AT16529U1

AT16529U1 - Rotierende Trommel

Info

Publication number: AT16529U1
Application number: ATGM50171/2018U
Authority: AT
Original assignee: Voith Patent Gmbh
Priority date: 2017-11-27
Filing date: 2018-10-18
Publication date: 2019-12-15
Also published as: CN209873443U; FI12328U1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine rotierende Trommel (1) zur Behandlung von Faserstoff (2), deren Rotationsachse (3) höchstens 30° zur Horizontalen geneigt ist, in die an einer ersten Stirnseite (4) mit Wasser vermischter Faserstoff (2) zugeführt wird, welcher innerhalb der Trommel (1) mittels Hebe- und Förderelementen (6) durchmischt und von der ersten (4) zur zweiten Stirnseite (5) transportiert wird. Dabei soll der Bildung von Verspinnungen dadurch wirksam entgegengewirkt werden, dass an der Innenseite der Trommel (1) Verwirbelungselemente (7) angebracht sind, die von der Innenseite mindestens 50% weiter zur Rotationsachse (3) hin reichen als die Hebe- und Förderelemente (6).

Description

ROTIERENDE TROMMEL [0001] Die Erfindung betrifft eine rotierende Trommel zur Behandlung von Faserstoff, deren Rotationsachse höchstens 30° zur Horizontalen geneigt ist, in die an einer ersten Stirnseite mit Wasser vermischter Faserstoff zugeführt wird, welcher innerhalb der Trommel mittels Hebeund/oder Förderelementen durchmischt und von der ersten zur zweiten Stirnseite transportiert wird.

[0002] Mit Hilfe einer solchen, beispielsweise in der DE 10 2012 219 708 A1 beschriebenen Vorrichtung soll in vielen Fällen verschmutztes Altpapier mit Wasser vermischt, zerkleinert und sortiert werden. Hierzu wird in der Auflösezone des meist liegenden Zylinders/Trommel das mit Wasser versetzte Altpapier durch Anheben, Rutschen und Fallen, bzw. Relativbewegungen der Stoffanteile zueinander, zerkleinert.

In der sich anschließenden Sortierzone soll dann der gelöste Faserstoff von Unrat getrennt werden. Während die Feinfraktion die Perforation, d.h. die Sortieröffnungen passiert, wird die Grobfraktion mit dem Unrat abgewiesen und separat aus der Trommel geführt.

Verfahren zur Behandlung von Altpapier, die mit solchen oder ähnlichen Trommeln arbeiten, haben den Vorteil einer besonders schonenden Auflösung, sowohl was empfindliche Fasersorten als auch sortierbar zu erhaltende, unerwünschte Begleitstoffe betrifft.

[0003] Dabei hat sich ein Trend zu immer größeren Trommeln und steigenden Rejektmengen herausgebildet. Infolge der Rotation entstehen im Zentrum der Trommel dabei verstärkt Verspinnungen bis hin zu Zöpfen aus Schnüren, Drähten, Vorhängen usw.

Diese Verspinnungen belasten die Rejektabfuhr und können sogar zur Verstopfung der Trommel führen.

[0004] Die Aufgabe der Erfindung ist es daher die Bildung von Verspinnungen mit möglichst geringem Aufwand effektiv zu behindern.

[0005] Erfindungsgemäß wurde die Aufgabe dadurch gelöst, dass an der Innenseite der Trommel Verwirbelungselemente angebracht werden, deren Höhe über der Innenseite in radialer Richtung zur Rotationsachse hin mindestens 25%, vorzugsweise zumindest 30% und insbesondere wenigstens 35% des Trommel-Durchmessers beträgt.

Über diese Verwirbelungselemente wird die Faserstoffsuspension intensiv verwirbelt, was einem Entstehen und Anwachsen von Verspinnungen oder Rejektzöpfen behindert oder sogar verhindert.

[0006] Die Verwirbelungselemente sollten möglichst weit in das Trommelzentrum hineinragen. Daher ist es von Vorteil, wenn die Höhe der Verwirbelungselemente über der Innenseite der Trommel mindestens 50%, vorzugsweise mindestens 75% und insbesondere mindestens 100% der durchschnittlichen Füllhöhe der Trommel mit Faserstoff im entsprechenden Abschnitt beträgt.

Üblicherweise sind 20 bis 40% des Innenvolumens der Trommel mit Faserstoffsuspension ausgefüllt.

[0007] Besonders effizient sind die Verwirbelungselemente, wenn diese bis zur Suspensionsoberfläche oder sogar darüber hinausragen. Allerdings erhöhen sich dadurch auch die Anforderungen an die Stabilität der Verwirbelungselemente. So kann die Füllhöhe bei einem Trommeldurchmesser von beispielsweise 4,5 m doch mindestens 1,5 m betragen.

[0008] Daher ist es vorteilhaft, wenn die Verwirbelungselemente als Platten ausgebildet sind. Diese plattenförmigen Verwirbelungselemente sollten sich zumindest mit einer wesentlichen Richtungskomponente in Umfangsrichtung und/oder radial erstrecken.

[0009] Während über die radiale Erstreckung die Ausdehnung der Platte auf die Höhe über der Trommelinnenseite begrenzt werden kann, minimiert die Ausrichtung in Umfangsrichtung den Strömungswiderstand.

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Um zu verhindern, dass sich Verspinnungen an den Verwirbelungselementen selbst bilden, sollten sich diese zur Rotationsachse hin verjüngen.

[0010] Damit die Wirkung der Hebe- und Förderelemente nicht beeinträchtigt wird, sollten die Verwirbelungselemente jeweils zwischen zwei in Umfangsrichtung hintereinander liegenden Hebe- und/oder Förderelementen angeordnet werden. Darüber hinaus vereinfacht dies eine stabile Befestigung an der Innenseite der Trommel.

[0011] Zwecks Vervollkommnung der Faserbehandlung sollte sich an die, auf die erste Stirnseite der Trommel folgende Auflösezone axial eine Sortierzone anschließen, in der die Trommel perforiert ist, wobei eine Feinfraktion die Perforation durchströmt und eine Grobfraktion von dieser abgewiesen wird.

Da die Verspinnungen in beiden Zonen auftreten können, sollten die Verwirbelungselemente auch in der Auflöse- und der Sortierzone angeordnet sein.

[0012] Wegen ihrer einfachen aber robusten Konstruktion können an der Innenseite der Trommel befestigte Förder-Leisten als Förderelemente zum Einsatz kommen.

Alternativ oder ergänzend können die Förderelemente beispielsweise aber auch von, an der Innenwand der Trommel befestigte Wendeln gebildet werden.

[0013] Zur Erzielung einer ausreichend großen Förderleistung sind die Förder-Leisten hierzu entsprechend zur Rotationsachse geneigt. Dies bedeutet, dass das in Förderrichtung weisende Ende der Förder-Leiste in Rotationsrichtung nachläuft.

Entsprechend der erforderlichen Förderwirkung kann die Höhe der Förder-Leisten über der Innenseite der Trommel variieren.

[0014] Des Weiteren kann die Trommel auch eine oder mehrere mittig offene und senkrecht zur Rotationsachse verlaufende Trennwänden besitzen. Diese Trennwände bilden eine ringförmige Barriere, über die Faserstoff und Wasser vom Einlauf zum gegenüberliegenden Ende der Trommel mittels der Förderelemente befördert wird.

[0015] Gleichzeitig können die Förder-Leisten an der Stirnseite der Trommel und/oder der angrenzenden Trennwand fixiert werden.

[0016] Zur Unterstützung der Auflösung des Faserstoffs und dessen Vermischung mit dem Wasser sollten zumindest außerhalb des Bereichs mit den Förderelementen Hebe-Leisten ohne axiale Förderwirkung an der Innenseite der Trommel angeordnet werden.

Diese Hebe-Leisten sind mit Vorteil in Umfangsrichtung in größerer Anzahl als Förder-Leisten vorhanden. Darüber hinaus haben die Hebe-Leisten wegen ihrer abweichenden Funktion eine geringere Höhe als die Förder-Leisten.

Falls dabei axial entlang der Trommel mehrere Hebe-Leisten hintereinander angeordnet werden, so sollten diese zur Minimierung von Vibrationen in Umfangsrichtung der Trommel zumindest leicht versetzt zueinander liegen.

[0017] Außerdem sollte unterhalb der Trommel ein Auffangbehälter zur Aufnahme der Feinfraktion sowie des ablaufenden Wassers angeordnet sein.

Die Rotationsachse der Trommel kann waagerecht oder geneigt zur Waagerechten verlaufen. Im Falle einer Neigung in Richtung der anderen Stirnseite nach unten wird die Förderung des Faserstoffs zu dieser Stirnseite hin unterstützt und bei einer Neigung nach oben behindert.

[0018] Nachfolgend soll die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der beigefügten Zeichnung zeigt:

[0019] Figur 1:	einen schematischen Längsschnitt durch eine Sortiervorrichtung mit einer rotierenden Trommel 1;
[0020] Figur 2:	einen entsprechenden Querschnitt und
[0021] Figur 3:	einen Teil-Längsschnitt dazu.

[0022] Die zylindrische Trommel 1 ist in einem Gehäuse gelagert und wird über einen Antrieb in Rotation versetzt, wobei die Rotationsachse 3 geringfügig geneigt zur Waagerechten verläuft.

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Diese geringe Neigung unterstützt den Transport in Richtung Auslauf 14.

[0023] Zur Auflösung des Altpapiers besitzt die Trommel 1 gemäß Figur 1 hier an die linke Stirnseite 4 angrenzend eine Auflösezone 8 mit einem Einlauf 12. In der Auflösezone 8 wird der Faserstoff 2 in Form von relativ leicht auflösbarem Altpapier intensiv mit Wasser vermischt, wobei es infolge der Hebe-, Rutsch- und Fallbewegungen zu einer Zerkleinerung des aufgeweichten Papiermaterials kommt.

[0024] Die bei dieser Auflösung entstehende Faserstoffsuspension hat eine Stoffdichte von ca. 18%.

Zur weiteren Behandlung des Faserstoffs 2 schließt sich gemäß Figur 1 axial an die Auflösezone 8 eine Sortierzone 9 an, in der die Trommel 1 perforiert ist, wobei eine Feinfraktion die Perforation durchströmt und aus der Trommel 1 in eine Auffangwanne 13 gelangt.

[0025] Der von dieser Perforation abgewiesene Teil wird als Grobfraktion bzw. Rejekt über einen Auslass 14 an der rechten Stirnseite 5 der Trommel 1 abgeführt.

[0026] Oberhalb der Sortierzone 9 ist oft eine Sprüheinrichtung angeordnet, welche Wasser auf die Perforation richtet. Dies reinigt die Perforation und führt außerdem zu einer weiteren Verdünnung der Faserstoffsuspension innerhalb der Sortierzone 9.

[0027] Zur Auflösung des überwiegend aus Altpapier bestehenden Faserstoffs 2 besitzt die Trommel 1 auf der Innenseite Hebeelemente 6 in Form von Hebeleisten o.ä. Einbauten. Solche Einbauten sind in vielfältiger Form bekannt und werden auf den jeweiligen Verwendungszweck abgestimmt.

[0028] Daneben sind am Innenumfang der Trommel 1 auch Förderelemente 6 in Form von zur Rotationsachse 3 geneigten Förder-Leisten befestigt.

Zur Erzielung einer zum gegenüberliegenden Auslauf 14 der Trommel 1 gerichteten axialen Förderwirkung läuft das in Förderrichtung weisende Ende der Förder-Leiste bezüglich des anderen Endes in Rotationsrichtung 15 nach.

[0029] Auch wenn die Trommel 1 über mehrere, mittig offene und im Allgemeinen senkrecht zur Rotationsachse 3 verlaufende Trennwände 10 in mehrere Abschnitte unterteilt wird, so kann der Faserstoff 1 von den Förderelementen 6 meist problemlos durch die Öffnung 11 der Trennwände 10 transportiert werden.

[0030] Da sich im Bereich der Rotationsachse 3 der Trommel 1 Verunreinigungen leicht zu Verspinnungen und letztendlich zu Zöpfen ansammeln, sind entsprechend Figur 2 und 3 am Innenumfang der Trommel 1 mehrere Verwirbelungselemente 7 angebracht, insbesondere angeschweißt, die radial weit in die Trommel 1 hineinragen.

[0031] Diese Verwirbelungselemente 7 überragen die Hebe- und Förderelemente 6 erheblich und ragen bis in den Bereich der durchschnittlichen Füllhöhe, d.h. der Suspensionsoberfläche der Trommel 1.

Auf diese Weise lässt sich über die Verwirbelungselemente 7 im Zentrum der Trommel 1 eine relativ große Verwirbelung erzeugen, welche die Bildung von Verspinnungen zumindest behindert.

[0032] Im Interesse einer umfassenden Wirkung befinden sich die Verwirbelungselemente 7 in der Auflöse- 8 und der Sortierzone 9. Um dabei das Zusammenwirken zwischen den Verwirbelungselementen 7 zu verbessern, sollten axial benachbarte Verwirbelungselemente 7 in Umfangsrichtung der Trommel 1 zumindest leicht versetzt zueinander ausgerichtet werden.

[0033] Wie in Figur 2 und 3 dargestellt, sind die Verwirbelungselemente 7 als im Wesentlichen senkrecht zur Rotationsachse 3 verlaufende und sich zur Rotationsachse 3 hin verjüngende Platten ausgebildet.

Bei dieser Ausführung bleiben die während der Rotation vom Faserstoff 2 auf die Verwirbelungselemente 7 wirkenden Kräfte beherrschbar. Außerdem führt so die rotierende Plattenkante nicht nur zu Verwirbelungen sondern auch zum Durchtrennen von Verspinnungen oder gar Zöpfen.

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AT 16 529 U1 2019-12-15 österreichisches patentamt [0034] Um die Befestigung zu vereinfachen, befinden sich die Verwirbelungselemente 7 jeweils zwischen zwei in Umfangsrichtung hintereinander liegenden Hebe- und/oder Förderelementen

6. Dies wiederum ermöglicht eine Befestigung der Verwirbelungselemente 7 an der Innenseite der Trommel und den Hebe- und Förderelementen 6.

Claims

1. Rotierende Trommel (1) zur Behandlung von Faserstoff (2), deren Rotationsachse (3) höchstens 30° zur Horizontalen geneigt ist, in die an einer ersten Stirnseite (4) mit Wasser vermischter Faserstoff (2) zugeführt wird, welcher innerhalb der Trommel (1) mittels Hebeund/oder Förderelementen (6) durchmischt und von der ersten (4) zur zweiten Stirnseite (5) transportiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass an der Innenseite der Trommel (1) Verwirbelungselemente (7) angebracht sind, deren Höhe über der Innenseite mindestens 25% des Trommel-Durchmessers beträgt.

2. Rotierende Trommel (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe der Verwirbelungselemente (7) über der Innenseite mindestens 30%, vorzugsweise wenigstens 35% des Trommel-Durchmessers beträgt.

3. Rotierende Trommel (1) zur Behandlung von Faserstoff (2), deren Rotationsachse (3) höchstens 30° zur Horizontalen geneigt ist, in die an einer ersten Stirnseite (4) mit Wasser vermischter Faserstoff (2) zugeführt wird, welcher innerhalb der Trommel (1) mittels Hebeund/oder Förderelementen (6) durchmischt und von der ersten (4) zur zweiten Stirnseite (5) transportiert wird, insbesondere nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe der Verwirbelungselemente (7) über der Innenseite der Trommel (1) mindestens 50% der durchschnittlichen Füllhöhe der Trommel (1) mit Faserstoff (2) im entsprechenden Abschnitt beträgt.

4. Rotierende Trommel (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe der Verwirbelungselemente (7) über der Innenseite der Trommel (1) mindestens 75% der durchschnittlichen Füllhöhe der Trommel (1) mit Faserstoff (2) im entsprechenden Abschnitt beträgt.

5. Rotierende Trommel (1) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe der Verwirbelungselemente (7) über der Innenseite der Trommel (1) mindestens 100% der durchschnittlichen Füllhöhe der Trommel (1) mit Faserstoff (2) im entsprechenden Abschnitt beträgt.

6. Rotierende Trommel (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verwirbelungselemente (7) als Platten ausgebildet sind.

7. Rotierende Trommel (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich die plattenförmigen Verwirbelungselemente (7) zumindest mit einer wesentlichen Richtungskomponente in Umfangsrichtung erstrecken.

8. Rotierende Trommel (1) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass sich die plattenförmigen Verwirbelungselemente (7) zumindest mit einer wesentlichen Richtungskomponente radial erstrecken.

9. Rotierende Trommel (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Verwirbelungselemente (7) zur Rotationsachse (3) hin verjüngen.

10. Rotierende Trommel (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verwirbelungselemente (7) jeweils zwischen zwei in Umfangsrichtung hintereinander liegenden Hebe- und/oder Förderelementen (6) angeordnet sind.

11. Rotierende Trommel (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich an die, auf die erste Stirnseite (4) der Trommel (1) folgende Auflösezone (8) axial eine Sortierzone (9) anschließt, in der die Trommel (1) perforiert ist, wobei eine Feinfraktion die Perforation durchströmt und eine Grobfraktion von dieser abgewiesen wird.

12. Rotierende Trommel (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Verwirbelungselemente (7) in der Auflöse- (8) und der Sortierzone (9) angeordnet sind.

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13. Rotierende Trommel (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Förderelemente (6) als an der Innenseite der Trommel befestigte und zur Rotationsachse (2) geneigte Förder-Leisten ausgebildet sind.

14. Rotierende Trommel (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Förderelemente (6) als an der Innenwand der Trommel (1) befestigte Wendeln ausgebildet sind.

15. Rotierende Trommel (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hebeelemente (6) als Hebe-Leisten (10) ohne axiale Förderwirkung an der Innenseite der Trommel angeordnet sind.