DE102021131218A1

DE102021131218A1 - pulper

Info

Publication number: DE102021131218A1
Application number: DE102021131218.3A
Authority: DE
Inventors: Oliver Lüdtke; Naoyuki Iwashige
Original assignee: Voith Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2020-12-15
Filing date: 2021-11-29
Publication date: 2022-06-15
Also published as: JP2022094954A

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Stofflöser zum Umwälzen einer, in einem Behälter (1) enthaltenen Faserstoffsuspension (2) mit wenigstens einem Sieb (3), dessen mit Sieböffnungen (4) versehene Siebfläche von einem Rotor (5) überstrichen wird, wobei der Rotor (5) von einem Rotorkopf (6) gebildet wird, an dem am Außenumfang mehrere Rotorflügel (7) befestigt sind und der von den Rotorflügeln (7) überstrichene Rotorkreis des Siebes (3) mehrere längliche Aussparungen (8) aufweist.Dabei soll der Stoffauflösung bei möglichst geringem Verschleiß dadurch verbessert werden, dass der Schnittwinkel (9) zwischen der in Rotationsrichtung (10) weisenden Arbeitskante (11) der Rotorflügel (7) und der entgegen der Rotationsrichtung (10) weisenden Scherkante (12) der Aussparungen (8) radial nach außen nicht kleiner wird und größer als 90° ist.The invention relates to a pulper for circulating a fibrous suspension (2) contained in a container (1) with at least one screen (3) whose screen surface provided with screen openings (4) is swept by a rotor (5), the rotor (5 ) is formed by a rotor head (6) to which several rotor blades (7) are attached on the outer circumference and the rotor circle of the screen (3) swept by the rotor blades (7) has several elongated recesses (8). low wear can be improved in that the intersection angle (9) between the working edge (11) of the rotor blades (7) pointing in the direction of rotation (10) and the shearing edge (12) of the recesses (8) pointing counter to the direction of rotation (10) radially outward does not become smaller and is larger than 90°.

Description

Die Erfindung betrifft einen Stofflöser zum Umwälzen einer, in einem Behälter enthaltenen Faserstoffsuspension mit wenigstens einem Sieb, dessen mit Sieböffnungen versehene Siebfläche von einem Rotor überstrichen wird, wobei der Rotor von einem Rotorkopf gebildet wird, an dem am Außenumfang mehrere Rotorflügel befestigt sind und der von den Rotorflügeln überstrichene Rotorkreis des Siebes mehrere längliche Aussparungen aufweist.The invention relates to a pulper for circulating a fibrous suspension contained in a container with at least one screen whose screen surface provided with screen openings is swept by a rotor, the rotor being formed by a rotor head to which several rotor blades are attached on the outer circumference and which is The rotor circle of the screen swept by the rotor blades has a number of elongated recesses.

Stofflöser werden zur Bearbeitung von Faserrohstoffen eingesetzt, die in Form einer Faserstoffsuspension in einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Papierbahn verwendet werden soll. Als Faserrohstoffe können dabei beispielsweise Frischfasern oder Altpapierfasern zum Einsatz kommen. Der Stofflöser und nachfolgende Vorrichtungen sollen hierzu die Faserrohstoffe zu Einzelfasern zerkleinern.Pulpers are used to process fibrous raw materials that are to be used in the form of a fibrous suspension in a machine for producing a fibrous web, in particular a paper web. Fresh fibers or waste paper fibers, for example, can be used as fiber raw materials. For this purpose, the pulper and subsequent devices are intended to shred the fiber raw materials into individual fibers.

Im Allgemeinen weisen Stofflöser eine Siebplatte mit einem Rotor auf, welcher den Faserrohstoff zerkleinern und im Wasser suspendieren soll.In general, pulpers have a screen plate with a rotor, which is intended to break up the fibrous raw material and suspend it in the water.

Der Gutstoff passiert die Sieböffnungen, während die unerwünschten Substanzen, wie Fremdstoffe, vom Sieb zurückgehalten und ausgeschleust werden.The accepted material passes through the screen openings, while the unwanted substances, such as foreign matter, are held back by the screen and discharged.

Die meist auf solchen Sieben aufgesetzten Leisten sollen zumeist das Siebelement vor Verschleiß schützen. Sie werden daher auch oft aus besonders verschleißfähigem Material, z.B. Hartmetall, hergestellt. Neben der verschleißmindernden Wirkung können sie aber auch die Funktion der Sortiervorrichtung verbessern. Da die Rotorflügel relativ dicht an dem Siebelement vorbeibewegt werden, können durch die Relativbewegung zusätzliche Wirbel erzeugt werden, die die Freihaltung der Sortieröffnung begünstigen. Bei stippenhaltigem Faserstoff kann durch Zusammenwirkung von Rotorflügel und Leiste eine durchaus wünschenswerte Auflösung der Stippen erzielt werden. The strips usually placed on such screens are mostly intended to protect the screen element from wear. They are therefore often made of particularly hard-wearing material, e.g. hard metal. In addition to the wear-reducing effect, they can also improve the function of the sorting device. Since the rotor blades are moved relatively close to the sieve element, additional vortices can be generated by the relative movement, which favor keeping the sorting opening free. In the case of fibrous material containing specks, the interaction of the rotor blades and the bar can achieve a thoroughly desirable dissolution of the specks.

Infolge des Verschleißes vergrößert sich jedoch der Abstand zwischen den Rotorflügeln und den Leisten sowie der Siebfläche, was sich negativ auf die Auflösung und die Freihaltung der Siebfläche und damit auch auf den spezifischen Energiebedarf der gesamten Altpapieraufbereitungsanlage auswirkt. Mit zunehmender Verschmutzung der Rohstoffe steigt zudem der Verschleiß, so dass die Elemente häufig gewechselt werden müssen. Darüber hinaus können Störstoffe durch ein Zusammenwirken von Rotor und Leisten zerkleinert werden. Dadurch kann zum einen der Anteil an Mikroplastik erhöht werden durch eine Zerkleinerung von Störstoffen und zum anderen ein Verschleiß der Scherkante des Rotors und der Leisten durch die Zerkleinerungsarbeit erhöht werden.As a result of wear, however, the distance between the rotor blades and the bars and the screen surface increases, which has a negative effect on the resolution and keeping the screen surface free and thus also on the specific energy requirements of the entire waste paper processing plant. With increasing contamination of the raw materials, wear and tear also increases, so that the elements have to be changed frequently. In addition, impurities can be crushed by the interaction of the rotor and the bars. As a result, on the one hand, the proportion of microplastics can be increased by comminuting impurities and, on the other hand, wear and tear on the shearing edge of the rotor and the strips can be increased by the comminution work.

So ist zum Beispiel aus der DE 1 268 953 A ein Stoffauflöser für Papierstoff bekannt. Bei dieser Vorrichtung sind in der von einem Rotor überstrichenen Grundfläche radial verlaufende Stangen vorgesehen. Diese Stangen sind vorgesehen, um eine Auflösung durch eine Turbulenz zu erreichen und somit den Energiebedarf zu senken und zum anderen auch um den Verschleiß zu minimieren. Eine Abführung des aufbereiteten Stoffes kann durch zwischen den Stangen bzw. Rippen vorgesehenen Schlitzen erfolgen. Dabei weisen die Rotorblätter des Rotors für eine Ausübung einer nach unten gerichteten Kraft eine in Rotationsrichtung geneigte Vorderfläche auf, die zu einer Senkrechten einen Winkel von 5 bis 10 ° einschließt.For example, from the DE 1 268 953 A a pulper for paper pulp is known. In this device, radially extending rods are provided in the base swept by a rotor. These rods are designed to achieve turbulence dissolution, thus reducing energy requirements, and also to minimize wear. The processed substance can be discharged through slots provided between the rods or ribs. In this case, the rotor blades of the rotor have a front surface which is inclined in the direction of rotation and forms an angle of 5 to 10° to a vertical for exerting a force directed downwards.

Aus der JP 02200883 A ist eine Auflösevorrichtung mit einem Rotor und einem Sieb bekannt. Das Sieb weist sowohl im Bereich des vom Rotor überstrichenen Bereiches als auch radial außerhalb des Rotors Sieböffnungen für eine Abführung von Faserstoff auf.From the JP 02200883A a dissolving device with a rotor and a sieve is known. The screen has screen openings for removing fibrous material both in the area swept by the rotor and radially outside the rotor.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine Abführung von Störstoffen bei möglichst geringem Verschleiß der Vorrichtung zu erhöhen.The object of the invention is to increase the removal of impurities with the least possible wear on the device.

Erfindungsgemäß wurde die Aufgabe dadurch gelöst, dass der Schnittwinkel zwischen der in Rotationsrichtung weisenden Arbeitskante der Rotorflügel und der entgegen der Rotationsrichtung weisenden Scherkante der Aussparungen radial nach außen zumindest abschnittsweise konstant bleibt und/oder zumindest abschnittsweise größer wird und mindestens 90° beträgt. Durch den großen Schnittwinkel werden Störstoffe vermehrt nach radial außen befördert. Eine Zerkleinerung von Störstoffen an der mit der Arbeitskante in Wechselwirkung tretende Scherkante wird zumindestens vermindert. Dadurch wird der Verschleiß an Arbeitskante und Scherkante vermindert. Die Störstoffe können nach radial außen geschoben werden. Die mit dem Schieben verbundene Arbeitsleistung ist deutlich geringer als die für ein Zerreiben oder Zerschneiden erforderliche Arbeitsleistung. Daher wirkt sich dieser Schnittwinkel zusätzlich auch noch positiv auf den Energieverbrauch aus.According to the invention, the object was achieved in that the angle of intersection between the working edge of the rotor blades pointing in the direction of rotation and the shearing edge of the recesses pointing counter to the direction of rotation remains constant radially outward at least in sections and/or increases at least in sections and is at least 90°. Due to the large cutting angle, impurities are increasingly transported radially outwards. A comminution of impurities at the shearing edge interacting with the working edge is at least reduced. This reduces wear on the working edge and shearing edge. The impurities can be pushed radially outwards. The workload associated with pushing is significantly less than the workload required for grinding or cutting. Therefore, this cutting angle also has a positive effect on energy consumption.

In einigen Anwendungsfällen ist es möglich auf Leisten zu verzichten und die Auflösung durch Aussparungen im Sieb zu unterstützen. Der Vorteil hierbei ist, dass der Abstand zwischen den Rotorflügeln und dem Sieb minimal eingestellt werden kann.In some applications it is possible to do without strips and to support the dissolving by openings in the screen. The advantage here is that the distance between the rotor blades and the screen can be set to a minimum.

Durch die erfindungsgemäße Gestaltung der Aussparungen wird erreicht, dass der Schmutz entlang der Scherkante der Aussparung radial nach außen wandern kann und nicht zwischen Rotorflügel und Aussparung eingeklemmt wird. Dies fördert die Freihaltung des Siebes und mindert den Verschleiß. Außerdem wirkt dies einer weiteren Zerkleinerung der Störstoffe, insbesondere von Plastikteilen entgegen, die so leichter ausgeschleust werden können. Die geringere Zerkleinerung hat auch prozesstechnische und energetische Vorteile.The inventive design of the recesses ensures that the dirt ent along the shearing edge of the recess can migrate radially outwards and is not pinched between the rotor blade and the recess. This helps keep the screen clear and reduces wear. In addition, this counteracts further crushing of the impurities, in particular plastic parts, which can then be ejected more easily. The reduced size reduction also has advantages in terms of process technology and energy.

Für einen geringen Abstand zwischen den Rotorflügeln und dem Sieb sollte der von den Rotorflügeln überstrichene Rotorkreis des Siebes keinerlei Erhebungen aufweisen.For a small distance between the rotor blades and the screen, the rotor circle of the screen swept by the rotor blades should not have any elevations.

Von Bedeutung sind die Größe, Geschwindigkeit und Bahnlinie der Schmutzteile. Ist es kleiner als der Abstand zwischen Rotor und Aussparung, so ist es in der Regel auch kleiner als die Perforation im Sieb und führt zu keinen großen Problemen.The size, speed and trajectory of the debris are important. If it is smaller than the distance between the rotor and the recess, it is usually also smaller than the perforation in the screen and does not cause any major problems.

Ist das Schmutzteil dagegen größer, so soll es nunmehr nach außen abgeführt und nicht zwischen Rotor und Aussparung bzw. Sieb eingeklemmt werden.On the other hand, if the dirt part is larger, it should now be discharged to the outside and not jammed between the rotor and the recess or sieve.

Die Schmutzteile werden sowohl durch Schleppkräfte in der Suspension als auch durch Kontakt mit dem Rotor auf eine gewisse Geschwindigkeit gebracht. Dabei sind zwei Fälle zu unterschieden.The debris is accelerated to a certain speed both by drag forces in the suspension and by contact with the rotor. Two cases have to be distinguished.

Im ersten Fall befindet sich das Schmutzteil nicht in unmittelbarer Nähe zum Rotor und wird durch die umgebende Suspension mitgeschleppt. Die Kräfte auf das Schmutzteil, sowie die Kräfte vom Schmutzteil auf das Sieb bzw. die Aussparungen sind dann auf die Schleppkräfte in der Suspension begrenzt. Der dadurch hervorgerufene Verschleiß an Aussparung bzw. Sieb sind gering. Eine Zerkleinerung des Schmutzteiles selbst wird in der Regel nicht stattfinden.In the first case, the debris is not in the immediate vicinity of the rotor and is dragged along by the surrounding suspension. The forces on the dirt part and the forces from the dirt part on the sieve or the recesses are then limited to the drag forces in the suspension. The resulting wear on the recess or screen is low. A comminution of the dirt part itself will not usually take place.

Beim zweiten Fall kommt es zum direkten Kontakt zwischen Rotor, Schmutzteil und Aussparung bzw. Sieb, wobei die eingetragenen Kräfte deutlich ansteigen können. Daher kommt hier die erfindungsgemäße Ausbildung der Aussparungen zum Tragen.In the second case, there is direct contact between the rotor, dirt part and recess or sieve, whereby the forces introduced can increase significantly. The design of the recesses according to the invention therefore comes into play here.

Oft genügt es bereits, wenn der Schnittwinkel zwischen Arbeitskante und Scherkante radial nach außen gleich bleibt und mindestens 90°beträgt. Zur Erzielung des gewünschten Effektes ist es allerdings dabei vorteilhaft, wenn der Schnittwinkel zwischen Arbeitskante und Scherkante über mindestens 2/3 der Länge der Arbeitskante oder sogar über die gesamte Länge der Arbeitskante radial nach außen gleich bleibt.It is often sufficient if the cutting angle between the working edge and the shearing edge remains the same radially outwards and is at least 90°. To achieve the desired effect, however, it is advantageous if the cutting angle between the working edge and the shearing edge remains the same radially outward over at least 2/3 of the length of the working edge or even over the entire length of the working edge.

Der Transport der Störstoffe radial nach außen kann allerdings verstärkt werden, indem der Schnittwinkel zwischen Arbeitskante und Scherkante radial nach außen größer wird. Die Störstoffe werden aus dem Zwickel weggeschoben. Hierbei ist es von Vorteil, wenn der Schnittwinkel zwischen Arbeitskante und Scherkante über mindestens 2/3 der Länge der Arbeitskante oder sogar über die gesamte Länge der Arbeitskante radial nach außen größer wird.However, the radially outward transport of the impurities can be increased by increasing the intersection angle between the working edge and the shearing edge radially outward. The impurities are pushed away from the gusset. It is advantageous here if the cutting angle between the working edge and the shearing edge increases radially outward over at least 2/3 of the length of the working edge or even over the entire length of the working edge.

Für die Stoffauflösung und den Verschleiß hat es sich dabei als optimal erwiesen, wenn der Schnittwinkel zwischen Arbeitskante und Scherkante zwischen 90° und 120°, vorzugsweise zwischen 90° und 110° liegt. Abhängig von Faserstoff und Prozessstufe kann dabei die Geometrie der Aussparungen so angepasst werden, dass eine stärker entstippende oder stärker reinigende Wirkung erzielt wird.It has proven to be optimal for the material break-up and wear if the cutting angle between the working edge and the shearing edge is between 90° and 120°, preferably between 90° and 110°. Depending on the pulp and process stage, the geometry of the recesses can be adjusted in such a way that a stronger deflaking or stronger cleaning effect is achieved.

Je nach Art des Faserrohstoffs oder der Form und Größe des Behälters, der Siebfläche oder des Rotors kann es dabei vorteilhaft sein, wenn die Arbeitskante der Rotorflügel im Bereich der überstrichenen Siebfläche und/oder die Scherkante der Aussparungen gerade verläuft oder zumindest über 80% seiner radialen Erstreckung von einem oder mehreren geraden Abschnitten gebildet wird oder zumindest über 80% seiner radialen Erstreckung gekrümmt verläuft.Depending on the type of fiber raw material or the shape and size of the container, the screen surface or the rotor, it can be advantageous if the working edge of the rotor blades in the area of the screen surface swept over and/or the shearing edge of the recesses runs straight or at least over 80% of its radial Extension is formed by one or more straight sections or is curved at least over 80% of its radial extent.

Hinsichtlich der Belastung und des Verschleißes aber auch zur Vereinfachung der Konstruktion ist es von Vorteil, wenn das Sieb starr ausgebildet ist.In terms of stress and wear, but also to simplify the construction, it is advantageous if the screen is rigid.

Dabei kann es in Abhängigkeit von der Größe des Behälters oder der Art und dem Ort des Rotors von Vorteil sein, wenn die Siebfläche gekrümmt oder eben ist.Depending on the size of the container or the type and location of the rotor, it can be advantageous if the screen surface is curved or flat.

Im Interesse einer einfachen Konstruktion sollte der Querschnitt der Aussparungen in radialer Richtung betrachtet viereckig oder Nuten als Vertiefungen mit gerundeten Übergängen zwischen den Seiten der Aussparung vorgesehen sein. Durch die gerundeten Übergänge wird eine Ablagerung von Störstoffen verhindert oder zumindestens vermindert.In the interest of a simple construction, the cross-section of the recesses should be square when viewed in the radial direction, or grooves should be provided as indentations with rounded transitions between the sides of the recess. The rounded transitions prevent or at least reduce the accumulation of impurities.

Mit Querschnitt der Aussparung ist die Schnittfläche senkrecht zum Verlauf der Ausparung zu verstehen. D.h. bei einer nur radial verlaufenden Nut ist die Querschnittfläche die in Umfangsrichtung bei einem konstanten Radius verlaufende Querschnittfläche der Aussparung. Es hat sich eine Querschnittfläche in im Bereich von 10 bis vorzugsweise 25 mm² als geeignet erwiesen.The cross-section of the recess means the cut surface perpendicular to the course of the recess. In other words, in the case of a groove running only radially, the cross-sectional area is the cross-sectional area of the recess running in the circumferential direction with a constant radius. A cross-sectional area in the range from 10 to preferably 25 mm ² has proven to be suitable.

In einer Ausführungsvariante ist vorgesehen, dass die Breite der Aussparungen in Rotationsrichtung radial nach außen gleich bleiben.In one embodiment, it is provided that the width of the recesses remain the same radially outwards in the direction of rotation.

Allerdings kann es insbesondere in Abschnitten mit höherem Verschleiß der Aussparungen, beispielsweise bei radial nach außen größer werdendem Schnittwinkel zwischen Arbeitskante und Scherkante vorteilhaft sein, dass auch die Breite der Aussparungen in Rotationsrichtung zumindest abschnittsweise radial nach außen größer wird.However, it can be advantageous, especially in sections with higher wear of the recesses, for example with a radially outwardly increasing intersection angle between the working edge and shearing edge, that the width of the recesses in the direction of rotation also increases radially outwards, at least in sections.

Für eine effiziente Auflösung ist es vorteilhaft, wenn sich wenigstens einige, vorzugsweise alle, Aussparungen radial nach außen über die gesamte Länge der Arbeitskanten erstrecken.For efficient dissolution, it is advantageous if at least some, preferably all, of the recesses extend radially outward over the entire length of the working edges.

Jedoch kann es insbesondere bei ungleichmäßigem Verschleiß der Aussparungen von Vorteil sein, wenn sich wenigstens einige Aussparungen radial nach außen nur über einen Abschnitt der Arbeitskanten erstrecken.However, particularly in the case of uneven wear of the recesses, it can be advantageous if at least some recesses extend radially outwards only over a section of the working edges.

Für den Transport der Schmutzteile aus dem Rotorkreis ist es vorteilhaft, wenn sich die Aussparungen radial über den von den Rotorflügeln überstrichenen Rotorkreis des Siebes hinaus erstrecken. Um den Transport möglichst reibungsarm zu gestalten, sollte sich die Tiefe der Aussparungen am radial äußeren, vorzugsweise außerhalb des überstrichenen Rotorkreises liegenden Ende insbesondere allmählich vermindern. Dadurch wird ein Verstopfen der Ausnehmungen verhindert und der Inhalt der Ausnehmungen aus den Ausnehmungen herausgeschoben.For the transport of the dirt parts from the rotor circuit, it is advantageous if the recesses extend radially beyond the rotor circuit of the screen over which the rotor blades sweep. In order to make the transport as low-friction as possible, the depth of the recesses at the radially outer end, preferably lying outside of the swept rotor circle, should in particular gradually decrease. This prevents the recesses from becoming clogged and the contents of the recesses are pushed out of the recesses.

Die Anzahl der Aussparungen eines Siebes sollte an die zu erwartende Belastung mit Störstoffen angepasst sein. Mit dem Ziel einer möglichst konstanten Kantenbelastung bedeutet dies wenig Aussparungen bei geringer Rejektbelastung und mehr Aussparungen bei höherer Rejektbelastung des aufzulösenden Faserstoffs.The number of openings in a sieve should be adapted to the expected contamination with impurities. With the goal of an edge load that is as constant as possible, this means fewer gaps with a low reject load and more gaps with a higher reject load of the pulp to be opened.

Nachfolgend soll die Erfindung an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. In der beigefügten Zeichnung zeigt:

1: einen schematischen Längsschnitt durch einen Stofflöser;
2a: einen Querschnitt einer Aussparung 8 des Siebes 3 des Stofflösers;
2b: einen Teil-Längsschnitt einer Aussparung 8 des Siebes 3 des Stofflösers;
3: eine Draufsicht auf das Sieb 3 mit Rotor 5
4: eine andere Teil-Draufsicht auf das Sieb 3 und Rotor 5 mit gleichbleibendem und abschnittsweise größer werdendem Schnittwinkel 9;
5: eine Teil-Draufsicht auf das Sieb 3 und Rotor 5 mit geraden Arbeitskanten 11;
6: eine Teil-Draufsicht auf das Sieb 3 mit breiter werdenden Aussparungen 8;
7: eine Draufsicht auf das Sieb 3 mit sich nur über einen radialen Abschnitt erstreckenden Aussparungen 8;
8: eine Teil-Draufsicht auf das Sieb 3 und Aussparungen 8 mit profilierter Scherkante 12;
9: eine Teil-Draufsicht auf das Sieb 3 und Aussparungen 8 mit geraden Abschnitten und
10: eine Teil-Draufsicht auf das Sieb 3 mit unterschiedlich langen Aussparungen 8.

The invention will be explained in more detail below using several exemplary embodiments. In the attached drawing shows:

1 : a schematic longitudinal section through a pulper;
2a : a cross-section of a recess 8 of the sieve 3 of the pulper;
2 B : a partial longitudinal section of a recess 8 of the sieve 3 of the pulper;
3 : a top view of the screen 3 with rotor 5
4 : another partial plan view of the screen 3 and rotor 5 with the same cutting angle 9 that increases in sections;
5 : a partial plan view of the screen 3 and rotor 5 with straight working edges 11;
6 1: a partial plan view of the screen 3 with recesses 8 becoming wider;
7 1: a plan view of the screen 3 with recesses 8 extending only over a radial section;
8th 1: a partial plan view of the screen 3 and recesses 8 with a profiled shearing edge 12;
9 : a partial plan view of the screen 3 and recesses 8 with straight sections and
10 : a partial plan view of the screen 3 with recesses 8 of different lengths.

Der Stofflöser wird, wie in 1 gezeigt, von einem oben offenen, zylindrischen Behälter 1 gebildet, in den der Faserrohstoff sowie Wasser gegeben werden. Für die Durchmischung und Zerkleinerung des Faserrohstoffs sowie die Suspendierung im Wasser sorgt ein antreibbarer Rotor 5 mit mehreren Rotorflügeln 7. Dabei beträgt die Stoffdichte im Stofflöser zwischen 2% und 7%.The pulper is, as in 1 shown formed by an open-topped, cylindrical container 1, in which the fiber raw material and water are added. A drivable rotor 5 with several rotor blades 7 ensures the mixing and comminution of the fibrous raw material and the suspension in the water. The pulp density in the pulper is between 2% and 7%.

Der Behälter 1 wird durch das Sieb 3 in zwei Kammern unterteilt. Das am Sieb 3 Abgewiesene wird durch den Auslaufstutzen 13 abgeleitet.The container 1 is divided by the sieve 3 into two chambers. What is rejected on the screen 3 is discharged through the outlet nozzle 13 .

Der durch die Sieböffnungen 4 über den Gutstoffstutzen 14 abgezogene Gutstoff in Form der Faserstoffsuspension 2 wird in nachfolgenden Vorrichtungen weiterbehandelt und in einer Papiermaschine zu Papierbahnen verarbeitet.The accept in the form of the fibrous stock suspension 2 drawn off through the screen openings 4 via the accept socket 14 is further treated in downstream devices and processed into paper webs in a paper machine.

Der Rotor 5 bzw. dessen Rotorflügel 7 überstreichen während der Rotation eine mit Sieböffnungen 4 versehene Siebfläche eines Siebes 3 und verhindern so deren Verstopfen.During rotation, the rotor 5 or its rotor blades 7 sweep over a screen surface of a screen 3 provided with screen openings 4 and thus prevent it from becoming clogged.

Meist befindet sich das Sieb 3 mit dem davor liegenden Rotor 5 am Boden des Behälters 1, wie in 1 zu sehen.The sieve 3 with the rotor 5 in front of it is usually located on the bottom of the container 1, as in 1 to see.

Es kann jedoch auch von Vorteil oder notwendig sein, dieses an einer Behälterwand anzuordnen. Derartige, liegende Stofflöser kommen insbesondere unterhalb der Papiermaschine bei der Ausschussbehandlung zur Anwendung.However, it can also be advantageous or necessary to arrange this on a container wall. Such horizontal pulpers are used in particular below the paper machine for broke treatment.

Wegen der Belastung des Siebes 3 und zur Vereinfachung der Herstellung ist dieses eben und starr ausgebildet. Die Sieböffnungen 4 sind kreisrund, wobei beispielsweise jedoch auch ovale oder bohnenförmige Formen möglich sind.Because of the strain on the screen 3 and to simplify production, this is flat and rigid. The sieve openings 4 are circular, although oval or bean-shaped shapes are also possible, for example.

Der Rotor 5 sorgt einerseits für die Auflösung des Faserrohstoffs sowie die Entstippung und andererseits für das Abräumen eventueller Stör- oder Fremdstoffe von der Siebfläche. Dabei steht die Rotationsachse des Rotors 5 senkrecht auf der Siebfläche.The rotor 5 ensures, on the one hand, that the fibrous raw material is dissolved and that it is deflaked and, on the other hand, that any impurities or extraneous matter are cleared from the screen surface. The Axis of rotation of the rotor 5 perpendicular to the screen surface.

Der Rotor 5 besitzt einen relativ großen Rotorkopf 6, an dessen Außenumfang beispielhaft sechs Rotorflügel 7 befestigt sind. Über den großen Rotorkopf 6 kann der Bildung von Kappen aus nicht aufgelöstem, mitlaufendem Rohstoff (Platten oder Ballen) wirksam begegnet werden. Als relativ groß wird ein Rotorkopf angesehen, wenn der Rotorkopf einen Durchmesser umfasst, der in Bezug auf die mindestens 30% des Gesamtdurchmessers der Rotors mit Flügeln beträgt.The rotor 5 has a relatively large rotor head 6, on the outer circumference of which, for example, six rotor blades 7 are fastened. The large rotor head 6 can effectively counteract the formation of caps from unresolved, entrained raw material (plates or bales). A rotor head is considered to be relatively large if the rotor head has a diameter which is at least 30% of the overall diameter of the rotor with blades.

Auf der dem Rotor 5 zugewandten Seite ist das Sieb 3 gemäß 2a und 2b mit länglichen Aussparungen 8 versehen, was die Auflöse- und Reinigungswirkung verstärkt. Bei nur gering verschmutzten Rohstoffen können die Aussparungen 8, wie in 8 zu erkennen, auch profilierte, hier sägezahnartige Scherkanten 12 besitzen, was die Entstippung verbessert.On the side facing the rotor 5, the screen 3 is shown in FIG 2a and 2 B provided with elongated recesses 8, which increases the dissolving and cleaning effect. If the raw materials are only slightly contaminated, the recesses 8, as shown in 8th recognizable, also have profiled, sawtooth-like shearing edges 12 here, which improves fiber removal.

Diese Aussparungen 8 weisen eine Tiefe von mindestens 3 mm, insbesondere 3 bis 6mm und in radialer Richtung betrachtet einen viereckigen Querschnitt auf. Hierbei kann es vorteilhaft sein, die Aussparungen 8 gemäß 9 aus mehreren geraden Abschnitten zusammenzusetzen, auch wenn dadurch der Schnittwinkel 9 nur abschnittsweise konstant bleibt und/oder abschnittsweise größer wird.These recesses 8 have a depth of at least 3 mm, in particular 3 to 6 mm, and viewed in the radial direction have a square cross section. It can be advantageous here, the recesses 8 according to 9 composed of several straight sections, even if this means that the cutting angle 9 remains constant only in sections and/or becomes larger in sections.

Die in Rotationsrichtung 10 des Rotors 5 weisende Arbeitskanten 11 der Rotorflügel 7 ist, wie in 3 zu erkennen, in Rotationsrichtung 10 konvex gekrümmt. Bei Bedarf können die Arbeitskanten 11 aber entsprechend 5 ganz oder zumindest teilweise auch gerade Abschnitte aufweisen.As in FIG 3 to see convexly curved in the direction of rotation 10 . However, if required, the working edges 11 can be adjusted accordingly 5 completely or at least partially also have straight sections.

Erfindungswesentlich ist jedoch, dass der Schnittwinkel 9 zwischen der Arbeitskante 11 der Rotorflügel 7 und der entgegen der Rotationsrichtung 10 weisenden Scherkante 12 der Aussparungen 8 über die gesamte radiale Erstreckung der Aussparungen 8 radial nach außen gleich bleibt oder, wie in 3 dargestellt, radial nach außen größer wird und zwischen 90° und 110° liegt.However, it is essential to the invention that the angle of intersection 9 between the working edge 11 of the rotor blades 7 and the shearing edge 12 of the recesses 8 pointing counter to the direction of rotation 10 remains the same radially outward over the entire radial extension of the recesses 8 or, as in 3 shown, increases radially outward and is between 90° and 110°.

4 zeigt hierzu eine weitere Variante, bei der der Schnittwinkel 9 bei der mit durchgehender Linie dargestellten Aussparung 8 gleich bleibt und bei der mit unterbrochener Linie dargestellten Aussparung 8 in einem radial äußeren Anschnitt des Siebes 3 größer wird. 4 shows a further variant in which the cutting angle 9 remains the same in the recess 8 shown with a solid line and becomes larger in the recess 8 shown with a broken line in a radially outer section of the screen 3 .

Insbesondere in Abschnitten mit höherem Verschleiß der Aussparungen 8, beispielsweise bei radial nach außen größer werdendem Schnittwinkel 9 zwischen Arbeitskante 11 und Scherkante 12 kann es vorteilhaft sein, wenn die Breite der Aussparungen 8, wie in 6 zu sehen, radial nach außen größer wird.Especially in sections with higher wear of the recesses 8, for example with a radially outwardly increasing cutting angle 9 between the working edge 11 and the shearing edge 12, it can be advantageous if the width of the recesses 8, as in 6 seen, radially outward increases.

Im Unterschied hierzu zeigt 7 eine Lösung, bei der sich die Aussparungen 8 nur über einen radial äußeren Abschnitt des Siebes 3 erstrecken. Dies erlaubt Optimierungen insbesondere bei ungleichmäßigem Verschleiß der Aussparungen 8. Bei 10 erstrecken sich einige der Aussparungen 8 radial über das gesamte Sieb 3 und die anderen, hier zwischen diesen liegenden Aussparungen 8 nur über einen radial äußeren Abschnitt des Siebes 3. Damit lässt sich die Verteilung der Aussparungen 8 über die Siebfläche vergleichmäßigen.In contrast to this, 7 a solution in which the recesses 8 only extend over a radially outer portion of the screen 3. This allows optimizations, especially in the case of uneven wear of the recesses 8. At 10 some of the recesses 8 extend radially over the entire sieve 3 and the other recesses 8 lying between them only over a radially outer section of the sieve 3. The distribution of the recesses 8 over the sieve surface can thus be made more uniform.

Unabhängig von der speziellen Gestaltung von der Arbeitskante 11 des Rotors 5 und der Scherkante 12 der Aussparungen 8 wird allgemein gewährleistet, dass die Störstoffe von den Arbeitskanten 11 der Rotorflügel 7 an den Scherkanten 12 der Aussparungen 8 entlang radial nach außen geschoben werden. Dementsprechend vermindert sich die Gefahr, dass Schmutz zwischen Rotorflügel 7 und Sieb 3 eingeklemmt wird, was sich entsprechend positiv auf den Verschleiß auswirkt. Da der von den Rotorflügeln 7 überstrichene Rotorkreis des Siebes 3 keinerlei Erhebungen aufweist, kann der Abstand zwischen den Rotorflügeln 7 und dem Sieb 3 sehr klein gewählt werden, was sich positiv auf die Freihaltung der Siebfläche auswirkt. Außerdem erfolgt so auch eine Optimierung der Schlepp- und Scherkräfte verbunden mit einer verbesserten Auflösung bei vermindertem Energieverbrauch.Regardless of the special design of the working edge 11 of the rotor 5 and the shearing edge 12 of the recesses 8, it is generally ensured that the impurities are pushed radially outwards by the working edges 11 of the rotor blades 7 along the shearing edges 12 of the recesses 8. Accordingly, the risk of dirt being trapped between the rotor blade 7 and the screen 3 is reduced, which has a correspondingly positive effect on wear. Since the rotor circle of the screen 3 swept by the rotor blades 7 does not have any elevations, the distance between the rotor blades 7 and the screen 3 can be chosen to be very small, which has a positive effect on keeping the screen surface free. In addition, the drag and shear forces are optimized in this way, combined with improved resolution and reduced energy consumption.

Alle Aussparungen 8 erstrecken sich radial über den von den Rotorflügeln 7 überstrichenen Rotorkreis des Siebes 3 hinaus.All recesses 8 extend radially beyond the rotor circle of the screen 3 swept by the rotor blades 7 .

Um dabei den Transport der Schmutzteile aus den Aussparungen 8 radial nach außen möglichst reibungsarm zu gestalten, vermindert sich, wie in 2b zu erkennen, die Tiefe der Aussparungen 8 am radial äußeren, außerhalb des überstrichenen Rotorkreises liegenden Ende allmählich, bis die Aussparung 8 in die Sieboberfläche übergeht.In order to make the transport of the dirt particles from the recesses 8 radially to the outside with as little friction as possible, as in 2 B As can be seen, the depth of the recesses 8 at the radially outer end lying outside the swept rotor circle gradually increases until the recess 8 merges into the screen surface.

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

DE 1268953 A [0007]
JP02200883A [0008]

Claims

A pulper for circulating a fibrous suspension (2) contained in a container (1) with at least one screen (3) whose screen surface provided with screen openings (4) is swept by a rotor (5), the rotor (5) being covered by a rotor head (6) is formed, on which several rotor blades (7) are attached on the outer circumference and the rotor circle of the screen (3) swept by the rotor blades (7) has several elongated recesses (8), characterized in that the intersection angle (9) between the working edge (11) of the rotor blades (7) pointing in the direction of rotation (10) and the shearing edge (12) of the recesses (8) pointing counter to the direction of rotation (10) remains constant radially outward at least in sections and/or becomes larger at least in sections and at least is 90°.

pulper after claim 1 , characterized in that the cutting angle (9) between the working edge (11) and the shearing edge (12) remains the same radially outwards over at least 2/3 of the length of the working edge (11).

pulper after claim 1 , characterized in that the cutting angle (9) between the working edge (11) and the shearing edge (12) increases radially outwards over at least 2/3 of the length of the working edge (11).

Pulper according to one of the preceding claims, characterized in that the cutting angle (9) between the working edge (11) and the shearing edge (12) is between 90° and 120°.

Pulp remover according to one of the preceding claims, characterized in that the working edge (11) of the rotor blades (7) runs straight.

pulper after one of Claims 1 until 4 , characterized in that the working edge (11) of the rotor blades (7) is formed at least over 80% of its radial length extension by one or more straight sections.

pulper after one of Claims 1 until 4 , characterized in that the working edge (11) of the rotor blades (7) is curved over 80% of its radial length extension.

Pulper according to one of the preceding claims, characterized in that the width of the recesses (8) in the direction of rotation (10) increases radially outwards at least in sections.

Pulper according to one of the preceding claims, characterized in that the shearing edge (12) of at least some recesses (8) is profiled.

Pulper according to one of the preceding claims, characterized in that the shearing edge (12) of the recesses (8) runs at least predominantly in a straight line.

Pulper according to one of the preceding claims, characterized in that the shearing edge (12) of the recesses (8) is formed by a plurality of straight sections at least over 50% of the radial extent.

Pulper according to one of the preceding claims, characterized in that the shearing edge (12) of the recesses (8) is curved over at least 50% of its length.

Pulp dissolver according to one of the preceding claims, characterized in that the rotor circle of the screen (3) swept by the rotor blades (7) has no elevations whatsoever.

A pulper according to one of the preceding claims, characterized in that the recesses (8) extend radially beyond the rotor circle of the screen (3) swept by the rotor blades (7).

Pulper according to one of the preceding claims, characterized in that the depth of the recesses (8) decreases at the radially outer end, preferably lying outside of the swept rotor circle, preferably progressively decreases radially outward.