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Rundsiebentwässerungsmaschine mit Vakuumsteuerung und Sauggautschpresse
Bei der Blattbildung, Entwässerung und Abpressung von Faserstoffbahnen werden die
früher fast ausschließlich verwendeten Langsiebmaschinen mehr und mehr durch Rundsiebmaschinen
verdrängt. Die Gründe hierfür sind der wesentlich geringere Platzbedarf von Rundsiebmaschinen
gegenüber Langsiebmaschinen, der geringere Siebverschleiß (richtige Konstruktion
des Rundsiebzylinders vorausgesetzt) und die Möglichkeit, beim Rundsiebzylinder
Saugorgane in kreisförmiger Anordnung anzubringen, was gegenüber den Flachsaugern
der Langsiebmaschinenund dem von diesen verursachten erhöhten Siebverschleiß einen
beträchtlichen Vorteil darstellt.
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Die im Prinzip der Rundsiebentwässerungsmaschine theoretisch vorhandenen
Vorteile kamen bei vielen der bisher üblichen Rundsiebentwässerungsmaschinen nicht
voll zur Geltung. Die Rundsiebmaschine kann mit der Langsiebpartie nur konkurrieren,
wenn bei gleicher Leistung je Meter Arbeitsbreite an der Stelle, wo die Stoffbahn
das Rundsiebmaschinenaggregat verläßt, derselbe Trokkengehalt erzielt wird wie bei
einer Langsiebmaschine. Um dies zu erreichen, hat man bisher in einer Entwicklungsrichtung
das Rundsieb durch Saugpumpen oder Vakuumpumpen mit Zwischenvorlage und getrennter
Abfuhr des eingesaugten Filtrates unter einen hohen Unterdruck gesetzt, der auf
dem Rundsiebzylinder meist in seiner Wirkung noch durch Preßwalzen unterstützt wurde.
Die Notwendigkeit, die bei der iBlattbildung und Entwässerung auf dem Rundsiebzylinder
anfallenden großen Wassermengen wieder aus dem Vakuum durch eine Wasserring- oder
Saugluftpumpe abzuführen, die außer dem zur Bildung des Sperringes erforderlichen
Kreislaufwasser nur beschränkte Wassermengen fördern können, machte es erforderlich,
die Rundsiebentwässerungsmaschine entweder in barometrischer
Hälie
aufzustellen oder aber mit Filtratpumpen auszurüsten, die die gesamte ,Flüssigkeitsmenge
gegen das in den Ab.scheidern herrschende Vakuum aus diesen herausziehen, so daß
mit einer Förderhöhe von mindestens '8i m Wassersäule und dem entsprechenden Kraftbedarf
gerechnet werden muß. Die Unterstützung des Ehtwässerungsvorganges auf dem Teil
des Rundsiebes, der nicht in die Flüssigkeit eintaucht, durch Preßwalzen bringt
nur einen'beschränkten Erfolg, da sich in der Siebbespannung des Rundsiebzylinders
auch bei hoher Pressung und bei hohem Vakuum eine bestimmte Wasserhaut hält, die
nach Aufhören des Unterdruckes von der Stoffbahn begierig aufgesaugt wird. Um den
hohen Kraftbedarf zu. vermeiden., der bei Rundsiebmaschinen mit der vorstehend beschriebenen
Vakuumanlage vorhanden ist, hat man auch Rundsiebmaschinen mit im Innern des Rundsiebzylinders
angeordneten Einbauten (Saugrohren, Saugkanälen oder Sangtuschen) verwendet, die
im Drehsinn des Rundsiebzylinders nach rückwärts gekrümmt sind und bei denen die
Niveaudifferenz zwischen dem Stoffspiegel außerhalb des Rundsiebes und einem im
Innern desselben durch Stau einregulierten inneren Wasserspiegel ausgenutzt wird.
Durch die besondere Anordnung der erwähnten Einbauten kann erreicht werden, daß
eine in den durch die Einbauten gebildetenKanälen hängenbleibende Wassersäule einen
Unterdruck auch auf einem Teil der Fläche des Rundsiebes erzeugt, die sich außerhalb
der Trogfüllung befindet. Der maximal erzeugbare Unterdruck bei derartigen Maschinen
beläuft sich auf eine Flüssigkeitssäule, die maximal eine Höhe von o,65 D' (D =
Durchmesser des Rundsiebes) entspricht.
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Es sind weiterhin Anordnungen entwickelt worden, die in der Erkenntnis
des vorbeschriebenen Nachteils, daß. auf dem Rundsieb selbst angeordnete Preßwalzen
nur einen beschränkten Entwässerungseffekt geben, die Pressung vom Hauptzylinder
weg auf eine Nebenpreßstelle verlegen. Bei den bisher bekanntgewordenen Konstruktionen
wird die Stoffbahn vom Hauptzylinder durch eine Gummiabnahmewalze (Gautschwalze)
abgenommen, gegen die etwa in der horizontalen Schnittebene eine @Gummirillenpmeßwalze
preßt. Infolge der durch die Gummirillen, die in Richtung des Walzenumfanges verlaufen.
und in einer Teilung von io mm angeordnet sind, bewirkten fapillarwirkung wird das
ausgepreßte Wasser von der PreßstelIe weg abgezogen und läuft in dichtem Schleier
im tiefsten Punkt der Gummirillenwalze ab. Bei diesem Effekt ist die Gefahr, -daß
die Stoffbann an der Preßstelle aufweicht und dadurch wieder zerstört wird, in gewissem
Umfang vermieden. Die Anordnung setzt jedoch voraus, daß die Gautschwalze mit einem
gewissen Anpreßdruck auch an den Hauptzylinder gepreßt wird; damit die Stoffbahn
an der Gautschwalze,einigermaßen zuverlässig haftet. Bei starker. Anpressung der
Gautschwalze ist eine Beeinträctigung des Siebes und eine verhältnismäßig kurze
Lebensdauer desselben gegeben., während bei nicht genügender Anpressung die Stoffbahn
sich gelegentlich von der Gautschwalze lösen kann. Es kommt dabei dann zu .einer
sogenannten Sack- oder Schleifen.bildung, bei der- die Stoffbahn zwar an der Preßstelle
zwischen Gautschwalze und Gummirillenwalze entwässert wird, es kann jedoch nicht
verhindert werden, daß auch auf der der Gautschwalze zugekehrten Seite der Stoffbahn
ausgepreßtes Wasser austritt, sich in der erwähnten Schleife hält und die Stoffbahn
trotzdem aufweicht.
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Ein weiterer Nachteil der aus Rundsiebzylinder, Gautschabnahmewalze
und mit diesen zusammenarbeitender Gummirillenwalze besteh enden Anordnung besteht
darin, daß die Umfangsgeschwindigkeit zwischen kundsiebzylinder und der aus Gautschwalze
und Gummirillenwalze bestehenden Pressenanordnung genauestens abgestimmt werden
muß. Infolge der nicht unerheblichen Preßarbeit zwischen Gautschwalze und.Gummirillenwalze
muß diese Pressenanordnung einen besonderen Antrieb erhalten, da es nicht möglich
ist, diese Preßarbeit vom Rundsiebzylinder her und durch dessen Reibung zwischen
der Gautschabnahmewalze und dem Rundsiebzylinder auszuüben, da dann ein Zusammenschieben
der Stoffbahn und eine Zerstörung des Siebbelages am Rundsiebzylinder eintreten
würde. Der Antrieb der Pressenanordnung wird meist vom Rundsiebzylinder her abgeleitet
und unter Zugrundelegung einer mittleren Stoffbahnstärke rechnerisch so festgelegt,
daß eine leichte Voreilung desRundsiebzyIinders gegen dieGautschwalze vorhanden
ist, wodurch das Haften der Stoffbahn an der Gautschabnahmewalze verbessert wird.
Eine Regulierung des Verhältnisses der Umfangsgeschwindigkeiten in Abhängigkeit
von der S'toftbahnstärke ist zwar möglich, bedingt jedoch eine gewisse Komplizierung
der Anlage.
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Die vorliegende Erfindung beseitigt die eingangs beschriebenen Nachteile
der bisherigen Anordnungen. Erfindungsgemäß wird die Vakuumabnahmewalze, die mit
dem Rundsiebzylinder zusammenarbeitet, mit höherem Vakuum wie der Siebzylinder betrieben
und mit einer ihr nachgeschalteten Gummirillenpreßwalze versehen. Die sich aus einer
derartigen Anordnung ergebenden Vorteile sind im folgenden näher erläutert. In der
Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt Abb. i die
erfindungsgemäße Rundsiebentwässerungsmaschine in Seitenansicht, Abb. 2 a einen
teilweisen Längsschnitt durch eine Vakuumabnahmewalze, Abb. 2 b einen ebensolchen
Schnitt durch eine Abnahmewalze anderer Bauart, Abb. 2 c und 2 d Rundsiebentwässerungsmaschinen,
bei denen- um die .Abnahmewalze ein Filz in verschiedener Weise geführt ist.
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In der Zeichnung bedeutet i den Rundsiebzylinder, 2 den Stoffbehälter
(Filtertrog), 3 Zellen, in welche der Umfang des Rundsiebzylinders unterteilt ist,
q. Absaugrohre, die von der Filterzelle 3 zunächst in der Drehrichtung gesehen nach
rückwärts gekrümmt angeordnet
sind und dann in einer Richtung parallel
zur Trommelachse oder gegen diese ein wenig geneigt verlaufen, 5 einen Steuerkopf,
der.über einem ringförmigen Gebilde, in dem die Saugrohre 4. an einer oder beiden
Stirnseiten des Rundsiebzylinders zusammengefaßt sind, angeordnet ist. Der Steuerkopf
weist eine Zone 5a auf, die zur möglichst langsamen Blattbildung entweder unter
einem leichten Unterdruck gehalten wird oder einen Auslauf des ersten Filtratanteiles
unter Atmosphärendruck gestattet, eine Zone 5b, die der verstärkten Blattbildung
unter Unterdruck und dem Trockensaugen der auf dem Zylinder niedergeschlagenen Stoffbahn
auf dem Teil des Trommelumfanges dient, der sich außerhalb des Filtertroges bewegt,
ferner eine Zone 5c, die nach außen offen ist und demnach den Eintritt von Atmosphärenluft
gestattet, wodurch über die Saugröhre 4 und die Zelle 3 eine Belüftung der betreffenden
Trommelzelle und eine Freigabe der auf dem Zylinderumfang angesaugten Stoffbahn
bewirkt wird.
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Mit 6 ist eine Vakuumwalze mit Unterteilung in parallel zur Walzenachse
verlaufende Saugzellen 7 bezeichnet, die ebenfalls in der Drehrichtung der Walze
gesehen nach rückwärts geneigt sind, um den Ablauf des in der Saugzone angesaugten
Wassers zu unterstützen.
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An der Stirnseite der Vakuumwalze 6 ist ein Steuerkopf 8 angeordnet,
der nur den Teil der Vakuumabnahmewalze evakuiert, der in der Drehrichtung der Walze
gesehen zwischen deren Auflagepunkt auf dem Hauptzylinder und der Preßstelle zwischen
Vakuumabnahmewalze und einer Gummirillenwalze 9 liegt.
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Ferner sind vorgesehen eine Vakuumvorlage io, ein Drosselventil ii,
eine Anschlußleitung i2 zur Flüssigkeitspumpe mit Regulierventil, zwei Absperrventile
13, eine weitere Vakuumvorlage 1q., ein Drosselventil 15 und eine Anschlußleitung
16 zur Vakuumpumpe mit Drosselventil. Die Stoffbahn ist mit 17 und die Siebbespannung
des Zylinders mit i8 bezeichnet.
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Die Arbeitsweise der Anlage gestaltet sich wie folgt: Die Stoffsuspension
wird in den Trog 2 eingeleitet und der Siebzylinder i und damit das Preßwalzenpaar
6 und 9 in Umlauf versetzt. Über die Zellen 3 und die Saugrohre q. tritt Flüssigkeit
in das Innere des Zylinders i, wobei die Faserstoffe auf der Siebbespannung i8 zurückgehalten
werden. Die hierbei anfallenden Wassermengen werden durch den Steuerkopf 5 aufgeteilt.
Je nach Art der zu verarbeitenden Faserstoffe wird die an der Zone 5a anfallende
Wassermenge unmittelbar ins Freie entlassen oder in der Vakuumvorlage io unter einem
mäßigen Unterdruck angesaugt. Bei besonders feinen Faserstoffen wird das an der
Zone 5a anfallende Wasser noch einen hohen Fasergehalt aufweisen, der in dem Maße
abnimmt, wie sich die Faserschicht auf dem Siebzylinder i bildet. Um diese Fasern
zurückzugewinnen, kann der an Zone 5a abgeschiedene Wasseranteil getrennt erfaßt
und dem dem Trog 2 zufließendenStoffstrom wieder zugeleitet werden. Die an der Zone
5b anfallende Wassermenge wird durch einen geringen Unterdruck, der durch das Drosselventil
i i in der Vorlage io eingestellt wird, angesaugt, und zwar wird der Unterdruck
so gewählt, daß die an der Leitung 12 angesetzte Wasserpumpe die Wassermenge mühelos
ansaugt und der Kraftbedarf der Pumpe in wirtschaftlichen Grenzen gehalten wird.
Der durch das Drosselventil i i eingestellte Unterdruck reicht aus, um die Stoffbahn
während der Zeit zwischen dem Austauchen des Zylinders aus der Trogfüllung und der
Abnahme durch die Vakuumwalze 6 so trocken zu saugen, daß die Vakuumwalze 6 die
Stoffbahn leicht aufnimmt. Das Steuerkopfsegment 8 der Vakuumwalze wird unter ein
möglichst hohes Vakuum gesetzt, welches in der Vorlage 14 herrscht und durch die
an der Rohrleitung 16 angreifende Vakuumpumpe unmittelbar geliefert wird. Die Rohrleitung
r5 ist so bemessen, daß das Vakuum möglichst verlustlos an das Segment des Steuerkopfes
:8 weitergeleitet werden kann. Die an der Saugzone der Vakuumwalze, die durch das,
Steuersegment 8 begrenzt ist, anfallende Wassermenge ist im Vergleich zu der in
der Vorlage io eingesaugten Wassermenge so gering, daß die üblichen Vakuumpumpen
(Wasserring pumpen oder Naßluftpumpen) diese Wassermenge fördern können. Auf dem
Weg zwischen dem Auflagepunkt der Vakuumwalze auf dem Rundsiebzylinder und der zwischen
Vakuumwalze 6 und Gummirillenwalze 9 gebildeten Preßstellen wird daher die Stoffbahn
wirkungsvoll entwässert und die weitere Entwässerung durch die Gummirillenpreßwalze
fortgesetzt. Unter dem Einfluß des Vakuums haftet die Stoffbahn sicher an der Abnahm.ewalze
und kann nicht durch etwaiges Ablösen der Stoffbahn von der Abnahmewalze aufgeweicht
und zerstört werden. Es ist ferner möglich, die Vakuumabnähmewalze nur ganz leicht
auf demRundsiebzylinder i aufzusetzen, da für die Aufnahme der Faserstoffbahn ein
Anpreßdruck zwischen Abnahmewalze und Siebzylinder nicht erforderlich ist und die
Abnahme ausschließlich durch das Vakuum erfolgt. Nach Verlassen der Gummirillenwalz.e
9, kann die Stoffbahn 17, die eine ausreichende Tragfähigkeit besitzt, weiteren
Preßvorrichtungen zugeleitet werden.
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Die Abb. 2a und 2b zeigen verschiedene Oberflächengestaltungen der
Vakuumabnahmewalze. Abb. 2 a stellt eine Vakuumabnahmewalze 6 mit unelastischer
Oberfläche i9 dar, bei der die Saugwirkung auf die Stoffbahn lediglich durch in
entsprechender Anzahl im Mantel der Abnahmewalze angebrachter Bohrungen 2o an die
Stoffbahn weitergeleitet wird. Die Bohrungen 2o werden, wie an sich bekannt, nach
innen konisch erweitert, um ein Verstopfen durch Faserteile zu vermeiden. Die Oberfläche
der Vakuumabnahme-walze kann bei sonst gleicher Anordnung auch elastisch ausgeführt
sein.
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Abb. 2b zeigt eine Ausführungsart der Abnahmewalze 6, wobei um einen
gelochten Mantel 2i mit elastischer oder unelastischer Oberfläche ein Sieb oder
Filz 2i2 gelegt ist.
Abb. 2, c zeigt eine Anordnung, bei der um
die Vakuumabnahmewalze 6 ein durchlässiger Filz 23 gelegt ist, der, wie an sich
bekannt, so ausgeführt ist, daß die Stoffbahn in der allgemeinen Laufrichtung der
Maschine abgehoben und an der Unterseite des Filzes hängend weitergeleitet wird.
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Abb. 2 d zeigt die Anordnung des Abnahmefilzes 23 dergestalt, daß
der Filz über die Vakuumabnahmewalze 6 hinweg und entgegen der Zulaufrichtung des
Stoffstromes im Filtertrog auf der Oberseite des Filzes liegend weitergeleitet wird,
wobei der Filz gleichzeitig als Unterfilz in einer nachgeschalteten Presseneinrichtung
24 Verwendung findet und bei 25 gewaschen wird.