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Je nach Altpapier- oder Zellstoffsorte ist es notwendig, vor der Installation eines Pulpers (Stofflöser) die Entscheidung zu treffen, in welchem Stoffdichtebereich (Anteil des Fasermaterials in Wasser) und mit welchem Aufschlagrotor die zum Einsatz kommende Altpapier-, bzw. Zellstoffsorte aufgeschlagen werden soll.
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Soll zu einem späteren Zeitpunkt der Fasereintrag geändert werden, sind, um mit gleich hohem Wirkungsgrad diese Auflösung vornehmen zu können, umfangreiche Umbaumaßnahmen, oft aber auch der Wechsel des Rotors und oft auch des Rotorkäfigs (Lagerstuhl) notwendig.
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Durch die vorgeschlagene Vorrichtung lässt sich nicht nur ein aufwändiger und teuerer Umbau vermeiden, sondern der Anwender (Papierfabrik) bekommt die Möglichkeit der Wahlfreiheit, die Altpapier-Qualitäten nach Belieben zu wechseln.
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Je nach Erfordernis der aufzubereitenden Altpapierqualität kann die Rotoreinheit gemäss der Erfindung in sehr kurzer Zeit umgebaut werden und der Pulper mit der für die Auflösung des Altpapiers optimalen Rotorkonfiguration betrieben werden.
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Die gesamte Rotoreinheit ist so aufgebaut und gestaltet, dass alle Teilelemente aufgesteckt bzw. gesteckt und durch Schrauben gesichert sind. Der Lagerstuhl mit der Antriebswelle ist entsprechend ausgelegt und die Antriebswelle entsprechend gelagert, so dass alle Rotor-Konfigurationsmöglichkeiten betrieben werden können.
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Die erfindungsgemässe Vorrichtung enthält zusätzliche Elemente, die es erst möglich machen, Altpapiersorten wieder wirtschaftlich aufzubereiten (zu recyceln), die sich in herkömmlichen Pulpern, die zwar dem Stand der Technik entsprechen, nicht, oder nur unwirtschaftlich mit sehr hohem Energiebedarf aufgeschlossen werden können.
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Zu diesen sehr schwer auflösbaren Altpapieren gehören in der Hauptsache alle nassfesten Papiere (wie Nassetiketten für Mehrwegflaschen, Handtuchkrepp, Küchenrollen, Kraftverpackungen, Kraftkarton, Dekorpapiere), aber auch alle stark geleimten und gestrichenen Papiere.
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Beschreibung:
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Die Erfindung betrifft eine Rotoreinheit, zusammengesetzt aus dem Lagerstuhl und der Antriebswelle, dem mehrflügeligen Flachrotor, der durch einen Elektromotor angetrieben wird, der auf dem Flachrotor aufgesetzten Schneckenwendel, den unter dem Flachrotor befindlichen Messerplatten, die wahlweise durch plane Platten ausgetauscht werden können und einen um den Flachrotor aufgestellten Brecherkranz. Werden die Messerplatten und/oder die planen Platten mit einer Lochung versehen, kann ein Pulper kontinuierlich betrieben werden, da über die Lochung ständig aufgeschlagenes Fasermaterial abgezogen werden kann. Bei einer Batchfahrweise kann die Lochung entfallen, wenn sie aber dennoch vorhanden ist, unterstützen die Lochkanten ein wenig die Zerfaserung analog dem Effekt von Prallkanten.
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Stand der Technik:
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In der Papierindustrie werden zum Aufbereiten (Auflösen) von Altpapier- und Zellstoff Auflösetrommeln oder Pulper (Stofflöser) gemäß 1 eingesetzt.
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In einer Trommel (19), die im Normalfall auf sehr vielen Stützrädern (20) läuft, wird das aufzulösende Altpapier durch die Trommeldrehung (21) und den in der Trommel angebrachten Mitnehmerblechen (22) nach oben zum Trommelscheitelpunkt (23) befördert. Das am Scheitelpunkt nach unten fallende Altpapier prallt dann auf dem Trommelboden (24) und auf die Kanten der Mitnehmerbleche (22) auf.
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Durch die Wirkung des Aufpralls (kinetische Energie), wird das Altpapier in jeweils kleinere Stücke zerteilt wird und nach vielfacher Wiederholung dieses Vorgangs lassen sich die Papierstücke immer mehr in Einzelfasern zerlegen.
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Durch den Einbau eines Verdrängerbalkens (25) in die Trommel wird das Altpapier gezwungen, sich durch den vorgegebenen Spalt (26) hindurchzuzwängen. Dadurch wird auf das Fasermaterial eine starke Friktion ausgeübt, was die schnellere Zerfaserung des eingetragenen Materials begünstigt.
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Das wirtschaftliche Recyceln von Altpapier mit einer Trommel funktioniert gut bei allen leicht auflösbaren Papieren, bei folienbeschichteten und folienkaschierten Papieren. Bei stark geleimten und gestrichenen Papieren ist die Trommelauflösung unwirtschaftlich, denn dafür müsste die jetzt schon sehr grosse und viel Platz beanspruchende Trommel nochmals deutlich verlängert werden. Bei nassfesten Papieren sind die Friktion am Verdrängerbalken und die kinetische Energie bei Aufprall der nassfesten Papiere auf Trommelboden und Mitnehmerblechen nicht ausreichend, um diese sehr widerstandsfähigen Papiere zu zerkleinern oder gar zu zerfasern.
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Anstelle von Trommeln werden noch häufiger Pulper (27) zur Auflösung von Altpapier und Zellstoff eingesetzt (siehe 2).
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Altpapier und Zellstoff werden in einem bestimmten Verhältnis in den Pulpertrog gegeben und durch einen am Pulperboden installierten Rotor (28) einer starken Turbulenz (Reibung) ausgesetzt und fortdauernd in Bewegung gehalten. Der Antrieb des Rotors erfolgt über die Rotorwelle (18) entweder direkt durch einen Permanentmagnet-Motor (29), oder indirekt über Riemenscheiben oder durch ein Getriebe.
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Man unterscheidet drei Stoffdichtebereiche (Verhältnis der Faserstoffkonzentration zu Wasser), in denen diese Faserauflösung in einem Pulper erfolgt:
- – Niederkonsistenzbereich (LC) zwischen ca. 4 bis 6% Stoffdichte
- – Mittelkonsistenzbereich (MC) zwischen ca. 6 bis 12% Stoffdichte
- – Hochkonsistenzbereich (HC) zwischen ca. 12 bis >20% Stoffdichte
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Im LC- und im MC-Bereich ist im Pulper noch ein guter Umtrieb vorhanden. Das aufzulösende Fasermaterial soll während der Auflösedauer möglichst oft am Rotor vorbeigleiten, um von diesen wieder erfasst und sehr stark beschleunigt (zerfasert) zu werden. Ausserdem soll die starke Turbulenz im Pulper ebenfalls dazu beitragen, die Faserstücke in Einzelfasern zu zerlegen.
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Die durchschnittliche Auflösezeit bei diesen Pulpern zur Auflösung sich schnell auflösender Standardaltpapiere (Zeitungen, Illustrierte, Wellpappenabfälle, Büroabfälle etc.) liegt zwischen 25 und 50 Minuten.
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LC- und MC-Pulper werden oft im kontinuierlichen Betrieb gefahren, das aufgelöste Fasermaterial wird fortlaufend über Lochungen im Pulperboden abgezogen und der Weiterverarbeitung zugeführt.
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Ein Nachteil der kontinuierlichen Fahrweise mit Abzug des aufgelösten Fasermaterials sind die teilweise grossen Stoffdichteschwankungen. Diese werden in der Hauptsache durch die nicht gleichmässige Zerfaserung des in seiner Zusammensetzung und Feuchtigkeit unterschiedlichen Altpapiereintrags hervorgerufen.
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Bei stark bedruckten, geleimten oder gestrichenen Papieren werden bevorzugt HC-Pulper eingesetzt. Die Auflösezeit beträgt hier zwischen 45 und 90 Minuten, oder ist, abhängig der Altpapiersorte, auch noch deutlich länger.
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Im HC-Bereich ist kaum noch ein Umtrieb im Pulper sichtbar. Hier macht man sich zunutze, dass auf Grund der hohen Stoffdichte im Pulper der gesamte Papiereintrag durch einen Schneckenrotor geknetet und durch die dabei entstehende Reibung (Eigenfaserreibung) zerfasert werden soll.
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HC-Pulper werden in Batchfahrweise betrieben.
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Nassfeste Papiere, wie Etikettenpapiere, Hygienepapiere wie Küchentücher, Küchenrollen oder Handtuchkrepp, oder auch Dekorpapiere oder Sicherheitspapiere lassen sich weder im LC-, MC-, oder HC-Bereich in gängigen Pulpern mit den herkömmlichen Rotoren wirtschaftlich auflösen. Stundenlange (energieintensive) Verweilzeiten sind notwendig, um diese Papiere in herkömmlichen Pulpern pumpfähig auflösen zu können. Der energetische Aufwand, um das nassfeste Altpapier pumpfähig zu zerkleinern steht in keinem wirtschaftlichen Verhältnis zum Fasergewinn. Diese Papiere werden daher meist verbrannt oder minderwertigen Verwertungen (als Verpackungsmaterial, Polstermaterial etc.) zugeführt.
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Mit Hilfe der vorliegenden Erfindung lassen sich aber alle diese Papiere in ca. 15 bis 30 Minuten pumpfähig auflösen, und können dann einer nachgeschalteten Entstippung zugeführt zu werden.
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Je nach Stoffdichtebereich werden in heute üblichen Pulpern unterschiedliche Rotore zur Erzeugung des Umtriebs, der Durchmischung und Zerfaserung eingesetzt.
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Im LC-Bereich ist dies meist ein Flachrotor (31) bzw. auch Sternrotor genannt.
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Im MC-Bereich ist dies entweder ein Flachrotor (31) oder ein kleiner schneckenförmiger Rotor (32) in konischer Bauform (Siehe 3 Flachrotor bzw. Sternrotor und konischer Schneckenrotor)
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Beim HC-Rotor ist dies ein sehr hoher schneckenförmiger (1) Rotor (Schneckenwendel) in zylindrischer oder in meist abgeschnittener, konischer Form (Siehe 4).
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Nahezu alle Rotore sind aus Gründen des Korrosionsschutzes aus Edelstahl gefertigt und auf Grund der Stückzahlen in einem Stück gegossen.
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Muss ein Rotor aufgearbeitet oder repariert werden, muss er von der zentralen Antriebswelle abgezogen und mit Kran oder Hebewerkzeugen nach oben aus dem Pulper entfernt werden. Der Hauptgrund für eine Auswechslung sind der Abrieb und die Auswaschungen am Rotorflügel, aber auch Beschädigungen an den Stirnseiten der Rotorflügel.
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Bei der Neuinstallation eines Pulpers ist es normalerweise zwingend, sich für den Stoffdichtebereich und damit für den dafür richtigen Rotor, mit dem das vorgesehene Altpapier aufgelöst werden soll, zu entscheiden.
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Wechselt während der nachfolgenden Betriebsjahre das eingesetzte Altpapier auf eine andere Qualität, ist der Pulper meist vollständig mit einer anderen Rotoreinheit auszustatten und muss dafür umgebaut werden.
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Dieser Wechsel betrifft nicht nur den Rotor, sondern aus physikalischen (Drehzahl) und mechanischen Gründen (Wellendurchmesser und -länge, Lagerung) meist auch die gesamte Rotoreinheit.
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Aufgabenstellung:
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Mit der erfindungsgemässen Rotoreinheit lassen sich alle Altpapiere, besonders auch nassfeste Qualitäten nach Belieben auflösen, d. h. eine Papierfabrik kann nicht nur beliebig die Altpapiersorte wechseln, sondern auch die dazugehörende Rotorkonfiguration in sehr kurzer Zeit installieren.
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Der Wechsel der Rotorkonfiguration kann in weniger als einer Stunde erfolgen, jede beliebige Rotorvariante ist machbar. Es gibt kein Altpapier, das nicht mit der erfindungsgemässen Vorrichtung aufbereitet werden könnte.
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Selbst nassfeste Papiere lassen sich jetzt mit dieser Vorrichtung in weniger als 30 Minuten pumpfähig zerkleinern und energetisch aufschlagen, und können so einer nachfolgenden Entstippung oder Dispergierung zur vollständigen Einzelzerfaserung zugeführt werden.
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Ausführungsbeispiele:
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Beschreibung der erfindungsgemässen Vorrichtung:
Die gesamte Rotorvorrichtung besteht aus folgenden Hauptelementen (Bauteilen):
- – Dem Flachrotor, bestehend aus Nabe, den einzeln montierbaren Rotorflügeln und den auf der Flügelvorderseite aufgeschraubten Verschleissplatten.
- – Dem Schneckenaufsatz in zylindrischer oder bevorzugt in konischer Form
- – Dem Brecherkranz, der um den Flachrotor positioniert ist
- – Den unter dem Rotor positionierten Messerplattensegmenten
- – Den wahlweise an Stelle der Messerplatten einsetzbaren Flachplattensegmenten
- – Dem Lagerstuhl mit Antriebswelle und Lagerung
- – Dem Antriebsmotor
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Die Erfindung wird nachfolgend durch das Beschreiben einiger Ausführungsformen und weiterer erfindungswesentlicher Merkmale unter Bezugnahme auf die nachfolgende Zeichnung beschrieben. Diese Zeichnung umfasst zwar alle wesentlichen Bausteine der Erfindung, stellt aber nicht unbedingt die Maximalkonfiguration zur Auflösung eines bestimmten Altpapiers oder der von Zellstoff dar.
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5 zeigt eine Gesamtkonfiguration der erfindungsgemäßem Rotorvorrichtung
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Konfiguration 1 zur Auflösung im LC- und MC-Bereich für normal auflösbare Standard-Altpapiere.
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Schnell drehender Flachrotor (31) mit planen Bodenplatten-Segmenten (8), ohne Lochung in den Plattensegmenten für die Fahrweise im Batchbetrieb, mit Lochung für den kontinuierlichen Betrieb.
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Diese Konfiguration bietet sich an, wenn gemischte und evtl. mit Verunreinigungen versehene Altpapiere aufgeschlossen (recycelt) werden sollen, die in wässriger Suspension unter starker Turbulenz sich sehr schnell zu Einzelfasern aufbereiten lassen. Auf Grund der möglichen Verunreinigungen, die Massenaltpapiere enthalten können, sind die Rotorflügelvorderkanten durch ebene Verschleissplatten geschützt. Der Pulpertrog ist mit glatten Bodenplattensegmenten ausgestattet, damit sich keine mechanischen Fremdstoffe (Schwerteile) zwischen Rotorflügelunterkante und Pulperboden verhaken oder verkeilen können. Oftmals werden diese Pulper im kontinuierlichen Betrieb gefahren. Bei dieser Fahrweise wird versucht, die Faserstoffsuspension gleichmässig durch die Lochung in den Plattensegmenten abzuziehen und gleichzeitig wieder Wasser und Altpapier möglichst genau und im richtigen Verhältnis wieder in den Pulper einzutragen. Noch nicht zerfaserte Papierstücke und Fremdstoffe werden über den Lochplattensegmenten zurückgehalten. Die Fremdstoffe werden periodisch über eine Schmutzschleuse entfernt, die Papierstücke werden, nachdem sie sich in Einzelfasern aufgelöst haben, über die Lochung in den Segmentplatten abgezogen.
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Konfiguration 2 zur Auflösung im LC- und MC-Bereich für normal auflösbare Standard-Altpapiere.
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Kleiner, konischer und schnell drehender Schneckenrotor (32) mit planen Bodenplatten-Segmenten (8), ohne Lochung in den Plattensegmenten für die Fahrweise im Batchbetrieb, mit Lochung für den kontinuierlichen Betrieb.
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Diese Konfiguration bietet sich an, wenn gemischte und folienkaschierte oder folienbeschichtete Altpapiere und evtl. mit Verunreinigungen versehene Altpapiere aufgeschlossen (recycelt) werden sollen, die schon unter starker Turbulenz sich sehr schnell zu Einzelfasern aufbereiten lassen. Zusätzlich zur starken Turbulenz im Pulper soll noch die Reibung an den Rotorkanten erhöht werden.
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Diese Betriebsweise unterscheidet sich von Konfiguration 1 nur dadurch, dass das eingetragene Altpapier, insbesondere die folienkaschierten und folienbeschichteten Papiere durch die längeren Kanten des Schneckenrotors gegenüber einem Flachrotor einer intensiveren Reibung an der Rotorkante ausgesetzt werden, was das Ablösen der Fasern von den Folienoberflächen begünstigt.
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Konfiguration 3 zur Auflösung im HC-Bereich von normal auflösbaren Altpapieren.
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Langsam drehender Flachrotor (31) mit aufgesetztem grossem Schneckenturm (1) (konisch oder zylindrisch) und planen Bodenplatten-Segmenten (8).
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In dieser Konfiguration wird ein Pulper meist im Batchbetrieb gefahren, die Bodenplatten-Segmente haben deshalb keine Lochung.
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Diese Konfiguration bietet sich an, wenn gemischte und evtl. mit Verunreinigungen versehene Altpapiere aufgeschlossen (recycelt) werden sollen, die sich bei sehr hoher Stoffdichte unter starker Reibung, aber langsamen Umtrieb, an den Rotorkanten zu zerfasern beginnen, oder die sich durch die bei hoher Konsistenz vorliegende Faser-/Faserreibung schnell von Folienoberflächen abreiben lassen.
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Ein weiterer positiver Grund der Hochkonsistenz-Auflösung ist die geringe Einflussnahme der Auflösung auf Stör- und Fremdstoffe. Stör- und Fremdstoffe werden auf Grund des sehr geringen Umtriebs im Pulper nicht wesentlich zerkleinert oder zerschlagen, sondern bleiben in ihrer Grösse erhalten und sind dadurch gut sortierbar. Weiterhin kann mit einem Hochkonsistenz-Pulper (HC-Pulper) der doppelte bis dreifache Durchsatz gegenüber einem (LC) Niederkonsistenz-Pulper gleicher Baugrösse erreicht werden. Allerdings steigt der Energiebedarf linear mit der Durchsatzleistung an.
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Konfiguration 4 zur Auflösung im LC- und MC-Bereich für sehr schwer auflösbare (nassfeste) Altpapiere.
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Schnell drehender Flachrotor (31) mit planen Bodenplatten-Segmenten (8) und Brecherkranz (14), ohne Lochung in den Plattensegmenten für die Fahrweise im Batchbetrieb, mit Lochung für den kontinuierlichen Betrieb.
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Diese Konfiguration ist gut geeignet, wenn das eingetragene Altpapier keine allzu grossen Papierstücke und keine mechanischen Verunreinigungen enthält. Um sicherzustellen, dass keine festen Störstoffe und Verunreinigungen enthalten sind, ist eine vorgeschaltete Detektion auf Störstoffe und deren Ausscheidung sinnvoll.
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Durch den sehr schnell drehenden Flachrotor wird die Stoffsuspension durch die hohe Umfangsgeschwindigkeit an den Rotorflügelenden sehr stark beschleunigt und gegen die in geringem Abstand positionierten Prallkanten des Brecherkranzes geschleudert. Durch den Aufprall auf die Kanten werden die Papierstücke fortlaufend immer mehr zerkleinert, bis sie die gewünschte Grösse haben, um abgepumpt und der nachfolgenden Entstippung zugeführt zu werden.
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Konfiguration 5 zur Auflösung im LC- und MC-Bereich für sehr schwer auflösbare Altpapiere, besonders geeignet, wenn das eingetragene Altpapier viele grosse Papierstücke enthält.
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Schnell drehender Flachrotor (31) mit Messerplatten (9) und Brecherkranz (14), ohne Lochung in den Plattensegmenten für die Fahrweise im Batchbetrieb, mit Lochung für den kontinuierlichen Betrieb.
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Diese Konfiguration ist gut geeignet, wenn das eingetragene Altpapier keine mechanischen Verunreinigungen enthält. Zur Sicherstellung der Sauberkeit ist eine vorgeschaltete Detektion auf Störstoffe und deren Ausscheidung sinnvoll.
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Diese Betriebsweise unterscheidet sich von Konfiguration 4 hauptsächlich dadurch, dass mit Hilfe der Messerplatten, über die die Verschleissplatten mit Licht-Spalt gleiten, die grossen Papierstücke in weniger als 15 Minuten auf Messerabstandsgrösse zerkleinert werden.
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Konfiguration 6 zur Auflösung im HC-Bereich für sehr schwer auflösbare Altpapiere, besonders geeignet, wenn das Altpapier auch grosse Stücke enthält.
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Langsam drehender Flachrotor (31) mit aufgesetztem grossen Schneckenturm (1) (zylindrisch oder konisch) und Messerplatten (9), ohne Lochung in den Plattensegmenten für die Fahrweise im Batchbetrieb, mit Lochung für den kontinuierlichen Betrieb.
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Diese Konfiguration ist gut geeignet, wenn das eingetragene Altpapier keine mechanischen Verunreinigungen enthält. Zur Sicherstellung der Sauberkeit ist eine vorgeschaltete Detektion auf Störstoffe und deren Ausscheidung sinnvoll.
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Diese Betriebsweise hat gegenüber der Konfigration 5 hauptsächlich den Vorteil, dass mit einem Hochkonsistenz-Pulper (HC-Pulper) der doppelte bis dreifache Durchsatz gegenüber einem (LC) Niederkonsistenz-Pulper gleicher Baugrösse erreicht werden. Allerdings steigt der Energiebedarf linear mit der Durchsatzleistung an.
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Eine Besonderheit an der vorliegenden Erfindung stellt der Flach- bzw. Sternrotor gemäß 6 dar.
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Der Rotor besteht aus der Nabe (3), den einzelnen Rotorflügel-Trägern (4.2), den aufschraubbaren und nach vorne oder hinten verstellbaren Rotorflügel-Oberteil (4.1) und den an der Vorderseite der Flügelaufbauten aufschraubbaren (7), und in der Höhe verstellbaren Verschleisskanten (6).
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Die Anzahl der Rotorflügel ist beliebig, aber die Anordnung der Flügel darf keine Unwucht hervorrufen und deshalb sollen die Rotorflügel, egal wie viele montiert werden, immer symmetrisch um die Welle herum platziert sein.
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Die Anzahl der Rotorflügel kann bei zwei Flügeln beginnen, sie kann aber auch bis zu 8 oder noch mehr Flügel betragen.
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Die Anzahl der Flügel ist abhängig von der Altpapiersorte, der Stoffdichte und der Drehzahl, mit der der Rotor betrieben werden soll.
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Die Anzahl der Montageflächen auf der Nabe bestimmt die maximal mögliche Anzahl der Rotorflügel, die montiert werden können.
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Wird beispielsweise eine Nabe mit den Montageflächen für acht Rotorflügel eingesetzt, kann der Rotor wahlweise mit 8, durch Entfernen (Abschrauben) von Flügeln mit 6, (oder 4), aber wenigstens mit 2 Flügeln betrieben werden.
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Bei einer Auslegung der Nabe für 6 Rotorflügel ist eine Fahrweise mit 6, (4), 3 oder wenigstens 2 Flügeln möglich.
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Der Betrieb eines Rotors mit wenigen Rotorflügeln kann dann sinn- und wirkungsvoll sein, wenn der Flachrotor mit sehr hoher Drehzahl betrieben werden soll. Dadurch kann das bessere Nachströmen der Suspension sichergestellt und Kavitation vermieden werden.
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Ebenso kann durch das Aufschrauben unterschiedlich geformter Verschleissplatten auf die Vorderseite des Rotorflügels die Geometrie der Rotorflügel verändert werden.
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Wichtig ist dabei nur, dass die Symmetrie des Rotors beibehalten wird.
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Es sind auch unterschiedliche Varianten der Verschleissplatten im Wechsel an jedem zweiten Rotorarm bei Rotoren mit gerader Flügelanzahl möglich.
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Die Verschleissplatten können je nach Aufgabenstellung eine unterschiedliche Geometrie besitzen.
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Sollen beispielsweise in den Pulper eingetragene grosse Papierstücke in sehr kurzer Zeit zerkleinert werden, so werden bevorzugt Verschleissplatten eingesetzt, deren Unterkanten plan sind und durch Absenkung (O-Spalt) auf die darunter befindlichen Messerplatten eine starke Scherwirkung auf die grossen Altpapierstücke ausüben.
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Die Vorderseiten der Verschleissplatten können ebenfalls plan ausgeführt und als Prallfläche ausgebildet sein, oder Kanten oder Ecken in den verschiedensten Geometrien besitzen, um das Zertrennen von Altpapier beim Aufprall auf diese Kanten und Ecken zu unterstützen.
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Gibt es nach vielen Betriebsstunden Beschädigungen oder Auswaschungen an den Verschleissplatten, können diese, abhängig von ihrer Geometrie, in kürzester Zeit gewendet werden, oder durch neue Platten ersetzt werden.
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Die Auswechslung eines oder mehrerer beschädigter Rotorarme ist durch die Steck-/Schraubverbindung, mit der die Rotorarme befestigt sind, ebenfalls in sehr kurzer Zeit möglich.
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Eine Aufarbeitung des gesamten Rotors, verbunden mit Zeitverlust und Kosten, kann dadurch entfallen.
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Ebenso ist es möglich, die Rotorarme in wechselnder Höhe zur Boden-Segmentplatte an der Nabe zu befestigen. Durch diese Anordnung kann z. B. erreicht werden, dass der mit mehr Abstand über der Messerplatte gleitende Rotorarm eine gute Vermischung des Pulperinhalts bewirkt, während der nachfolgende Rotorarm eng über die Messerplatte gleitet und grosse Papierstücke zerschneidet.
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Um den Durchmesser eines Rotors zu verändern (grösser wie kleiner) muss nicht zwingend der ganze Rotor in seinen Baumassen verändert und anders bemessen werden.
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Für Änderungen des Rotordurchmessers (im Bereich von ca. 50% grösser oder kleiner) ist es ausreichend, den Durchmesser der Nabe zu vergrössern bzw. zu verkleinern.
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Die Dimensionen der Rotorflügel können die gleichen bleiben. Damit sich über der Nabe keine stehende und nur in sich drehende Wassersäule bilden kann, ist es vorteilhaft, zwei Schleuderleisten, ausgehend vom Nabenmittelpunkt, auf der Nabenoberseite anzubringen.
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Mit der Vergrösserung des Rotordurchmessers erhöht sich bei gleicher Drehzahl die Umfangsgeschwindigkeit an der Flügelaussenkante, die Schleuderwirkung wird erhöht, der Pralleffekt auf aussenliegende Prallkanten wird dadurch deutlich verbessert.
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Diese Konfiguration ist von Vorteil, wenn schwer aufzulösendes Papier mit hoher Geschwindigkeit gegen Prallkanten geschleudert werden soll. Durch den Aufprall von Papierstücken auf den Prallkanten werden die Papierstücke ohne Faserschädigung in immer kleinere Teile und letztendlich in Einzelfasern zerlegt. So macht man sich nebst der auf die Papierstücke wirkenden Turbulenz und Reibung auch noch die kinetische Energie durch den Aufprall der Papierstücke auf den Prallkanten zunutze.
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Eine weitere Besonderheit der vorliegenden Erfindung stellt die sehr schnelle und einfache Auswechslung der Bodenplatten dar.
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Die Grösse der einzelnen Plattensegmente ist so bemessen, dass jedes Segment ausgewechselt werden kann, ohne dass der Rotor angehoben oder ein Rotorflügel entfernt werden muss.
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Als Bodenplattensegmente können je nach Aufgabenstellung plane, ebene Platten oder mit Messern oder Prallkörpern bestückte Plattensegmente zum Einsatz kommen.
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Die Bodenplattensegmente können mit oder ohne Lochung zum Abpumpen der Stoffsuspension ausgeführt sein. (Siehe 7: Segmentplatten in unterschiedlicher Bauform)
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Kommen Messerplatten zum Einsatz, verläuft gemäss der Erfindung die bevorzugte Geometrie der Messer sternförmig vom Wellenmittelpunkt aus, da dadurch am besten sicherzustellen ist, dass der Messerzwischenraum sich ständig vergrössert und dadurch ständig durchspült wird und sich das aufzulösende Material nicht zwischen den Messern festsetzen kann.
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Dies ist insbesondere wichtig, wenn über eine Lochung der Pulper kontinuierlich betrieben und das zerfaserte Material ständig abgepumpt werden soll. Aber auch andere geometrische Anordnungen sind möglich und einsetzbar.
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Die Geometrie der Messer kann je nach Aufgabenstellung unterschiedlich sein.
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Sollen grosse Papierstücke zerkleinert werden, kommen bevorzugt Vierkantmesser (9) oder Dreikantmesser (11), die auf der Segmentgrundplatte befestigt wurden, zum Einsatz. Soll auf das Papier nebst einer Scherwirkung eine starke Friktion (Zerfaserung) ausgeübt werden, kommen bevorzugt Geometrien wie Rundstäbe (10) oder Halbrundstäbe zum Einsatz.
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Aber auch eine Kombination unterschiedlicher Plattenkonfigurationen ist möglich. So kann sich z.B. eine Messerplatte mit Vierkantmesser (schneiden, kürzen) im Wechsel eine Segmentplatte mit Rundstäben (kneten, friktionieren) ablösen.
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Damit die Montage und Demontage der Segmentplatten sehr schnell erfolgen kann, werden die Segmente auf der der Antriebswelle zugewanden Seite bevorzugt gesteckt (13), nicht verschraubt, und nur am Aussendurchmesser geschraubt.
