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Verfahren und Vorrichtung zur Stapehmg von Faserstoffen.
Die Erfindung bezweckt die Einschaltung eines Vorratsbehälters in die bekannten Fabrikationsprozesse von Faserstoffen, insbesondere von Holzstoff, so dass es möglich ist, eine gleichbleibende Faserstoffmenge, welche grösser oder kleiner sein kann als die jeweilige Erzeugung, der Weiterverarbeitung zuzuführen.
Einrichtungen zur Speicherung von halbtrockenen Faserstoffen in Silos oder Grossraumspeichern sind bekannt. Alle diese Einrichtungen sind jedoch nicht unmittelbar in den Fabrikations- prozess eingeschaltet, sondern es wird, wenn die erzeugte Faserstoffmenge grosser ist als der Bedarf, der jeweilige Faserstoffüberschuss der Speicherung zugeführt und in den Zeiten der unter dem Normalbedarf liegenden Mindererzeugung die fehlende Faserstoffmenge aus dem Speicher entnommen und damit die Mindererzeugung ausgeglichen.
Nun tritt bei dieser Art der Speicherung der Übelstand ein. dass die der Speicherung zugeführte überschüssige Faserstoffmenge sehr lange im Speicher verbleibt und Veränderungen ausgesetzt ist, welche sich bei der Weiterverarbeitung der Faserstoffe ungünstig bemerkbar machen. So kann beispielsweise der Holzstoff, wenn er in Zeiten langandauernden Produktionsüberschusses in halbtrockener Form sehr lange im Speicher verbleibt, einem Fäulnisprozess unterliegen, oder durch ungleichmässige Austrocknung bei der Weiterverarbeitung auf Papier oder Pappe Schwierigkeiten anderer Natur zur Folge haben.
Es bildet nun einen kleinen Teil der Erfindung, dass der Stapelbehälter oder Speicher dauernd in den Fabrikationsprozess in der Weise eingeschaltet wird, dass man ohne Rücksicht darauf, ob die jeweils erzeugte Faserstoffmenge über oder unter dem Normalbedarf liegt, vorerst die Gesamterzeugung in halbtrockener lagerungsfähiger Form in den Stapelsilo bringt und den gesamten laufenden Faserstoffbedarf in flüssiger Form aus dem Stapelsilo entnimmt und der Weiterverarbeitung zuführt.
Dadurch wird erstens erreicht, dass die Speicherung automatisch erfolgt, nachdem bei Mehrerzeugung die Stoffmenge im Stapelsilo vergrössert, bei Mindererzeugung jedoch verkleinert wird und zweitens, dass infolge des ständigen Durchganges der Gesamterzeugung durch den Stapelsilo verhältnismässig kurze Aufenthaltszeiten des Faserstoffes im Stapelsilo resultieren, wodurch die Gefahr einer Veränderung der Stoffbeschaffenheit auf ein Minimum reduziert wird.
Durch das Patent Nr. 123233 ist eine Vorrichtung geschützt, die es gestattet, halbtrockene Faserstoffe (Holzstoff, Zellstoff u. dgl. ) in einem Speicherbehälter zu sammeln und in flüssiger Form von unten in einer dem Arbeitsgang des Betriebes angepassten Menge wieder zu entnehmen und weiterer Verarbeitung zuzuführen. Dieses Patent betrifft aber nicht die Durchleitung des gesamten hergestellten Rohstoffes durch die Speichervorrichtung und umfasst auch keine Entnahmevorrichtung, durch die ein Aufweichen des Stoffes vor der eigentlichen Entnahme, also bei Sperrung des Auslaufes, ermöglicht würde.
In Fig. 1 ist das Verfahren der Einschaltung eines Stapelsilos in den Fabrikationsprozess für Holzstoff beispielsweise dargestellt.
Das Holz wird in Schleifapparaten a bekannter Konstruktion zu Holzstoff verschliffen, der stark verdünnte Holzstoffbrei in Splitterfängern b oder Apparaten ähnlicher Wirkungsweise von den gröbsten Beimengungen, beispielsweise losgerissenen Holzsplittern usw. befreit, mittels der Stoffpumpe c zum Feinsortierer d befördert und hier sortiert. Der vom Sortierer ausgeschieden Grobstoff gelangt in eine Vorratsbütte e, von hier mit Hilfe der Kolbenpumpe f
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zum Raffineur, welcher den Grobstoff zu Festoff vermahlt und wird dann vor der Stoffpumpe c wieder dem Schleiferstoff zugesetzt. Der vom Sortierer ausgeschiedene Feinstoff wird nun zweckmässig ebenfalls in eine kleine Bütte geleitet und von hier zur Eindickmaschine i gepumpt, welche in der Zeichnung direkt über dem Silo angeordnet ist.
Die Eindickmaschine i wird zweckmässig als Saugfilter, Trommel- oder Zellenfilter ausgebildet, wobei das zur Entwässerung notwendige Vakuum durch entsprechende Fallhöhe des Filtrates in der Fallrohrleitung le erzeugt wird.
Der in der Eindickmaschine i auf einen entsprechenden Trockengehalt gebrachte Holzstoff, welcher eventuell, falls er in einer laufenden endlosen Bahn die Eindickmaschine verlässt, durch geeignete Einrichtungen zerkleinert werden kann, wird nun in den Stapelsilo oder Vorratssilo i ! geleitet. Die gleichmässige Verteilung im Stapelsilo geschieht zweckmässig mit mechanischen Einrichtungen, in der Zeichnung beispielsweise mit Hilfe der sich ständig im Kreise bewegenden Transportschnecke M, deren Trogboden mit einstellbaren Schlitzen versehen ist.
Die Entnahme des Stoffes aus dem Stapelsilo l erfolgt mit Hilfe später zu beschreibender Vorrichtungen in flüssiger Form durch das Rohr n. Es wird jene Stoffmenge aus dem Silo entnommen, welche gerade im weiteren Fabrikationsprozess benötigt wird. Da die Weiterverarbeitung des Holzstoffes zumeist eine halbtrockene oder dickflüssige Form desselben bedingt, wird der stark verdünnte Holzstoff nach der Entnahme aus dem Stapelsilo mit Hilfe bekannter Eindickvorrichtungen o auf höhere Konsistenz gebracht.
Die Erfindung sieht auch die Einschaltung. eines Stapelsilos in den Fabrikationsprozess beispielsweise für Holzstoff in einer andern Weise vor, welche in Fig. 2 dargestellt ist. Hier wird der vom Schleifer kommende Stoff nicht zuerst in den Feinsortierer und dann erst in den Stapelsilo geleitet, sondern ist hier der Stapelsilo zwischen dem Schleifer und die Feinsortierung geschaltet. Der vom Schleifer a stammende stark verdünnte Holzstoff wird wieder im Splitterfänger b von den mitgerissenen Holzsplittern befreit und mit Hilfe der Stoffpumpe c auf die über dem Stapelsilo angeordnete Eindickmaschine oder den Zellenfilter i gepumpt, von wo der eingedickte, jedoch unsortiert Stoff mit Hilfe der Verteilvorrichtung 1n in den Stapelsilo l eingebracht wird.
Am Grunde des Stapelsilos wird der Holzstoff in flüssiger Form mit Hilfe noch zu beschreibender Vorrichtungen durch die Rohrleitung n entnommen und mit der Pumpe p auf den Feinsortierer cl gepumpt. Sind nun im stark verdünnten Stoffbrei, welcher aus dem Stapelsilo stammt, unaufgelöste Holzstoffknollen oder ausgetrocknet und nicht aufgeweichte Holzstoffbündel enthalten, so werden diese in der weiteren Verarbeitung unerwünschten Beimengungen durch den Feinsortierer cl in den Grobstoff ausgeschieden, welcher über die Bütte e und die Kolbenpumpe f in den Raffineur g gelangt, wo die nochmalige Vermahlung dieser Knollen zusammen mit dem vom Schleifprozess her im Holzschliff enthaltenen Grobstoff erfolgt.
Der aus dem Feinsortierer cl stammende sortierte Holzstoff wird nun in bekannten Eindickmaschinen o entwässert und der weiteren Verarbeitung zugeführt.
Die Einschaltung eines Stapelsilos nach Fig. 2, also zwischen-Schleifer und Feinsortierer, hat auch noch den grossen Vorteil, dass bei Ausnutzung von Überschussenergie lediglich die Anzahl der Grösse der Schleifapparate der verfügbaren maximalen Schleifkraft angepasst werden muss, während die Aufbereitungmaschinen, also die Sortierung und die Raffination für den durchschnittlichen Normallgedarf eingerichtet sein kann.
Für die flüssige Entnahme der Faserstoffe aus dem Stapelsilo dienen erfindungsgemäss Vorrichtungen, welche eine möglichst gleichmässige Entnahme unter Vermeidung der bei Faserstoffen gerne auftretenden Brückenbildungen gestatten. Diese Vorrichtungen sind für Stapelsilos jeder gewählten Grundrissform anwendbar, jedoch wird man mit Rücksicht auf möglichst einfache Bauweise die bei Silobauten mit Vorliebe gewählte kreisförmige oder vieleckige Grundrissform auch bei den Stapelsilos für Faserstoffe beibehalten.
Im Wesen besteht die Vorrichtung zur flüssigen Entnahme der Faserstoffe aus dem Stapelsilo in seiner einfachsten Form darin, dass man in den Unterteil des Silos Verdünnungs- flüssigkeit einleitet, welche die untersten Schichten der Faserstoffe aufweicht bzw. den mechanischen Zusammenhang der einzelnen Faserbündeln zerstört, so dass die Faserstoffe in der Flüssigkeit aufgelöst aus dem Silo abgeführt werden können, während durch die Schwerkraft der Siloinhalt nachrutscht und dergestalt immer neue Faserschichten in die Flüssigkeitszone gelangen.
Nachdem die Entnahme der verflüssigten Faserstoffe aus dem Silo auf Schwierigkeiten stossen würde, wenn der ganze Druck des'Siloinhaltes auf den Flüssigkeitsschichten lasten würde, wodurch bei den Flüssigkeitsauslässen eine Entmischung von Stoff und Flüssigkeit eintreten könnte, wird erfindungsgemäss in geeigneter Form ein grobmaschiges Netz, Sieb oder Rost im Silounterteil angeordnet, so dass entsprechende Querschnitte für die ungehinderte Abführung der faserstofführenden Flüssigkeit freibleiben.
Durch dieses Netz, Sieb oder Rost erfolgt nun der Austausch von Verdünnungsflüssigkeit und Faserstoff in der Weise, dass durch die Maschen des Netzes oder Siebes, bzw. durch die freien Flächen des Rostes eben mehr oder weniger
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vorgeweichter Faserstoff unter dem Gewichte des Siloinhaltes in die Flüssigkeit gedrückt wird.
Dieser Vorgang kann beschleunigt, bzw. begünstigt werden, indem man in der Flüssigkeit unter dem Sieb, Netz oder Rost mit geeigneten Vorrichtungen eine heftige ständige Bewegung hervorruft, sei es durch Strömung oder Wellen oder durch Druck-und Saugwirkung oder durch intermittierend in Intervallen eingelassene Verdünnungsflüssigkeit oder durch eingepresste Luft oder Gase.
Die Regulierung der aus dem Stapelsilo zu entnehmenden Stoffmenge kann nun derart erfolgen, dass man die Stärke der vorgeweichten Stoffschicht vergrössert oder verringert, also den Flüssigkeitsstand im Silounterteil erhöht oder erniedrigt oder die Intensität der Flüssigkeitbewegung unter demAustauschnetz,-rost,-sieb verstärkt oder vermindert oder beides gleichzeitig.
In Fig. 1 und 2 ist eine Vorrichtung veranschaulicht, bei welcher das Netz, Sieb oder der Rost horizontal in geringem Abstand vom gegen die Mitte zu geneigten Siloboden angeordnet ist. Die Zuführung des Verdünnungswassers erfolgt durch eine ausserhalb des Silos liegende Rohrleitung, von welcher Düsen in das Innere des Silos unter den Rost führen. Vor Beginn der Entleerung lagern die halbtrockenen Faserstoffe auf dem Roste, Netze oder Siebe auf, ohne dass infolge der zwischen den Netzmaschen auftretenden internen Brückenbildungen nennenswerte Stoffmassen selbst unter dem grossen Drucke der darüber lagernden Stoffsäule durch den Rost durchfallen. Nun wird unter dem Rost Verdünnungsflüssigkeit eingelassen u. zw. so lange, bis der Wasserstand anzeigt, dass die untersten Stoffschichten bis zu einer gewünschten Höhe über dem Rost mit Flüssigkeit durchtränkt sind.
Nun wird die Bewegungsvorrichtung für die Flüssigkeit in Gang gesetzt, in diesem Falle eine mechanisch betätigte Membrane, welche durch abwechselnde Druck-und Saugwirkung die Flüssigkeit unter dem Rost in heftige Bewegung versetzt. Der vorgeweichte Stoff dringt nun unter dem Druck der darüber lagernden Stofísäule einerseits und unter der Saugwirkung der unter dem Rost in heftige Wellenbewegung versetzten Flüssigkeit durch den Rost oder die Maschen des Netzes oder Siebes in die Flüssigkeit ein, vermischt sich mit dieser und wird als Stoffbrei in der gewünschten Stoffdichte kontinuierlich aus dem Silo abgelassen. wobei die abfliessende Flüssigkeitsmenge ständig durch nachfliessende Verdünnungsflüssigkeit ersetzt wird. so dass der Flüssigkeitsstand über dem Roste immer auf gleicher Höhe erhalten wird.
In Fig. 3 ist eine ähnliche Vorrichtung im Aufriss, bzw. im Schnitt dargestellt. Hier ist unter einer kegelförmigen Schutzhaube ein exzentrisch gelagerter runder rotierender Verdrängerkörper zur Erzeugung der Saug-und Druckwirkung in der Flüssigkeit unter dem Austauschrost oder-netz vorgesehen, welcher auf seiner stehenden Welle noch zusätzliche Rühreinrichtungen zum Zerteilen etwaiger Stoffklumpen tragen kann. Hier ist auch gezeigt, dass zusätzlich zur erzeugten mechanischen Flüssigkeitsbewegung eine künstliche Vergrösserung der Flüssigkeitsströmung unter dem Austauschrost dadurch hervorgerufen werden kann, dass man mit. Hilfe einer ausserhalb des Stapelsilos angeordneten Pumpe ständig einen Teil der Flüssigkeit aus dem Stapelsilo entnimmt und wieder in denselben zurückpumpt.
Diese Pumpe kann auch als Doppelpumpe oder als mehrstufige Pumpe gewählt werden, so zwar, dass man in der ersten Druckstufe jenen Teil der faserstofführenden Flüssigkeit abzapft, welcher für die weitere Fabrikation benötigt wird, mit der zweiten Stufe jedoch das Herumpumpen der Flüssigkeit unter dem Rost besorgt. Die Zuführung des Verdunnungswassers erfolgt hier knapp über dem Austauschrost wieder mit Hilfe einer aussenliegenden Ringrohrleitung mit Düsen und ist auch hier zur Kontrolle der Flüssigkeitshöhe ein Wasserstandsanzeiger vorgesehen.
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Austauschrost, bzw. das Sieb oder das Netz in anderer Weise angeordnet ist.
Hier ist ausser dem Austauschsieb r noch ein stehender Siebkorb s vorgesehen, in welchem in geringem Abstand vom Sieb ein polygonaler Verdrängerkörper t rotiert, welcher infolge seiner eckigen Form in der Flüssigkeit Pulsationen, d. h. abwechselnd Druck-und Saugwirkungen, hervorruft. Eine Umlaufpumpe it besorgt auch hier unterhalb des Rostes oder Siebes r eine lebhafte Flüssigkeitsströmung und die Zuführung des Verdünnungswassers erfolgt zentral in der Mitte des Silos über der Spitze der kegelförmigen Schutzhaube v. Eine Wasserstandsvorrichtung w zeigt die Höhe des Flüssigkeitsstandes im Siloinneren an.
In Fig. 5 ist eine ähnliche Vorrichtung wie in Fig. 1 und 2 dargestellt, nur wird hier die Flüssigkeitsbewegung durch einen runden, exzentrisch gelagerten Verdrängerkörper mit horizontaler Welle hervorgerufen. Eine ähnliche Vorrichtung veranschaulicht Fig. 6. wo ein Tauchkolben die Flüssigkeitsbewegung hervorruft und der Austauschrost)'aus den Zuführungsrohren für die Verdünnungsflüssigkeit gebildet ist, welche, mit Spritzlöchern oder Schlitzen versehen, eine gleichmässige Zuführung des Verdünnungswassers über die ganze Grundfläche des Stapelsilos gewährleisten.
In Fig. 7 ist beispielsweise eine Variante der Vorrichtung gezeigt, wo der Silounterteil
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bewegung wird durch eine Umlaufpumpe besorgt, während sinngemässe Einbauten und Rührvorrichtungen ein Entmischen von Flüssigkeit und Faserstoffen verhindern.
Fig. 8 schliesslich zeigt, dass der intensive Flüssigkeitsumlauf unter dem Austauschroste oder-netz auch durch propellerartige Förderorgane, welche innerhalb des Silos, bzw. der unter. demselben angeordneten Vorratsbütte wirken, bewerkstelligt werden kann.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Stapelung von Faserstoffen, dadurch gekennzeichnet, dass man die jeweilige Faserstoff-Gesamterzeugung vorerst in halbtrockene, zerkleinerte Form bringt, in Behältern lagert und erst von diesen Behältern aus jene Menge von Faserstoff dem weiteren Fabrikationsgang in flüssiger Form zuführt, welche nach Massgabe des jeweiligen Bedarfes benötigt wird.