Zusatzpatent zum Hauptpatent Nr. 410 734 Verfahren zur Herstellung von Fasermaterial für nicht textile Zwecke sowie Anlage zur Ausführung des Verfahrens Die Erfindung bezieht sich auf eine Verbesserung und weitere Ausbildung des Verfahrens zur Herstellung von Fasermaterial für nicht textile Zwecke nach dem Patentanspruch I des Hauptpatentes sowie auf ,eine Ver besserung der Anlage zur Durchführung des Verfahrens gemäss dem Patentanspruch 1I des Hauptpatentes.
Das Verfahren nach dem Patentanspruch I des Hauptpatentes ist dadurch gekennzeichnet, dass in einem Behälter eine für das Aufschwemmen und Aufschliessen erforderliche Flüssigkeit und Rohmaterial eingebracht und durch Fördern und Zerkleinern mittels mindestens einer Maschine in Umlauf gesetzt wird, deren Rotor pumpend und zerkleinernd auf das Rohmaterial wirkt und wobei nach Beendigung der Aufschwemm-, Auf schliess- und Zerkleinerungswirkung das Gemisch durch die Ablassrohrleitung über ein Ablassventil abgelassen wird.
Dieses Verfahren kann verbessert werden, wenn gemäss der Erfindung in der Papierindustrie anfallende Holzabfallstoffe in einen als Pumpengehäuse einer Schrägscheibenpumpe ausgebildeten Behälter zusammen mit Flüssigkeit eingebracht werden und von der ange triebenen, als Pumpenrotor arbeitenden Schrägscheibe sowohl zerkleinert als auch durch das Gehäuse gefördert und dann vom Gehäuse abgelassen werden und dass dann diese durch den ersten Behälter hindurchgeleiteten Stoffe mindestens einem weiteren, als Pumpengehäuse ausge bildeten Behälter über mindestens ein Förderband zu geleitet werden,
wobei die unterschiedliche Zerkleine rungseffekte bewirkenden Pumpen hintereinanderge- schaltet werden.
Die Verbesserung des Verfahrens der vorliegenden Erfindung gegenüber dem Hauptpatent besteht darin, dass infolge der Hintereinanderschaltung von Pumpen mit unterschiedlichem Zerkleinerungseffekt die Mög- lichkeit besteht, in rationeller Weise eine Zerkleinerung vorzunehmen, die verschieden je nach Feinheit des ge wünschten Zerkleinerungsgrades gewählt werden kann. Infolge der Zwischenschaltung von Förderbändern zwi schen den Pumpen können weiterhin eventuell vor handene, verschiedene Schluckfähigkeiten der hinter einandergeschalteten Pumpen berücksichtigt werden, indem das Förderband z. B. als Stauplatz, Stoffspeicher odzr z. B. als Umlaufleitung wirksam sein kann.
Die Anlage nach dem Patentanspruch 1I des Haupt patentes ist dadurch gekennzeichnet, dass der innerhalb eines Maschinengehäuses umlaufende Rotor der Ma schine auf der Maschinenwelle befestigt ist, wobei der Rotor eine Scheibe aufweist. Diese Anlage kann verbes sert werden, wenn gemäss der Erfindung der als Schräg scheibe ausgebildete Pumpenrotor mit Spiel gegenüber der Innenwand des den Behälter darstellenden Pumpen gehäuses umläuft, und wenn das jeweils zwischen zwei Pumpen vorhandene Förderband so gestaltet ist, dass nur ein Teil der von der vorangehenden Pumpe gelie ferten Stoffmenge in den Einlauf der darauffolgenden Pumpe gefördert wird, während der andere T:il der Stoffmenge durch Rücklauf an den Anfang dieses För derbandes zurückgeführt wird.
Die Verbesserung der Anlage der vorliegenden Er findung gegenüber der Anlage nach dem Hauptpatent besteht darin, dass eine sehr gute Zerkleinerung und gleichzeitig eine Förderung durch die Behälter erreicht wird und dass das Förderband besonders zur Regulie rung der zur nachfolgenden Pumpe zu führenden Stoff menge geeignet ist.
Das gemäss dem erfindungsgemässen Verfahren her gestellte, aus Holzabfallstoffen bestehende Fasernma- terial kann besonders zur Wärme- und Schallisolierung verwendet werden. Man kann den Faserstoff-Flüssigkeitsbrei in Schicht form auf einer Unterlage ausbreiten und einem Trock- nungsvorgang unterwerfen. Nach dem Austrocknen zeigt dann die freiliegende Oberfläche je nach dem Grad der vorangehenden Zerkleinerung des Rohstoffes einen rauhputzartigen oder normalputzartigen Charakter.
Es können daher in dieser Weise in Tapeten-, Pappen- oder Plattenform hergestellte, breitflächige Körper zum Aus kleiden der Innenwände von Gebäuderäumen benutzt werden.
Die einander nachgeschaltete Behälter darstellenden Pumpen wirken vorzugsweise so aufeinander, dass das erzielte Fasernmaterial nach Passieren der einzelnen Pumpen beim Austritt aus der letzten Pumpe bereits die erforderliche Feinheit und Gleichmässigkeit erzielt hat.
Bei diesem Verfahren ist es zweckmässig, wenn die einzelnen hintereinandergeschalteten Pumpen in ihrer Fördermenge so aufeinander abgestimmt sind, dass beim Obertritt des Materials aus der einen Pumpe in die darauffolgende eine Stauung entsteht.
Für die Herstellung des Fasermaterials kann unter anderem eine Pumpe verwendet werden, bei welcher der Pumpenkörper als runde oder elliptische Scheibe ausgebildet ist und am Umfang Zähne, Zacken, Vor sprünge oder Vertiefungen aufweist, die in im Axial schnitt entsprechend ausgebildete Rillen im Inneren des Pumpengehäuses eingreifen. Bei diesem scheibenartigen Pumpenkörper können an den beiden Schmalseiten der artige segmentartige Teile abgeschnitten sein, dass die Endflächen schräg gegenüber den inneren Wandungen des Gehäuses verlaufen.
Dadurch kann bei den Umlaufbewegungen des Pum penkörpers eine keilartige Wirkung auf das Fördergut ausgeübt werden, die einen Zereiss-, Zerquetsch- und Zermahleffekt hat.
Es kann zweckmässig sein, mit einer ersten Pumpe grob und mit einer darauffolgenden Pumpe feiner zer kleinern zu lassen. Dadurch gelingt es, das aus der letzten Pumpe heraustretende Material knötchen- und klumpenfrei zu erhalten, und zwar in kürzester Zeit, was zur Herstellung z. B. eines fehlerfreien Papiers notwen dig ist. Dem Faserstoffbrei können Chemiefasern zuge setzt werden.
Es kann vorteilhaft sein, Pumpen zu verwenden, bei denen im Inneren des Pumpengehäuses die nach dem Druckstutzen gerichtete Öffnung mit einem Sieb einsatz versehen ist, der nach unten wesentlich verbrei tert ist, wobei dann gleichzeitig auch die Eintrittsöff nung in den Druckstutzen durch entsprechende Aus bauchung der Gehäusewandung an dieser Stelle ver breitert sein kann. Dadurch tritt eine Erhöhung der Förderung und des Zerkleinerungseffektes auf.
Man kann bei zumindest einer der Pumpen das Gehäuse in Form eines Hohlkörpers ausbilden, wobei auf einer konzentrisch zur Gehäuseachse angeordneten Welle ein scheibenförmiger Pumpenkörper schräg auf der Wellenachse befestigt ist.
Das hohlkörperartige Gehäuse, sei es ein Ellipsoid oder ein Sphäroid, kann spiralartig erweitert werden, wodurch der Wirkungsgrad der Pumpe wesentlich ge steigert werden kann.
Einzelheiten der Erfindung seien anhand der Zeich nung beispielsweise näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine Anlage mit einem Förderband, das zwi schen zwei Pumpen eingeschaltet ist, Fig. 2 eine Draufsicht auf die Anlage nach Fig. 1, Fig. 3 einen teilweisen Axialschnitt durch ein Pum pengehäuse, Fig. 4 einen Axialschnitt durch eine Umlaufpumpe mit Ringnuteneinsatz und spiralig erweitertem Gehäuse,
Fig. 5 einen Radialschnitt durch die Pumpe ent sprechend der Linie VII-VII der Fig. 4, Fig. 6 einen teilweisen Axialschnitt durch den Ring nuteneinsatz, Fig. 7 den Grundriss einer Pumpe mit einem sich spiralig erweiternden Hohlkörper als Pumpengehäuse, Fig. 8 einen Aufriss zu der Pumpe der Fig. 7 im Schnitt nach der Linie IX-IX, Fig. 9 einen Axialschnitt durch eine Umlaufpumpe mit zwei sich kreuzenden Pumpenscheiben,
Fig. 10 eine teilweise Ansicht und einen Teilschnitt auf den Pumpenkörper entsprechend der Schnittlinie II-II der Fig. 9.
Die Fig. 1 könnte die kleinstmögliche Anlage gemäss der Erfindung darstellen. In das Maschinengehäuse 1, das einen Behälter darstellt, kämen dann die Holzabfall stoffe und die Flüssigkeit zum Aufschwemmen und Aufschliessen des Materials. Ein in Fig. 1 nicht gezeigter Rotor wird dann durch einen Motor 4 in Umlauf ge setzt und wirkt pumpend und zerkleinernd auf das Ma terial ein, wobei das Material ständig im Gehäuse 1 in Umlauf gebracht wird.
Nach Beendigung der Auf schwemm-, Aufschliess- und Zerkleinerungsarbeit durch die Vorrichtung 1, 4 wird das Gemisch durch eine Ablassrohrleitung 14 über ein nicht dargestelltes Ab lassventil abgelassen. Gemäss der Erfindung ist aber nun mehr das Verfahren zur Herstellung von Fasernmaterial noch nicht abgeschlossen, sondern das aus der Vorrich tung 1, 4 abgelassene Material wird über das Förder band 12 (Fig. 1) einem weiteren Maschinengehäuse zur weiteren Pump- und Zerkleinerungsarbeit zugeleitet.
Dieses nachgeschaltete Gehäuse, das wiederum einen Behälter für das zu bearbeitende Material darstellt, wird im folgenden einfach mit Pumpe 23 bezeichnet (Fig. 1). Ist das Material mittels der Pumpe 23 weiter zerkleinert worden, so wird es ebenfalls abgelassen und kann dann z. B. zur Weiterverarbeitung fertig sein oder wird einer weiteren Pumpe z. B. wieder mittels eines Förderbandes zugeführt.
Das bei der Anlage des Hauptpatentes vorhandene Maschinengehäuse mit innerhalb umlaufendem Rotor, das also als Zerkleinerungs- und Fördervorrichtung ar beitet, könnte gemäss den Fig. 3 bis 10 des Erfindungs gegenstandes ausgebildet sein. Dieses Maschinengehäuse mit Rotor dient nunmehr nicht allein zum Herstellen von Fasernmaterial, sondern diesem Maschinengehäuse mit Rotor wird zumindest ein weiteres Maschinengehäuse mit Rotor, welche Einheit im folgenden einfach mit Pumpe bezeichnet wird, nachgeschaltet, und zwar mit tels eines Förderbandes.
Nach dieser Betrachtungsweise entspricht also der in Fig. 1 gezeigte Behälter 1 dem des Hauptpatentes. Es ist aber auch möglich, dass der im Hauptpatent erwähnte Behälter dem in Fig. 1 gezeigten Behälter 1 bereits vorgeschaltet ist, dann weist die Anlage min destens drei nachgeschaltete Behälter, also drei nach geschaltete Pumpen auf. Der in Fig. 1 gezeigte Be hälter 1 würde dann das gemäss dem Verfahrenspatent anspruch des Hauptpatentes hergestellte Fasernmaterial über ein nicht dargestelltes Förderband erhalten.
Um die Grösse der einzelnen Pumpen nicht in Ab hängigkeit von ihrer Förderleistung, die insbesondere von der Art der verwendeten Schrägscheibenpumpen abhängig ist, aufeinander abzustimmen, wird, entspre- ch nd der Ausführungsform der Anlage nach den Fig. 1 und 2 zwischen den Pumpen 1 und 23 ein Förderband 12 zwischengeschaltet, das auf Rädern 13 vierfahrbar ist. An der Stelle 14 wird beispielsweise aus der ersten Pumpe das vorbehandelte Material auf das obere 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 Schrägscheiben pumpe 23.
Um nun die Menge des auf das Förderband 12 auf geschütteten Materials derjenigen Menge anzupassen, die von der zweiten Pumpe 23 verarbeitet werden kann, wird im oberen Teil des Förderbandes 12 mittels eines einstellbaren Schiebers 18 das Fördermaterial auf dem Förderband angestaut, wobei nur ein Teil des ankom menden 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. 2 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 Rück laufrinnen 21 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 Ma terial der zweiten Umlaufpumpe 23 zugeführt wird, wie diese verarbeiten kann. Diese Regulierung wird in ein facher Weise mittels des Schiebers 18 empirisch vor genommen.
Bei der Schrägscheibenpumpe entsprechend der Fig. 3 besteht der Pumpenkörper 35' aus einer Scheibe, die mittels Schrauben 36' schräg auf der Pumpenwelle <B>37'</B> befestigt ist und die mittels am Umfang angeordne ter Zähne 38' in Rillen am inneren Umfang des Pumpen gehäuses eingreift (Fig. 4). An den beiden Schmalseiten 39', 40' des Pumpenkörpers 35' sind nach Bögen 41', 42' segmentartige Teile abgeschnitten.
Hierbei ist der Bogen 41', der sich an derjenigen Schmalseite der Pumpe befin det, die dem Deckel 43' zugewendet ist, konvex ge krümmt, wobei die an diesem Bogen 41' gezogene Sehne 44', die strichpunktiert eingezeichnet ist, parallel zur Innenfläche 45' des Pumpendeckels 43' verläuft. Auf der anderen Schmalseite 40' der Pumpenscheibe 35' ist eine Schnittkante 42' vorgesehen, die konkav ge staltet ist, und die demjenigen Deckel 46' zugekehrt ist, der den Zulaufstutzen 47' aufweist. Die an diese Kon- kavkurve 42' gezogene, strichpunktiert eingezeichnete Sehne 48' verläuft unter einem spitzen Winkel 49' zur Innenfläche 50' des Pumpendeckels 46'.
Nach der Ausführungsform der Fig. 4 und 5 besteht die Umlaufpumpe aus einem spiraligen Gehäuse 35 mit tangential angeordnetem Druckstutzen 36. In das Pum pengehäuse 35 ist eine hohlzylindrische Buchse 37 der art eingesetzt, dass sie an den beiden Stirnenden in den Stirnwandungen 38, 39 des Gehäuses gelagert ist. Die Buchse 37 weist zwecks Befestigung innerhalb des Pum pengehäuses an einem Stirnende einen Radialflansch 40 auf, der in eine entsprechende Ringaussparung an der Stirnwand 38 des Gehäuses 35 eingreift.
Die Stirnwände 38 und 39 des Gehäuses 35 weisen öffnungen entspre chend dem Durchmesser der Buchse 37 auf und werden durch Flanschdeckel 41, 42 abgeschlossen, von denen der eine Flanschdeckel 41 den Einlassstutzen 43 auf weist, während der andere Flanschdeckel 42 mit einem Lager 44 mit Stopfbuchse für die fliegende Lagerung der Pumpenwelle 45 versehen ist, die in das Innere der Buchse 37 eingreift und an deren innerem Ende die Pumpenscheibe 46 schräg befestigt ist. Es sind am inneren Umfang der Buchse 37 Umfangsrillen 47 vor gesehen, in die am Umfang der Pumpenscheibe 46 angeordnete Zähne eingreifen.
Wie aus den Fig. 5 und 6 erkennbar, sind im Grunde der Umfangsrillen 47 Kanäle 48 bzw. 49 vor gesehen, die runden, quadratischen, rechteckigen oder irgendwie anders gestalteten Querschnitt haben.
Nach der Ausführungsform der Fig. 7 und 8 ist in einem Gehäuse 60 der scheibenförmige Pumpen körper 61 auf einer Welle 62 befestigt, die ihrerseits fliegend in einem Lager 63 des Gehäuses gelagert ist. Der Innenraum des Pumpengehäuses 60 ist rotations- hohlkörperartig derart gestaltet, dass er sich nach dem Austrittsstutzen 64 spiralig erweitert.
Der Austritts stutzen 64 ist tangential an die grösste Spiralerweiterung 65 angeschlossen. An der Anschlusszunge 66 zwischen dem Gehäuse 60 und dem Austrittsstutzen 64 ist der Abstand der Innenwandung von der Drehachse des Pumpenkörpers und damit Bezugsachse- 67 des Pumpen gehäuses der geringste und nur so gross, dass ein geringes Spiel zwischen dem Umfang der Pumpenscheibe und dieser Stelle des Pumpengehäuses vorhanden ist.
In Richtung auf die Anschlussstelle des Pumpengehäuses an den Austrittsstutzen 64 nimmt der Abstand 68 zwi schen der Innenfläche des Pumpengehäuses 60 einerseits und der durch die Pumpenscheibe erzeugten Umlauf fläche 69 allmählich zu. Darüberhinaus wird auch der Austrittsstutzen 64, ausgehend von der Anschlussstelle an das Gehäuse, kegelig bis zum Anschlussflansch 70 erweitert, und zwar in dem Masse, wie es die Strömungs verhältnisse erlauben, ohne dass die Strömung von der Innenwandung des Austrittsstutzens sich löst bzw. ab reisst.
Nach der Ausführungsform der Fig. 9 sind auf der Pumpenwelle<B>110</B> zwei Pumpenscheiben 111, 112 sich gegenseitig durchdringend und im Winkel zueinander fliegend so befestigt, dass die am Umfang der Pumpen scheiben vorgesehenen Zähne 113 bei den Umlauf bewegungen in die parallel nebeneinander am Innen umfang des Pumpengehäuses 114 vorgesehenen Ring rillen 115 mit Spiel oder auch ohne Spiel eingreifen.
Von den beiden Scheiben ist die eine Scheibe 112 mit Durchbrechungen versehen. Diese können wie im oberen Teil der Fig. 10 dargestellt als Halbkreisflächen 116 ausgebildet sein, so dass nur eine mittlere Rippe 117 und äusserer Ringteil 118 an der Scheibe vorhanden sind. Man kann aber auch wie in der unteren Hälfte der Fig. 10 dargestellt, einzelne kreisförmige, elliptische, viereckige oder anders gestaltete Löcher 119 in der Scheibe vorsehen.
Durch diese Durchbrechungen wird erreicht, dass hinsichtlich des Pumpeffektes in erster Linie nur die volle Scheibe 111 in Betracht kommt, während die an dere Scheibe 112 in erster Linie durch ihr Eingreifen in die Umfangsrillen die Zerreisswirkung der ersten Scheibe 111 fördert.