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Maschine zum stippenfreien Auflösen von Faserstoffen für die Papier-
und Pappenherstellung Der in der Papierfabrikation anfallende Maschinenausschuß
wird heute allgemein in »Pulpern« aufgelöst, um dem bereits aufbereiteten »Ganzzeugstoff«
in der Maschinenbütte wieder zugesetzt zu werden. Dieses Verfahren ist allgemein
bekannt und bedarf keiner näheren Erläuterung.
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Dieses bekannte Verfahren hat den großen Nachteil, daß der Ausschuß
nicht stippenfrei aufgelöst wird, d. h. es verbleiben immer noch Papierpartikeln,
welche nicht zerfasert sind. Die allgemeine Auflösecharakteristik des normalen Pulpers
ist bekanntlich derart, daß der Reststippengehalt rasch bis zu einem gewissen Prozentsatz
abfällt, sich dann aber nur sehr langsam asymptotisch einer Grenzlinie nähert, so
daß es unwirtschaftlich ist, im Pulper den Ausschuß suppenfrei aufzulösen, weil
dieser Prozeß zuviel Zeit und damit einen zu großen Kraftaufwand benötigt.
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Es ist also nicht möglich, den im Pulper aufgelösten Ausschuß direkt
in die Maschinenbütte zur sofortigen Wiederverwendung für die Papierherstellung
zu leiten, sondern er muß vorher in Refinern entstippt werden.
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Diese Refiner können normale Kegelrefiner oder Scheibenrefiner bzw.
kombinierte Kegel-Scheiben-Refiner sein, welche unter der Bezeichnung »Entstipper«,
»Aufschlagmaschine« u. dgl. Verwendung finden. Bekannt ist, einen Scheibenrefiner
direkt in den Pulper einzubauen, wobei die Auflösescheibe mit Entstippungsscheiben
kombiniert ist. Diese Kombination von Pulper und Entstipper arbeitet zuerst als
reiner Pulper zur Grobauflösung des Ausschusses, und anschließend wird der Stoff
zur Feinauflösung und Entstippung durch die Entstipperscheiben geleitet.
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Beim Entstippen besteht immer die Gefahr, daß durch die Verwendung
der Entstippungsmaschine eine Steigerung des Mahlgrades entsteht, was völlig unerwünscht
ist; denn der aufgelöste, stippenfreie Ausschuß soll sich technologisch nicht vom
fertig aufbereiteten Stoff, dem er zugesetzt werden soll, unterscheiden, also von
gleicher Beschaffenheit sein. Als weiterer Nachteil beim Entstippen in Entstippungsmaschinen
muß der zusätzliche Kraftbedarf in Kauf genommen werden.
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Es sind fernerhin Stofflöser oder sogenannte Pulper bekannt, bei denen
im unteren Teil eines mit Wasser gefüllten Behälters auf einer senkrechten Antriebswelle
eine Schleuderscheibe (Rotor) befestigt ist, welche auf ihrer frei zugänglichen,
eine zentrale Zuführungskammer bildenden Oberseite mit Reißflügeln versehen ist,
denen im Abstand vom Umfang im feststehenden Behälterteil angeordnete Zerkleinerungselemente
in Form von schräg zum Umfang der Schleuderscheibe stehenden Flügeln gegenüberliegen.
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Auch bei derartigen Maschinen war für die Erzeugung einer Stippenfreiheit
noch eine nachgeschaltete Aufbereitung mit Hilfe eines Refiners erforderlich. Andere
bekannte Zerkleinerungsapparate, bei denen die Zerkleinerungselemente unmittelbar
am Umfang eines Rotors und am Innenrand der Statoröffnung zur Erzielung einer scherenden
und quetschenden Mahlwirkung nebeneinander angeordnet werden, sind ebenfalls für
die Zwecke der Erfindung nicht brauchbar, weil sie insbesondere eine unerwünschte
Steigerung des Mahlgrades bewirken und einen sehr hohen Kraftaufwand erfordern.
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Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine Maschine zu schaffen,
welche das Aufschließen von Faserstoffen zur Verwendung für die Papier- und Pappenherstellung
bis zur Stippenfreiheit ohne Steigerung des Mahlgrades und bei geringem Kraftaufwand
in einem einzigen Arbeitsgang ermöglicht, ohne daß einem Pulper ein Refiner zu diesem
Zweck nachgeschaltet zu werden braucht.
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Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung von den bekannten Vorrichtungen
aus, bei denen am unteren Teil eines mit Wasser gefüllten Behälters eine auf einer
senkrechten Antriebswelle befestigten Schleuderscheibe (Rotor) vorgesehen ist, welche
auf der Oberseite mit Flügeln versehen ist, denen im feststehenden Behälterteil
(Stator) angeordnete Zerkleinerungswerkzeuge gegenüberliegen, wobei die umlaufende
Schleuderscheibe den aufzuschließenden Stoff von innen her gegen die Zerkleinerungswerkzeuge
des Stators treibt, und besteht im wesentlichen darin, daß der Stator im Abstand
vom Umfang der Schleuderscheibe mit im wesentlichen senkrecht
stehenden
refinerartigen Leisten ausgestattet ist, welche über die Oberkante der Schleuderscheibe
hinausragen. Bei der Vorrichtung nach der Erfindung wird in gewissem Sinne ein Pulper,
d. h. die Schleuderscheibe eines Pulpers, mit einem Refiner kombiniert, indem die
der Schleuderscheibe gegenüberliegenden Zerkleinerungswerkzeuge des Stators nach
Art eines Refinerstators angeordnet und ausgebildet sind, welch letzterer bekanntlich
eine geschlossene Kegelbüchse mit nach innen ragenden Leisten darstellt, jedoch
sind bei der Erfindung die Zwischenräume zwischen den Leisten offen ausgebildet,
um den Durchtritt des Gutes von der zentralen, oben offenen Zuführungskammer der
Oberseite der Schleuderscheibe zu ermöglichen.
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Bei der Erfindung wird hierbei ein scherender und quetschender Mahlvorgang
bewußt vermieden, und der Aufschluß erfolgt durch Prallwirkung bis zur Stippenfreiheit
ohne eine unerwünschte Steigerung des Mahlgrades. Diese für die Papier- und Pappenindustrie
sehr wesentlichen Vorteile wurden in zahlreichen Fällen durch die praktische Verwirklichung
von Vorrichtungen nach der Erfindung bestätigt.
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Im einzelnen ist es bei der Vorrichtung nach der Erfindung möglich,
die Leisten des Stators unter einem spitzen Winkel zur Rotorwellen anzuordnen, und
es hat sich in vielen Fällen als vorteilhaft erwiesen, die Seitenflächen dieser
Leisten derart auszubilden, daß sie mit der zugehörigen Radialebene einen spitzen
Winkel bilden.
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Die Zeichnung gibt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wieder. Es
zeigt F i g. 1 einen Vertikalschnitt, F i g. 2 einen Horizontalschnitt nach Linie
I-I der F i g. 1, F i g. 3 einen Horizontalschnitt nach Linie II-II der F i g. 1.
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In F i g. 1 und 2 bedeutet 1 den Behälter mit Ablaßstutzen 2, in welchem
eine horizontal angeordnete Schleuderscheibe 3 (Rotor) läuft. Der Rotor sitzt auf
einer senkrechten Welle 4, die zum Antrieb eine Riemenscheibe 5 besitzt und
in Lagern 6 und 7 geführt ist. Gegenüber dem Rotor ist ein ringförmiger Stator 8
angeordnet, der im Abstand vom Umfang des Rotors 3 mit im wesentlichen senkrecht
stehenden Leisten 9 in refinerartiger Anordnung und Ausbildung ausgestattet ist,
welche über die Oberkante des Rotors hinausragen. Der Betrieb geht wie folgt vor
sich: Nachdem der Behälter bis zur gewünschten Höhe mit Wasser gefüllt ist, wird
der Rotor in Bewegung gesetzt und der Ausschuß eingetragen. Der Rotor 3 verursacht
einen Stoffstrom 10 auf seiner frei zugänglichen, eine zentrale, oben offene
Zuführungskammer bildenden Oberseite, welcher auf die refinerartigen Leisten des
Stators prallt bzw. durch die Zwischenräume 12 (nach Fi g. 3) derLeisten hindurchgeht,
um die Zirkulation des Stoffstromes im Pulper zu ermöglichen. Die Messer sind in
einem spitzen Winkel* zur Senkrechten geneigt, so daß der Stoffstrom senkrecht auf
diese trifft. Da es sich bei dem Stoffstrom außerdem um eine Wirbelströmung handelt,
sind die Seitenflächen der Leisten nach F i g. 3 ferner in einem spitzen Winkel
ß zur zugehörigen Radialebene angeordnet, damit ein Teil des Stoffstromes senkrecht
auf die Leisten 11 aufprallt, so daß der Ausschuß, welcher durch den Rotor schon
vorzerkleinert ist, hier völlig aufgeschlagen und zerfasert, also stippenfrei aufgelöst
wird. Durch die Schrägstellung der Messer unter dem Winkel ,8 wird ferner erreicht,
daß ein weiterer Teil des Stoffstromes durch die Zwischenräume 12 der Leisten hindurchtreten
kann, wobei der Stoff an den Leistenflächen 13 noch zusätzlich aufgeschlagen wird.
Wesentlich hierbei ist ferner, daß je nach Art des stippenfrei aufzulösenden Ausschusses
und der gewünschten Konsistenz, bei welcher die Auflösung vonstatten gehen soll,
ein ganz bestimmter Abstand zwischen Rotor und Stator eingehalten werden muß.
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Der Rotor besitzt außerdem in dem dargestellten Beispiel noch in unmittelbarer
Nähe des Stators ein umlaufendes Messer 14, welches paarweise angeordnet sein kann,
um Zöpfe, die sich beim Eintragen des Ausschusses an den Messern bilden und die
Zwischenräume zu verstopfen trachten, abzuschneiden. Es versteht sich von selbst,
daß diese umlaufenden Messer im gleichen Winkel ex zur Senkrechten stehen wie die
Leisten 9.
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Je nach Ausbildung des Stofflösers (Pulpers) und je nach Art des stippenfrei
auszulösenden Ausschusses, können an seinem Boden zusätzlich Brecher 15 angebracht
sein.