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Verteilersystem zur Zuführung einer Paser-Suspension zum Einlaßende
eines Oberkastens einer Papierheretellungsmaeohine Die Erfindung bezieht sich auf
ein Verteiler$yatem zur Zuführung einer Su$pension aus Fasern zur Papierherstellung
zum Kopf-. oder Oberkasten einer Papierheratellungemasehine, insbesondere auf ein
Verteilersystem, bei dem die Suspension durch eine Platte mit einer Anzahl von Öffnungen
in einen Kopf.- oder Oberkasten eingeführt wird, der eine Reihe von Rohren an seinem
Einlaßende aufweist.
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Prei der Herstellung von Papier ist es in der Regel erwünscht,@ daß
das Papier gleichförmig erzeugt wird. Dies bediagtf daB die Fasern zur Papierherstellung
gleichförmig auf dem Papierherstellungs--Draht oder -drahtgefleaht abgelegt werden,
auf dem das Papier ausgebildet wird. Um die Fasern gleichförmig abzulegen,,ist es
normalerweise erforderliqh, daß eJj,e"homogene Suspension aus Fasern von einem Oberkasten
aus gleich-. mäßig quer über den Draht oder das Drahtgeflecht verteilt wird. Damit
die. Strömung aus dem Oberkasten quer über die Breite des Drahtes gleichförmig verläuft,
ist.es nützlich, , wenn der Einlaß in den Oberkasten eine gleichförmige Verteilung
der Fasern bewirkt und ferner die Fasern in der einströmender. Flüssigkeit gleichförmig.
verteilt sind.
Die vorliegende Erfindung ist auf ein Verteilersystem
gerich-
tet, das eine ziemlich homogene Mischung von Papierfasern
in
einer wässrigen Suspension liefert, die in den Oberka-
sten im wesentlichen
gleichförmig quer über dannen EinlaB eingeführt wird, insbesondere, wenn
der Oberkasten aus einer
Ausführung besteht, welche eine
Reihe paralleler Rohre an ihrem Einlaßende aufweist, durch die die ankommende
Suspen-
sion strömt.
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Es ist bekannt, in herkömmlichen Oberkästen eine Bank Ton im wesentlichen
parallelen Rohren zu verwenden, die in dem Einlaß des Oberkastens gleichmäßig verteilt
sind, um die
Strömung der turbulenten Flüssigkeit zu stabilisieren. Ein solcher
Oberkasten ist in der kanadischen Patentschrift 503 957 gezeigt, die den
Betrieb den Oberkastens beschreibt, um einen Zustand der "gefrorenen Strömung"
zu erzeugen. Bei derartigen Oberkästen wird die Suspension in ein jedes Rohr
durch eine Öffnung in einer Platte eingeführt, die das Einlaßende-eines jeden Rohres
verschließt. In älteren Verteilersystemen ist es üblich, wie auch
in der
erwähnten kanadischen Patentschrift gezeigt ist, die Paeersuspension
durch eine Anzahl von Einlaßrohren den Öffnungen zuzuführen.
Es sind hier verhältnismäßig wenig Rohre vorbAnden, z.B.
sechs, und did Strömung aus den Einlaßrohren ver-
läuft in
getrennten Strömungen, von denn eine jede direkt
gegen einen speziellen
Abschnitt der Platte fließt. Die Öffnungen, die sich direkt in der Bahn der Strömungen
befinden, lassen die Suspension mit einer verhältnismäßig hohen Geschwindigkeit
einfach passieren,wohingegen die Öffnungen, die nicht in der direkten Bahn irgendeiner
Strömung liegen, die Suspension nur nach einer Richtungsablenkung und einem
Energieverlust
und demzufolge mit einer verhältnismäßig nie-
drigeren Geschwindigkeit passieren
lassen. Dies führt zu einer ungleichmäßigen Verteilung der Strömung durch die entsprechenden
Rohre . Dies hat wiederum eine ungleichförmige
Strömung der Flüssigkeit aus
dem Oberkasten und damit eine ungleichförmige Verteilung der Fasern auf dem Draht
zur Folge. Eine weitere Schwierigkeit bei dem bisher für Oberkästen verwendeten
Verteilersystem, die eine Bank von Rohren in ihrem Einlaßende aufweisen, besteht
darin, daß es sehr umständlich ist, die Rohre sauber zu halten. Insbesondere sammeln
eich bei der Abnohaltung die Fasern häufig in den Taschen, die,
durch
die Platten geschaffen werden, welche die Enden der
Rohre verschließen.
Die Fasern sammeln sich auch an anderen Stellen in dem Verteilersystem
an, z.B. in den Einlaßrohren zu der Nisehkammer des Systeme.
Diene Ansammlungen von Paaern werden von Zeit zu Zeit in die Strömung
abgegeben, und sie erzeugen somit eine Ungleichförmigkeit. Eine Ungleichför-migkeit
wird ferner hervorgerufen, wenn die Faaereuepennion geändert
wird. Bei den meisten Papierherstellungsma®chinen, ist es z.B. fallweise
erforderlich oder erwünscht, die Art oder Farbe des Rohmaterials zu ändern.
Im Falle von Parbänderungen oder wenn Typenänderungen vorgenommen
werden, ist en häufig unzuläeeig,-daß Fasern von falscher Farbe
oder Art
mit den richtigen Fasern vermischt werden, und es kann daher
notwendig
sein, daß der Oberkanten gereinigt werden muß, wenn
von einer Papierfarbe
oder --art auf eine andere übergegangen wird. Unter diesen Umständen verursacht
das Reinigen der bekannten Verteilersysteme Schwierigkeiten und Verzögerungen. Um
die durch die ungleichmäßige Verteilung der Strömung durch die Öffnungen verursachten
Ungleiohförmigkeiten zu überwinden,
können die suspendierten
Fasern in eine Mischkammer eingeführt werden, und zwar ziemlich gleichförmig
quer über die
Kammer bei einer relativ vernachlässigbaren Strömungskomponente
in Querrichtung der Kammer. Die Suspension wird durch Ablenken der eintretenden
Suspension gemischt und anschließend werden die vermischten Fasern durch
eine Anzahl von kleinen
Löchern in einer Verteilerplatte gedrückt, wobei die
Löcher quer über die gesamte Breite des Oberkastens ziemlich gleich-
mäßig
verteilt sind Diese schwachen Strömungen laufen in den Einlaß des Oberkastens. Die
gesamte Quersehnittsfläche des Einlasses zur Mischkammer ist kleiner als die
Quer-
schnittsfläche der Mischkammer, jedoch größer--als die gesam-te
Querschnittsfläche der Öffnungen. Unter diesen Zuständen der Strömungsrichtungsänderung
und StrömungEquersehnitteänderung wird die Fasersuspension ziemlich gleichförmig
inner-
halb der Mischkammer gemischt und durch die Öffnungen
aus-
gelassen, und zwar unter ziemlich gleichförmigen Turbulenzbedingungen
bei im wesentlichen gleichförmigen Strömungsgeschwindigkeiten durch die entsprechenden
Öffnungen hindurch. In dem Fall, daß der Oberkasten eine Bank aus Rohren in seinem
Einlaßende aufweist, ist eine einzige Öffnung zentral zu je-
dem
Rohr in dem Oberkasten angeordnet. Das Verteilereyetem gemäß der Erfindung
erzeugt hierdurch eine gleiche Strömung
der Fasersuspension
durch jedes Rohr im Einlaß des Oberka-
stens Für die Zwecke der Reinigung
des Oberkastens .und insbesondere
der Rohre im Einlaß desselben
ist die Verteilerplatte ein-
fach entfernbar angeordnet. Die Platte ist ferner
in ihrer Betriebslage nicht gegen die Enden der Oberkastenrohre
gelegt,
sondern Vielmehr in einem kurzen Abstand von diesen angeord-
not,
wobei' dieser Abstand so feetgeleg' ist, daß der 7lüseigkeitestrahl
durch jede Öffnung zentral in ein entsprechen-des Rohr eintritt,
während gleichzeitig nach rückwärts strömende Wirbelringe oder Wirbelströmungen
außerhalb den
Strahle ausgebildet werden, um die Einlaßenden
der entsprechenden Rohre zu reinigen. Dieser Abstand sollte
größer als etwa 6;3 mm (1j4 Zoll) sein, damit sich
die Paaereuapension zwischen den Enden der Rohre und der Verteilerplatte
frei
bewegen kann und nicht in eine Tasche eingeoohleuat und eingefangen
wird; dieser Abstand soll jedoch nicht so
groß nein,
daß der Strahl auf die Enden oder Stirnseiten der
Rohre aufschlagen
'rann.
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Nicht nur die Verteilerplatte ist,leioht entfernbar e.ngeordnet,
sondern die gesamte Misohxammer ist einfäoh entfernbar montiert,
damit der Einlaß in die Kammer gereinigt werden kann. Es ist
ein Bedürfnis nach einem Verteilerayntes vorhanden, das eine turbulente homogene
S@spenaion aus Paeern für die
Papierherstellung gleichförmig 4-uer.
über den Einla® des
Oberkastens einer Papierherstellunggmaeohine
autübrt. En ist
ferner ein Bedürfnis nach einem solchen Verteilersystem
vor-
handen, bei dem die glüssigkeit durch eine Vielzahl
von
Öffnungen in einer perforierten Verteilerplatte zugeführt wird, wobei
die Strömung aus jeder Öffnung in ein entsprechendes Rohr im Einlaß
des Oberkastens gelenkt wird.
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Es liegt ferner eine Nachfrage nach einem solchen Verteilersystem
vor, indem die Verteilerplatte in einem solchen
Abstand von den Einlabenden
der Rohre angeordnet ist, daß
die Strahlen der Paaersuspension
durch die VertKlerplatte
hindurch die Rohre reinigen und
nicht ermöglichen, daß eich fasern an deren Einlaßenden ansammeln.
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Es ist ferner ein Bedürfnis zur Schaffung einer Mischkammer und einer
Verteilerplatte vorhanden, die einfach vom Einlaßende des Oberkastens entfernbar
sind, um die Reinigung des Oberkastens und des Verteilersysteme, einschließlich
des
Einlasses zu diesem, zu erleichtern und ein eohnelles und einfaches Auswechseln
der Öffnungsgröße zu ermöglichen, indem lediglich die Verteilerplatte ausgetauscht
wird. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Verteilersystem zur Zuführung einer
Faser--Suspeneion zum Einlaßende eines Oberk$stene einer Papierherstellungsmasehine
geschaffen, wobei die Faser-Suspeneion durch Öffnungen in dem Oberkasten eingetrieben
wird, bestehend aus einer Mischkammer mit einer perforierten Verteilerplatte, die
am Einlallende des Oberkastens angeordnet wird, und einem Einlaß..zur Mischkammer,
der die Paser-Suspension gleichförmig quer über deren Breite verteilt zuführt, wobei
die Größe der Quersehnftte: fläche des Einlasses zur Mischkammer zwischen der Größe
der Querschnittefläehe der Nisohkammer und den geeamten Quer-,echnittaflächen
der Perforierungen der Verteilerplatte liegt. Die Erfindung wird nun
auch anhand der beiliegenden Abbildungen ausführlich beschrieben, wobei alle aus
der Besohreibung und den Abbildungen hervorgehenden Einzelheiten oder
Merkmale
zur-Lösung der Aufgabe im Sinne der. Erfindung beitragen können und mit dem Willen
zur Patentierung in die Anmeldung aufganommen wurden. Es zeigen:
Fig.
1 eine Seitenansicht eines Oberkastens einer Papierherstellungsmaeehine, teilweise
im Schnitt, sowie dessen Zuordnung zu einer bevorzugten Ausführungsform eines Rohmaterial-Verteiler-.Systeme
gemäß der Erfindung; Fig. 2 eine vergrößerte Ansieht des in Fig. 1 gezeigten Verteilersystems,
teilweise im Schnitt und am Oberkasten befestigt, wobei in geetrichelten Linien
die Stellung der Mischkammer des Verteilersystems angedeutet ist, in der dieee vom
Oberkasten zurückgezogen ist; Fig. 3 eine Ansicht der anderen Seite der Maschine,
die die Art und weise zeigt, in der die Mischkammer bewegt wird; Fig. 4 eine Stirnansicht
des Verteilersysteme entlang der Schnittlinie 4-4 der Fig. 2, teilweise im Schnitt;
Fig. 5 eine Schnittansicht der Mischkammer entlang der Schnittlinie 5-5 der Fig.
4, wobei eine Verteilerplatte , fest an dieser angebracht und in Einbaulage auf
dem Oberleasten gelagert ist; Fig. 6 eine Schnittansicht, die die gleiche Einrichtung
wie Pig. 5 zeigt, wobei jedoch die Misohkamaer und die
Verteilerplatte geringfügig
vom Oberkasten zurückgezogen sind; Fig. ? eine Stirnansicht einer Reihe von Rohren
im Einla9 des in Fig. 'I gezeigten Oberkastens, wobei durch gestrichelte Linien
die Zage der Öffnungen in der Verteilerplatte gezeigt ist fand
Fig.
8 eine Schnittansicht entlang der 8ohnittlinie 8 -
8
der fig. 7, die das Verhältnis zwischen der Verteilerplat-
te
und den Rohren im Oberkanten zeigt.
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Figa 1 zeigt eine Papierheratellungsmasohine, die ein Ver-
teilersystem
8 gemäß der Erfindung enthält. Das Verteiler-
system befindet
sich am Eialaßende einen Kopf- oder Oberkastens 9. Der Oberkasten
9 weist einen schräg nach oben
verlaufenden rechteckigen Kanalabaohnitt
10 auf. Der Innen-
raum des Kanalabeehnittee 10 enthält eine
Vielzahl von wer-
hältnismäßig dünnen, geradlinigen Rohren
11, die parallel
zur Längsachse des Kanals 10 angeordnet
sind. Wie an besten
in Fig. ? gezeigt ist, können
die Rohre einen seoheeakigen Querschnitt aufweisen, no daß
eid den tanalabsohnitt 10 in
der Art einer Bienenwabe ausfüllen. Andere
Quereohnitte, etwa runde oder quadratische, können angewendet
werden Der
Kanal 10 und tatsächlich der gesamte Oberkasten 9
haben in
etwa die gleiche Breite wie der Draht 12, auf dem die Rohmaterial-Suspension
13 zur Ausbildung der Papierbahn abgela-
gert wird. Die
Einlaßenden der Rohre sind ziemlich in eJner Ebene angeordnet.
Am oberen oder Auelaßende der Rohre können
die Rohre -
wie gezeigt - unterschiedliche Längen aufweisen, wobei die unterste
Reihe die lä»geta und die oberste Reihe die kürzeste
ist. Die Länge der Rohre tot relativ zu ihren Durchmesser derart festgelegt,
daß die erforderliche Bedin-
gung für die Suspension 13 erfüllt
wird, nämlich die Stabilisierung der Strömung zu erzeugen.
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Das obere oder Auslaßende des Kanals 10 steht mit
einem verhältnismäßig langen horizontal angeordneten. Kanalabschnitt
15 in Verbindung, der aus Metallplatten hergestellt ist, die
.eine
glatte Innenfläche aufweisen und an ihrem, Auelaßende
mit
einer einstellbaren Schneid- oder Stauanordnung versehen sind, die bei
16 schematisch angedeutet ist. Die Stauanordnung 16 selbst kann aus irgendeiner
passenden Konstruktion bestehen und eine Schne.d- oder Staulippe und ein Sriebleder
enthalten, zwischen denen die Suspension 13 aus dem Oberkanten 9 auf den Draht 12
ausfließt Wenngleich die mechanischen Details der Stauvorrichtung an sich kein Teil
der vorliegenden Erfindung darstellen, wird jedoch bemerkt, daß deren Konstruktion
so ausgeführt ist, daß die Anordnung, die allgemein bei 16 angedeutet ist, Lrte.-feste
Befestigungselemente 19 enthält, die wiederum Staulippen tragende Elemente 20 verschiebbar
halten, die iHr`eraeite in ihre gewünschte Betriebslage einstellbar sind, $.B. durch
eine Einstellspindel-. und Handradanordnungen, die allgemein
bei 21 angedeutet
sind.
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Im dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Oberkasten
derart angefertigt gezeigt, daß er als ein Druck-Oberkasten arbeiten kann, wobei
die Tiefe der Strömung der
Faser-Suspension in dem horizontalen Kanal 15 geringer
.als die Gesamttiefe des Kanals ist. Wenneine solche Ausführung angewendet wird,
sind Vorrichtungen vorgesehen, die einen Luftdruck in dem Teil des Kanals 15 über
der strömenden gaser-Suspension aufrechterhalten und im vorliegenden Fall umfassen
diese ein Einlaßrohr 22, das in den Kanal 15 mündet und mit einer geeigneten
Druckluftquelle (nicht gezeigt) verbunden ist. Damit die richtige Steuerung auf
das unter Luftdruck durch den Kanal 15 strömende Rohmaterial ausgeübt werden kann,
und zwar einschließlich der Steuerung der Tiefe der Strömung und der entsprechenden
Geschwindigkeit des-Rohmaterials in dem Kanal, ist ein Ablaßrohr 23 mit verhältnismäßig
kleinem
Durchmesser an der einen Wand dos Kanals 15 und in diesen einmündend in einer Flöhe
angebracht, die in etwa gleich der geplanten Strömungstiefe der Rohmaterial-Suspension
ist. Im allgemeinen wird ein einstellbares Ventil 24 vorgesehen, um den Austritt
der Druokluft zu begrenzen, und die AualaBseite des Ventils 24 kann mit
dem Drahtschacht (wire pit) der Papiermaschine verbunden sein.
Wenn ein offener Oberkasten benutzt wird, ist der Flüssigkeitspegel in dem
Oberkasten selbstverständlich größer.
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In vielen Papierherstellungamaschinen wird die Suspension 13 in einem
turbulenten Zustand auf dem Draht 12 abgelegt. Die Turbulenz hat das Bestreben,
die Fasern von einem Zusammen-
ballen oder von einer Plockenbildung abzuhalten,
und zwar aufgrund der Scherwirkunk der Wirbelströmungen. Wenegleioh
die Turbulenz eine übermäßige Plockenausbildung verhindert, stört jedoch
die turbulente Strömung aus der Schneid- oder Stauöffnung heraus die gleichförmige
Ausbildung der Papierbahn. Dies ist daher der Grund, daß manchmal eine "gefrorene
Strömung"' aus der Stauanordnung gewünscht wird. Eine "gefrore-
ne"
oder "Stöpael-Strömung"(frozen or plug flow) ist gekenn-
zeichnet durch eine
dünne Soherzone neben jeder Fläche des
Kanalei die durch das Rohmaterial
berührt wird, wobei in der Scherzone die Fasern das Bestreben haben, aneinander
vorbeizurollen oder sich gegenseitig zu scheren, während der gesamte Rest-Querschnitt
der strömenden Suspension so erscheint, als wenn er zu einem massiven Stöpsel gefroren
wäre, der sich parallel zur Achse des Kanals und mit gleichförmiger Geschwindigkeit
durch dessen Querschnitt bewegt. Da nur eine schwache oder gar keine Bewegung
der Fasern in bezug aufeinander innerhalb einer "gefrorenen Strömung" vorhanden
ist, geht das Zusammenballen der Fasern zu Flocken nur sehr langsam vor sich oder
findet überhaupt nicht statt.
Unter manchen-Betriebsbedingungen
kann eine gewisse Ylokkenbildung der Fasern auftreten, was zu einem Plockenmuster
-führt, das durch die Stauöffnung und in dem Papiert@beibehalten .werden kann.,
Für den Fall, daß dieses Flockenmuster Flocken von nachteilig großem Ausmaß enthält,
kann eine drehbare käfigartige Entflockungawalze 25 vorgesehen sein, und zwar in
Querrichtung innerhalb des Horizontalkanals 15 an beiden gezeigten Stellungen angeordnet
und durch geeignete Antriebsverbindungen (nicht gezeigt) angetrieben, Der vorstehend
beschriebene Oberkasten ist bekannt, Die Verbesserunz ;:er vorliegenden Erfindung
liegt in dem Verteilersystem 8_ das die Faser-..Suspension dem Oberkasten zuführt,
sowie in der Art und Weise, in der das Verteilersystem mit dem Oberkasten gekuppelt
ist: Das Verteilersystem 8 ist in den Figuren 2 und 4 in einzelnen gezeigt. Das
Verteilersystem entli::2t ein Verteilerrohr 26, in das am weiten Ende die Faser-Suspension
gepumpt wird. Der Druck im Verteilerrohr treibt die rlii ss-;.gkeit durch eine Anzahl
von Einlaßrohren 28 nach. oben in eine Mischkammer 30s von wo aus sie durch eine
perforierte VerteLzerplatte 32 in den Oberkasten 9 eintritt. Die Verteilerplatte
deckt das Auslaßende der Mischkammer ab.
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Damit das Verteil-ereystem und der Oberkasten leicht gereinigt ;;erden
können, ist die Mischkammer entfernbar ausgeführt.
| Zu clieen ?weck 81n3 die die Kammer bildenden Wände 33 auf |
| Jiler. c,er hwdern 34 zur Bewegung entlang Führungen 36 ge- |
| .Lagert Vie am besten in Figur 3 gezeigt ist-, *erden die die |
| chkaLimer bildenden t ände entlang den Führungen oder |
| @chieüen dur,h die Betätigung eines von Hand betriebenen |
| i:ades 36' bewegt, da-- Über %al:nrader eine Kette 40
antreibt, |
| :;a: » r. =ah::rad ' 2 in r chung zu versetzen, das wiederum
mit |
Zahnrädern 44 gekuppelt ist, die mit Zahnstangen 46 kämmen um
die Mischkammer entlang den Führungen 36 anzutreiben. Eine Welle 48 verbindet die
Zahnräder 44 miteinander. Die Führungen oder Schienen verlaufen vorzugsweise horizontal,
damit die Einrichtung leicht bewegt werden kann, ohne daß die Schwerkraft überwunden
werden muß.
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Die lösbare Befestigung der Mischkammer geht am besten aua
einem Vergleich der Fig. 5 und 6 hervor. Die Mischkammer 30 ist in Fig. 5 in Betriebsstellung
gehalten dargestellt, wäh-
rend sie in Fig. 6 etwas zurückgezogen gezeigt
ist. Wenn sie sich in Einstellage befindet, bilden die Wände 33 ein
geschlossenes
Gehäuse, das zum Teil durch das stationäre Baeieteil 52 verochlossen ist. Die Mischkammer
30 ist an ihren Enden durch Abschlußplatten 54 verschlossen und durch Dichtungen
56 abgedichtet. Die Dichtungen 56 können hydraulisch
betätigt werben, so daß
das Misehkbmmergehäuse 50 und die Abachlußplatten 54 in Einstellage durch Schrauben
58 und 60 befestigt werden können, bevor der abgedichtete VerechluB oder die Abdichtung
hergestellt wird. Wenn sich die Mischkammer, wie in-Fig. 5 gezeigt ist, in
Be-
triebslage befindet, so tritt die Faser-Suspension nach oben durch die
EinlaBrohre 28 in die Nisohkammer 30 ein, und anschließend durch Öffnungen 62 in
der Verteilerplatte 32.
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Eine jede Öffnung ist zentral zu einem entsprechenden Rohr 11 angeordnet;
wie dies im einzelnen in den Pig. ? und 8
ange-
deutet ist. In Betriebslage
ist die Verteilerplatte 32 ein kurzes Stück von den Einlaßenden der Rohre 11 gelagert,
wo-
bei die Erden der Rohre 11 in etwa in einer Ebene parallel zur Verteilerplatte
liegen und sich die Rohre 11 senkrecht zu dieser Ebene erstrecken. Zur Einstellring
und Halterung s-i.nd eine hnzah- von &bstandeeehrauben 64 in der Verteiler-
platte
32 befestigt, und
sie ragen aua dieser heraus gegen
die Einlaßrohre 11,
und zwar um einen vorbestimmten Abstand. Diese Abstandsschrauben
dienen dem Zweck,
das Ausmaß fest-
zulegen, um das die Verteilerplatte 32 von den Rohren 11 beabstandet
ist. Außerdem erfüllen die Abstandsschrauben 64 ferner den Zweck, die Verteilerplatte
32 während
des Betriebe von den Rohren 11 entfernt zu halten, denn wenn die
Faser-Suspension in die Mischkammer 30 gedrückt wird, biegt der Druck gegen die
Verteilerplatte 32 dieselbe gegen die@Rohre 11, Zur Erreichung optimaler Leistung
sind die relativen Größen der verschiedenen Komponenten und deren relative Anordnung
etwas kritisch. Die Größe und Form des Verteilerrohre 26 ist derart fes-",gelegt,
daß ziemlich der gleiche Druck am Einlgß von einem jeden Einlaßrohr 28 erhalten
wird. Die fa# ser--Suspension wird am großen bzw. weiten Ende des Verteilerrohres
26 eingeführte Dieses Ende kann einen Durchmesser von 24 Zoll (609,6 mm) aufweisen.
Der Durchmesser
des Verteilerrohres 26 nimmt gegen das dünne Ende hin in
einem solchen Ausmaß ab, daß die Verringerung der horizontalen Flüssigkeitsströmung
kompensiert wird, die wiederum durch den Abzug der Flüssigkeit durch die vorhergehenden
EinlaB-rohre 28 verursacht wird. Durch diese Mittel wird die linears Geschwindigkeit
konstant gehalten, um einen Druckan®tieg zu verhindern, der ansonsten durch Verlangsamung
der Flüssigkeit in dem Verteilerrohr 26 verursacht würde. Die Strömung der Flüssigkeit
aus dem kleinen Ende des Verteilerrohres 26 kann geregelt werden, damit der Druckausgleich
an den EinlaB-enden iter-Einlaßrohre 28 unterstützt und eins gleichmäßige Strömung
durch jedes Rohr erzielt wird.
Eine verhältnismäßig große Zahl
von Einlaßrohren läuft von dem Verteilerrohr 26 zur Mischkammer 30.
Wie dargestellt
ist,
haben sich 25 Einlaßrohre als zufriedenatellend erwiesen, von denen ein jedes einen
Durchmesser von
etwa
63,5 mm ( 2 1/2 Zoll) hat. Es ist bekannt, 6 EinlaBrohre
mit großem Durchmesser zu verwenden. Die größere Zahl von Einlaßrohren ermöglicht
jedoch eine größere Homogenität in der Mischkammer. Das heißt, aufgrund der verhältnismäßig
großen Zahl von Einlaßrohren 28 wird die Faser-Suspeneion
| in die Mischkammer ziemlich gleichförmig quer zu deren Ein- |
| laßehde%geführt. Es ist eine ausreichende Zahl von Einlaßroh- |
ren vorhanden, und zwar gentagend dicht beisammen, damit die aus der Oberseite der
Einlaßrohre 28 herausgeführten Strahlen oder Strömungen sofort durch die Turbulena
untereinander vermischt werden, die durch die Strahlen oder Strömungen erzeugt wird.
Diese Einlaßrohre 28 sind vor$ugeweise relativ lang, um jeglichen Quer--Strömungeverlauf
innerhalb der einzelnen Rohre zu verringern, so daß die Strömung im
we-
sentlichen
vollkommen in Längsrichtung der Rohre verläuft. Die Rohre 28 sind vorzugsweise gerade
und an ihrer Einmündung in die Mischkammer 30 ziemlich parallel, damit
im we-
sentlichen keine Strömungskomponente in Querrichtung der Kammer 30
vorhanden ist. Eine richtige oder passende Strömung in die Mischkammer hinein kann
durch die Verwendung abwechselnder Einlässe erzielt werden. Z.H. kann ein Strömungsausbreiter
(flow spreader) zwischen dem einzigen großen runden Rohr am Einlaß zum Verteilerrohr
26 und der Mischkammer eingeschaltet werden. Dieser Strömungeausbeiter kann die
Strömung von einem einzigen konzentrierten Strom in einen einzigen
flachen
Strom
umwandeln, der gleichmäßig quer über die gesamte Einla
Bseite
der Mieehkammer
verteilt ist, wobei alles in die
Maschinenrichtung
strömt und im wesentlichen keind@Strömungekomponente
in Querrichtung
der Kammer
vorhanden ist. -
Hei den bekannten Geräten bewegt sich der Auslag aua
den
Einlaßrohren in Strahlen gegen die Rohre 11, wobei in manch
Rohre mehr Suspension eingetrieben wird als in andere. Um
dies zu vermeiden,
bewegen sich die ankommenden Strahlen aus den Rohren 28 nicht unmittelbar
gegen die Öffnungen 62,
sondern sie werden vielmehr dazu gezwungen,
eine beträeht-11ohe Richtungsänderung auszuführen und sich mit der
Flüssigkeit zu mischen, die sich schon in der Kammer 30 befindet,
bevor-sie
durch die Öffnungen 62 austreten. Die Flüssigkeit
kann, wie gezeigt,
im allgemeinen gegen die Oberseite des
Gehäuses gelenkt und durch die Wand
33 sowie durch die Flüeeigkeit abgelenkt werden, die sich schon in der
Mischkammer 30 befindet. Die Mischkammer 30 erzeugt somit eine Turbulenz
in der Suspension und bewirkt eine ziemlich gleichförmige Verteilung
der Fasern In der Flüssigkeit. In diesem Zustand
bewegt sich dann
die Flüssigkeit durch die Verteilerplatte
32. In der bevorzugten der Erfindung
ist die Gesamtquersohnittoflliche aller Öffnungen 62 1n der Verteilerplatte
32 kleiner als die Gesamtquerechnittetläche der Einlaßrohre 28, die wiederum
kleiner als die Quersehnittsfläohe der Strömung durch die Mischkammer zwischen den
Einlaßrohren 28 und den Auslaßöffnungen 62 ist. Dies unterstützt die Erzeugung einer
Turbulenz in gewünaohtem Ausmaß.
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Die gewünschte Größe der Öffnungen 62 hängt von einer Reihe
von
Faktoren einschließlich der Zahl und Größe der Rohre 11 ab. Im Zusammenhang mit
Rohren von etwa 63,5 mm (2-1/2 Zoll) im Durchmesser haben sich Öffnungen von etwa
9,5 mm (3/8 -Zoll) als geeignet erwiesen. In ähnlicher Weine hängt
der
gewünschte Abstand zwischen der Verteilerplatte und den Einlaßenden der
Rohre 11 von zahlreichen Faktoren ab. Bei Öff-
nungen von 9,,5 mm (3/8 Zoll)
und Rohren von 63,5 mm (2 L/2 Zoll) hat sich ein Abstand von etwa 17,4 mm (11/7:6
Zoll) als zufriedenstellend erwiesen. Es ist erwünscht, daß die Ver-
teilerplatte
32 flach ist und die Öffnungen 62 im wesentlichen
senkrecht durch diese verlaufen,
damit die Strahlen 66, die
durch die Flüssigkeitsströmung durch die Öffnungen
62 hindurch erzeugt werden, in Richtung der Rohre 11 verlaufen. Vorzugsweise besitzen
die Einlaßenden und ihre Öffnungen abgerundete
Ränder 65, damit sie nicht
übermäßig einem Verschleiß ausgesetzt sind Wie bereits erwähnt, ist es wichtig,
daß sich die Fasern nicht im Einlaßende des Rohres sammeln. Wenn die Flüssigkeit
gegen die Einlaßränder 68 der Rohre 11 strömen würde, würde sie das Bestreben haben,
sich rund um die Ränder anzustauen oder herumzulegen und Fasern anzusammeln. Indem
die Verteilerplatte 32 im richtigen Abstand von diesen Rändern 68 angeordnet
ist,
spülen die Strahlen 66 aus der Faser-Suspension tatsächlich alle Fasern
fort, die sich möglicherweise angesammelt haben. Das heißt, die eintretenden Strahlen
66 treiben die Flüssigkeitssuspension in die Mitte der Rohre 11, und diese sich
nach vorne bewegende Strömung trifft solange nicht auf die Wandungen der-Rohre 11,
bis sie einen gewissen Abstand von den Ein?aßenden 68 erreicht hat. In der dazwischenliegenden
Zone erzeugen die Strahlen eine Turbulenz in der Art von "'irbei'ringen zdPT ;:.irbeiströmungen
70, die eine umgekehrte
Strömung entlang der Innenseite der Rohre
zu deren Einlaßende hin erzeugena wobei alle Fasern fortgespült werden,
die
sich auf den Rändern 68 ansammeln möchten. Der Abstand zwischen der Verteilerplatte
32 und den Rändern 68 der Rohre 11 soll typisch größer als etwa 6,35 mm (1/4
Zoll) sein, damit die Fas=ern frei durch diesen Raum hindurehtreten können und nicht
eingefangen werden. Gleichzeitig muß der Abstand jedoch kurz genug sein, daß die
Ränder 68 sich in dem Bereich der umgelenkten Strömung oder Wirbelringe ?0 befinden.
Ein Abstand von etwa dem doppelten Öffnungedurohmesser hat sich als geeignet erwiesen.
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Wenngleich die Rohre 11 bei dem Verteilersystem gemäß der Erfindung
selbstreinigend sind, ist das Verteilersystem zusätzlich besonders für eine Reinigung
geeignet ausgeführt, und zwar dadurch, daß es vom Oberkasten leicht entfernbar ist.
Die Mischkammer 30 kann leicht durch Betätigen des Rades 38 auf den Führungen 36
bewegt werden, nachdem die-Schrauben 58 und 60 gelöst worden sind. Dadurch werden
die Einlaßenden der Rohre 11 in der Rohrbank zum °'Abwieehen" freigelegt. Es werden
ferner die vertikalen Einlaßrohre 28 zum Reinigen freigelegt. Die Verteilerplatte
32 selbst ist von den Wänden 33 zur Reinigung an beiden Seiten demontierbar, wodurch
auch das Reinigen der Innenseiten der Wände 33 ermöglicht ist. Wie bereits erwähnt,
ist dieses Reinigen des Verteilersystems und Oberkastens häufig notwendig, wenn
die Art oder Farbe der. Faser-Suspension gewechselt wird.,In der Praxis hat sich
herausgestellt, daß das System gemäß der Erfindung in, weniger als 20 % des Zeitraums
gereinigt werden kann der zur Reinigdng des Verteilersystems und Oberkastens bekannter
Gerätvx.benötigt wird, in denen die Oberkasten=-Rohre durch dauerhaft eingebaute
Klappen einzein ifbezdECkt wer. den ;
Die Verteilerplatte kann
ferner gegen eine andere ausgetauscht
werden, die Öffnungen"nit einem unterschiedlichen
Durchmesser aufweist, wie dies zoB. für einen Betrieb bei unterschiedlichen Geschwindigkeiten
erwünscht sein kann. Dies bietet eine grössere Flexibilität in bezug auf den Gesamtbetrieb
des Papierherstellungsmaschinee