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Sortiervorriehtung.
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Sortieren und Wiedergewinnen wertvoller fester Teilchen aus Suspensionen eines Gemisches von wertvollen und nicht wertvollen festen Teilchen in einer Flüssigkeit. Die Erfindung betrifft besonders die Wiedergewinnung von Zellstoffasern aus dem Abwasser (dem sogenannten Weisswasser) von Zellstoff-oder Papierfabriken in solcher Weise, dass die gewonnenen langen Fasern frei von kürzeren Fasern und von Holzmehl sind.
Gemäss der Erfindung wird das Verstopfen des Drahtsiebes dadurch wirksam vermieden, dass die auf dem Sieb abgelagerten Teilchen ständig bewegt oder umgerührt werden.
Zellulose, aus Holz hergestellt, enthält nicht nur sogenannte lange Fasern, sondern kann auch kurze Fasern und Holzmehl enthalten, welche den Wert der Zellulose verringern.
Diese kurzen Fasern und das Holzmehl entstehen in verschiedener Weise ; einmal enthält das Holz selbst einen gewissen Gehalt an kleinen Zellen, welche eine Art Holzmehl bilden, und ausserdem wird Holzmehl beim Schleifen gebildet. Das Kochen des Holzes kann auch bewirken, dass kurze Fasern und Holzmehle gebildet werden. Das übliche Verfahren zum Entleeren des Kochers verursacht auch eine hohe mechanische Beanspruchung der Fasern. Die unerwünschten Wirkungen des Holzmehles bestehen darin, dass es eine verhältnismässig grosse Menge von Harz mit sich führt und chemische Bestandteile enthält, die für die Herstellung der besten Sorten von Zellstoff nachteilig sind.
Die Vorrichtung weist, wie bekannt, eine ständig bewegte Siebfläehe auf, durch die das Abwasser unter Bildung eines Faserstoffbelages hindurchtritt, welcher von der Siebfläche an einer andern Stelle ihrer endlosen Bahn dauernd entfernt wird. Erfindungsgemäss sind nahe den zur Bildung des Stoffbelages dienenden Siebflächenteilen in der Bahnrichtung hin-und herschwingende Rührorgane angeordnet, welche eine wiederholte Zerstörung und Neubildung des Belages bewirken.
Auf der Zeichnung sind drei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt.
Fig. 1 zeigt den Grundriss eines Sortierapparates, wobei zwecks grösserer Übersichtlichkeit verschiedene Teile fortgelassen sind. Fig. 2 einen senkrechten Schnitt längs der Linie 2-2 der Fig. 1. Fig. 3 eine Stirnansicht vom rechten Ende der Fig. 2 gesehen. Fig. 4 einen Querschnitt nach der Linie 4-4 von Fig. 1. Fig. 5 einen schematischen Längsschnitt durch eine abgeänderte Ausführungsform des Apparates. Fig. 6 einen Schnitt nach der Linie 6-6 der Fig. 5 und Fig. 7 eine schematische perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.
Gemäss den Fig. 1-4 besteht der Apparat aus einer Trommel 1, die in Lagern 2 und 3 drehbar gelagert ist. Die Trommel 1 hat Endscheiben 4 und 5, die durch Längsträger 6 verbunden sind, während zwischen den Scheiben 4 und 5 kreisförmige Scheiben 7 angeordnet sind. Um die Scheiben 7 und um Flanschen auf den Endscheiben 4 und 5 ist ein schweres, grobes Drahtsieb oder ein durchlöcherter Mantel 11 gelegt, und über demselben ein feinmaschiges Drahtsieb 12 angeordnet. Das feine Drahtsieb 12 besteht aus Längsstreifen, die an ihren Kanten an den Längsträgern 6 befestigt sind (Fig. 4). Die Träger 6 und Ringsehienen. 13 halten die beiden Siebe 11 und 12 in Berührung. Zur Abstützung der Siebe dienen die Kreisseheiben 7.
Die Endscheibe 4 hat einen zylindrischen Fortsatz 14, der drehbar und wasserdicht in einer Öffnung der Wand 15 gelagert ist, die einen Teil eines Behälters 16 bildet. Die Endscheibe 5 hat einen ähnlichen Fortsatz 17, der in einem Lager 3 gelagert ist.
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EMI2.1
- 2-Nr. 137910
Die Trommel 1 ist mit Hilfe von Scheiben 18 in eine Anzahl von Siebkammern verschiedener
Grösse aufgeteilt, deren Öffnungen 19 gegeneinander versetzt sind (Fig. 2 und 4). Gemäss dem dargestellten Ausführungsbeispiel weisen die Siebkammern in der Strömungsrichtung stufenweise abnehmende Abmessungen auf.
Auf einer Hohlwelle 8, die an dem einen Ende in einem Lager 9 und an dem andern Ende in einer Büchse 10 gelagert ist, sind Rührvorrichtungen 20 vorgesehen, die gegen den Boden der Trommel gerichtet sind, sowie Spritzrohre 21, die sich gegen den oberen Teil der Trommel erstrecken. Die Hohlwelle 8 wird mit Wasser gespeist, z. B. mit Hilfe eines biegsamen Schlauches 22. Die Spritzrohre sind mit Löchern versehen, so dass die Wasserstrahlen, wie bei 23 angedeutet, gegen den oberen Teil der Siebtrommel gerichtet sind. Die Rührer 20 können auch als durchlochte Rohre ausgebildet werden, um Wasserstrahlen, wie bei einem der Rührer 24 angedeutet, gegen den Boden der Trommel zu spritzen.
Am rechten Ende der Trommel ist ein Auslass 25 vorgesehen.
Die Trommel ist in einem Kasten oder Behälter 26 angeordnet und steht durch den Hals 14 mit dem Behälter 16 in Verbindung, der wieder durch eine Öffnung 29 mit dem Einlassbehälter 28 verbunden ist. Die Öffnung 29 wird durch eine Klappe 30 reguliert, die unter der Einwirkung eines Schwimmers 31 steht. Der Einlassbehälter 28 wird durch das Einlassrohr 32 mit dem die festen Teilchen enthaltenden Wasser beschickt. Der Wasserstand in diesem Behälter wird mit Hilfe eines Wehres 33, das zu einem Überlaufbehälter 34 und weiter zum Abfluss führt, annähernd konstant gehalten. Durch ein Rohr 35 wird dem Lager 2 Wasser zugeführt.
Oberhalb der Trommel 1 ist ein Spritzrohr 36 in Lagern 3'1 drehbar gelagert, die von Rahmenteilen 38 getragen werden.
Die Trommel 1 wird durch ein Getriebe langsam gedreht. Die Hohlwelle 8 erhält vorzugsweise periodisch eine langsame schwingende und axiale Bewegung. Wie aus den Fig. 1-3 ersichtlich, kann die schwingende Bewegung der Trommel mittels eines Getriebes erreicht werden. An den Endseheiben 4 und 5 sind Stirnräder 39 angeordnet, die mit Hilfe eines Reduktionsgetriebes 40, z. B. von einem Motor 41, angetrieben werden. Die Bewegung der Hohlwelle wird durch ein Exzenter 42 erzeugt, das durch eine Stange 43 mit einem Hebel 44 verbunden, der auf der Hohlwelle 8 befestigt ist. Einer mit Schraubengewinde versehenen Hülse 45 auf der Welle 8 entspricht eine mit ähnlichem Gewinde versehene Bohrung im Lager 9. Auf diese Weise bewirkt die Drehung der exzentrischen Scheibe 42, dass die Hohlwelle 8 ausser der schwingenden auch eine axiale Bewegung erhält.
Das Spritzrohr 36 kann auch eine Schwingbewegung erhalten, indem ein Arm 46 auf dem Rohr durch eine Stange 47 mit einem Arm 48 an der Welle 8 verbunden ist.
Der Wasserstand in dem Behälter 26 wird mit Hilfe eines Wehres 49 reguliert, das zu einem Überlaufbehälter 50 führt.
Die Wirkungsweise des Apparates ist folgende :
Das Wasser, das die Fasern, das Holzmehl usw. enthält, fliesst vom Rohr 32 durch den Behälter 28, Durchströmungsbehälter 16 und Hals 14 ins Innere der Trommel 2. Die Rührer 20 schwingen hin und her und das zylindrische Sieb dreht sich mit verhältnismässig geringer Geschwindigkeit. Das Wasser fliesst durch die Siebe 11 und 12 und setzt die Fasern, das Holzmehl usw. an der inneren Oberfläche des Siebes 12 ab. Eine Schicht von Fasern, Holzmehl usw. bildet sich sehr schnell auf dem Sieb und würde es bald verstopfen, so dass nur wenig Wasser durchfliessen könnte ; durch das Aufwühlen der kleinen Fasern und des Holzmehles wird aber die Leistungsfähigkeit der Maschine in hohem Grade vergrössert, ausserdem werden nur gute Fasern zurückgehalten.
Während der Bewegung des Siebes wird nämlich ein Teil der Schicht von Holzmehl und Fasern durch die Rührer 20 ständig aufgerührt. Dieses Aufwühlen der Faserschicht, die sich an dem Sieb gebildet hat, bewirkt eine Auswaschung und gibt den feinen Teilchen, kleinen Fasern usw. Gelegenheit, durch das Sieb zu treten, während die langen Fasern, die zu gross sind, um durch das Sieb zu gehen, in der Trommel zurückgehalten werden. Diese Fasern werden kontinuierlich abgelagert, nach oben geführt und hier durch das aus den Spritzrohren 36 austretende Wasser ausgewaschen, bis sie von allem Holzmeld, kleinen Fasern usw. gereinigt sind. Die verschieden grossen Siebkammern in der Trommel sind so angeordnet, dass die Fasern mindestens dreimal durchgewasehen werden ; die Erfindung ist aber nicht an eine bestimmte Anzahl Siebkammern gebunden.
Nachdem die Fasern von dem Sieb in der ersten Siebkammer abgespült sind, strömen sie durch die Öffnung 19 in der ersten Trennwand 18 zu der nächsten Kammer hinüber und werden wieder auf dem Sieb abgelagert, aufgesehlämmt und so wieder gewaschen. Dasselbe geschieht neuerlich in der dritten Kammer und erforderlichenfalls noch öfter.
Es können auch mehrere verschiedene Maschinen nacheinander benutzt werden an Stelle der Aufteilung einer Maschine in mehrere Abteilungen. Die hintereinandergereihten Kammern können abnehmende Länge erhalten, weil die Fasern reiner werden und das Wasser viel schneller durch sie strömen kann.
Daher ist die Kapazität der Kammern annähernd dieselbe, obwohl die Grösse der Kammern verschieden ist. In der letzten Kammer sind keine Rührer vorgesehen, und diese Kammer dient nur zum Sammeln der zurückgehaltenen Fasern. Die Fasern werden auf dem Sieb gesammelt, während die Siebtrommel rotiert, und in dieser Weise nach dem oberen Teil der Trommel gehoben, wo das Wasser aus den Spritzrohren 36 die guten gereinigten Fasern von dem Drahtsieb in den Auslass 25 herabspritzt. Dadurch ge-
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langen sie aus dem Behälter 26 in den Behälter 51, von wo sie nach einer beliebigen Stelle gepumpt werden können. Das Spritzrohr 36 erstreckt sich vorzugsweise auf die ganze Länge des Zylinders und bespritzt die Aussenseite des Drahtsiebes mit Wasser, wodurch es reingehalten wird.
Um die beste Wirkung der Maschine zu erreichen, ist es vorteilhaft, dass der Wasserstand in der Maschine annähernd konstant gehalten wird. Sollte das Wasser in dem Durchströmungsbehälter 16 steigen, wird der Schwimmer 31 gehoben und dadurch das Ventil 30 teilweise geschlossen.
Die Schaufeln oder Rührer 20 sind auf der Zeichnung in annähernd dreieckiger Form dargestellt ; sie können jedoch auch andere Formen erhalten.
Bei der oben beschriebenen Ausführungsform der Erfindung fliesst das Wasser von der Innenseite nach der Aussenseite der Siebtrommel. Die Fig. 5 und 6 veranschaulichen schematisch ein Ausführungsbeispiel, gemäss welchem das Wasser von der Aussenseite nach der Innenseite der Trommel strömt. Das Abwasser fliesst durch das Rohr 53 in einen Behälter 52, in welchem eine Trennwand 54 angeordnet ist, um Wirbelbewegungen zu vermeiden. Der mit dem Drahtsieb bedeckte Zylinder 55 wird durch ein geeignetes Getriebe 56 in langsam rotierender Bewegung gehalten. Das Wasser fliesst von aussen nach innen durch das Sieb und verlässt den Behälter durch eine Öffnung 57. Der Stoff, der sich an der Aussenseite des Zylinders absetzt, wird mit Hilfe einer Abnehmerwalze 58 und einem Schaber 59 in bekannter Weise wiedergewonnen.
Rührer 60, die an einer konzentrischen Welle 61'befestigt sind, werden in hin-und hergehender Bewegung gehalten, ähnlich der oben beschriebenen, und wühlen ständig die Faserschicht auf, um ein Verstopfen des Siebes zu verhindern.
Die Erfindung ist nicht an den Gebrauch eines zylindrischen Siebes gebunden ; es kann auch ein kontinuierlich bewegtes endloses Drahtsieb verwendet werden, wie dies Fig. 7 schematisch veranschaulicht.
Die Walzen 61 und 62 haben an beiden Enden verjüngte Teile, um die Deckelriemen 63 gelegt sind. Über den Walzen und den Riemen ist ein feines Drahtsieb 64 angeordnet. Registerwalzen 65 tragen das Sieb 64 während seiner Bewegung von einer Walze zur andern. Durch ein Rohr 66 wird das Abwasser, das die Fasern enthält, nach der Innenseite des Siebes geleitet, während das durch das Sieb strömende Wasser in einem Behälter 67 gesammelt wird, von wo es durch ein Auslassrohr 68 ausfliesst. Rührer 69 sind in der Nähe der Oberfläche des Siebes zwischen den Walzen 61 und 62 angeordnet und werden durch Kurbeln 70 hin-und hergeschwungen. Die wiedergewonnenen Fasern werden von dem Sieb durch ein Spritzrohr 72 abgespritzt und in einem Trog 71 gesammelt.
Im Betrieb laufen die Walzen 61 und 62 in der durch die Pfeile angedeuteten Richtung um und nehmen das Sieb 64 mit. Das Abwasser wird durch das Rohr 66 nach der Innenseite des Siebes geleitet und, ähnlich wie bei der Fourdriniermaschine, durch die Deckelriemen 63 am Ablaufen über die Siebkanten gehindert. Die Maschine ist in einem Behälter 67 eingebaut, dessen Überlauf 68 so eingestellt ist, dass der Wasserspiegel in der Nähe der Oberkante des Riemens 6 : 3 gehalten wird. Der Weg des Wassers mit den kleinen Fasern, dem Holzmehl usw. verläuft vom Rohr 66 über das Sieb 64 in den Behälter 67. Durch das Rohr 68 fliesst das Wasser ab.
Die guten Fasern werden an der Innenseite des Siebes zurückgehalten und durch die Rührer 69 aufgewühlt. Nachdem das Sieb den letzten Rührer passiert hat, bleiben die Fasern auf dem Sieb und werden um die Walze 62 hinaufgetragen. Hier spritzen die Wasserstrahlen aus dem Rohr 72 die wiedergewonnenen Fasern vom Sieb in den Trog 71, aus dem sie durch ein Rohr 73 abfliessen.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Sortiervorriehtung, durch deren ständig bewegte Siebfläche das Abwasser unter Bildung eines Faserstoffbelages hindurchtritt, welcher von der Siebfläche dauernd entfernt wird, dadurch gekennzeichnet, dass nahe den zur Bildung des Stoffbelages dienenden Siebflächenteilen in der Bahn des Siebes hin-und herschwingende Rührorgane angeordnet sind, welche den sich bildenden Faserstoffbelag ständig aufrühren.