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Mühle für in Flüssigkeit aufgeschwemmtes Fasergut Die Erfindung betrifft
eine Mühle für in Flüssigkeit aufgeschwemmtes Fasergut, z. B. Papierstoft für die
Papierfabrikation, und zwar eine sogenannte Zentrifugalmühle, bei der das Zerfasern
durch Zusammenwirken stillstehender und rotierender Mahlflächen bewirkt wird, wobei
die rotierenden Mahlflächen. durch Fliehkraft gegen die stillstehenden Mahlflächen
gedrückt werden. Der Zweck der Erfin dung ist, ein wiflungsvolles und regelbares
Mahlen dadurch sicherzustellen, daß das in pumpfähigerIR:onsistenz in d.ie Mühle
eintretende Fasergut zwischen den Mahlflächen zwecks Steigerung der Mahllwirkung
konzentriert wird, um danach mit der ausgepreßten Flüssigkeit wieder vermischt die
Mühle nach dem Erreichen des gewünschten Mahlungsgrades zu verlassen.
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Es sind Zentrifugalmühlen. mit ungelochtem Trommelmante 1 und radial
beweglichen Mahlflügeln bekannt, bei denen die Mahlflügel an einem Ende mittels
eines axial gerichteten Gelenkes mit dem Rotor schwenkbar verbunden sowie zur Bildung
eines keilförmigen Spaltes zwischen dem Trommelmantel und der Mahlfläche des Flügels
zum Eintritt der Faserstoffaufschwemmnng zentral abgebogen sind, während der weitere
Teil des Mahiflügeis gegen den Trommelinantel gedrückt wird. Bei dieser bekannten
Mühle kann jedoch die Flüssigkeit der Aufsch:W-emmung nicht durch den Trommelmantel
und die Mahlflügel abfließen und damit auch nicht das Fasergut zwischen den Mahlflächen
konzentriert werden. Es sind ferner Faserstcffmühlen mit stillstehender gelochter
Trommel und innerhalb derselben rotierenden nach dem Trommelmantel gebogenen gelochten
Flügeln bekannt, die an der Innenwand der Trommel in gleichmäßigem Abstand vorbeistreichen
und mittels schraubenförmiger Stege das Fasergut in Längsrichtung der Trommel fördern,
so d.aß es von der einen Stirnseite her zwischen die Mahlflügel gelangt.
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Hierbei handelt es sich jedoch nicht um eine Zentrifugalmühle, vielmehr
muß zur Regelung der Mahlwirkung der Abstand der Mahlflügel von der Trommelwand
durch Verstellen des die Flügel tragenden Rotors in axialer Richtung der konisch
ausgebildeten Trommel verändert werden.
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Die Erfindung bezweckt, eine Mühle zu schaffen, die die Vorteile
der erwähnten Zentrifugalmühle mit denen der vorstehend als bekannt vofausgesletzten
Lochmantelmühle vereinigt. Die Erfindung ist gekennzeichnet durch die Vereinigung
folgender, an sich bekannter Merkmale, un.d zwar a) durch einen stillstehenden,
gelochten Trommelmantel und nach dem Trommelmantel gebogenen, in diesem rotierenden,
gelochten Mahlflügeln, b) durch Alahlflügel, die an einem Ende mittels eines axial
gerichteten Gelenkes mit dem Rotor sch.wenkbar verbunden sowie zur Bildung eines
keilförmigen Spaltes zwischen dem Trommelmantel und der Mahlfläche der Flügel zum
Eintritt der Faserstoffaufschwemmung zentral abgebogen sind, während der weitere
Teil des Mahlfliigels durch die Fliehkraft gegen den Trommelmantel gedrückt wird.
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Dadurch werden einerseits bei der Rotation die Mahlflächen der Mahlflügel
durch die Fliehkraft gegen die Innenseite des Mantels gedrückt, wobei das zwischenliegende
Fasergut, besonders seine Fa.serklumpen und Knoten zerlegt oder aufgeteilt werden,
so daß die Fasern durch die Lochungen des Mantels nach außen gelangen können.
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Die zwischen den Trommelmantel und die Flügel eintretende Fasergutaufschwemmung
wird andererseits dabei hochgradig konzentriert, indem ein großer Teil der Flüssigkeit
sofort durch die Lochungen der Trommel und der Mahlflügel abläuft. Dank dieser hohen
Faserkonzentration wird eine gleichzeitig effektive und schonende Behandlung des
Fasergutes durch gegenseitige Reibung der darin enthaltenen Fasern erreicht. Den
gewünschten Mahlungsgrad erhält man teils dadurch, daß man den Lochungen der Trommel
und der Flügel entsprechende Größe gibt und, teils dadurch, daß man die Umlaufgeschwindigke!it
der Flügel entsprechend einstellt.
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In weiterer Ausbildung der Erfindung sind bei zwei oder mehr hintereinander
innerhalb eines gemeinsamen Gehäuses angeordneten Trommeln mit durchlöcherten Mänteln
und Mahlflügeln die gelochten Mäntel in Abstand voneinander angeordnet und an der
Einlaßseite mittels Flansche gegen das Gehäuse,
an der Auslaßseite
dagegen durch eine Endwand gegen die Achse abgeschlossen, so daß das von dem Einlaß
an der einen Stirnwand nach dem Auslaß an der anderen Stirnwand des Gehäuses strömende
Fasergut nach Austritt durch den einen gelochten Mantel in den Ringraum der einen
Trommel in den gelochten Mantel der folgenden Trommel usf. eintritt.
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Bei in Serie hintereinander angeordneten Trommeln werden vorzugsweise
die Löcher der Trommeln und der dazugehörigen Mahlflügel von Trommel zu Trommel
in der Durchlaufrichtung des Fasergutes kleiner.
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In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Mühle nach der Erfindung
dargestellt. Es zeigt Fig. 1 einen vertikalen Längsschnitt durch die Mühle, Fig.
2 einen Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1.
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Das äußere Gehäuse der Mühle besteht aus dicht in der Form eines
Zylinders aneinandergereihten Ringen 3, die durch Bolzen 4 zwischen zwei Stirnwänden
5 und 6 zusammengehalten werden. Durch die eine Stirnwand 5 ist eine Einlaßleitung
7 geführt und von der anderen Stirnwand 6 geht ein Auslaß 8 aus.
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Innerhalb des Gehäuses sind zwei Trommel 9 und 10 in axialer Richtung
hintereinander angel ordnet. Jede Trommel besteht aus einem zylindrischen, durchlöcherten
Mantel 11, dessen eines Ende mit einem nach außen gerichteten Flansch 12 versehen
ist, während das andere Ende von einer geschlossenen Endwand 13 abgeschlossen ist.
Der Flansch 12 der Trommel 9 zunächst dem Einlaß 7 ist zwischen der Stirnwand 5
und dem angrenzenden Ring 3 festgeklemmt, während der Flansch 12 der folgenden,
in der gleichen Richtung angeordneten Trommel 10 zwischen zwei Ringen 3 festgeklemmt
ist.
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Die Lochungen der Trommel können entweder die Form runder Löcher 14
oder länglicher, axial gerichteter Schlitze haben.
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Eine horizontale Achse 15 läuft zentral durch das äußere Gehäuse
und die erwähnten Trommeln. Pakkungen 16 sind an. den Durchlaßöffnungen. der Achse
15 durch die Stirnwände 5 und 6 angeordnet. Auger halb dieser Stirnwände ist die
Achse in Kugellagern 17 gelagert, die in an den Stirnwänden befestigte Bügel 18
eingesetzt sind.
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Innerhalb jeder Trommel 9 und 10 trägt die Achse 15 je einen an derselben'
befestigten Rotor 19 (Fig. 2), der aus einem Rad oder einer Scheibe mit bedeutend
kleinerem Durchmesser als der innere Durchmesser der Trommel besteht. Nach der gezeigten
Ausführung (Fig. 2) hat der Rotor ungefähr die Form eines gleichseitigen Dreiecks,
an dessen Ecken drei Mahlflügel 21 an Zapfen 20 schwenkbar gelagert sind. Jeder
Flügel besteht aus einer gelochten Platte, die an der der Trommel abgewandten Seite
zwei parallele, senkrecht aus ragende und längs der Penpherie der Trommel gerichtete
Rippen 22 hat, eine an jeder Seite des Rotors 19. Der Drehzapfen 20 ist durch diese
Rippen und die zwischen dieselben hineinragenden Ecken des dreieckigen Rotors hindurchgeführt.
Die Platten sind zum größten Teil nach dem Trommelmantel und in der Nähe der Zapfen
20 nach innen gebogen. Es entsteht folglich ein keilförmiger Spalt 28 zwischen den
Flügeln 21 und dem Trommelmantel 11, in dem Flüssigkeit aus der Aufschwemmung herausgepreßt
wird, und zwar bereits vor Entstehen der Ma$lwirlcung durch das Pressen der Flügel
gegen den Mantel. Die Flügel haben in axialer Richtung ungefähr die gleiche Breite
wie der Trommelmantel.
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Bei der gezeigten Ausführung führt das Einlaßrohr 7 zum Inneren der
Trommel 9, und der ringförmige Raum 23 zwischen dem gelochten. Mantel 11 dieser
Trommel und dem umgebenden Gehäuse steht in direkter Verbindung mit dem Inneren
der Trommel 10 über einen zwischen den Trommeln befindlichen Raum 24. Der ringförmige
Raum um den Mantel der Trommel 10 steht in Verbindung mit dem Auslaß 8 über den
Zwischenraum 26 zwischen der Endwand 13 der Trommel 10 und der Stirnwand 6.
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Beim Arbeiten der Mühle läuft die Faseraufschwemmung in die Trommel
9 hinein, wo sie infolge der Rotation des Rotors 19 und der Flügel 21 in kreisende
Bewegung versetzt wird. Dabei ist die Aufschwemmung bestrebt, durch die Löcher der
festen Trommel 9 auszutreten, wodurch eine gewisse Trennung von Flüssigkeit und
Fasergut stattfindet. Beim Rotieren werden die Flügel durch die Fliehkraft gegen
die Innenseite des Trommelmantels gedrückt, und jeder Flügel ergreift das Fasergut
in dem Spalt zwischen dem zentral gebogenen Teil des Flügels und dem Trommelmantel
11. In diesem Spalt erfolgt also ein Zusammendrücken des aufgefangenen Materials
mit dem Ergebnis, daß Flüssigkeit sowohl nach außen durch die Löcher im Trommelmantel
als auch durch die Löcher des zentral abgebogenen Teiles des Flügels abläuft. Die
zwischen den Trommelmantel und den mit diesem konzentrischen Teil des Flügels gelangende
Fasergutaufschwemmung wird daher stark konzentriert. Die Mühle bewirkt also eine
Konzentration des Fasergutes durch. Abscheidung von Flüssigkeit unmittelbar vor
der Behandlung der Fasern zwischen dem stillstehenden Trommelmantel und den umlaufenden
Flügeln. Man erhält auf diese Weise eine effektive und schonende Behandlung des
Fasergutes durch gegenseitige Reibung zwischen den Fasern, woblei vorhandene Faserklumpen
in einzelne Fasern zerteilt werden. Wenn diese Zerteilung in ausreichendem Maße
erfolgt ist, dringen die Fasern durch die Löcher im Trommelmantel und werden außerhalb.
derselben wieder mit der früher ausgepreßten. Flüssigkeit zu dem gleichen Verdünnungsgrad
wie vorher vermischt.
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Die von der ersten Trommel 9 herauskommendeFasergutaufschwemmung gelangt
durch den Zwischenraum 24 in die nächste Trommel 10 und wird dort einer ähnlichen
Behandlung unterworfen. Wie aus Fig. 1 ersichtlich, können die Lochungen im Mantel
und in den Flügeln der zweiten Trommel feiner sein als diejenigen der ersten Trommel.
Selbstverständlich kann man mehr Trommeln, als in der Zeichnung gezeigt, hintereinander
anordnen, wobei die Lochgröße zweckmäßig von Trommel zu Trommel kleiner wird. Die
Mühle nach der Erfindung kann auch aus einer einzigen Trommel mit Rotor und Flügeln
bestehen.
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Wie bereits erwähnt, hängt der Mahlungsgrad von der Größe der Löcher
in dem Mantel und den Flügeln, sowie auch von dem Mahldruck, d. h.. dem Druck der
Flügel 21 gegen den umgebenden Trommelmantel 11, ab. Dieser Druck wiederum hängt
von der Rotationsgeschwindigkeit und dem Gewicht der Flügel ab. Der Mahldruck kann
also entweder durch Regulierung der Umdrehungszahl des Rotors oder der Rotoren oder
durch Austausch der vorhandenen Mahlflügel gegen andere mit größerem oder geringerem
Gewicht oder durch beide dieser Maßnahmen zusammen reguliert werden.
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Eine in der Praxis ausgeführte Mühle nach der Erfindung ist beispielsweise
mit drei hintereinander angebrachten Trommeln versehen, in denen die Lochdurchmesser
10,7 bzw. 4 mm betragen. Die Umlaufgeschwindigkeit
der Achse ist
mit Vorteil auf etwas über 400 Umdr./Min. gehalten worden, kann aber mit Rücksicht
auf die Qualität des Materials und den erwün.schtell Mahlungsgraid nach oben oder
nach unten variiert werden.