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Case 1 MEMOIRE DESCRIPTIF déposé à l'appui d'une demande de
BREVET D'INVENTION par
Cornelius LAVISTE pour : "" Dispositif pour défibrer et broyer de la pulpe à papier ou un autre matériau fibreux ".
---------------------------------------------------------- Priorité d'une demande de brevet déposée en Suède le @ 18 juillet 1948.
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La présente invention est relative à des dispositifs pour défibrer et broyer de la pulpe à papier ou un autre matériau fibreux et comprend un rouleau pouvant tourner disposé dans une enveloppe, le dit rouleau étant pourvu de pièces de défibrage et de broyage coopérant avec un certain nombre de couteaux ne participant pas à la rota- tion, les parties formant tranches des couteaux servant comme pièces de défibrage et de broyage et faisant face au rouleau .
La particularité essentielle de l'invention consiste en ce que les flancs des couteaux forment parois dans un certain nombre de passages de traversée étroits qui sont complètement ouverts du côté du rouleau pour permet- tre à la pulpe traitée de passer librement de la zone de
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défibrage et de broyage à une chambre située à l'extérieur de la dite zone et communiquant avec un orifice d'évacuation.
Lors de la rotation du rouleau, la pulpe traitée est forcée, sous l'action de la force centrifuge, de passer à travers les passages entre les couteaux vers la chambre située à l'extérieur des dits couteaux et de là vers le dit orifice
Suivant l'invention il est possible d'employer de très fortes concentrations en pulpe et d'obtenir un très bon effet de défibrage et de broyage . D'autres avantages ressor- tiront de la description subséquente.
Deux formes de réalisation de l'invention sont illus- trées sur les dessins accompagnant le présent mémoire.
Sur les dessins :
Fig. 1 est une coupe longitudinale verticale à travers le dispositif suivant l'une des formes de réalisation;
Fig. 2 est une coupe transversale suivant la ligne a 2-2 , Fig. 1;
Fig. 3 est une coupe longitudinale verticale à travers le dispositif suivant la seconde forme de réalisation, et
Fig. 4 est une coupe transversale suivant la ligne 4-4, Fig. 3.
Dans la forme de réalisation suivant les Figs. 1 et 2, un rouleau 2 de préférence conique est monté de manière à pouvoir tourner dans une enveloppe 1, la coque ou surface nt enveloppe 3 du dit rouleau conique étant pas perforée, c'est- à-dire qu'elle ne possède pas d'ouverture de pressage.
Le rouleau 2 qui est fixé sur un arbre 5, monté de manière à pouvoir tourner au moyen d'un manchon 4, est pourvu à sa surface 3 d'un certain nombre de pièces longitudinales de défibrage et de broyage en forme de couteaux, réparties de manièreconvenable sur toute la périphérie . Le manchon 4 est relié à la coque 3 du rouleau au moyen d'un certain nombre de bras radiaux 7. Les couteaux 6 fonctionnent con-
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tre un certain nombre de pièces longitudinales de broyage et de défibrage en forme de couteaux 6, ne pouvant tourner.
Les couteaux 8 sont arrangés de telle sorte que des passages de traversée ouverts/sont formés entre eux, la pulpe traitée au moyen des couteaux 6 et 8 étant conduite à. travers les dits passages vers une chambre 10 située à l'exté- rieur des couteaux et communiquant avec l'orifice de sortie 11. Les couteaux 8 sont portés et maintenus dans leurs positions convenablesau moyen d'un certain nombre de ba- gues 12 convenablement espacées fixées à l'enveloppe 1.
Ainsi que cela est le mieux exposé sur la Fig. 2, les cou- teaux 8 entourent la périphérie du rouleau 2 sauf à l'endroit ou est située l'amenée de pulpe 13, prévue à la partie suné- rieure. En conséquence, les couteaux 8 entourent la plus grande partie de la périphérie du rouleau 2.
L'arbre5 est agencé pour être @ commande au moyen d'un dispositif de réglage connu 14, au moyen duquel l'arbre et ainsi aussi le rouleau 2 peuvent être déplacés en direction longitudinale , de telle sorte que la distance entre les couteaux tournants 6 et les couteaux ne tournant pas 8 coopérant avec les couteaux 6 peut être modifiée pour commander la pression de broyage.
La pulpe est amenée par l'orifice d'admission 13 et va, en vertu de son ouids, remplir les espaces entre les couteaux 6 sur le rouleau 2.Lors de la rotation du rouleau, la pulpe amenée est soumise è un traitement intensif, par les couteaux 6 coopérant avec les couteaux 8 ne tournant pas, de sorte qu'un broyage et un défibrage effectifs de la pulpe sont obtenus. Du fait de la force centrifuge, la pulpe introduite dans les espaces entre les couteaux 6 va, au cours de la rotation du rouleau 2 : être poussée vers l'extérieur vers les couteaux 8 qui ne tournent pas .
Au cours de la rotation du rouleau, la pulpe traitée est obligée par la
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force centrifuge de passer à travers les passages existant entre les couteaux 8 à peu près radialement vers l'exté- rieur vers la chambre 10 d'où elle est emmenée vers l'orifi- ce d'évacuation 11. L'appareil est destiné au broyage et au défibrage continus. Dans des cas spéciaux, par exemple dans le cas de pulpe de chiffons, le traitement peut aussi, si on le désire, avoir lieu de façon disconti- nue, dans lequel cas la pulpe qui a traversé l'appareil est ramenée d'une manière connue vers l'orifice d'admis- sion de l'appareil en vue d'un nouveau traitement.
Dans les appareils de broyage et de défibrage de ce type connus antérieurement, la consommation de puissance est inutilement élevée, parce que la majeure partie de l'énergiee est employée à transporter la pulpe à travers l'ensemble de broyage . C'est notamment un. fait bien connu que dans des piles ou batteuses ordinaires la pulpe doit passer par les couteaux ne tournant pas un grand nombre de fois avant d'être suffisamment broyée, les couteaux extérieurs qui ne tournent pas exerçant seuls une action réelle de broyage.
Dans l'appareil suivant la présente invention, au contraire, l'énergie est sensible- ment employée pour le broyage et le défibrage proprement dits, et chacun des couteaux qui ne tournent pas a un effet de broyage, puisque la pulpe déjà broyée a toujours une possibilité de passer librement entreles couteaux qui ne tournent pas et de quitter la zone de broyage.
La consomma- ti.on de puissance, calculé;- par tonne de'papier, devient considérablementplus faible que celle des appareils de broyage connus, que , ainsi que cela ressort de ce qui a été dit précédemment, la pulpe quitte la zone de broyage immédiatement après qu'elle a et' broyée et n'a ainsi pas besoin d'être inutilement transportée autour
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de tout l'appareil de broyage . Suivant l'invention, la force centriuge du rouleau tournant est utilisée. pour faire continuellement avancer la pulpe entre les couteaux tournants et les couteaux qui ne tournent pas, et pour forcer la pulpe broyée à passer entre les couteaux rien- tionnés en dernier lieu et à quitter la zone de broyage.
Ainsi , comme la force centrifuge a une influence avanta- geuse sur le processus de broyage, le rouleau peut avoir une vitesse de rotation beaucoup plus grande que le rou- leau des appareils de broyage de ce type connus antérieu- rement, et par conséquent la capacité de broyage s'en trouve augmentée en proportion. Suivant qu'on le désire, on peut produire de la pulpe grasse ou propre.
La forme de réalisation suivant les Figs. 3 et 4 diffère en substance de la construction décrite précédem- ment par la présence de deux orifices d'admission 13, un à chaque extrémité du rouleau pouvant tourner 2, à travers lesquels la pulpe est introduite à l'intérieur du rouleau, et en ce que le dit rouleau est formé des couteaux conve- nablernent espacés, qui ne sont pas, comme dans la forme de réalisation suivant les Figs. 1 et 2, disperses sur une coque non perforée, mais sont portés et retenus dans leurs positions par des bagues pouvant tourner 15, en sorte que des passages 16 s'étendant entre les couteaux 6 sont formés dans l'intérieur du rouleau formé par les couteaux 6 et par les couteaux 8 qui ne tournent pas.
La pulpe introduite à l'intérieur du rouleau peut ainsi passer à travers les
8 passages 16 vers les couteaux/ne tournant pas, lors de la rotation du rouleau. Contrairement à ce qui est le cas dans la forme de réalisation suivant les Figs. 1 et 2, des couteaux 8 qui ne peuvent tourner entourent, suivant les Figs. 3 et 4, la périphérie entière du rouleau pou- vant tourner 2. Les couteaux 8 sont portés et retenus par
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dans la forme de réalisation suivant les Figs. 1 et 2.
Les bagues rotatives 15 mentionnées précédemment sont reliées au manchon 4 au moyen de bras 17, ledit manchon étant fixé sur l'arbre 5 monté de manière à pouvoir tourner, lequel , dans cette forme de réalisation aussi, est agence Pour être commandé par un dispositif de réglage 14. A leurs parties inférieures les orifices d'introduc- tion 13 peuvent prendre la forme de deux passades 18 qui s'ouvrent dans le rouleau rotatif 2, un de chaque côté de l'arbre 5 (Fig. 4).
L'appareil suivant la forme de réalisation décri- te à présent a les mêmes avantages que l'appareil suivant la forme de réalisation montrée aux Fies. 1 et 2. Toute- fois, la capacité et l'effet de broyage sont encore plus grands que dans la forme de réalisation mentionnée en dernier, parce que les couteaux 8 qui ne tournent pas, suivant les Figs. 3 et 4 entourent toute la périphérie du rouleau 'rotatif.
Dans la forme de réalisation suivant les Figs. 3 et 4, la force centrifuge du rouleau rotatif est utilisée beaucoup mieux que dans la forme de réalisa- tion décrite la premièreparce que la pulpe amenée à l'in- térieur du rouleau 2, dans la forme de réalisation des Figs. 3 et 4, sera pressée vers l'extérieur à travers les passages 16 entre les couteaux qui peuvent tourner 6, pour être broyée entre les dits couteaux et les couteaux 8 qui ne peuvent tourner, après quoi la pulpe broyée quitte la zone de broyage en étant forcée de passer à travers les passages 9 entrles couteaux, ne pouvant tourner 8 vers la chambre 10 et de là, à l'orifice de sortie 11.
Comme, dans la forme de réalisation suivant les Figs. 3 et 4, la pulpe est amenée aux deux bouts du rouleau rotatif 2, elle sera répartie et distribuée le long de toute la longueur du rouleau en quantité telle qu'en cours de fonc-
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tionnement, le rouleaucontient toujours une certaine ré- serve de pulpe, ce qui garantit un avancement uniforme et continu . La haute capacité de broyagerend l'appareil très convenable pour le broyage en vue de produire toutes les qualités de papier. La capacité de production de l'appareil suivant les Figs. 3 et 1+ est encore supérieure e celle de l'appareil suivant les Figs. 1 et 2.
Naturellement,les formes de réalisation décrites et exposées peuvent être modifiées sous beaucoup de rapports sans s'écarter de l'idée formant la base de l'invention.
REVENDICATIONS
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1. Dispositif pour défibrer et broyer de la pulpe de papier ou un autre matériau fibreux, comprenant un rouleau que l'on peut faire tourner disposé dans une envelop. pe,le dit rouleau étant pourvu de pièces de défibrage et de broyage, coopérant avec un certain nombre de cou- teaux ne participant pas à la rotation , les parties for- mant tranches des couteaux servant de pièces de défibrage et de broyage et faisant îace au rouleau , caractérisé en ce que les flancs des couteaux (3) forment parois d'un certain nombre de passages de traversée étroits (9 ) qui sont complètement ouverts versle rouleau (2 )
pour'''.permet- tre à la pulpe traitée de presser librement de la zone de défibrage et de broyage à une chambre (10) située à l'extérieur de la dite zone et communiquant avec un orifi- ce d'évacuation (11), en sorte que, lors de la rotation du rouleau , la pulpe traitée est forcée, sous l'action de la force centrifuge, de passer à travers les passages entre les couteaux vers la chambre située à l'extérieur des dits couteaux et de là, vers le dit orifice d'évacua- tion.
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Box 1 DESCRIPTIVE MEMORY filed in support of a request for
PATENT OF INVENTION by
Cornelius WASHER for: "" Device for defibrating and crushing paper pulp or other fibrous material ".
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The present invention relates to devices for defibrating and grinding paper pulp or other fibrous material and comprises a rotatable roller arranged in a casing, said roller being provided with defibrating and grinding pieces cooperating with a number. knives not participating in the rotation, the slice portions of the knives serving as defibering and grinding pieces and facing the roller.
The essential feature of the invention is that the flanks of the knives form walls in a number of narrow through passages which are completely open on the side of the roller to allow the treated pulp to pass freely from the area of.
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defibrating and grinding to a chamber located outside said zone and communicating with an evacuation orifice.
During the rotation of the roller, the treated pulp is forced, under the action of centrifugal force, to pass through the passages between the knives to the chamber located outside the said knives and from there to the said orifice.
According to the invention, it is possible to use very high concentrations of pulp and to obtain a very good defibrating and grinding effect. Other advantages will emerge from the following description.
Two embodiments of the invention are illustrated in the drawings accompanying this specification.
On the drawings:
Fig. 1 is a vertical longitudinal section through the device according to one of the embodiments;
Fig. 2 is a cross section taken along line a 2-2, FIG. 1;
Fig. 3 is a vertical longitudinal section through the device according to the second embodiment, and
Fig. 4 is a cross section taken on line 4-4, FIG. 3.
In the embodiment according to Figs. 1 and 2, a preferably conical roller 2 is mounted so as to be able to rotate in a casing 1, the shell or casing surface 3 of said conical roller being unperforated, that is to say it does not have pressing opening.
The roller 2 which is fixed to a shaft 5, mounted so as to be able to rotate by means of a sleeve 4, is provided on its surface 3 with a certain number of longitudinal pieces of defibration and grinding in the form of knives, distributed conveniently over the entire periphery. The sleeve 4 is connected to the shell 3 of the roller by means of a number of radial arms 7. The knives 6 work in concert.
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be a certain number of longitudinal pieces for grinding and defibrating in the form of knives 6, which cannot rotate.
The knives 8 are arranged so that open through passages are formed between them, the pulp treated by means of the knives 6 and 8 being led through. through said passages to a chamber 10 situated outside the knives and communicating with the outlet opening 11. The knives 8 are carried and maintained in their suitable positions by means of a number of rings 12 suitably. spaced attached to the envelope 1.
As best explained in FIG. 2, the knives 8 surround the periphery of the roller 2 except at the place where the pulp feed 13, provided at the sun part, is located. As a result, the knives 8 surround most of the periphery of the roller 2.
The shaft 5 is arranged to be controlled by means of a known adjusting device 14, by means of which the shaft and thus also the roller 2 can be moved in the longitudinal direction, so that the distance between the rotating knives 6 and the non-rotating knives 8 cooperating with the knives 6 can be changed to control the crushing pressure.
The pulp is fed through the inlet 13 and will, by virtue of its flow, fill the spaces between the knives 6 on the roller 2. During the rotation of the roller, the supplied pulp is subjected to intensive treatment, by the knives 6 cooperating with the knives 8 not rotating, so that an effective grinding and defibration of the pulp is obtained. Due to the centrifugal force, the pulp introduced into the spaces between the knives 6 will, during the rotation of the roller 2: be pushed outwards towards the knives 8 which do not rotate.
During the rotation of the roller, the processed pulp is forced by the
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centrifugal force to pass through the passages between the knives 8 approximately radially outward to the chamber 10 from where it is led to the discharge port 11. The apparatus is intended for continuous grinding and defibration. In special cases, for example in the case of pulp from rags, the treatment can also, if desired, take place on a discrete basis, in which case the pulp which has passed through the apparatus is brought back in such a manner. known to the inlet of the apparatus for further treatment.
In previously known grinding and defibrating apparatuses, the power consumption is unnecessarily high, because most of the energy is used to transport the pulp through the grinding assembly. This is notably one. well-known fact that in ordinary piles or threshers the pulp must pass through the knives which do not turn a great number of times before being sufficiently crushed, the outer knives which do not turn alone exerting a real grinding action.
In the apparatus according to the present invention, on the contrary, the energy is substantially used for the actual grinding and defibration, and each of the knives which do not turn has a grinding effect, since the pulp already crushed has always. a possibility to pass freely between the knives which do not turn and to leave the grinding zone.
The power consumption, calculated; - per ton of paper, becomes considerably lower than that of known grinding devices, as, as can be seen from what has been said previously, the pulp leaves the grinding zone immediately after it has and 'crushed and thus does not need to be unnecessarily carried around
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of the whole grinding apparatus. According to the invention, the centriugal force of the rotating roller is used. to continuously advance the pulp between the rotating knives and the non-rotating knives, and to force the crushed pulp to pass between the last bleached knives and out of the grinding zone.
Thus, since the centrifugal force has a favorable influence on the grinding process, the roller can have a much higher rotational speed than the roller of previously known grinding apparatuses of this type, and therefore the speed of rotation. grinding capacity is increased in proportion. Depending on what you want, you can produce fatty or clean pulp.
The embodiment according to Figs. 3 and 4 differ in substance from the construction described above by the presence of two inlet ports 13, one at each end of the rotatable roll 2, through which the pulp is introduced into the interior of the roll, and by that said roller is formed of suitably spaced knives, which are not, as in the embodiment according to Figs. 1 and 2, dispersed over an unperforated shell, but are carried and retained in their positions by rotatable rings 15, so that passages 16 extending between the knives 6 are formed in the interior of the roll formed by the knives 6 and by the knives 8 which do not turn.
The pulp introduced inside the roller can thus pass through the
8 passages 16 towards the knives / not rotating, during the rotation of the roller. Contrary to what is the case in the embodiment according to Figs. 1 and 2, knives 8 which cannot turn surround, according to Figs. 3 and 4, the entire periphery of the roller can turn 2. The knives 8 are carried and retained by
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in the embodiment according to Figs. 1 and 2.
The previously mentioned rotary rings 15 are connected to the sleeve 4 by means of arms 17, said sleeve being fixed to the shaft 5 mounted so as to be able to turn, which, in this embodiment too, is arranged to be controlled by a device. adjustment 14. At their lower parts, the introduction orifices 13 may take the form of two passages 18 which open into the rotating roller 2, one on each side of the shaft 5 (Fig. 4).
The apparatus according to the embodiment now described has the same advantages as the apparatus according to the embodiment shown in Figs. 1 and 2. However, the capacity and the grinding effect are even greater than in the last-mentioned embodiment, because the knives 8 which do not rotate, according to Figs. 3 and 4 surround the entire periphery of the rotating roller.
In the embodiment according to Figs. 3 and 4, the centrifugal force of the rotating roller is used much better than in the embodiment first described because the pulp fed into the interior of the roller 2, in the embodiment of Figs. 3 and 4, will be pressed outward through the passages 16 between the knives which can turn 6, to be crushed between the said knives and the knives 8 which cannot turn, after which the crushed pulp leaves the grinding zone in being forced to pass through the passages 9 between the knives, not being able to turn 8 to the chamber 10 and from there to the outlet port 11.
As, in the embodiment according to Figs. 3 and 4, the pulp is brought to the two ends of the rotating roller 2, it will be distributed and distributed along the entire length of the roller in an amount such as during operation.
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operation, the roller always contains a certain reserve of pulp, which guarantees uniform and continuous advancement. The high shredding capacity makes the machine very suitable for shredding to produce all grades of paper. The production capacity of the apparatus according to Figs. 3 and 1+ is even greater than that of the apparatus according to Figs. 1 and 2.
Of course, the embodiments described and set forth can be modified in many respects without departing from the idea forming the basis of the invention.
CLAIMS
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A device for defibrating and crushing paper pulp or other fibrous material, comprising a spinable roll disposed in an envelope. eg, said roller being provided with defibrating and grinding parts, cooperating with a certain number of knives not participating in the rotation, the parts forming slices of the knives serving as defibrating and grinding parts and forming the edge. by roller, characterized in that the sides of the knives (3) form walls of a number of narrow through passages (9) which are completely open towards the roller (2)
to '' '. allow the treated pulp to press freely from the defibration and grinding zone to a chamber (10) located outside said zone and communicating with an evacuation port (11 ), so that, during the rotation of the roller, the treated pulp is forced, under the action of centrifugal force, to pass through the passages between the knives to the chamber located outside the said knives and to there, towards the said evacuation orifice.