richtung, wohingegen längs sich auf die sogenannte Maschinenrichtung bezieht. Der Stoff
fließt durch den durch die allgemein konvergierenden Wände 11f und 12* begrenzten Einlaßteil in einer allgemeinen Längsrichtung
auf die Schaumlatte 14' zu, von welcher er (gewöhnlich unter einem leichten Abfall) auf das darunterliegende laufende
Sieb oder Band 20 fließt. Die Stoffgeschwindigkeit an der ψ Schaumlatte 14', welche im wesentlichen die Geschwindigkeit
sowohl der Fasern als auch des Wassers an der Schaumlatte ist, ist im wesentlichen die Geschwindigkeit der formenden Siebe
20, 40, und somit ist bei einer mit 720 m pro Minute arbeitenden Papiermaschine die lineare Geschwindigkeit des Stoffes
an der Schaumlatte 14' ungefähr 12m pro Sekunde. Die Schaumlatte 14' hat sowohl eine bestimmte, aber sehr kleine Höhe
A1-,1 als auch eine sehr wesentliche Qu er ausdehnung. Diese Ausdehnung
liegt im allgemeinen senkrecht zu dem waagerechten oder unteren Sieb 20 selbst.
Die Abmessung A 13' ist proportional zu der Querschnittsfläche
der Schaumlatte 14'. Wenn vernachlässigbare Reibflüsse angenommen
werden, kann angenommen werden, daß die lineare Stoffgeschwindigkeit an jeder Stelle in diesem Einlaß zwischen den
Wänden 11' und 12' ungefähr umgekehrt proportional im Verhältnis
zwischen der Querschnittsfläche an der in Frage
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stehenden Stelle und der Querschnittsfläche der Schaumlatte
14' ist. Aus Pig. 6 ist zu ersehen, daß die Querschnittsfläche der Schaumlatte proportional der Abmessung A I31 ist,wohingegen
die Querschnittsfläche des Einlasses 13' proportional A1 ist.
Unter der Annahme, daß die Rückdrücke auf den die ganze Längsabmessung
dieses Ein]aßteiles durchfließenden Stoffes, welche im allgemeinen als Einlaßkanal R' betrachtet wird, im wesentlichen
immer konstant ist, kann angenommen werden, daß die Geschwindigkeit des Stoffes in der Lar.gsströmunirsrichtung in ^
dem Bereich des Einlasses 13' A15 1 geteilt durch A1* der Scnaumlattengeschwindigkeit
ist. Mit anderen Worten, wenn die Scnaumlattengeschwindigkeit 12 m pro Sekunde beträgt, wird die in den
Kanal R1 bei 13' eintretende Stoffgeschwindigkeit nur 6 m pro
Sekunde sein, wenn die Abmessung A1' zweimal der Abmessung A1^'
ist. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegencen
Erfindung liegt die Abmessung A1* näner zu ungefähr dreimal
der Abmessung A..-^'.
Die Oberfläche 12a1 von der unteren oder Bodenwand 12' ist
verhältnismäßig glatt und gerade und etwas nach unten in Richtung auf das Langsieb 2O1 geneigt. Der Neigungswinkel mit Bezug
auf die Sieblinie WL1 ist in Fig. 6 bei B.1 schematisch angezeigt.
Dieser Neigungswinkel B ' (d.h. das Gesamtgefälle in dem unteren Teil 12a', (Fig. 4) pro im wesentlichen 1,50 bis 3,00 m
von A ' der Fig. 6 bis 14' der Fig. 4) liegt vorzugsweise in der
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Größenordnung von ungefähr 1,25 bis 12,5 oder sogar 25cm je
nach der Art des gewünschten Einlasses. Im allgemeinen besteht der Zweck des Einlasses darin, den Stoff durch die Schaumlatte
14' in einer im allgemeinen parallelen Ausrichtung mit dem unteren Sieb 20 zuzuführen, somit sollte die untere Wand 12a1
nur eine sehr kleine Abwärtsneigung in der Größenordnung von ungefähr 1 - 3° von der waagerechten, vorzugsweise 2° haben,
wie es dargestellt ist, um zu ermöglichen, daß Stoff aus dem Einlaß während einer Betriebsunterbrechung ausfließt und die
Ansammlung von Stoiflachen auf der Oberfläche der unteren Wand 12a' während solch einer Betriebsunterbrechung der Vorrichtung
vermieden wird. Zusätzlich sind vorsprungartige Turbulenzerzeuger,
welche in Fig. 4 allgemein bei 15' und 16' in dem Zwischenabschnitt Rp' des Kanales dargestellt sind, nur an
der oberen Wand des Kanales angeordnet.
Der Auslaßabscnnitt R ·*' des Kanales R1 wird von zwei verhältnismäßig
engen Wanäabschnitten des oberen Teiles 11B1 und des
unteren Teiles 12B' begrenzt, welche den schematisch in Fig. 6
mit Α.. -ζ' bezeichneten Kanalabstand bilden. Diese Abmessung ist
im wesentlichen für die volle Ausdehnung des Auslaßabschnittes R,f des Kanales konstant, obgleich eine unbedeutende Keilverjüngung
(im Vergleich zu der vorderen) oder Verringerung in dem Abstand A^,1 zwischen solch glatten Wänden nicht ausgeschlossen
ist, und sogar bei der endgültigen Führung des StoffStrahles bei
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14' förderlich sein kann. Wie in >ig. 4 geaeigl \$\,, \%\,
obere Teil 11B· ziemlich starr und fest durch geeignete Mittel,
beispielsweise Schweißen oder nicht dargestellte Bolzen an dem oberen Abschnitt 11C1 des zweiten Abschnittes R2 1 des Kanales
durch einen allgemein bei F..' und Fp1 dargestellten Rahmen
befestigt. Der Rahmen F..' und Pp* erstreckt sich über die volle
Breite der Maschine und ist durch nicht dargestellte Bolzen oder Schweißnähte in solch einer Weise verbunden, daß eine
allgemein starre Verbindung zwischen dem mittleren oberen f Abschnitt 11G1 und dem oberen Ausgangsabschnitt 11B1 gewährleistet
ist, wobei sich der obere Ausgangsabschnitt 11B1 in einer im allgemeinen frei tragenden Halterung in der Längsrichtung
zu der Schaumlatte 14' erstreckt. Es ist jedoch zu bemerken, daß das Schaumlattenende des oberen Teiles 11B' mit einer
Mehrzahl von Ösen versehen ist, von denen nur eine bei 17' dargestellt
ist. Jede ist mit Stangen 19' bei 18' gelenkig verbunden, welche an einem Flanschteil 20' an dem Rahmen F-' über
Gegenmuttern 21' und 22' einstellbar angeschlossen ist. Dieses
ermöglicht eine begrenzte Einstellung der Stange 19' in der Längs- oder Achsrichtung, und sieht eine begrenzte örtliche
Einstellung des relativen Abstandes zwischen dem Schaumlattenende des oberen Wandteiles 11B1 und dem unteren Kanalteil 12B1
gegenüber vor. Somit ermöglicht diese Anordnung eine sehr kleine Einstellung des Flusses durch eine aehr kleine Einstellung der
Querschnittsfläche in' dem Bereich der Schaumlatte. Die Gesamtquerschnittsfläche
in dem abschließenden Ausgar.gabschnitt R-,'
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nach Fig. 4 ist im allgemeinen gleichförmig
Die wesentliche Konvergenz der Wände 11' und 12' ist somit in dem ersten Kanalabschnitt R.' und im zweiten Kanalabschnitt
Rp' vorhanden, von denen bereits gesagt ist, daß sie annähernd
unter einem Konvergenzwinkel B..' von ungefähr 3° - 5°, vorzugsweise
ungefähr 3 konvergieren. Zusätzlich zu der begrenzten Einstellung für den oberen Endteil 11B1 durch die Stangen
ψ 19' wird der obere Endabschnitt 11B, welcher fest mit dem oberen
Zwiscftenabscnnitt 110' verankert ist, von einem in Fig. 4 mit 30'
bezeichneten Quermaschinenschwenkpunkt getragen wird. Der Schwenkpunkt
30' ist in zusammenpassenden Blocken 30a' und 30b1 angeordnet,
welche von dem vorderen Ende eines allgemein starren Quermaschinenrahmenteiles F,' getragen werden. Dieser trägt
ferner das vordere Ende des oberen Teiles 11D' des ersten Kanalabschnittes Ri'· Die miteinander verbundenen Quermaschiuenrahmenabschnitte
F1' und F-1 naoen ferner eine Öse 31', welche ein
Gelenk 32' an den gegenüberliegenden Seiten der Maschine trägt,
von denen nur eine in Fig. 4 dargestellt ist. Die Schwenkpunkte 32' sind durcn schematiscn bei 33' dargestellte Antriebe mit
Zugstangen 34' verbunden, welche ihrerseits an dem festen Rahmen F.' durch Gelenke 35' angebracht sind. Der Antrieb 33' ist von
herkömmlicher Ausführung und wirkt mit den Zugstangen 34' so zusammen, daß die vorderen oberen Wandteile 110' und 11B' gleichzeitig
in die Betriebsstellung und in die Außerbetriebsstellung
angehoben werden und eine entsprechend flacne und glatte Folge
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von Wandoberflächen 12cf und 12b' ofienlegen, welche die Verlängerung
der unteren Fläche 12a' für den Boden des Kanales R1 von dem Einlaß 13' bis hinab zu der Schaumlatte 14' bei der allmählichen
Neigung von ungefähr 2° bilden. Das Ausschwenken der oberen Teile 11C1 und 11B' aus der Betriebsstellung legt somit
eine offene, glatte und ebene Bodenfläche 12c1 - 12b' frei, an
welcher sich keine Stofflachen ansammeln, welche in dem erforderlicnen Ausmaß leicht behandelt werden kann und welche als
eine saubere, glatte Oberfläche für diesen Zweck freigelegt werden kann. Die Turbulenzerzeuger 15' und 16', welche weiter
unten im einzelnen beschrieben sind, werden ebenfalls aus der Betriebsstellung herausbewegt, und dadurcn, daß diese Turbulenzerzeuger
15' und 15' von dem oberen Teil 11C getragen werden,
welcher in die Betriebsstellung und aus inr heraus schwenkbar ist, ist es möglich, einen ebenen unteren Abschnitt 12c' und 12b'
zur Wartung und Instandhaltung in seiir zweckmäßiger Art und
Weise frei zu legen.
Im Gegensatz zu den abhebbaren Turbulenzerzeugern im Abschnitt R2' ist der erste Kanal-teil oder -abschnitt R..1 mit ständigen
Turbulenzerzeugern 40' und 41' versehen. Die Erzeuger haben
von
die Form/quer liegender. Reihen von Stangen, welche später ncch im einzelnen beschrieben werden. Sie werden ganz allgemein von einer Kehrzahl von verhältnismäßig sanmalen Abstützungen gebildet, welche zwischen den Wänden 11' und 12' liegen und einmal zur Abstützung und ferner zu einer geregelten Querschnittsverengung dienen. Ferner bringen die allgemein stangenförmigen
die Form/quer liegender. Reihen von Stangen, welche später ncch im einzelnen beschrieben werden. Sie werden ganz allgemein von einer Kehrzahl von verhältnismäßig sanmalen Abstützungen gebildet, welche zwischen den Wänden 11' und 12' liegen und einmal zur Abstützung und ferner zu einer geregelten Querschnittsverengung dienen. Ferner bringen die allgemein stangenförmigen
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Erzeuger 40', 41' eine gewünschte Wirbelturbulenz in dem an
den Stangen vorbeifließenden Stoff hervor. Die vorderen, stromaufwärts gerichteten Seiten der Stangen sind glatt und abgerundet,
so daß sich nicht Fasern oder Fäden daran ansammeln
können. Zusätzlich zu ihren Turbulenz erzeugenden Eigenschaften bilden die Stangenreihen 40' und 41' eine Gesamtabstützung des
vollständigen physikalischen Aufbaues, in dem diese Reihen 40' und 41' die oberen und unteren Wände 11' und 12' in dem gewünschten
konvergierenden und nahen Abstand halten. Über dem Ein^angsabschnitt R1' ist ein Verstärkungs- und Zusatzrahmen,
welcher den aufrechten Rahmen F,' und zusätzlichen Rahmen F.1
einschließt, vorgesehen, welcher eine Halterung für die Schwenksteilen
35' und ferner für den anfänglichen, allgemein mit 50' bezeicnneten Stoffeinlaß mit einer Stoffhöhe L' bildet.
Die besonderen Einzelheiten des Rahmens F.1 erfordern nicht
eine zusätzliche Beschreibung, weil die allgemeine Art von Quermaschinenrahmen und Halterungen von Schwenkstellen wie
für die Scnwenksteilen 35' bekannt sind. Der querfließende
Stoff 50' mit der Höhe L' tritt in den Einlaß 10' zuerst von einer Seite der Maschine ein und fließt dann durch einen allgemein
mit 51' bezeichneten, mit Löcnern versehenen Körper nach
unten, welcher eine Mehrzahl von in der Querricntung mit Abstand angeordneten Rohren bildet, von denen nur eine 52' in
Fig. 4 dargestellt ist. Diese Rohre sind mit einer nicht korrodierenden, zylindrischen Auskleidung 53' versehen, welche
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vorzugsweise aus synthetischem Gummi oder einem anderen nicht korrodierendem Material besteht und zwischen zylindrischen,
rostfreien Abstandsstücken oder Haltern 54' angeordnet sind, welche in Ausrichtung mit den Durchlochungen in einem oberen
Querbalken 55' und einem unteren Querbalken 56' angeordnet sind und die röhrenförmigen Führungen 52' vervollständigen.
Jedes von ihnen hat ein Längen-zu-Durchmesserverhaltnis von
wenigstens 7 s 1 bis hinauf zu 25 oder 50 : 1, vorzugsweise in
der Größenordnung von 10- 15 ! 1 je nach dem für die Anordnung ™
dieser Rohre 52* zur Verfugung stehenden Raum. Es ist dabei
wiederum zu beachten, daß der wesentliche Sinn der Faserverteilung innerhalb der einzelnen Rohre 52' infolge der hohen
Stoffströmung senkrecht nach unten durch die Rohre vorzugsweise durch die Verwendung der besonderen Längen-zuDurchmesserverhältnisse
erreicht wird. Es muß im wesentlichen eine Stoffstrahlerzeugung
in diesem Bereich in der Form einer Vielzahl von einzelnen Stof!strahlen vorhanden sein, von denen jeder
in einer Ebene liegt, welche in der Längsrichtung mit Berug ,
auf den Gesamteinlaß ausgerichtet ist. So ist die in Fig·. 4 gezeigte Schnittebene in der Längsrichtung ausgerichtet, wie
diejenigen Ebenen, welche parallel dazu liegen und durch die entsprechenden Achsen der aufeinanderfolgenden, in der Querrichtung
im Abstand angeordneten Rohre in den Querreihen gehen. Im allgemeinen ist die Ausrichtung des Stoifes in den strömenden
Strahlen innerhalb der Rohre 52' der erste Schrift, zum
Umwandeln des Stoffes von dem Querfluß in dem Einlaß 50' in
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BAD ORiG1NAL
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eine Längsrichtung, wenn auch, der Stoff unmittelbar aus den
Rohren 52' gegen den Kanalboden bei 12d' herausströmt und sowohl seitliche Stoffströmungskomponenten als auch zusätzliche
Stofflänfesströmungskomponenten in Richtung des Kanaleinlasses
13' erzeugt. Das Aufprallen des Stoffes gegen den Boden 12d·,
welcher als Prallvorrichtung wirkt, hat eine allgemeine Richtungsänderung des Stoffflusses von wenigstens'90 (im vorliegenden
Fall im wesentlichen 90°) zur Folge, was infolge eines solcnen Aufprallens und Wendens des StofffLusses bewirkt, daß sich der
Stoff nach der Seite in solch einer Weise ausbreitet, daß er in den Kanaleinlaß 13' bei annähernd dem gleichen oder wenigstens
einem im wesentlichen gleichförmigen Querdruckdurchschnitt und einer linearen Gesamtstoffgeschwindigkeit eintreten will.
Die Wirkungen des Aufprallens gegen die Wand 12d' und das unmittelbare
Ausbreiten des Stoffes in diesem Einlaßbereich hat eine schnelle Verlangsamung des Stoffflusses vom. Standpunkt einer
linearen Geschwindigkeit zur Folge. Gleichzeitig hat es ein Verteilen des Stoifes in solch einer Weise zur Folge, daß unter
den besonderen, hier vorliegenden Verhältnissen der Gesamtstoifdruck
beim Eintritt in das sehr schmale Einlaßende 13' des Kanales R' im allgemeinen gleichförmig ist, und in diesem Zustand
und an dieser Stelle eine Querstoffströmung in eine gleichförmige
Längsstoi'fströmung in einem düngen Strom an dem Einlaß 13' umgewandelt
worden ist.
Bevor auf weitere Einzelheiten in Verbindung mit der Natur der Turbulenzerzeuger in der Reihenfolge 40', 41Ί 15' und 16'
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eingegangen wird, soll auf die in der Quermaschinenrichtung
liegenden Stoffströmdngseinlaßvorrichtungen in den Figuren
ö, 9, 10 Bezug genommen werden.
Aus Fig. 9 ist zu ersehen, daß der Stoff von einer Flügelpumpe
FP', welche für schematische Zwecke lediglich als ein Pfeil dargestellt ist, nach oben durch einen senkrechten Kanal
60' in einen in Querrichtung der Maschine liegenden Kanal
61' fließt. Das in Fig. β gezeigte allgemeine Profil ist in Wirklicnkeit eine Draufsicht auf den Kanal 61' nach Fig. 9-,
welcher ein vergrößertes Einlaßende 61a1 und ein verhältnismäßig
enges gegenüberliegendes Ende 61b' zeif:t. Der Kanal 61'
erstreckt sich somit in der Querrichtung der Maschine, er nimmt
aber in der Qgerscnnittsflache in der Quermascninenrichtung ab.
WieFig. 9 zeigt, Draucht der Gesamtkanal t>1' nicht für eine
Stoffumwälsung durch ihn gebaut zu werden und kanr. einiach auf
einem Arm 62' gehalten werden, welcner sich nacn außen von
dem schmalen Ende 61b' erstreckt und von einem herkömmlichen
Abstützpfosten 63' getragen wird, während das Einladende 61a1
ebenfalls auf einem entsprechenden Abstützpfosten 64' in einer entsprechenden Weise angeordnet ist, so dai2 der Quermaschinenkanal
61' allgemein waagerecht genalten wird. Ferner ist eine Gasquelle, beispielsweise Luft A1 unter Druck schematisch dargestellt,
welche durch ein Steuerventil CV der Oberseite
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des Quermaschinenkanals 61' zugeführt wird, so daß ein bestimmter
überatmosphärischer Druck über der Stoffhöhe L' in dem Kanal 61' aufrechterhalten wird. Die Kombination zwischen
der sich verjüngenden oder abnehmenden Querschnittsfläche in dem Kanal 51' und dem überatmosphärischen Luftdruck
auf der Oberseite hat die Wirkung, daß Stoff an der Oberseite einer jeden schmalen Durchiochung oder Einmündung für die Roh-
^ re, von denen nur zwei mit 52', 52' in gestrichelten Linien in
Fig. 9 dargestellt sind, zur Verfügung steht, so daß ein allgemeiner,
gleichförmiger, quer über die Maschine reichender Druck auf den Stoff an der Einmündung oder den oberen Seiten
eines jeden Rohres 52' ausgeübt wird, und der darin erzeugte
Stoffstrahl oder -strom somit im wesentlichen gleichförmig in Geschwindigkeit, Menge, Turbulenz und anderen Eigenschaften
ist. Diese Rohre 52', 52' führen dann den Stoff in den Kanal R1 ein, welcher ebenfalls nur schematisch von der Rückseite
in Fig. 9 dargestellt ist.
Bei einer abgeänderten, ebenfalls schematiscn in Fig. 10 dargestellten
Ausführungsiorm ist zu ersehen, daß eine Flügelpumpe
FP-1' Stoff der Einlaßseite 71a' eines im allgemeinen zylindrischen,
verjüngten Ausgleichsbehälters 71' zuführt, welche sich in der Querrichtung der Mascnine in Richtung auf ein
verhältnismäßig schmales Ausgangsende 71b' erstreckt, von welchem eine bestimmte Stoffmenge durch die Führung bei 75'
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zurück zu dem Einlaß der Flügelpumpe FP-1· umgewälzt und ein
Zusatzstoff MS ebenfalls dem Einlaß der Flügelpumpe FP-1'
zugeführt wird, um die gewünschte, in den verjüngten Quermas chinenbehält er 71' eintretende Gesamtstoffmenge aufrechtzuerhalten.
Der verjüngte Quermaschinenausgleichsbehälter 71' sieht somit mittels einer Druckregelung von der Flügelpumpe
FP-1' und der Wirkung der sich allmählich verkleinernden Querschnittsfläche
des Ausgleichsbehälters 71' einen im allgemeinen gleichförmigen, quer gerichteten Einlaßdruck in die Einmündungen
152a', 152a1 der Mehrzahl von im Abstand angeordneten
quer liegenden Rohre vor, von denen nur zwei schematisch mit 152A' in Fig. 10 dargestellt sind, so daß der Stoff in
Strahlen nach unten in den Kanaleinlaß R-100' bei Fig. 10 entsprechend
dem Kanal R' von Fig. 9 einfließt.
Unter allgemeiner Bezugnahme auf die Gesamtstoffgeschwindigkeiten
in dem in-Fig. 6 schematisch dargestellten Einlaß 10' ist
die steuernde Geschwindigkeit die Geschwindigkeit des Stoffes in dem Auslaß- oder Schaumlattenkanal R-z', welche ungefähr die
lineare Geschwindigkeit des formenden Langsiebes selbst ist. Es ist oben eine Papiermaschinengeschwindigkeit von 720 m
pro Minute angenommen worden, was eine Stofigescnwindigkeit
an der Schaumlatte 14' von 12m pro Sekunde bedeutet. Das braucht nicht notwendigerweise die genaue Größe oder Dicke
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(A--21) der Schaumlatte 14' zu bestimmen, da Dei bestimmten
Papiergewichten eine größere Gesamtstoifmenge*als in anderen
Fällen verwendet wird. Die gesamte Geschwindigkeit ist die gleiche oder im wesentlichen die gleiche bei jeder Papiermascninengeschwindigkeit,
aber die Schaumlattenöffnung A1^' ändert
sich mit den verschiedenen ücoffgewichten.
Wenn in Angaben von Sechzenteln eines Zentimeters angenommen
wird, daß die Dicke A,v* in diesem besonderen Beispiele 1,9
cm beträgt, stellt die aurch das Bezugszeicnen 12' oezeicnnete
Querscnnittsfläche eine Mehrzahl von Einheiten dar, welche in der Querschnittsfläcne einer linearen Geschwindigkeit von 12m
pro Sekunde entsprechen. Unter Benutzung von 12' als Bezug, ist zu ersehen, daß die offene Fläche Aq' in dem Bereich der
Stoifstrahlen oder -ronre 52' verhältnismäßig begrenzt ist,
und ein Stoffstrahl mit honer Geschwindigkeit und hohem Druck in diesem Bereich erwünscht ist. Demgemäß reicr.t die lineare
Geschwindigkeit in den Rohren 52' ausgedrückt in Begriifen der
offenen Gesamtfläche Aq1 vorzugsweise von ungefähr der Scnaumlattengeschwindigkeit
bis uu der zweifachen Scnaumlattengeschwindigkeit, oder ausgedrückt in zahlenmäßigen Fachausdrucken,
die Flächenverhältnisse AQ' : A.,' reichen von 1 ί
bis 2 : 1 und betragen vorzugsweise 12 : 7. Dies ergibt eine sehr hohe Stoffgeschwindigkeit für ein Aufprallen gegen den
Boden 12d und Umwenden der Stoffstrahlen um im wesentlichen
90°.
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Wie in Pig. 4 dargestellt, werden die einzelnen Turbulenzerzeuger
40' und 41' in den beiden Reihen von Bolaen 40a1 und 41a1
gebildet, welche durch den Boden 12' geiührt sind und in Schraubeingriff in dem abdeckenden Teil 11' stehen, wobei sie
in abschließenden ringförmigen Ausnehmungen 40b' und 41b' in dem abdeckenden Teil sitzen, welche voll ausgezogen in der
Zeichnung dargestellt sind. Diese ringförmigen Ausnehmungen nehmen den oberen Teil der Stangenabdeckung 40c1 und 41c' auf,
welche in jedem Fall aus nicht korrodierendem Material wie beispielsweise einem festen Elastomer bestent, d.h. synthetischem
Gummi oder rostfreiem Stahl in der Form einer Röhre, welche über den Verbindungsstangen 40a' und 41a' sitzt und
in den ringförmigen Ausnehmungen 40b1 und 41 ο' ar.ffeordnet
ist, so daß sie fest und festgeklemmt während des Betriebes bleiben. Die Einzelheiten der einzelnen Stangen 40' una 41',
welche im wesentlicnen auf die Probleme einer zweckmäßigen Halterung gerichtet sind, sind nicht aargestellt. Fig. 5
bezieht sich primär auf das Wesen der Turbulenzerzeuger. Aus Fig. 5 sind die Ausläufe 52f', 52g' und 52 h' der quer im
Abstand angeordneten Rohre in der unteren durchlochten Plaste 5c' dargestellt. Es sind natürlich Seitenkanalwände vorgesehen,
obgleich nur die einzige Wand 57' dargestellt ist, und eine
Endwand 56' ist vorgesehen und bei der Aus füll rungs form der
vorliegenden Vorrichtung verstärkt, ur. den Druck auszuhalten.
Diese Rohre 52' haben Durchmesser D1 1, deren Achsen Li1 1 einen
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Abstand voneinander haben und eine offene Gesamtfläche AQ'
bilden, welche in der vorliegenden Beschreibung 50$ bis ungefähr
100^ der Schaumlattenquerschnittsfläche beträgt. Im wesentlichen sollen die Ronre 52' einen verhältnismäßig kleinen
Durchmesser in der Größenordnung von ungefähr 2,5 cm haben und ungefähr 30 cm lang sein, so daß sie die erwünschte Stoffstrahlerzeugung
bewirken, und dieses ist eine Folge davon, daß ihre Mitten ungefähr 5cm bei der Teilung l/L nach Fig.
voneinander entfernt sind. Die Abstandsanordnung und die offene Fläche kann in einer solchen Weise geändert werden,
daß die Durchmesser D.1 von 1,25 cm bis 3,75 cm und die
Abstände zwischen den Mitten von etwas mehr als D..1 bis
zwei- oder dreimal D-' reichen können. Um so kleiner die
oifene Gesamtfläche AQ' in diesem Bereich ist, umso größer
ist die gegen den Boden 12d' aufprallende Strahlgeschwindigkeit. Der Strahl prallt gegen den Boden 12d', wie in Fig. 4
dargesxeilt, auf und macht dann eine Schwenkung um einen
rechten Winkel. Beim Ausführen der Wendung um 90 nach dem Auftreffen auf dem Boden 12d' fließt der Stoif in eine Kammer,
welche eine wesentlich größere Querschnittsfläche A-1 hat,
welcne zahlenmäßig gesprochen ein Querschnittsflächenverhältnis von Aq1 : A.' hat und von ungefähr 7 : 20 bis 60 reicht,
und vorzugsweise 7 s 40 beträgt, Dies hat eine Verlangsamung der Stoffgeschwindigkeit mit einem solchen Durchschnitt zur
Folge, daß die Stoffgeschwindigkeit von der Strahlgeschwindigkeit
auf ungefähr 1/5 bis 1/6 davon in der ersten Aufprall-,
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Verlangsamungs- und Ablenkkammer reduziert wird. Der Stoff fließt dann weiter in den schematisch bei A1' dargestellten
Einlaß in solch einer Weise, daß dem Stoff eine direkte Geschwindigteitserhöhung
in Richtung der Schaumlatte A1^' infolge
der konvergierenden Wände erteilt wird.
Die Wände 11' und 12' konvergieren vorzugsweise entlang einem
allgemeinen Konvergenzwinkel von ungefähr 3 - 5 , aber unter gewissen Bedingungen kann dieser Bereich auf 1 - 10° ausgedehnt
werden. Es ist zu berücksichtigen, daß sich ein Paar in engem Abstand angeordneter Wände 11' und 12' bei vollkommenem
Fehlen von irgendwelchen Turbulenz erzeugenden Vorrichtungen 40', 41', 15', 16' usw. über eine wesentlich größere Ausdehnung
vonfungefähr 1,20 m oder 1,50 m erstrecken muß, um dem Stoff
einen gleichförmigen, quer über die Maschine reichenden Geschwindigkeitsdurchschnitt
und die gewünschte Turbulenz innerhalb des Stoffes selbst mitzuteilen. Mit dem Quermaschinengeschwindigkeitsdurchschnitt
wird auf die Längsgescnwindigkeit des Stoffes an verschiedenen Quermaschinenstellen in einem
gegebenen Bereich beispielsweise entlang einer durch die Linie A1' in Fig. 6 bestimmten Linie bezug genommen. Es soll eine
im allgemeinen gleichförmige Länasgeschwindigkeitskomponente in dem Stolf über die ganze Breite der Maschine entwickelt werden.
Es muß berücksichtigt werden, daß anfänglich der in dem quer über die Maschine reichenden Behälter 61' fließende Stoff überhaupt
keine Längsgeschwindigkeitskomponente hat. Selbst in den
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Strahlströmen in den Rohren 52' ist die Vorwärtslangskomponente
0, obgleich die Strahlströme von einer Quermaschinenrichtung in wenigstens parallele Ebenen in Längsausrichtung umgewandelt
worden sind. Darauf folgt das Aufprallen und dann eine Reihe von Turbulenzerzeugern 40', 41'» 15'ι 16' usw., oder ausgedrückt
mit anderen Worten, eine Mehrheit von Reihen, in welchen der Stoff durch verhältnismäßig schnelle maximale und minimale
Querschnittsflächen läuft, so daß der sich allgemein erhöhenden fc primären Gesamtgeschwindigkeit eine ziemlich kräftige sekundäre
Geschwindigkeitsänderung in dem Stoff überlagert wird. Diese sekundäre Geschwindigkeitsänderung in jedem der sogenannten in
Fig. 5 dargestellten aufeinanderfolgenden Abschnitte S-1, Sp1,
S,', S,' bewirkt in jedem Fall einen gewissen Korrekturbetrag
des gesamten, quer über die Maschine reichenden Geschwindigkeits-Querschnittes.
Bei den vorgesehenen aufeinanderfolgenden Abschnitten sollen
wenigstens die ersten beiden Abschnitte S-' und Sn' mit
12
Abstützungen versehen sein, welche plötzlich auf der hinteren Seite aufhören, so daß eine Wirbel-Turbulenzwirkung hervorgerufen
und eine verhältnismäßig kräftige Turbulenz verglichen mit der später erzeugten bewirkt wird. Vorzugsweise wird dies
unter Verwendung einer Mehrzahl von Stangenreihen hervorgerufen, in welchen jede Stange 4Of, 40g1, 40h1, usw. im allgemeinen
zylindrisch in der Form ist und im Falle des ersten Abschnittes S..1 ungefähr einen Durchmesser Dp1 von etwa 3,7 cm
hat. Der Mittenabstand ist vorzugsweise ungefähr das doppelte
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des Durchmessers, womit M2 1 vorzugsweise zweimal D? f ist, um
eine offene Fläche von annähernd 50$ vorzusehen und somit
äie gewünschte Turbulenz zu ernalten. Die offene Fläche kann in den Grenzen von ungefähr 25$ Ms 75% liegen, aber 50^a
hat sich als besonders zweckmäßig herausgestellt, und der besondere Mittenabstand Mp1 hat sich als besonders bedeutend
in der Beziehung herausgestellt, daß die einzelnen Stangen oder Abstützungen in der ersten Reihe 40' eine erwünschte
hintere Nachströmung oder Wirbelschleppe zur Folge haben. Die Stangen in der ersten Reihe 40' sind von wesentlichen Abmessungen
und an ihren vorderen Enden glatt gekrümmt, so daß sich dort keine Fasern, Fäden oder anderes Material ansammeln kann und
sie sauber bleiben. Das ist von dem Standpunkt eines ununterbrochenen Betriebes der Vorrichtung sehr wichtig. Zusätzlich
erzeugen sie eine Turbulenz (auch wirbelartige Turbulenz genannt) an der ninteren Seite, weil sie piötzlicu an den hinteren
Seiten einer jeden Stange aufgrund ihres kreisförmiger: Querschnittes aufhörer., und diese Turbulenz oe<inr.t an aer ablaufender
Seite der ersten Stangenreihe 40' abzuklingen, kann aber nicht
vollkommen innerhalb einer Ausdennung L1 1 abklingen, welche
vorzugsweise innernalb des Bereiches von ungefär.r zwei- bis fünfmal M?' liegt. Im wesentlichen scniießt die Funktion mit
ein, eine Turbulenz in einem Zustand von teilweisem, aber unvollständigem Abklingen zu haoen, wenn der Stoff auf die im
Verhältnis kleineren, glatten und runden vorderen Oberflächen der Stangenreihe 41' aufprallt, wie es in Verbindung mix den
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einzelnen Stangen 41f'> 41g1, 41h1, 41i', usw. dargestellt ist.
Die einzelnen Stangen 41' haben einen bevorzugten Durchmesser
von ungefähr 2,5 cm, so daß das Verhältnis zwischen den Durchmessern
Dp·, 11V ungefälir bei 1 s 0,9 bis 0,5, vorzugsweise
3 : 2 liegt. Die vorderen Stangen 40' haben eine verhältnismäßig
große Abmessung, so daß es möglich ist, sicherzustellen, daß sich Fasern oder dergl. nicht daran ansammeln. Zusätzlich
werden die vorderen Flächen dieser Stangen 40' ständig durch die aufprallenden Strahlen gegen den Boden und die dadurch in dem
Stoff erzeugten verschiedenartigen Ströme gereinigt. Dies ist eine Art von Turbulenzerzeugung von einem ziemlich wesentlichen
Ausmaß, welche in diesem Zustand in dem Einlaß an der schematisch mit A1 1 in Fig. 6 bezeichneten Stufe hervorgerufen wird. Wenn
sich der Stoff der vordereriSeite der ersten Reihe der Stangen 40' nähert, hat sich die Querschnittsfläche des Kanales R1
etwas auf Ap1 verkleinert, aber diese Verkleinerung ist nicht
besonders wesentlicn. In der Mitte der sich quer über die Mascnine erstreckenden Stangenreihe 40' ist eine kräftige Verkleinerung
in der Gesarntquerschnittsf lache A-,' vorhanden, welche
nier mit etwa 50$ dargestellt ist. Das nutzbare Ergebnis besteht
in einer Gescnwindigkeitserhöhung in der Größenordnung von ungefaLr
lOOfo, wenn sich der Stoff von der Stelle A,' an der vorderen
Seite der Stangenreihe zur Mitte der Stangenreihe 40' an der Stelle AJ bewegt. Wenn dann der Stoff den ersten Abschnitt S1'
vollständig durchfließt, fließt er von der ersten Stangenreihe
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I yj I I £, C yj
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40' ab und erreicht eine im wesentlichen größere Querschnittsfläche A.1 in Fig. 6. Die Gesarntquerscnnictsflachen des Querkanales,
welche durch die Einheiten A^1 : A2' : A.' dargestellt
sind, bilden eine Abnahme in ihren G-rößenverhältnissen von ungefähr
40 : 35 bis 39 ί 38 usw., so daß sich eine primäre Geschwindigkeitszunahme
ergibt, aber eine kräftige Verkleinerung der Quersehnittsfläche in der Mitte des Abschnittes S1 1 bei
A,' vorhanden ist, so daß das Verhältnis der offenen oder Querschnittsfläche Ap' : A-z1 von 4 '· 1 bis 4s3 schwankt, vorzugsweise
aber 2 : 1 beträgt, wobei sich die Geschwindigkeit im wesentlichen im umgekehrten Verhältnis ändert. Mit anderen
Worten, es ergibt sich eine Geschwindigkeitszunahme an der verkleinerten Quersehnittsfläche A-,'.
Bei den Abschnitten S-1., Sp1 usw. ist zu bedenken, daß jeder
Abschnitt in seiner Wirkung ein Zyklus ist, durch welchen der Stoff der Reihe nach von einer minimalen zu einer maximalen
und dann wieder zu einer minimalen oder umgekenrt von einer
maximalen dann zu einer minimalen und wieder zurück zu einer maximalen Quersehnittsfläche geschickt wird. Wie nier schematisch
beschrieben worden ist, läuft jede Folge durch den Zyklus
von einer maximalen zu einer minimalen und wieder zu einer maximalen Quersciini t/tsf lache, wobei die zweite maximale Querscnnittsfläche
etwas kleiner als die erste ist, mit anderen Worten, A,' ist ein Maximum, welches etwas kleiner als A?' wegen
der allgemeinen Konvergenz der Wände und der allgemeinen
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Verkleinerung in der ^uerscnnittsfl^one des Kanales ist, weiche
wänrend der Gesamtlän^sbewegung des Stoiies durch den Kanal
durchlaufen wird.
Jeder Abschnitt S1 1, Sp1» S,1, S,1 nat eine allgemeine Längsausdehnung,
welche schematisch in Pig. 5 dargestellt ist, von welcher die sich irgendeiner Turbulenz erzeugende Vorrichtung
nähernde Stoffströmung zuzüglich der Stoffströmung an den
Turbulenz erzeugenden Vorricntungen vorbei und dann die Stoffstrümung,
die sich bei der nachfolgenden maximalen Querschnittsfläche ergibt, umfasst wird, welche für den Abscnnitt S1' die
in Fig. 6 schematiscn dargestellte Folge von A2'» A75 1, A,1 enthält.
Die genaue Längsausdehnung 13t nicht absolut kritisch, es handelt sich hierbei um eine Abmessung, welche von ungefänr
der Mixte zwischen einem Satz von Turbulenzerzeugern bis zur Mitte zwischen dem näcnsten Satz von Turbulenzerzeugern wie in
dem Fall der letzten Abscnnitte Sp', S,', S.1 reichte
Die beiden Stangenreihen 40' und 41' haben somit mit Vorzug
die gleichen offenen Flächen, und diese betragen annähernd 50$, so daß sich eine effektive Verdopplung der Geschwindigkeit
wenigstens in der sekundären oder überlagerten Stoffgeschwindigkeit in jedem der Abschnitte S1 1 und Sp' ergibt, und die
Gesamtturbulenzerzeugung derart ist, dato die zweite Stangenreihe 41' eine Turbulenz von der vorderen Stan^enreihe 40'
empfängt, so daß die vorderen Flächen der Stangen 41' sauber
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gehalten werden und die Verwendung von Stangen von verhältnismäßig
kleinem ^urcnmesser D^1 in dieser Reihe möglich ist.
Anstatt eine Mehrzahl von immer kleineren Stangen zu haben, welche in jedem Fall notwenigerweise irgendeine nacnfolgende
Wirbelturbulenzerzeugung wegen des plötzlichen hinteren Aufhörens einer Stange ergeben, ist noch eine weitere Art von Turbulenzerzeugung
in den letzteren Abschnitten S,1 und S,' (d.h. wenigstens in den letzten beiden Abschnitten) vor dem Ausgang
X1 vorgesehen.
Es ist bereits gesagt worden, daß die Aus gangs kammer X vorzugsweise
von einem Paar glatter, in dichtem Abstand angeordneter Wände begrenzt wird, welche im allgemeinen einen
gleichen Abstand haben und eine Turbulenz allein aufgrund der Tatsache bewirken, daß der dadurch fließende Stoifstrom sich
mit einer sehr großen Geschwindigkeit bewegt und die Wände notwendigerweise stillstehen. Dieser Auswartjsbereicn X' nat
vorzugsweise eine Längsausdehnung, welcne mindestens so groß
wie die des letzten Abschnittes S.' ist und vorzugsweise wenigstens
zwei- oder mehrmal die Längsabmesßung des letzten Abschnittes S.1 hat. Tatsäcnlici: hat bei der hier dargestellten
Ausführungsform der Ausgangsabschnitt X* eine Längsabmessung,
welche im wesentlichen dreimal die des letzten Abschnittes S.' hat. Dieses hat ein wünschenswertes Turbulenzabklingen zur Folge.
Der Betrag an Turbulenzabklinger. hängt von der Geschwindigkeit
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des Stoffes in dem Kanal R' ab. Wenn die Geschwindigkeit sehr
gering ist, müssen die Turbulenz erzeugenden Vorrichtungen dichter aneinander angeordnet und die Ausgangskammer X1 soll
nicht sehr lang sein, da der Vorteil der Turbulenzerzeugung und des Entflockens nicht vollständig verlorengehen darf. Wenn
andererseits die Stoffgeschwindigkeit verhältnismäßig hoch ist, teilen selbst die in dichtem Abstand angeordneten Wände der Aus—
gangskammer X1einen gewissen Betrag an Turbulenz mit und ermöglichen
einen großen Teil von Vergleichmäßigung oder Eraeugung einer Gleichförmigkeit in der Paserverteilung, wenn sie wenigstens
gleich dem zwei- oder dreifachen der Längsausdehnung S.' des·
letzten Abschnittes ist.
Bei den Abschnitten S,1 und S4' bestehen diese Turbulenzerzeugungsvorrichtungen
aus Schuberzeugern. Mit anderen Worten, sie verlassen sich nicht allein auf die Wirbelturbulenzerzeugung,
welche sich notwendigerweise aus den plötzlich aufhörenden hinteren Enden der Stangen ergibt. Anstatt dessen erteilen sie
eine allgemeine Schubwirkung auf den Stoffstrom.
Betrachtet man zuerst die Durchschnittsgeschwindigkeit in dem Stoff, ist zu berücksichtigen, daß er, wenn er sich von der
Stelle A1 1 zu der Stelle Ay' in Pig. 6 bewegt, bereits zwei
Abschnitte S1 1 und S2 1 durchflossen hat, in welchen eine Verdopplung
der Stoffgeschwindigkeit der primären, allgemein anwachsenden
Stoffgeschwindigkeit aufgrund der beiden Quer-
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Schnittsflächenverringerung an den Stellen A^1 und Ag' überlagert
worden ist. Die primäre Verringerung in der Querschnittsfläche v^n A-1 bis A7' und damit die entsprechende primäre
Erhöhung in der Stoffgeschwindigkeit von A>' bis A7 1 steht in
einem ungefähren Verhältnis von 30 : 35 bis 50. Vorzugsweise beträgt das Verhältnis von A1 1 zu Αγ1 ungefähr 4:3, und die
Geschwindigkeitserhöhung ist somit das umgekehrte von diesem Querschnittsverhältnis bis zu dem Ende des zweiten Abschnittes
Sp1 · In dem dritten und vierten Abschnitt S-,1 und S.1 gehen
die Querscnnittsflächen durch die Bereiche Ag1 und An1» A-iq*
als Maximum, Minimum, Maximum, so daß Aq' in einem Querschnittsflächenverhältnis
zu Ao' innerhalb des Bereiches von ungefähr Ag' : Aq' liegt, welches von 4 : 1 bis 4 : 3 schwankt, aber
vorzugsweise bei 2 : 1 liegt. Dieses wiederum hat eine annähernde Überlagerung der doppelten Geschwindigkeit in dem Bereich Aq1
mit fast einer halben Geschwindigkeit in dem Bereich A10' zur
Folge, woran sich eine weitere Verdopplung der Geschwindigkeit in dem zweiten dieser Abschnitte S4 1 in dem Bereich A11 1 und
wiederum eine Herabsetzung der Geschwindigkeit von fast 5O/0
an der ablaufenden Seite bei A12' anschließt. Die allgemeine
Querschnittsfläche verkleinert sich in jedem der aufeinanderfolgenden
Abschnitte S1 1, S2', S75', S,', woher sich die Geschwindigkeit
allgemein auf dem ganzen Were ernöht. Darüber
hinaus aber erfolgt eine Überlagerung mit den kräftigen Geschwind
Lrkeitsänderungen infolge entweder der Widerlager bildenden Turbulenzerzeuger 40' und 41' oder der Schubturbulenzerzeu/er
1S1 und 16'. Die Scnubturbulenzerzeu>'er 151 und 16'
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erzeugen ein geringeres Maß an Turbulenz, sie ergeben aber noch
eine ausgezeichnete Paserverteilung und die gewünschte Paserverteilung für die letzte Zuführung zu dem Ausgangskanal X1.
Wie oben erwähnt, könnte der gesamte Kanal R1 die allgemeinen
Eigenschaften des Ausgangskanales X* haben, wenn er eine genügend
große Längsausdehnung hätte. Die Schwierigkeit besteht darin, daß Papiermaschinen nicht für so viel Raum vorgesenen
sind. Demgemäß ist es notwendig, bei der Vorrichtung zum Umwandeln des Quermaschinenstoifflusses in einen längsgerichteten
Stofffluß eine bestimmte Anzahl von Turbulenzerzeugern zusätzlich
anzuordnen, welche im großen Ausmaß die gesamte Ausgangsstufe« X1 verkleinern. Diese verscnieder.en Turbulenzerzeuger
40', 41', 15' und 16' schalten nicht vollständig die Ausgangsstufe
X1 aus, sondern sie reduzieren deren Abmessung erheblich
und machen die Maschinengröße für praktische Zwecke arbeitsfähig. Beim Entwickeln von Turbulenz erzeugenden Systemen gemäß
der Erfindung, hat es sich herausgestellt, daß das oben beschriebene System mit den ersten beiden Abschnitten S1' und S2'
mit einer Wirbelerzeugung wie in dem Falle der Stangen 40' und 41' und mit den letzten beiden Abschnitten S^1 und S.1 mit Schub
erzeugenden Vorrichtungen zu bevorzugen ist. Auf diese Weise wird ein kleineres Maß an Turbulenz der Ausgangskammer X' mitgeteilt
und eine bessere Paserwerteilung letztlich an der Schaumlatte 14' erhalten. Auch verursacht das kräftige Aufprallen in
der anfänglichen Kammer R ' plus der Wirbelerzeugung an den
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Stangen 40' und 41' ein vollständiges Aufbrechen von Faserflocken
und -klumpen und dergl., so daß die gewünschte zufällige Faserverteilung in dem Stoff erreicht wird. Es ist jedoch
das Problem der Aufrechterhaltung dieser zufälligen und willkürlichen Faserverteilung in dem Stoff nicht einfach. Auch
ist das Problem, den gewünschten Quermaschinendurchschnitt bei
einer Stoffgeschwindigkeit in der Längsrichtung zu erhalten, nicht einfach.
Es hat sich herausgestellt, daß die Schubturbulenz erzeugenden Vorrichtungen 15' und 16' besonders nützlich wenigstens als
letztes Paar von Turbulenzerzeugern kurz vor der Ausgangskammer X1 sind. Diese Wichtigkeit der Ausgangskamirer ist bereits
beschrieben worden. Im wesentlichen bestent der Zweck eines Schuberzeugers darin, eine plötzlicne Konvergenz (Fläcne
Ag' bis Aq1) gefolgt von einer plötzlichen Diver,erz (A^1 bis
A10') in solch einer Weise zu erzeugen, daß dem Stoff eine
plötzlicne Geschwindigkeitsänderung überlagert wird (obgleich diese Geschwindigkeitsänderung in Wirklichkeit etwa 1/1O bis
vielleicht 6 oder 7/10 der Geschwindigkeitsänderung beträgt, welche durch die vorderen Stangenreihen 40' und 41' mitgeteilt
wird). Zusätzlich besteht der Zweck der Schuberzeuger darin, eine wirbeiartige Turbulenzerzeugung durch Trennung des
Stoifes von den Wänden während des hinteren oder divergierenden
Flusses eines jeden Abschnittes 3,' und SJ zu verringern.
Bei Fig. 7 beträgt der Konvergenzwinkei 15a1 zwischen der
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Oberfläche der Abdeckung 11c1 und dem Turbulenzerzeuger 15'
annähernd 15°· Das ist ein verhältnismäßig steiler Konvergenzwinkel. Es könnte ein kleinerer Winkel genommen werden, welcher
vielleicht herab bis zu 3 bis 5 schwankt. In Abänderung dazu könnte ein großer Winkel bis hinauf zu ungefähr 20°für
kräftigere Verhältnisse genommen werden. Andererseits ist der
Divergenzwinkel an der ablaufenden Seite von etwas größerer Wicntigkeit vom Standpunkt des Vermeidens einer Trennung oder
Ablösung des Stoffes von der Wand. Bei dem Turbulenzerzeuger 15' ist der Divergenzwinkel 15b' mit ungefähr 15° dargestellte
Er kann jedoch von diesem Maximum bis herab zu 3 - 5 je nach,
der Stoffgeschwindigkeit scnwanken.
Die Abdeckung oder das Dacn 11c1 ist nach Fig. 7 mit einem
Paar von quer über die Maschine laufenden Schlitzen versehen, in welche Verankerungsteile 15c und 16c der Turbulenzerzeuger
15' und 16' eingeschoben und für den gewöhnlichen Betrieb festgehalter,
werden können. Diese Vorrichtungen werden somit in ihre Stellung und aus inr heraus durch Verschieben in der
Querrichtung der Maschine bewegt. Die Turbulenzerzeuger 15'
und 1t1 erstrecken si cn jedoch über die ganze Breite des
Kanalabschnittes Rp1 , ur.d obgleich sie in Fig. 7 in voller
Ansicht dargestellt sind, ist der Längsschnitt an jeder Stelle quer über die liaschine der gleiche. Wie in Fig. 6 dargestellt,
ft η
ist der tatsächliche Querschnitt/uer kleinsten Fläche A11 1 etwas
ist der tatsächliche Querschnitt/uer kleinsten Fläche A11 1 etwas
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kleiner als an der kleinsten Fläche Aqf· In jedem Fall liegen
diese Abmessungen in einem Verhältnis zu der Abmessung A 13' von ungefähr 1 : 4 bis 3 s 4, so daß die Geschwindigkeiten
an den Stellen Aq' und A^1' tatsächlich größer als die Stofflängsgeschwindigkeit
an der Schaumlatte ist. Dies ist aus dem Grunde wünschenswert, eine endgültige Schubkraft dem Stoff beim
Annähern an die Schaumlatte 14' mitzuteilen. Der Boden 12c' in
dem zweiten Abschnitt Rp1 ist ungefähr unter einem Winkel von
2° zu der waagerechten oder der durch die Linie W in Fig. 7 angezeigten Sieblinie geneigt. Die Abdeckung 11c, welche eine
Fortsetzung der Abdeckung 11a1 des ersten Abschnittes R..1 bei
der Betriebsanordnung ist, liegt ungefänr unter einem Winkel von 5 oder 5 1/4° zu der Sieblinie W', so daß der Konvergenzwinkel
bei der hier dargestellten bevorzugten Ausfuhrun^sform
etwas über 3° beträgt. Das bedeutet, dai die Mittelebene für
den Kanal R' eine allgemein bei P1 - P' dargestellte Linie ist,
v/elcne im wesentlicnen für BezugszwecKe benutzt wird. Die
Konvergenz una d^e Divergenz in dem durc.i die Sc^u - erzeuger
15' und .j1 erzeugten Stoiistroa ist n±cnt oy:nmetrisch mit Bezug
darauf und das giot 01'iensiauti.ich eine Verbesserung in
der Gesamtfaserverteilung. Ferner ist eine Anoringung der Turbulenzerzeu^er
15' und 16' nur an der Abdeckung möglich, so daß sie in und außer Betri ebsste.ilung zur Wartung und Instandsetzung
und zu anderen Zwecken geschwenkt werden kann, während sie ihre wesentliche und vollständige Funktion in der ber,riebssLeliung
ausfiinrt. Der ocneitel des ersten dieser Abschnitte S^1 ist der
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an der Spitze der dreieeiförmigen Ausführung bei 15d' des
Schubturbulenzerzeugers 15' dargestellte Scheitel. Bies ist
nicnt ein scharfer, sondern·ein im allgemeinen abgerundeter
Scheitel, und er ist in einem Abstand L?' (Fig. 5) angeordnet,
welcher ungefähr in dem Bereich von zwei- bis fünfmal der Abmessung
HiL1 liegt, welches der Mitte- zu Mitteabstand in der
vorderen wirbelerzeugenden Stangenreihe 41' ist, so daß die
Konvergenz im Bereich eines unvollkommenen Turbulenzabklingens von der vorderen Turbulenz erzeugenden Vorrichtung vergrößert
wird, welche in diesem Fall aus der Stangenreihe 41' besteht. Das gleiche trifft auf den Scheitel I6d'<für den hinteren Schuberzeuger
zu, indem es ebenfalls eine ir.aximale Stoifkonvergenz
in einem Bereich von einem nur teilweisen Abklingen von dem vorderen Turbulenzerzeuger 15' her ergibt.
Mit Bezug auf das Problem einer Schuberzeugung ist zu berücksichtigen,
dab ausschließlich eine Schubturbulenzerzeugung nicht eine Trennung des Stoffes von der <Vand während des
divergierenden Flusses erlaubt. Somit hat in dem mit 15e' bezeichneten Bereich und in dem nachfolgenden mit 16e' bezeichneten
Divergenzbereich der schnelle Stoffstrom an den Scnubturbulenzerzeugern 15 und 16' vorzugsweise nicht eine
Trennung von den Kanalwänden oaer dem Kanaldach 11c in diesem Fall zur Folge. £s ist bekannt, daß sicn im Fall von relativ
hohen Geschwindigkeiten reines Wasser von einer divergierenden Wand trennt, wenn der Divergenzwinkel von der Mittellinie
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ο oder Mittelebene des Kanales größer als ungefähr 7 ist. Mit
anderen Worten, im Fall von reinem Wasser würde sich, wenn der bei 15e' und I6e' dargestellte Winkel gröiaer als 7° wäre, eine
Trennung des reinen Wassers von der ablaufenden Seite der Erzeuger 15' und 16' ergeben. Der Divergenzwinkel 15e' und 16e'
ist im Verhältnis zu der Mittelebene P1 - P' und der divergierenden
hinteren Fläche 15b' und 16b' für die Erzeuger 15' und 16' dargestellt, und bei der dargestellten Ausführungsform
liegen diese Divergenzwinkel 15e' und 16e' an dem maximalen
oder vielleicht etwas oberhalb des maximal zulässigen Divergenzwinkels, um eine vollständige Trennung zu vermeiden. Stoff
selbst mit einem kleinen Prozentsatz an Pasern verhält sicn
nicht wie reines Wasser, und aucn nicnt wie ein wirkliches Stromun<smeaium oder eine wirkliche Flüssigkeit. Anstatt dessen
zeigt er Besonderheiten in seinem Verhalten, und er trenr.t sich
nicht von der Wand bei einem Diverge:.zwir.kel unmittelbar oberhalb
7°; es sind sogar Livergenzwinkel ir. der 'iroue von 12 ,
13° oder sogar 14° mö'glicn. In dem vorliegenden Fall läßt sich
berechnen, daß der Diver.-:enzwinkel 15e' und 16e' ungefähr
13 1/2O in jeden: Fall beträgt. Das ist ungefähr das für praktische Zwecke zulässige j±aximu.T.. Es ka:.:: ein leiciites Irer.nen
oder Aotrefcnen zur Folge haben, aber es hat kein cemerkenswertes
oder sogar nachteiliges Abtrennen zur Folge, insbesondere im
Hinblick auf die TatsHone, daß der Ausgangskanal X1 mindestens
zweimal und vorzugsweise dreimal die Lär.^sabmessung S,' des
letzten Abschnittes der Schubturbuienzerzeugung hat. iuit anaeren
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Worten, diese Turbulenzerzeuger 15' und 16' sind so ausgebildet,
daß /e die maximal gewünschte Turbulenz unter den Umständen erzeugen, ohne irgendwelche unerwünschten Ergebnisse
an der Schaumlatte 14' hervorzurufen. Dies wird durch Verwendung
eines ziemlich kräftigen Divergenzwinkels vorzugsweise in Verbindung mit einem vernünftig langen Ausgangskanal X' erreicht.
Der Divergenzwinkel kann von den angezeigten 13 oder 14° hinab bis ungefähr 3,5° oder 6° in gewissen Fällen reduziert werden.
Dies stellt in dem Fall von bestimmten Stoffarten kein schwieriges
Problem dar, da die Erzeuger 15' und 16' so ausgeführt werden können, daß dieser Divergenzwinkel reduziert wird. Die hier
dargestellte Art von Schubturbulenzerzeugern 15' und 16' bringt diese Art von Wechsel unter, da die Veränderliche nichts mehr
als ein Hinzufügen zu oder Abziehen von dem in der ablaufenden Seite des Turbulenzerzeugers verwendeten Material mit Bezug auf
die Hittelebene P' - P1 des Kanales bedeutet. Somit kann der
Kanal selbst seinen unter gewissen Umständen etwas vergrößerten oder verkleinerten Konvergenzwinkel haben, und dieses schließt
einen verhältnismäßig großen Wechsel in der Gesamtstruktur ein. Andererseits können die Schuberzeuper 15' und 16' durch sehr
unbedeutende und verhältnismäßig leicht gemachte Wechsel abgeändert werden, um jeden gewünscnten Divergenzwinkel 15e' und
16e' zu erhalten. An dem Zugang zu dem Kanal X' ist eine leichte Verkleinerung in der Querschnittsfläche von A1 ?' bis A1-,1 vorhanden,
und der Stoff läuft an einer abgerundeten Kante X ·
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in fig. 7 vorbei, um eine leichte zusätzliche Turbulenzerzeugung infolge "des ziemlich plötzlichen Wechsels in der Querschnittsfläche und somit eine plötzliche Geschwindigkeitsänderung gerade
an dieser Stelle zu erhalten. Darüberhinaus kann eine Verjüngung oder Verengung (welche eine Gesamtabnähme bei A^,1 von
nicht mehr als der Abnahme bei X0 1 einschließt) zwischen den
allgemein parallelen und glatten Wänden in dem verlängerten Abschnitt R,1 eine allmähliche, nützliche Geschwindigkeitserhöhung
in dem endgültigen Stoffstrahl zur Polge haben. Das hat ein Zusammenwirken mit dem hinteren Abschnitt S.1 zur Polge und
bewirkt die beste Paserverteilung und die besten Ergebnisse bei
schnelllaufenden Maschinen.
Wie oben erwähnt, ist die Schaumlatte 14' so angeordnet, daß der Schaumlattenstrahl im wesentlichen auf die oben erwähnte
Abmessung H der Pig. '3 gerichtet ist, und die Höhe (1,ö cm, d.n. in der Größenordnung von 0,6 bis 3,1 cm) der Abmessung H
und die Öffnung an der Schaumlatte 14' im wesentlichen die gleiche ist. Die leichte Abwärtsneigung von 1 bis 3 der
Unterseite 12' des Einlasses liegt im allgemeinen parallel zu der Linie 200 (Pig. 3), welche aus praktischen Gründen im
wesentlichen als planar und ebenso bei dieser Ausführungsform als
sicn nacn unten neigend parallel zu dem Boden 12' bei einer Ausricntung
der BrustroJIr 22, PoUe 25 und des ersten Saugbehälters
SB-1 betrachtet wird«. Somit braucht die in den Figuren 6 und 7
dargestellte Ebene P' nicht eine Trennun#sfläene P?1 (Pig. 6)
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für den Endabschnitt R 3' oder den Strahl 14' selbst zu sein,
sondern diese Ebene PP' schneidet im wesentlichen die Mitte der Höhe H (plus oder minus 30$, vorzugsweise 10$) bei einem
besten Arbeiten, und die verschiedenen Einstellvorrichtungen A ermöglichen dies, so daß das Sieb 20a und die Ebene PP1 im
wesentlichen parallel verlaufen. Bei dichter Anordnung von erstens der Vorderkante der oberen Wand 11B1 und des siebbedeckten
Abdichtungsstückes 50 - 31e und zweitens der Vorderkante
der unteren Wand 12B1 und der siebbedeckten Brustwalze 22 sind beiäe mit möglichst kleinem Arbeitsspiel und damit für
eine kleinste Bildung von Stoffhöhen angeordnet, welche an jeder freien Stelle der umgebenden Atmosphäre ausgesetzt wären.
Die in den Figuren 2 und 3 dargestellte parabolische Kurve hat
eine typische paraboliscne Eigenschaft, in dem sie sicn schärfer nach unten an dem stromaufwärts (nahe dem Schnittpunkt der
Linie 200 und der Abmessung H der Fig. 3) als an dem stromabwärts
liegenden Ende krümmt, was in parabolischen Ausdrucken bedeutet, daß, obgleicn der Kurvenradius allmählicher von der
unmittelbaren Nähe der Abmessung H als später stromabwärts zunimmt, sein Mittelpunkt ebenfalls so betrachtet werden muß, als
ob er sich ständig stromabwärts bewegt (entlang einer imaginären Achse im allgemeinen parallel zu der Linie 200, aber oberhalb
der Abmessung H der Fig. 3). Wenn die Kurve der Parabel H = CD (worin H und D Variable und C und K innerhalb gewisser Grenzen
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Konstante sind) anfängt, sich abzuflachen und mehr und mehr
zu einer Linie parallel zu der linie 200 wird, welche ihrerseits für eine im -wesentlichen planare Lage und Ausbildung des
unteren Siebes 20a unter der hierin verwendeten hohen Spannung darstellend ist, dann ist zu berücksichtigen, daß der imaginäre
Radius der parabolischen Kurve mit ihrem fortlaufenden Anwachsen bis auf Null abnimmt und sich der imaginäre Mittelpunkt
für solch eine Kurve in seiner stromabwärts gerichteten Bewegung beschleunigt, woraufhin man letztlicn zu der Definition
einer geraden Linie parallel zu der Linie 200 kommt,
wie es bei der oben erwähnten imaginären stromabwärts ausgerichteten
Achse für die erwähnte Parabel der Fall ist. Aus diesem Grunde ist auf die Wichtigkeit einer Parabel innerhalb
der relativ begrenzten, aber aktiv formender. Fläche Bezug genommen erstens von dem Schnittpunkt von h von Fir. 3 und
der Linie 200 bis im wesentlichen 15-20 (cm) D entlang der
Linie 200, oder zweitens ausgedrückt in Ausdrucken einer Ordinate CL und Abszisse 200, zwischen den Werten in Zentimetern
für D von im wesentlichen 1,8/2,b reichend bis 15/20. Dieser kritiscne Bereicji ist ebenfalls auf der Basis von einer mehr
oder weniger herkömmlichen Zeitungspapierstcifverdünnung und
-eigenschaften ausgedrückt. Aber alle Zahlen und Bereiche können
in andere zahlenmäßige Ausdrücke übertragen werden.
Ein noch weiterer Gesichtspunkt bezieht sich auf das Richten
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des Stoffstrahles 14' selbst, welcher in Fig. 1A als ein
schmaler Stoffstreifen oder ein schmales Stol'fband dargestellt ist, welcher von zwei in dichtem Abstand angeordneten im allgemeinen
glatten und parallelen Oberflächen gebildet wird (wenigstens für das stromabwärts liegende Ende 14b des Stoffstrahlerzeugers
10 nach Fig. 1A). Wie diese Anmeldung zeigt, soll und kann der letzte Teil X' der Fig. 5, welcher in Fig.
mit parallelem Abstand A 13' dargestellt ist, nicht nur dünne, im wesentlichen parallele oder sehr leicht konvergierende Oberflächen
haben und den endgültigen Stoffstrahl 141 begrenzen,·
sondern er kann auch einen Teil eines äußerst langen Einlasses darstellen, d.n. 10a von Fig. 1A von ganz erheblicher Länge,
sogar viel größer als der in Fig. 1A dargestellte. Tatsache ist, daß, wenn die Stoffbewegung in breitem Strom zwischen in so
dichtem Abstand liegenden Oberflächen stattfindet, sowohl die Faserverteilur.g als auch die stromabwärts gerichtete Ausrichtung
des im wesentlichen gleichförmigen StoffStrahles erhalten wird.
Figuren 3 ff zeigen eine Vorrichtung von viel kürzerer Länge, welche anfangs bestimmte Kombinationen von Turbulenzerzeugern
ix vorderen Teil von in dicntem Abstand angeordneten parallelen Oberflächen verwendet, welche letzten Endes die Konfiguration
und genaue Richtung (PP1) des auf das Sieb zugeführten Strahles
14' in einer Gesamtkombination der Elemente begrenzt, welche zahlreicne Vorteile einschließlich des Gebrauchs von weniger
Platz und Material hat.
Nichtsdestoweniger wird die hier durch die ober; liegende
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Parabel des oberen Siebes 40 bestimmte Formfläche, welche mit dem im allgemeinen planaren unteren Sieb 20 konvergiert, mit
einem Stoffstrahl 14' beliefert, welcher in direkter Ausrichtung damit und daher im wesentlichen parallel zu dem Sieb 2üa und der
Linie 200 von Pig. 3 lie^t, wobei sich die Mittelebene FP1 im
wesentlichen mit dem Mittelpunkt der Abmessung H (plus oder minus ungefähr 20$ solch einer Abmessung) schneidet und als
Strahl 14' unmittelbar stromaufwärts von der Abmessung H nach Fig. 3 freigegeoen wird.
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Claims (1)
- St/p 4705 B/We . 13.6.66Patentansprüche1. Verfahren zum Entwässern von wässrigem Paserstoff oder einer Faserstoffsuspension zum Herstellen von Papier, Pappe oder einem ähnlichen Faserprodukt auf einer Maschine mit einem umlaufenden Trägerband oder Langsieb und einem oberen, sich mit dem Langsieb auf eiatm Teil seiner Bahn bewe^nden Bahn oder Sieb nacn Pacent .... (Patentanmeldung S 100 589 VIIb/55d), dadurch Meitennzeich.net. daß durch ein auf eines der Bänder (40) sich auswirkendes statisches Element (30) beide Bänder (20, 40) gegeneinander gedrückt werden, einen im allgemeinen konvergierenden Durchgang bilden und den Stoif von einer von benachbarten länglichen Platten (111, 12') gebildeten Schaumlatte (10) in den Durchgang zum Entwässern richten, wobei ein im wesentlichen konzentriscner Druck auf den durch den Durchgang hindurchgehenden Stoff aufrechterhalten wird.2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stoff so auf der Schaumlatte (10) gerichtet wird, dais die Bahnbildung auf beiden Bändern (20, 40) eintritt.3. Verfahren nach Ansprucn 2, dadurch gekennzeichnet, daio der Stoff gegen ein kurvenförmiges Band (40) der Bänder gerichtet ist, welches das obere Band bildet, wo-ilurch der Stoif auf das ärmere Band (20) getrieben wird und in den Durchgang eintritt.4.\ Vorricntun:^ zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1,909842/0115BAD ORIGINALSt/p 4705 B/We 13-6.66gekennzeichnet durch ein auf eines der beiden Bänder oder Siebe (14) wirkendes statisches Druckelement (30), um die Bänder oder Siebe (20, 40) gegeneinander zu .drücken und einen im allgemeinen konvergierenden Durchgang zu bilden, durch welchen der Stoff zum Entwässern geschickt wird, wobei das Druckelement (30) so ausgeführt ist, daß ein im wesentlichen konzentrischer Druck auf den durch den Durchgang hindurchgehenden Stoff aufrechterhalten wird und eine von einem Paar im Abstand angeordneter Platten (11',12') gebildete Schubschaumlatte (10) zum Richten des wässrigen Stolfes in dem konvergierenden Durchgang vorgesehen ist.5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der mit dem oberen Band oder Sieb (40) in Berührung stehende Teil des Elementes (30) in der Bewegungsrichtung der Bänder (20, 40) gebogen ist, und das f;ebogene Band (40) sich mit dem Stoff strahl von der Schaumlatte (10) schneidet, wodurcn sich sowonl auf dem oberen (40) als auch unteren Band oder Sieb (20) eine Bann bildet,6. Vorrichtung nach Anspruch 5, d-adurcn gekennzeichnet, dau die Schubschaumlatte (10) im allgemeinen parallel zu dem arbeitenden Trägerband oder Lanrsieb (2ü) veriäuit, welches unter, vorgesehen ist.7. Vorrichtung nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dai das untere Band oder Sieb (20) im allgemeinen linear und nicht unterstützt im Bereich des Druckelementes (30) ist, wodurch es9 0 9 8 A 2 / Ö11 SorxUSt/p 4705 B/We 13.6.66sich im Betrieb abbiegt und die Bahnbildung auf dem oberen gebogenen Band oder Sieb (40) das untere Band oder Sieb (20) und die Bahnbildung darauf in eine konforme Kurve treibt.δ» Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (22, 25, 26) zum Einstellen der Spannung in dem unteren Band oder Sieb (20) zur Veränderung des Ausmaßes der Durchbiegung vorgesehen sind.9. Vorrichtung nach Anspruch Sj dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (41, 44) zum Verändern der Spannung in dem oberen Band oder Sieb (40) vorgesehen sind.10. Vorrichtung nacn Anspruch 4-7, dadurch gekennzeichnet, daß das obere Band oder Sieb (40) mit einem parabolischen Formglied (30) versehen ist, und das untere Band oder Sieb (20), welches in seinem undurchgebogenen Zustand im wesentlichen linear ist, mit der Abszisse der Parabel zusammenfällt und parallel zu inr ist.11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß <3as Trägerband (20) über eine Brustwalze (22) läuft, wobei der Radius, welcher durch die Stelle geht, an welcher sich die Walze (22) und das Trägerband (20) drehen, senkrecht zu dem Trägerband (20) ist und mit der Ordinate zu dem Parabelteil zusammenfällt oder parallel zu ihr ist.909842/01 1 5BAD ORIGINALSt/p 4705 B/We 13-6.6612. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Stelle an der Brustwalze (22) mit dem Ausgangspunkt für den parabolischen Teil zusammenfällt.13· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Schubschaumlatte (10) den Stoffstrahl des Faserstoffes auf das Trägerband (20) an oder in der Uähe der obersten Stelle der Brustwalze (22) richtet, über welche das Trägerband läuft, und Mittel zum Ausrichten des StoffStrahles mit dem konvergierenden Durchgang vorgesehen sind, in welchen es hineinläuft.14. Vorrichtung nacn einem der Ansprüche 4 - 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Formbereich des Durchganges, innerhalb dessen die anfängliche Entwässerung die anfänglichen Bahnen auf den Bändern bilden, nahe dem Ende und tinmittelbar stromabwärts von dem Schubschaumlattenauslaß (14') gelagert i?t, wodurcn eine anfängliche Bildung von Bahnen augenblicklich stattfindet und ein Aussetzen des StoLfstrahl es der Luft vernachlässigbar ist.15. Vorrichtung nach Anspruch 14» dadurch gekennzeichnet, daß die Schubschaumlatte (10) einen Stoffstrahl mit der gleichen Geschwindigkeit wie die laufenden Bänder (20, 40) bildet, wodurch der FIl uö auf die Bänder ununterbrochen ist.2/0115-bZ-St/p 4705 B/We 13.6.6616. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 - 15» dadurch gekennzeichnet, daß die Schübschaumlatte (10) durcn ein Paar von in dichtem Abstand angeordneter paralleler Platten (11', 12') gebildet wird, welche sich in den konvergierenden Durchgang erstrecken.17. Vorrichtung nach Ansprucn 16, dadurcn gekennzeichnet, daß der Abstand (H) zwischen den Platten (11* , 12') im wesentlichen gleich der Abmessung des größeren Endes des konvergierenden Durchganges ist, in welchem sich die Platten erstrecken.18. Vorrichtung nach einem der Ansprücne 4 - 17, dadurch gekennzeichnet, daß die im Abstand angeordneten Platten (11', 1?1) das Hintere und Auslaßende lediglich einen größeren Schubflußbehälter oder Eauptbehälter (10) bilden.19· Vorrichtung nacn Anspruch 1ö, dadurch gekennzeichnet, daü der Hauptbehälter (10) einen Stoffdurchgang enthält, welcher zu den Platten führt und mit SchutJtucbulenzerzeUi-ern (15, 40' C, 41JC) zun Erzeugen einer rleicnförmigen Faserverteilung innerhalb des Stoffes versehen ist.20. Vorrichtung nach Ansprucn 19» dadurch gekennzeichnet, dais sich die Querschnittsfläche des Flußdurchganges periodisch zur Bildung einer Scnubturbulenz auf den Stoif verändert.90984 2/0115 8AD oRI6,NALSt/p 4705 B/We 13-6.6621. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dab sich äie Liederung (40· C, 411C) an die Strombann des Stoffes zur Bildung einer Turbulenz erstreckt.909842/0115Leerseite
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