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Vorrichtung zur Herstellung von feinem Fasermaterial
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von feinem Fasermaterial für die Papiererzeu- gung, bestehend aus mindestens zwei hintereinandergeschalteten Pumpen.
Es ist eine Vorrichtung zum Zerfasern von Makulatur bekanntgeworden, bei welcher das Papier einer mechanischen Einwirkung in einer Flüssigkeit mittels einer oder mehrerer scharfrandiger auf einer Welle fest angebrachter Propeller unterworfen wird, die innerhalb eines Treibrohres umlaufen, wobei eine erweitere Zuführungskammer und eine Rückleitung für das ständig zirkulierende Gemisch an das Treibrohr angeschlossen sind. Diese bekannte Einrichtung hat den Nachteil, dass Schwankungen in der Zuführungsmenge des Papiers nicht ohne weiteres ausgeglichen werden können, so dass ständig darauf geachtet werden muss, dass nicht eine Überfüllung der Zuführungskammer eintritt.
Erfindungsgemäss werden diese Nachteile dadurch vermieden, dass die Pumpen als Schrägscheibenpumpen ausgebildet sind, und dass zwischen den einzelnen Pumpen je ein Förderband eingeschaltet ist, wobei mittels einer Einrichtung nur ein Teil des von der vorangehenden Pumpe gelieferten Materials in den Einlauf der darauffolgenden Pumpe förderbar ist, während der überschüssige Teil durch Rücklauf an den Beginn des Förderbandes zurückführbar ist.
Durch die erfindungsgemässe Vorrichtung wird der Vorteil erreicht, dass Schwankungen in der Zuführung des Rohstoffes selbsttätig ausgeglichen werden, indem der überschüssige Teil durch Rücklauf mittels des Förderbandes an den Beginn desselben zurückgeführt wird, so dass in den Zeitabschnitten grösserer Fördermengen das Förderband als Reservoir dient, aus welchem in den Zeitabschnitten geringerer Rohstoffzufuhr die Faserverarbeitungseinrichtung gespeist wird.
Gemäss einem weiteren Kennzeichen besteht die Einrichtung zum Zurückführen des Materials aus im Bereich der zwischen zwei Pumpen eingeschalteten Förderbänder in der Nähe der Abgabestelle an die nächste Pumpe oberhalb des oberen Fördertrums angeordneten schiffsbugartigen Schieber, der höhenverstellbar ist, so dass die unterhalb der unteren Kante des Schiebers hindurchtretende, von der vorangehenden Pumpe stammende Materialmenge regelbar ist, und aus zu beiden Seiten des oberen Förderbandtrums vorgesehenen Rinnen, mittels welcher die überschüssige Materialmenge an den Beginn des Fördertrums zurückführbar ist, Die erfindungsgemässe Vorrichtung kann auch zur Verfeinerung, zum Walken, Kneten, Homogenisieren u. dgl. von beliebigen nichtfaserigen Materialien verwendet werden.
Für die Herstellung des Fasermaterials kann unter anderem eine Umlaufpumpe verwendet werden, bei welcher der Pumpenkörper als runde oder elliptische Scheibe ausgebildet ist und am Umfang Zähne, Zacken, Vorsprünge oder Vertiefungen aufweist, die in dem Axialschnitt entsprechend ausgebildete Rillen im Inneren des Pumpengehäuses eingreifen. Bei diesem scheibenartigen Pumpenkörper sind an den beiden Schmalseiten derartige segmentartige Teile abgeschnitten, dass die Endflächen schräg oder konkav oder konvex oder in anderer Weise gekrümmt gegenüber den inneren Stirnwandungen des Gehäusedeckels verlaufen.
Dadurch wird bei den Umlaufbewegungen des Pumpenkörpers eine keilartige Wirkung auf das Fördergut ausgeübt, die einen Zerreiss-, Zerquetsch- und Zermahleffekt hat.
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Es kann zweckmässig sein, die erste Maschine grob und die darauffolgenden Maschinen feiner zerkleinern zu lassen. Dadurch gelingt es, das aus der letzteren heraustretende Produkt stippenfrei, d. h. knötchen- und klumpenfrei zu erhalten, u. zw. in kürzester Zeit, was zur Herstellung eines fehlerfreien Papiers notwendig ist. Dem Faserstoffbrei können Chemiefasern zugesetzt werden.
Es kann vorteilhaft sein, Pumpen zu verwenden, bei denen im Innern des Pumpengehäuses die nach dem Druckstutzen gerichtete Öffnung mit einem Siebeinsatz versehen ist, der nach unten wesentlich verbreitert ist, wobei gleichzeitig auch die Eintrittsöffnung in den Druckstutzen durch entsprechende Ausbauchung der Gehäusewandung an dieser Stelle verbreitert ist. Dadurch tritt eine Erhöhung der Förderung und des Zerkleinerungseffektes auf.
Auch kann die Ausbauchung in Form eines Spiralgehäuses derart über den gesamten Umfang der Pumpe erweitert werden und gleichzeitig der Locheinsatz in Form eines über den ganzen Umfang mit Löchern versehenen Hohlzylindereinsatzes ausgebildet sein, dass nahezu über den gesamten Umfang dieses Locheinsatzes ein freier Raum vorhanden ist.
Man kann bei der Umlaufpumpe das Gehäuse in Form eines Rotationshohlkörpers ausbilden, wobei auf einer konzentrisch zur Gehäuseachse angeordneten Welle ein scheibenförmiger Pumpenkörper schräg auf der Wellenachse befestigt ist.
Das rotationshohlkörperartige Gehäuse, sei es ein Ellipsoid oder ein Sphäroid, wird spiralartig erweitert, wodurch der Wirkungsgrad der Pumpe wesentlich gesteigert wird.
Man kann bei Anordnung zweier Scheiben lediglich die eine Scheibe voll ausführen, während in der andern Scheibe Durchbrechungen vorgesehen sind.
Die Erfindung wird an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 eine Tandem-Anordnung dreier hintereinandergeschalteter Pumpen im Aufriss, Fig. 2 die gleiche Anlage im Grundriss, Fig. 3 ein Förderband, das zwischen zwei Einzelpumpen eingeschaltet wird, Fig. 4 dieses Förderband im Grundriss.
Nach der Ausführungsform der Fig. l und 2 werden drei Schrägscheibenpumpen 1, 2 und 3 in Tandem-Anordnung hintereinandergeschaltet. Der ersten Pumpe 1 wird über den Eintrittsstutzen 4 das zu verfeinernde Material zusammen mit der erforderlichen Flüssigkeit zugeleitet. Das Material verlässt die erste Pumpe 1 durch den Austrittstutzen 5, um durch den Eintrittsstutzen 6 in die zweite Pumpe 2 einzutreten. Aus der zweiten Pumpe wird das Material über den Austrittsstutzen 7 in den Eintrittsstutzen 8 der dritten Pumpe gefördert, um schliesslich aus dieser Pumpe aus dem Austrittsstutzen 9 auszutreten. Die Pumpen werden von je einem Elektromotor angetrieben, von denen in der Fig. 2 nur die Motoren 10,11 der Pumpen 1 und 2 skizzenhaft angedeutet sind.
Aus den Fig. 1 und 2 ist ersichtlich, dass die Pumpen 1, 2 und 3 aufeinanderfolgend in der Grösse abnehmen, um auf diese Weise eine besonders grosse Stauwirkung des die Pumpen passierenden Materials zu erreichen, wodurch die Verfeinerung eine besonders weitgehende ist. Infolge der Grössenunterschiede der Pumpen wird beim jeweiligen Eintrittsstutzen durch den Rückwärtsstau, der von der nachfolgenden Pumpe in Richtung auf die vorherige Pumpe herrscht, von der nachfolgenden Pumpe weniger aufgenommen als die vorherige Pumpe verarbeitet. Dadurch tritt eine Bremsung ein, die eine Selbstregelung der Gesamtanlage bewirkt.
Es ist auch möglich, die erste Pumpe am kleinsten auszuführen und die darauffolgenden Pumpen grö- sser zu gestalten. Dann tritt keine Stauung zwischen den Pumpen ein. Dies ist dann zweckmässig, wenn es auf einen schnellen Behandlungsprozess ankommt.
Um die Grösse der einzelnen Pumpen nicht in Abhängigkeit von ihrer Förderleistung, die insbesondere von der Art dieser verwendeten Schrägscheibenpumpen abhängig ist, aufeinander abzustimmen, wird entsprechend der Ausführungsform der Fig. 3 und 4 zwischen die einzelnen Pumpen ein Förderband 12 zwischengeschaltet, das auf Rädern 13 verfahrbar sein kann. An der Stelle 14 wird beispielsweise aus der ersten Pumpe das vorbehandelte Material auf dem oberen Trum 15 des Förderbandes aufgeschüttet. Das Förderband transportiert das Material in Richtung des Pfeiles 16 und schüttet es an der Stelle des Pfeiles 17 in die Einschütte 22 der darauffolgenden Schrägscheibenpumpe 23.
Um nun die Menge des auf das Förderband aufgeschütteten Materials derjenigen Menge anzupassen, die von der zweiten Pumpe verarbeitet werden kann, wird im oberen Teil des Förderbandes mittels eines einstellbaren Schiebers 18 das Fördermaterial auf dem Förderband angestaut, wobei nur ein Teil des ankommenden Materials unterhalb der unteren Kante 19 des Schiebers 18 hindurchgelassen wird.
Der übrige Teil des Materials staut sich am Schieber 18. Dieser Schieber 18 hat, wie Fig. 4 zeigt, Winkelprofil, so dass das sich stauende Material, entsprechend den Pfeilen 20, zu beiden Seiten des Schiebers 18 vom oberen Trum 15 des Förderbandes abgeworfen wird, um durch Rücklaufrinnen 21
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auf das untere Ende des Bandtrums 15 zurückgeführt zu werden. Man sieht daraus, dass ein Teil des Materials im Kreislauf zwischen Rücklaufrinne 21 und Bandförderer sich bewegt und nur so viel Material der zweiten Umlaufpumpe zugeführt wird, wie diese verarbeiten kann. Diese Regulierung wird in einfacher Weise mittels des Schiebers 18 durch Ausprobieren vorgenommen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zur Herstellung von feinem Fasermaterial für die Papiererzeugung, bestehend aus mindestens zwei hintereinandergeschalteten Pumpen, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpen (1, 2,3, 23) als Schrägscheibenpumpen ausgebildet sind, und dass zwischen den einzelnen Pumpen (1, 2,3, 23) je ein Förderband (12) eingeschaltet ist, wobei mittels einer Einrichtung (18,19, 21) nur ein Teil des von der vorangehenden Pumpe gelieferten Materials in den Einlauf der darauffolgenden Pumpe förderbar ist, während der überschüssige Teil durch Rücklauf an den Beginn des Förderbandes zurückführbar ist (Fig. 4).
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