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Scheibenmühle Die Erfindung bezieht sich auf eine Scheibenmühle, insbesondere
zum Bearbeiten von Faserstoffen, in deren Zuleitung für die aus Flüssigkeit und
Feststoffteilchen bestehende Mahlgutsuspension eine Schnekkenpresse angeordnet ist,
an deren Austrittsöffnung steuerbare Mittel zur Beeinflussung des Druckes innerhalb
der Schneckenpresse vorgesehen sind.
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Bei einer Behandlung der aus Flüssigkeit und Feststoffteilchen bestehenden
Mahlgutsuspension in Scheibenmühlen wird die Mahlgutsuspension zwischen den einzelnen
Verfahrensstationen in Form eines Breies gefördert, wobei die Feststoffteilchen
mit einer Flüssigkeit oder mit einer Mischung von Flüssigkeiten gemischt werden.
Die Flüssigkeit kann dabei dazu dienen, die Feststoffteilchen zu erweichen und zu
bearbeiten. Weiterhin bildet die Flüssigkeit mit den Feststoffteilchen jedoch eine
Suspension, welche leicht durch Pumpen aufeinanderfolgenden Behandlungsstufen zugeführt
werden kann. Bei der Bearbeitung in Scheibenmühlen verringert jedoch ein geringer
Bestandteil von Feststoffteilchen den Wirkungsgrad der Mühle außerordentlich stark.
Die meisten Feststoffe können am besten in hohen Konzentrationen gemahlen werden.
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Es ist bereits ein Verfahren zur kontinuierlichen Behandlung eines
zellulosehaltigen bzw. faserhaltigen Materials bekannt, bei welchem auf halbchemischem
Wege ein Faserbrei erzeugt wird. Es wird hierbei eine Vorrichtung verwendet, die
eine Schneckenpresse aufweist, welche überschüssige Flüssigkeit aus dem faserhaltigen
Material entfernt. Das Material wird dann von der Schneckenpresse in einen Kanal
mit vermindertem Durchmesser gedrückt, um in diesem Kanal einen dichten Pfropfen
zu bilden. Im Kanal ist ein Ventil vorgesehen. Dieser Kanal führt zu einem Kochzylinder,
der auf einem überatmosphärischen Druck gehalten wird. Das Material, das durch den
besagten Kanal hindurchgeleitet wird, muß deshalb die Form eines kompakten Pfropfens
haben, um ein Ausblasen des Überdruckes durch die Schneckenpresse hindurch zu verhindern.
Das erwähnte Ventil ist vorgesehen, um ein Ausblasen des Überdruckes aus dem Kocher
zu verhindern.
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Es wurde auch bereits eine Vorrichtung zum Zerfasern von chemisch
oder mechanisch aufgeschlossenen Faserstoffen für die Papierherstellung vorgeschlagen.
Diese Vorrichtung weist eine Scheibenmühle mit einer feststehenden und einer umlaufenden
Mahlscheibe und eine vorgeschaltete Eindickeinrichtung für die Faserstoffaufschlämmung
auf. Diese vorgeschaltete Eindickeinrichtung weist ein perforiertes Rohr und eine
in diesem Rohr angeordnete Förderschnecke auf. Bei dieser vorgeschlagenen Vorrichtung
ist zur Zuführung der Faserstoffaufschlämmung in den Eindicker eine mit dem perforierten
Rohr des Eindickens durch eine Leitung verbundene Druckpumpe vorgesehen, und das
perforierte Rohr ist von einem druckfesten Mantel umgeben, der einen mit einem Steuerventil
versehenen Auslaß für die abgeschiedene Flüssigkeit aufweist. Es ist also eine Pumpe
vorgesehen, um dem perforierten Rohr unter einem überatmosphärischen Druck die Faserstoffe
zuzuführen. Durch die Verwendung dieser Pumpe wird ein Druckunterschied erzeugt,
der die Flüssigkeit aus der Suspension durch die Perforation des Rohres hindurch
austreibt. Das Rohr ist mit einer Förderschnecke ausgerüstet. Am Ende des Rohres
ist ein konisches Ventil angeordnet, und dieses konische Ventil wird mittels eines
Zylinders gesteuert. Zur Steuerung sind spezielle Leitungen vorgesehen. Diese vorgeschlagene
Vorrichtung muß mit überatmosphärischem Druck betätigt werden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Mahlanlage zu schaffen,
bei der die Mahlgutsuspension der Scheibenmühle in einer unter Atmosphärendruck
stehenden Leitung zugeführt wird, wobei diese Suspension anfangs eine Konsistenz
hat, bei der die
Suspension gut gepumpt und gefördert werden kann.
Soll diese Suspension der Scheibenmühle mit einer Dichte zugeführt werden, die hoch
ist, so kann die Suspension nicht in einfacher Weise gepumpt werden oder unter Einwirkung
der Schwerkraft in einfacher Weise strömen.
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Erfindungsgemäß weist die der Scheibenmühle vorgeschaltete Schneckenpresse
ein Paar ineinander eingreifende, sich gegeneinander drehende Schnecken auf und
mündet mit ihrer Austrittsöffnung in einen winklig zu ihr angeordneten Förderkanal,
der mit einer Förderschnecke versehen ist. Die beiden Schnecken der Schneckenpresse
wirken derart zusammen, daß eine Preß- oder Druckwirkung entsteht, die die Flüssigkeit
aus der zugeführten Mahlgutsuspension austreibt, und zwar auch dann, wenn die Suspension
dem Siebabschnitt der Schneckenpresse mit Atmosphärendruck zugeführt wird. Die Schnecken
treiben aus dem Fasergut Flüssigkeit aus und wirken auf die Fasern in der Suspension
ein. Der sich anschließende Förderkanal mit Förderschnecke hat eine doppelte Funktion.
Diese Schnecke dient einmal dazu, einen veränderlichen Rückdruck auf die Suspension
im Eindickabschnitt auszuüben, und zweitens dient diese Schnecke als zwangläufig
wirkendes Fördermittel, um eine konzentrierte Suspension dem Einlaß der Scheibenmühle
zuzuführen.
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Zweckmäßigerweise kann die Förderschnecke im Förderkanal unabhängig
von der Doppelschneckenpresse steuerbar sein.
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Die Ablaßleitung der Schneckenpresse kann in die Auslaßleitung der
Scheibenmühle einmünden. Zwischen der Schneckenpresse und dem Kanal der Förderschnecke
kann ein Zwischenkanal mit vermindertem Querschnitt angeordnet sein.
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In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung gezeigt.
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F i g. 1 ist eine teilweise diagrammatische Ansicht einer Mähleinrichtung,
die Mittel zur Materialbehandlung und -zuführung gemäß der erläuterten Ausführungsform
der Erfindung aufweist, und F i g. 2 ist ein Teilgrundriß des Einlaßendes des Zulieferungskanals
der Mahleinrichtung, teilweise aufgebrochen, um die Konstruktion und die Art des
bestimmten Antriebs der wirksamen Zuführungsvorrichtung in dem Zuführungskanal zu
zeigen.
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Die Mahleinrichtung besteht aus einem Mühlengehäuse 10, in
dem sich ein Paar relativ zueinander drehbarer Scheiben 11 und 12 befindet. Diese
Scheiben liegen einander gegenüber, und es sind an ihnen jeweils Sätze von Mahlscheiben
13 und 14 befestigt. Im vorliegenden Beispiel rotieren beide Scheiben in
entgegengesetzten Richtungen, und sie sind deswegen auf einzelnen Wellen 15 und
16 befestigt, die jeweils von Motoren 17 und 18 angetrieben werden. Sowohl die letzteren
als auch das Gehäuse 10 sind gemeinsam auf einer Grundplatte 19 befestigt.
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Das zu feinende Material wird in einen Zwischenraum 21 zwischen den
Scheiben 11 und 12 nahe deren Mitte eingeführt und infolge der Rotation der Scheiben
radial nach außen zwischen die Mahlscheiben 13 und 14 gedrängt und
an deren Umfang in das Gehäuse 10 hinausgeschoben, welches es durch eine Auslaßöffnung
22 in Richtung des Pfeiles 23 verläßt. Der Eintritt in den Zwischenraum 21 wird
durch eine oder eine Reihe von seitlichen Öffnungen 24 in der Scheibe 12
erreicht, und diese Öffnung oder öffnungen-steheri wiederum in Verbindung mit einer
Einlaßkammer 25, die einen Teil des Gehäuses 10 bildet. Die Einlaßkammer
25 steht in Verbindung mit dem unteren Ende eines Kanals 42, durch welchen das Material
zum Zweck des kontinuierlichen Mahlens dem Gehäuse 10 der Feinungseinrichtung während
des Betriebes der Anlage zugeliefert wird.
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Gemäß der Erfindung befindet sich das faserige Material, welches die
Einlaßkammer 25 erreicht, in einem relativ dichten Zustand, der am besten für ein
wirkungsvolles Mahlen geeignet ist. Das Material, das zunächst einer Schneckenpresse
26 zugeführt wird, ist jedoch ein Gemisch von geringer Dichte aus Flüssigkeit und
festen Stoffen, welche beispielsweise aus einem Hochbehälter 27 herausgeführt werden,
welcher wiederum von einer anderen Verfahrensstufe gespeist werden kann oder direkt
mit einem Vorratsbehälter 28 in Verbindung steht. Eine von einem Motor 31 angetriebene
Pumpe 29 fördert das Material aus dem Behälter 28 über eine Leitung 32 in den Hochbehälter
27. Eine überschüssige Liefermenge in dem Hochbehälter hat einen Rückfluß durch
einen Stutzen 33 zur Folge; die überflußmenge kehrt durch eine Leitung 34 in den
Behälter 28 zurück. Innerhalb des Hochbehälters 27 ist ein Standrohr 35 vorgesehen,
welches aus dem Boden des Behälters herausragt und in eine Einlaßöffnung 36 am anderen
Ende der Schneckenpresse 26 hineinragt. Während des Betriebes der Anlage tritt infolge
Schwerkraft eine kontinuierliche Bewegung des Materials mit geringer Dichte vom
Hochbehälter 27 zur Schneckenpresse 26 auf.
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Die Schneckenpresse 26 kann einen Teil mit der Mahleinrichtung bilden.
Aus Gründen der Einfachheit ist sie hier als eine getrennte Vorrichtung gezeigt,
die teilweise von einem Ständer 37 getragen wird. Die Schneckenpresse 26 umfaßt
ein Gehäuse 38, an dessen einem Ende sich die Einlaßöffnung 36 befindet. An dem
entgegengesetzten Ende des Gehäuses 38 ist ein Zwischenstück 39 ,angebracht, das
wiederum mit seiner Öffnung 41 in den Kanal 42 mündet, der schräg nach unten
zur Einlaßkammer 25 geneigt und mit dieser verbunden ist. Längs durch das Gehäuse
38 erstreckt sich ein Käfig, der von einer Reihe von sich ebenfalls in Längsrichtung
erstreckenden Stangen 43 und in Längsrichtung im Abstand angeordneten seitlichen,
gebogenen Gliedern 44 teilweise umgriffen wird, welche zusammen Schlitze bilden,
um Flüssigkeit aus dem Käfig herauszulassen. Der beschriebene Käfig besitzt einen
Siebteil 45 innerhalb des Gehäuses 38, durch welchen die Flüssigkeit in einen umgebenden
Raum 46 innerhalb des Käfigs ausströmen kann, von wo es wiederum aus dem Kanal durch
eine Entwässerungsleitung 47 weggeführt wird.
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Der Siebabschnitt 45 enthält doppelt ineinandergreifende Förderschnecken
48 und 49, die jeweils auf Wellen 51 und 52 befestigt sind, wie aus
F i g. 2 hervorgeht. Die Wellen weisen Lager in einer Stirnwand 53 des Gehäuses
38, in einer Lagerplatte 54 am entgegengesetzten Ende des Gehäuses
und in einer dazwischenliegenden Wand 55 auf, wobei letztere so geformt ist, daß
das Material sich frei hindurchbewegen kann. Auf den Wellen 51 und 52 befinden sich
ineinandergreifende Getrieberäder 56 und 57. Die Welle 52 erstreckt sich durch und
über die Wand 53 hinaus und besitzt eine Antriebsverbindung über Riemen 58 mit einem
Motor 59, der von dem Ständer 37 getragen wird. In Abhängigkeit vom Betrieb des
Motors 59 werden deswegen die Wellen 52 und 51 der Förderschnecken 48 und
49 in einander entgegengesetzten
Richtungen gedreht. Die
Förderschnecken überlappen einander, was zu dem Ergebnis führt, daß die einander
überlappenden Teile dicht aneinander herankommen und das Material zusammendrücken.
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Die Einlaßöffnung 36 am Gehäuse 38 liegt im Bereich des Siebabschnittes
45, so daß das Material mit der niedrigen Dichte von dem Hochbehälter 27 direkt
in den Siebabschnitt der Schneckenpresse 26 hineingebracht wird. Die hydraulische
Druckhöhe der in dem Material enthaltenen Flüssigkeit drängt einen Teil der Flüssigkeit
direkt durch die Entwässerungsschlitze des Siebabschnittes in den Raum 46, von wo
sie durch die Entwässerungsleitung 47 hinweggeführt wird. Zusätzlich jedoch wird
das Material in Abhängigkeit von der Rotation der Förderschnecken 48 und 49 zugleich
gegen das Zwischenstück 39 gedrückt und zwischen den sich überlappenden Kanten der
Förderschnecken zusammengepreßt, wodurch zusätzliche Flüssigkeitsmengen ausgepreßt
werden. Das Zwischenstück 39 weist einen verringerten Querschnitt auf, durch den
das verdickte Material durch die Schnecken 48 und 49 mit ihren Verlängerungen 61
hindurchgedrückt wird. In dem anschließenden Kanal 42 kann das Material durch Schwerkraft
in die Einlaßkammer 25 hinabfallen oder, wie dargestellt, mittels einer weiteren
Förderschnecke 62 zwangläufig dorthin gefördert werden. Die Förderschnecke 62 wird
getrennt von einem Motor 63 und einer Transmission 64 angetrieben, wobei Vorkehrungen
getroffen sind, um die Betriebsgeschwindigkeit dieser Schnecke unabhängig von der
der Förderschnecken 48, 49 und 61 zu steuern.
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Der Grad der Entwässerung ist der Steuerung auf verschiedene Weise
unterworfen, wie beispielsweise durch die Größe der Entwässerungsschlitze in dem
Siebabschnitt 45 oder durch die Wähl eines vorgegebenen Druckverhältnisses der Schnecken
48 und 49. Auch kann bei Fehlen der Förderschnecke 62 in dem Kanal 42 die Schneckenpresse
26 mit wechselnden Geschwindigkeiten betätigt werden, um den Grad der Entwässerung
zu steuern. Mit der Förderschnecke 62 wird jedoch auch eine einfache zusätzliche
Steuermöglichkeit geschaffen, da durch den Wechsel der Drehgeschwindigkeit der Förderschnecke
62 der auf den Entwässerungsabschnitt 45 ausgeübte Rückdruck nach Wunsch verändert
werden kann. Durch die Verwendung der Förderschnecke 62 in dem Kanal 42 kann der
Widerstand der Bewegung des Materials aus der Presse oder dem Siebabschnitt 45 von
Null bis zu relativ hohen Drücken variiert werden.
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Die Ausgabe der gefeinten festen Körper aus dem Gehäuse 10 kann in
einen Vorratsbehälter oder direkt an den Verwendungsort erfolgen. Für den Fall des
kontinuierlichen Behandlungsprozesses oder für den Fall, daß es aus irgendeinem
Grund wünschenswert sein sollte, kann die in der Schneckenpresse 26 herausgepreßte
Flüssigkeit mit dem gefeinten Material in dem Auslaß der Scheibenmühle
10 wieder vermischt werden. Zu diesem Zweck kann die Entwässerungsleitung
47 mit dem Auslaß 22 der Mühle verbunden sein, wie durch eine Verbindung der Pfeile
23 und 65 angezeigt ist: