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Stofflöser für Papierrohstoffe Die Erfindung bezieht sich auf einen
Stofflöser für Papierrohstoffe mit einem im wesentlichen zylindrischen Stofftrog,
der in seinem unteren Teil einen Auslaß für den Stoff und ein den Auslaß bedeckendes
aufwärts und auswärts geneigtes ringförmiges Sieb besitzt. Derartige Stofllöser
besitzen in der Regel ein senkrecht innerhalb des Siebes gelagertes Flügelrad mit
kreisförmiger Flügelscheibe, auf der mehrere auswärts gerichtete Flügel angebracht
sind, die den Stoff gegen das Sieb austragen. Im Betrieb erzeugt das Flügelrad eine
nach außen gerichtete kreisförmige Bewegung des Stoffes von wirbelartigem Charakter.
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Beim Gebrauch solcher Stofflöser für Papierrohstoffe hat sich eine
Neigung zur Verstopfung des Siebes gezeigt, wodurch der Wirkungsgrad beeinträchtigt
wird. Dies tritt insbesondere dann auf, wenn das Sieb verhältnismäßig kleine Löcher
besitzt. In früherer Zeit hat man versucht, eine Verstopfung der Sieblöcher dadurch
zu verhindern, daß an der Flügelscheibe eine über den Umfang hinaus ragende, dicht
über der Sieboberfläche gleitende Schaufel angebracht wurde, die wie ein Wischer
zur Verstopfung neigende Teilchen mittels einer schabenden oder wischenden Wirkung
von der Sieboberfläche entfernen sollte. Es zeigte sich jedoch, daß derartige Wischer
sehr leicht gröbere Teilchen in die Sieblöcher hineindrückten und dadurch die Verstopfung
eher begünstigten.
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Um dies zu vermeiden, ist bei einem bekannten Stofflöser mindestens
eine über den Scheibenumfang hinausragende Schaufel vorgesehen, die von innen nach
außen ansteigt und eine größere Höhe als die Flügel aufweist. Bei dem bekannten
Gerät ist die Schaufel auf dem Hauptteil ihrer Länge nach außen konkav, so daß sie
infolge eines düsenartigen Effektes einen schmalen Stoffstrahl im wesentlichen waagerecht
gegen eine schmale Zone längs der Siebplatte hervorruft. Dabei wird die Gesamtfläche
der Siebplatte nur teilweise ausgenutzt, und infolge der scharfen Konzentrierung
eines Stoffstrahls auf eine schmale Zone der Siebplatte besteht auch bei diesem
Stofflöser die Gefahr von Verstopfungen.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ausgehend von dieser zuletzt geschilderten
Konstruktion einen Stofflöser zu schaffen, der die geschilderten Nachteile der bekannten
Ausbildungen, und zwar insbesondere die Verstopfungsgefahr der Siebplatte, vermeidet.
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Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung eine besondere Gestaltung
der über den Scheibenumfang hinausragenden Schaufel bzw. Schaufeln vor, und zwar
in der Weise, daß jede Schaufel nach der Peripherie der Flügelradscheibe hin konkav
gekrümmt ist und einen trapezförmigen Querschnitt hat, der nach außen hin zunimmt
und deren nach außen ragende Arbeitsfläche mit dem Sieb einen Winkel von knapp 90°
einschließt. Hierdurch wird im Betrieb eine Stoffwelle erzeugt, die parallel zur
Siebplatte gerichtet ist und so eine aufwärts gerichtete Spulung der Oberseite der
Siebplatte bewirkt. Im Gegensatz zu dem bei dem bekannten Stofflöser erzeugten engen
und waagerecht gerichteten Stoffstrahl fegt diese fächerartige Stoffwelle die gesamte
Sieboberfläche wirksam frei. Diese Wirkung wird noch unterstützt, wenn in weiterer
Ausbildung der Erfindung die Länge der Schaufel bzw. Schaufeln größer gewählt wird
als die Länge der Flügel. In diesem Falle ist nämlich die Geschwindigkeit der Stoffwelle
beim Verlassen der Schaufel gegenüber der Geschwindigkeit des von den Flügeln ausgeschleuderten
Stoffes erhöht.
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Infolge dieser Wirkungen werden Verstopfungen der Siebplatte mit Sicherheit
vermieden, und zwar auch bei Siebplatten mit Lochungen, die wesentlich kleiner sind,
als sie üblicher Weise benutzt werden, und die beispielsweise nur 6 bis 18 mm Durchmesser
gegenüber den üblichen Lochdurchmessern von 25 mm besitzen. Verschmutzungen, wie
Schnüre oder sonstige Buchreste, die sich gern in größeren Sieblöchern festsetzen,
lassen sich mit der Schaufel gemäß der Erfindung einwandfrei aus den kleineren Löchern
herausfegen. Während bei der bekannten, konkav nach außen geneigten Schaufel die
Gefahr besteht,
daß Hadern und Draht sich an der Schaufeloberkante
anhäufen, ist diese Möglichkeit im Hinblick auf die entgegengesetzt geneigte Oberfläche
der Schaufel nach der Erfindung beseitigt. Auch ergibt sich durch die besondere
Gestalt eine pumpende Wirkung auf den Stoff mit der Folge eines rascheren Umschlags
des Stoffes zurück zur Flügelscheibe. Arbeitet der Stofflöser mit einzelnen Beschickungen,
so ergibt sich eine erhebliche Zeitverkürzung für die Auflösezeit, nämlich auf drei
Minuten gegenüber fünfzehn Minuten eines gleichen,-Stofflösers, jedoch ausgerüstet
mit den vorbekannten Schaufeln. Ein weiterer Vorteil besteht einmal darin, daß eine
bessere Zerfaserung innerhalb des Stofflösers erreicht wird, da große unzerfaserte
Teilchen nicht durch das Sieb entweichen können, und zum andern, daß unerwünschte
Verunreinigungen, wie Wurzelwerk und sonstiger Ausschuß innerhalb des Zerfaserers
in wesentlich stärkerem Maße zurückgehalten werden, was wiederum das Ausmaß der
erforderlichen Siebung in anschließenden Stationen im Stoffaufbereitungssystem vermindert.
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In der Zeichnung ist die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel erläutert.
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Fig. 1 ist eine teilweise geschnittene Seitenansicht; Fig.2 ist eine
Draufsicht auf das Flügelrad in Fig. 1 mit einem Teil der Siebplatte; Fig. 3 ist
eine vergrößerte Teildraufsicht auf das Flügelrad nach Fig. 2; Fig. 4 ist eine Seitenansicht
einer Schaufel von der Linie 4-4 der Fig. 3 gesehen; Fig. 5 bis 8 sind Schnitte
nach den Linien 5-5, 6-6, 7-7 und 8-8 der Fig. 4; Fig.9 ist ein Schnitt durch ein
Teilstück nach Linie 9-9 der Fig. 2.
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Der Stofflöser besitzt eine Wanne oder Bütte mit zylindrischem Oberteil
10, nach innen geneigten unterem Teil 11 und Boden 12. Er wird getragen durch
Stützen 13. Unter der Wanne befindet sich ein Antriebsgetriebe 15 mit Riemenscheibe
16. Das Getriebe 15 treibt eine senkrechte Welle 17, die ein zentrisch angeordnetes
Flügelrad 20 trägt.
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Im Betrieb ergibt das Flügelrad 20 einen zunächst auswärts und dann
aufwärts gerichteten Kreislauf längs der Wannenwand mit wirbelartigem Rückfluß zum
Flügelrad, wie durch die Pfeile angedeutet. Ortsfeste Leitplatten 21 richten den
Aufstrom des teilweise zerriebenen Materials. Nahe dem Wannenboden befindet sich
eine Ringkammer 22, die von dem Raum oberhalb des Flügelrades durch eine Siebplatte
25 von Kegelstumpfform abgetrennt ist. Der Stoff kann aus der Ringkammer 22 fortlaufend
oder absatzweise über Leitung 26 und Regelventil 27 abgezogen werden.
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Das Flügelrad 20 besitzt eine Hauptträgerplatte 30
mit
am äußeren Umfang aufgeschraubten Segmenten 31, der jeweils einen oder mehrere Propellerflügel
32 tangential zur Achse des Flügelrades tragen. Außerdem ist das Flügelrad 20 innerhalb
der Segmente 31 mit mehreren Segmenten 34 versehen, die Pumpflügel 35 von etwas
größerer Höhe als die Flügel 32 tragen und den Stoff radial auswärts gegen die Zerkleinerungsflügel
32 treiben.
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Außer den Flügeln 32 ist das Flügelrad 20 mit einer oder mehreren,
zur Erreichung einer guten Auswuchtung des Flügelrades zweckmäßig mit zwei, besonderen
Schaufeln 40 versehen, von denen je eine von einem Segment 47. getragen wird. Die
Schaufeln 40 sind so gestaltet und in bezug auf die Auswuchtung des Flügelrades
und auf das Sieb 45 derart angeordnet, daß beim Umlauf jede Schaufel 40 eine Stoffwelle
aufwärts parallel entlang der Sieboberfläche 25 in einer Richtung laufen fäßt, die
eine wesentlich höhere Geschwindigkeit hat als der Austrag von den Flügeln 32. Wenn
diese Stoffwelle das Sieb 25 überstreicht, erzeugt sie einen aufwärts gerichteten
Sog durch diese Sieblöcher, der bestrebt ist, etwa vorhandene verstopfende Teilchen
ins Innere der Wanne hineinzudrängen. Da außerdem diese Welle nur eine kurze wirksame
Breite hat, läuft sie in der Wanne um, und ihr folgt ein Druck in entgegengesetzter
Richtung. Wenn also jede dieser Stoffwellen in der Wanne kreist, erzeugt sie eine
wirksame pulsierende Wirkung auf die Sieblöcher.
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Zur Erzielung besonders guter Ergebnisse soll die richtige Beziehung
zwischen den Gestaltungen der Schaufel 40 und dem Sieb 25 vorhanden sein, so daß
die durch jede Schaufel 40 erzeugte Stoffwelle aufwärts ziemlich angenähert parallel,
am besten unter einem spitzen Winkel zur oberen Fläche des Siebes 25 gerichtet wird,
im Gegensatz zu einem Aufprall unter wesentlich größerem Einfallwinkel, wie er sich
für den Austrag aus den Schaufeln 32 ergibt. Es ist deshalb zweckmäßig, die radiale
äußere Kante jeder Schaufel 40 in derselben waagerechten Ebene zu halten, wie die
Bodenkante des Siebes 25, und sehr dicht an ihr, wie dies Fig. 9 zeigt. Außerdem
soll der durch die Arbeitsfläche 44 der Schaufel 40 und das Sieb 25 in jedem senkrechten
Schnitt begrenzte Winkel etwas kleiner als 90° sein, wie in Fig. 9 ebenfalls gezeigt
ist.
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Außer den vorstehend angegebenen Winkelbeziehungen ist es zweckmäßig,
wenn, wie bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel, jede Schaufel 40 eine wesentlich
größere Arbeitsfläche aufweist als jeder Flügel 32, um die gewünschte höhere Geschwindigkeit
der Stoffwelle sicherzustellen. Beispielsweise sind befriedigende Ergebnisse mit
einem Flügelrad erreicht worden, auf dem die Schaufel 40 eine größte Höhe von 117,5
mm und eine Gesamtlänge von ungefähr 33 cm hat im Vergleich zu einer Gesamtlänge
von ungefähr 15 cm und einer größten Höhe von 34,92 mm für jeden Flügel 32. Außerdem
ist die Schaufelfläche 44 in waagerechter Ebene, wie in Fig. 2 und 3 dargestellt,
schwach konkav gekrümmt, was ihre Wirksamkeit für den Betrieb weiter steigert.