DE1561628A1 - Verbessertes Verfahren zur Bildung sphaerischer Aggregate aus den Fasern und Apparatur zur Durchfuehrung des Verfahrens - Google Patents

Description

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3 Äug, ft&

PATENT

Verbessertes Verfahren zur Bildung sphärischer Aggregate aus den j?asern und Apparatur zur Durchführung des Verfahrens

Societe Anonyme, genannt:

SOCIE^r£E D'EXPLOITATION DES BEEVETS GRANOiFIBRE

SEBREG

Bekannt ist durch das französische Patent Nr. 1.422.> das am 21. Januar 1964 auf den Namen des CENTBE TECHNIQUE DE L¹INDUSTRIE DES PAPIERS, CARTONS ET CELLULOSES erteilt wurde, bereits ein Verfahren zur Behandlung von 3?asersuspensionen zur Bildung von Aggregaten.

Dieses Verfahren besteht darin, die Fasern in einer flüssigkeit zu suspendieren und die Suspension einer leichten Bewegung auszusetzen, und zwar durch eine Rotationsbewegung, um ein Geschwindigkeits-

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gefälle herbeizuführen, so daß die Fasern, die durch die kombinierten Zirkulations- und Rotationsbewegungen getrennt voneinander bewegt
werden, Tendenz erhalten, sich, wenn sie zusammentreffen, miteinander zu Aggregaten zu verbinden.

Der bekannten, vorgenannten Behandlung folgt im allgemeinen ein Trenn- und Kalibriervorgang, dann ein Abtropf- und schließlich ein
Trocknungsvorgang. Man erhält dabei Fasergranulate, bei denen die
Fasern relativ frei sind und die leicht isotrope Eigenschaften haben. Diese Granulate haben ei'ne offene Porosität, eine sehr große
Leichtigkeit sowie ein weiches und elastisches Verhalten.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Verbesserung des bekannten
Verfahrens, um die Leistung zu steigern, die Dauer der Bildung der-Granulate zu reduzieren und die Behandlung kontinuierlich zu gestalten.

Gemäß der Erfindung besteht das Verfahren darin, die Suspension
in Kombination mit der .Rotationsbewegung einer pulsierenden bzw.
stoßenden Bewegung auszusetzen, um darüber hinaus einen Fluss
und Rückfluss der genannten Suspension zu erreichen.

Zusätzlich besteht das Verfahren darin, die Suspension in Kombination mit- der Rotations- und Stoßbewegung einer geschlossenen Zirkulati,onsbewegung auszusetzen, und zwar in einer Richtung, die möglichst
senkrecht zu den vorgenannten Bewegungen liegt.

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Nach einer besonders vorteilhaften Ausführungsform besteht das Verfahren darin, wenigstens zwei Suspensionen unabhängig voneinander in Granulationsbewegungen zu versetzen und der einen etwas zu entnehmen, um es der anderen hinzuzufügen.

Wenn man also zum mindesten eine der Suspensionen durch Zugabe der Mischung erneuert, erhält man eine kontinuierliche Granulatherstellung.

Durch eine besondere und interessante Eigenschaft der Erfindung wird eine der beiden im Transfer befindlichen Suspensionen zu einer kombinierten Rotations- und Stoßbewegung gebracht, während die andere Suspension nur in eine einfache Rotationsbewegung versetzt wird, wobei der Übergang der ersten Suspension in die zweite möglichst in der Nähe des Kammes der Stoßwelle erfolgen sollte.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ebenfalls ein Granulations-Stoßapparat zur Durchführung des vorgenannten verbesserten Verfahrens.

Gemäß der Erfindung besteht dieser Apparat aus einem Behälter und einem Kern, die zwischen sich einen Hohlraum zur Aufnahme der Suspension begrenzen. Eines dieser Elemente wird in eine Rotationsbewegung versetzt, wobei die Kontaktfläche mit der· genannten Suspension einen im Verhältnis zur Rotationsachse variablen Radiusvektor hat.

Nach einer vorteilhaften Ausführungsform liegt der Behälter-waagerecht, während seine innere Kontaktfläche mit der Suspension

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wenigstens zum Teil zylindrisch ist. Der Kern ist ein Rotor, dessen äußere Kontaktfläche zylindrisch und im Verhältnis zur Rotationsachse des Rotors, die mit der geometrischen Achse des genannten Behälters zusammenfällt, exzentrisch liegt.

Der Rotor ist hohl und bildet einen zusätzlichen inneren Behälter, dessen Kontaktfläche mit der Suspension ein zur geometrischen Achse des Außenbehälters konzentrischer Zylinder ist.

Die Erfindung erstreckt sich außerdem auf die Granulationsanlagen, zu denen Apparate gehören, die folgende Phasen des bekannten vorstehend beschriebenen Verfahrens ermöglichen:

- ein Zerfaserer zur Herstellung freier Fasern aus diversen - im allgemeinen pflanzlichen - Substanzen wie z.B. Holz,

- ein Behälter, in dem die Pasern mit einer entsprechend dosierten !Flüssigkeit gemischt werden, um die Suspension zu erhalten,

- zum mindesten ein Granulationsapparat, in dem die Fasersuspension behandelt wird, um die nachstehend mit 'Granulat' bezeichneten Faseraggregate herzustellen,

- ein Kalibrierapparat zur Trennung der Granulate von der Flüssigkeit und den nicht verbundenen Fasern,

- ein Abtropfapparat zum Entzug eines großen Teiles der in den Granulaten befindlichen Flüssigkeit

ΒΑΠηρι«,_ΜΛ, j

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- ein üfrockenappaxat- aur verstärkten Entwässerung der Granulate.

Wohlgemerkt sind die Granulationsapparate der vorstehend beschriebenen inlagen die Stoßapparate (Pulsations-Aggregate) der Erfindung, Diese Anlagen sind hauptsächlich kontinuierlich arbeitende Einrichtungen und daher in einer ersten Ausführungsform der Erfindung mehrere Stoßapparate kaskadenartig montiert, wobei der äußere · Behälter dieser Apparate eine Seitenöffnung bietet, die etwa auf . dem -Niveau des Wellenkammes liegt und dazu bestimmt ist,, die Suspension in den aufnehmenden Behälter zu entleeren» '

Bei einer zweiten Ausführungsform der Erfindung sind mindestens zwei Rotore in einundderselben Außenwanne gekoppelt, wobei die öffnungen auf einen kontinuierlichen Durchgangsweg der Suspension durch sämtliche Behälter angeordnet sind, vom Eingang zum Ausgang,

Der Durchgang der Suspension kann bei dieser zweiten Durchführungsform der Erfindung dadurch erreicht werden, daß man die Außenbehälter mit mindestens zwei gekoppelten Hotoren verbindet, sei es gleichgeschaltet, sei es unabhängig von der Außenwanne»

Diverse weitere BI gen schäften der 'Erfindung- gehen im übrigen aus der nächst©iieadea detaillierten Basoiirc-Ilaujig hervor_o

Versciiiedene ltoeMuaruagsformen das G@geasta3ad.es der Erfindung sind als Beispiel«, jed©sh olme Limit±©zimg, is beiliegeadeZ* Zeichnung dargestellt»

BAD ORIGiNAL

i ! & Θ / G

Auf dieser Zeichnung ist

- Abb. 1 eine Perspektivezeichnung einer ersten Ausführungsform des Granulationsstoßapparates der Erfindung;

- Abb. 2 eine Draufsicht an der Stelle II-II der Abb. 1, die
wiederum an der Stelle I-I der Abb. 2 aufgeschnitten ist;

- Abb. 3 eine der Abb. 2 analoge Ansicht, und zwar die Darstellung einer zweiten Ausführungsform des Apparates;

- Abb, 4 ein Schnitt an der Stelle IV-VI der Abb. 3;

- Abb. 5 eine zu Abb. 2 analoge Ansicht einer dritten Ausführungsart des Apparates;

- Abb. 6 ein Schnitt an der Stelle Vl-VI der Abb. 5 und Abb. 7 eine zu Abb. 6 analoge Ansicht, wobei Abb. 6 und 7 zwei charakteristische Phasen der Arbeitsweise des Apparates darstellen;

- Abb. 6 eine der Abb. 5 analoge Ansicht mit Darstellung einer anderen Anwendungsart der dritten Ausführungsform;

- Abb. 9 eine der Abb. 2 analoge Ansicht mit Darstellung einer vierten Ausführungsform des Apparates;

- Abb. 10 ein schomatieciier Schnitt &n der Stelle Χ-Σ der Abb. 9»

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- Abb. 11 ein Schema der kontinuierlichen Herstellung trockner Granulate.

Nachstehende Beschreibung bezieht sich auf den Granulationsstoßapparat der Erfindung, dessen nachstehend erklärte Arbeitsweise deutlich die Verbesserung der Erfindung zeigt.

Der Granulationsapparat besteht in seiner einfachen Ausführung gemäß Abb« 1 und 2 aus, einem Behälter 1 und einem Kern 2, die zwischen sich einen Hohlraum $ begrenzen, der die au behandelnde Suspension 4-aufnimmt

t«

Der Behälter 1 ist fest und seine Innenfläche ?, die sich mit der Suspension 4 in Kontakt befindet, zum mindesten teilweise zylindrisch. Der- Kern 2 ist ein liotor, dessen Außenfläche 6, die sich ebenfalls in-Kontakt mit der Suspension 4 befindet, zylindrisch ist» Loch liegt die geometrische Achse 7 der Oberfläche des üotors im Verhältnis zn der Sotationsachse 8 des letzteren exzentrisch, während die Rotationsachse ö mit der geometrischen Achse der Oberfläche 5> des Behälters isusammenfäilt. Xa übrigen liegen die Achsen 7 und 8 waagereckt. '

Diese Ausführungsform ist keineswegs limitierend, da hierzu zahlreiche Varianten ins Auge gefaßt werden können, Insbesondere können dann die Achsen 7 ^Qd 8 senkrecht stehen oder geneigt sein. In diesem Pail ist die Innenfläche 5 des Behälters 1 vollkommen zylindrisch.

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Wie auch immer die Achsen liegen mögen, kann der Rotor 2 anstelle der zylindrischen Form eine andere Drehform haben, wie z.B. einen Kegelstumpf, eine "bauchige Fassform, deren Mantellinien konvei: sind, einen nach innengewölbten Diabolo, dessen Mantellinien konkav sind usw.

Allgemeiner gesagt besteht die wesentliche Eigenschaft des Rotors darin, daß der Radiusvek'tor H seiner Außenfläche 6 in der Weise veränderlich ist, daß diese Fläche während der notation des Rotors 2 periodisch in die Suspension M- taucht und diese in einem leichten Tangentialeinfall vorschiebt. Daher kann der Schnitt der sich drehenden überfläche 6 ein krummliniges Dreieck, eine Ellipse oder eine andere, zur Rotationsachse 8 zentrische oder exzentrische Form sein.

Veiter allgemein gesagt, besteht das Charakteristische des Stoßapparates darin, daß zwei Flächen 5 und 6 so angeordnet sind, daß der Hohlraum 3 für die Aufnahme der Suspension 4· begrenzt wird, wobei mindestens eine dieser Flächen in eine Rotationsbewegung versetzt wird und mindestens eine dieser Flächen einen zur Rotationsacnse veränderlichen Radiusvektor hat. Daher kann der Kern 2 ein -fester Zylinder und der Behälter 1 ein zum vorgenannten Kern exzentrisch liegender Zylinder sein, der sich um die Achse dieses Kerns dreht. Auch können der Rotor 2 und der Behälter 1 sich gegeneinander drehen, wobei eines dieser Teile

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eine im Verhältnis zu seiner Bötationsachse exzentrische Kontaktfläche hat. Es können übrigens auch andere Varianten vorgesehen werden.

Auf jeden Fall funktioniert der Stoßapparat gemäß Abb. 1 und 2 wie folgti

Zuerst bewirkt die Hotation des Botors 2 in Sichtung des Pfeiles F die Mitnahme der flüssigen Schichten der Suspension 4, die sich in Eontakt mit der fläche 6 befinden, in derselben Sichtung. Diese Mitnahmebewegung überträgt sich durch das Gleiten einer Flüssigkeitsschicht immer weiter auf die nächste. Da jedoch das Ifiveau der Suspension 4 im Buheziistand im Hohlraum 3 niedriger als das obere Niveau des Eotors 2 liegtj bewirkt die Mitnahme durch . den Eotor eine geschlossene Zirkulation der Fasern entsprechend den in 7 schematisch dargestellten Wegen. Da außerdem die. iPlüssigkeitsschiehten sich relativ zueinander und relativ zur feststehenden Innenfläche 5 des Behälters 1 bewegen, entstehen Eotationsbewegungen der Fasern auf einander, die sich bei ihrer Zirkulationslaewegung übereinanderlagerm. Daraus ergibt sich, daß sich die Fasern treffen und aiiei-nanderiieften, wodurefe laseraggre^ate entstehen. Es handelt sich dabei schließlieli. "om ©in© Ausführungsart des im vorgeztaxffiten fransösischen Pateidt Kr₀ 1,422.835 beschriebenen Verfahrene.

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Zu diesem Phänomen, das sich streng in dieser Art entwickelt, wenn der Rotor 2 zur Rotationsachse 8 konzentrisch ist, kommt das Phänomen der Stoßbewegung, das dadurch entsteht, daß der Rotor 2 in Wirklichkeit exzentrisch zu der genannten Rotationsachse ist. 'In der Tat variiert bei dieser Rotation die Dicke des Hohlraumes 8 periodisch mit einer der Winkelgeschwindigkeit des Rotors gleichen Frequenz. Die Winkelgeschwindigkeit des Rotors drückt sich aus in Anzahl der Umdrehungen Qe Zeiteinheit. Dementsprechend beobachtet man eine Stoßbewegung der Außenwelle 9 der Suspension analog einsm Fluß und Rückfluß. Diese senkt sich, indem sie sich ausfehnt, und hebt sich, indem sie sich mit der Frequenz der Rotation des Rotors verdünnt, ein Phänomen, daß übrigens von Spritzen begleitet ist. Auf jeden Fall verbindet sich die auf die Suspension übertragene Stoßbewegung mit den Zirkulations- und Rotationsbewegungen der vorgenannten Fasern. Es scheint, daß die Wirkung der Stoßbewegung darin besteht, periodisch die Bewegung der Fasern zu beschleunigen, die sich in der Nähe der sich drehenden Fläche 6 befinden, und die Bewegung der Fasern zu verlangsamen, die sich in der Nähe der feststehenden Fläche 5 befinden.

Man stellt fest, daß dadurch eine Verkürzung der Granulationszeit und eine Verbesserung der Leistung erzielt wird. Auf diese Weise, konnte die Behandlung einer fasersuspension in einem einfachen, sicli drehenden Behälter gemäß dssi französischen Patent Nr.

1 «4-22.8j>5» die etwa acht Stunden dauerte, für dieselbe Suspensionsmenge in einem ßtoßbewegungsapparat gemäß AVb. 1 und 2 auf ca.

2 Stunden reduziert werden.

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Außerdem konnte schon bei den ersten Versuchen eine Leistung von 83 % erreicht werden, d.h. 83 kg wasserfreien Granulates aus 100 kg wasserfreien Zellstoffs, der durch Zerfaserung des Schwartenholzes von Strandkiefem (Pinus maritima) hergestellt· wird» . "■ .-- ■ ■ "

In diesem Zusammenhang ist auf die Bedeutung der Qualität der " Zerfaserung zur Herbeiführung einer guten Granulation hinzuweisen.' In der fat ist es notti'endig, daß der Faserstoff nur iäinzelfasern . enthält und Späne praktisch nicht vorhanden sind» Allenfalls kann dieser Faserstoff eine geringe Menge Faserbündel enthalten.,,

Der-Behälter 1 wird■durch Seitenwand© 10 begrenzt, die mit-Lagern ausgerüstet sind, die öl© Endes der Aehsaapfen 11 des Hotors 2 -tragen» ^: Zwischen"den festen ■ .SsitemmnaeQ 10 und den Flanken 13 des Rotors liegen freie Räume 12. Die Suspension 4 füllt daher nicht nur die Höhlung 5 t sondern auch zum"Teil die freien Zwischenräume 12» Sie befindet sicix so -In. dieses Zwischenräumen in Kontakt mit'-.den .festen-'S'eitenwänden IQ. .Daraus ergibt sich,, daß'sich die Fasern der Suspension in-Kombination- mit der Rotationsbewegung ^ ■ und der direkt du2?ch den Rotor 2 hervorgerufenen Stoßbewegung auch in einer Zirkulationsbewegung befinden, und swar in einer Richtung, die zu den vorgenannten Bewegungen möglichst senkrecht liegt» Diese senkrechte Zirkulation ist sehr viel langsamer als die vorge-

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nannten Bewegungen und verläuft im allgemeinen auf zwei geschlossenen Vegen 14 (Abb. 2). Sie ist besonders interessant, da sie die Erneuerung der Fasern in (jedem Flüssigkeitsnetz ermöglicht und eine größere Homogenität der Granulation sichert.

Um zu vermeiden, daß sich die Fasern und die Granulate in den freien Zwischenräumen 12 ansammeln und um sie aus diesem Grund

P-

wieder in Zirkulation zu bringen, kann es vorteilhaft sein, die ■ Flanken 13 des Rotors 2 nicht gerade, sondern in Kegelstumpfform oder nach innen gewölbt 15 vorzusehen.

Der Stoßbewegungsapparat (Pulsator) nach Abb. 1 und 2 kann in einer Anlage mit nicht kontinuierlichem Betrieb eingesetzt werden. In diesem Fall füllt man den Behälter 1 mit einer zu behandelnden Suspension und leert ihn wieder nach erfolgter Granulation.

Doch scheint es vorteilhafter, diesen Behälter in einer Anlage für kontinuierliche Granulation einzusetzen. In diesem Fall werden mehrere gleiche Apparate kaskadenförmig angeordnet. Jeder Behälter dieser Apparate besitzt eine seitliche öffnung 16 möglichst in Höhe des Wellenkammes, der entsteht, wenn diese Welle die Endbewegung des Flusses erreicht. Jeder Apparat hat außerdem einen Zulaufrohrstutzen 17» der z.B. auf dem Deckel 18 angeordnet sein kann. Die Seitenöffnung 16 jedes einzelnen Apparates wird dann mit dem Zulaufrohr 17 des in AbIaufrichtung befindlichen Apparates verbunden. .

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. Von dort aus gießt man durch, den Zulaufrohrstutzen 1? des am Kopf liegenden Apparates praktisch ohne Unterbrechung die zu behandelnde fasersuspension in den betreffenden Behälter 1. In der.vorgesehenen- Heihenfolge,. d.h. nach. Herbeiführung der GranulaObildung', ergießt sich die Fasersuspension durch die öffnung 16von einem Behälter in den nächstfolgenden, der sich, anschließt, und zwar jedesial, wenn eine Welle 9 das Uiveau der genannten Öffnung erreicht. Unter diesen Bedingungen ist · die Herstellung kontinuierlich und stabilisiert; außerdem wird die Leistung der Behandlung verbessert und die Dauer derselben verkürzt, denn die Konsentration der freien Pasern in der Suspension kann einigermaßen konstant gehalten werden, da die Pasern, die sich, zu einem Granulat verbinden, durch neue JFasern ersetzt werden, die in der zugeführten Suspension herangeführt werden.'

Eine zweite Ausführungsfor® des Apparates ist in Abb. t> und 4· dargestellt. Hierbei handelt es sich um die Anwendung einer Ausführungsart des Verfahrens, die besonders vorteilhaft ist und die darin besteht, unabhängig voneinander mindestens zwei Suspensionen in Granulationsbewegimgen au versetzen und von der einen etwas zu entnehmen, um es der anderen hinsurafügen. Bei dieser Anwendungsart wird die eine der Suspensionen in kombinierte notations- und Stoßbewegungen versetz* (in- der Weise wie es für die Abb» 1 und,2 beschrieben wird),.--während dl® ander.® Suspension nur in einfache < HotatfionsbeweguBgen versetzt» wird (in-der Weis© wie es oben unter

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Bezugnahme auf das französische Patent Nr. 1.422.835 beschrieben wird sowie noch spezieller für die Abb. 1 dieses Patentes).

Bei dieser zweiten Ausführungsform ist der Behälter 1 vollkommen zylindrisch; er ist mit dem Zulaufrohrstutzen 17 ausgestattet und an seinen Extremitäten durch kreisförmige !flansche 10 geschlossen. Der Eotor 2 ist zylindrisch und durch exzentrische Hinge 19 mit einer ebenfalls zylindrischen Ringswinge 20 kraftschlüssig verbunden. Letztere ist durch Kadi'alarme 21 mit einer Antriebswelle 22 verbunden, die auf der geometrischen Achse der genannten Hingzwinge und des Behälters 1 liegt.

Aus Vorstehendem ergibt sich, daß die Eingzwinge 20 aus einem Behälter besteht, der sich konzentrisch zur Welle 22 dreht und daß der Hotor 2 ein exzentrischer Zylinder ist, der sich synchron mit dem vorgenannten sich drehenden Behälter bewegt, und zwar in einem festen vollkommen zentrischen Behälter.

Unter diesen Bedingungen wird die Fasersuspension, die sich in dem Hohlrsiua 3 zwischen dem festen Behälter 1 und dem exzentrischen Rotor 2 befindet, nach dem Verfahren behandelt, das vorstehend für die'erste Ausführungsform in Abb. 1 und 2 beschrieben ist. Dabei handelt <ss sich um ein Verfahren, bei dem eine Stoßbeweguag alt den anderen Bewegungen verbunden ist« Semgegenüber wird die Suspension, die sich in dem sich drehenden Behälter 2 befindet, nur n&ch dem Verfahren behandelt, das in dem vorgenannten P&seirfe Ir. 1.422.855 beechrieben ist.

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Zur period!aeh'en Entnahme einer gewissen Menge der in Behandlung befindlichen Suspension aus dem Hohlraum 3 des .festen Behälters 1 und zur Üraasf erier-ung derselben in den Drehbeh&lter 20 können zahlreiche Mittel angewandt.. werden. Das Hittel, das nachstehend., vorzugsweise beschrieben ist, hat den Vorteil, daß es automatisch und regulierbar¹ ist, sraa mindesten was die Leistung anbetrifft.

-■--.--" '
Die Welle 22 läuft in Lagern 23 auf einem Chassis 24, ka dem der-Behälter 1 befestigt ist.' Biese Helle ist außerdem mit einer Antriebsvorrichtlang wie: zvB„ einem Elektromotor gekoppelt« Sie durchquert außer dem Brehbehälter 20 zwei kreisförmige (ringförmige) Verteiler 25 und-26, die-zwischen, den Außenringen 19 des Eotors-2 und den Endflansehen 10 des festen Behälters 1 liegen«■: Biese Yerteiler sind zwar feet's ,Jedoch ^^e® lastellwiäkel nach, "herstellbar_s um·, entsprechend der gewählten ü?ransfeiieistiing das Hive au d-er' Seitenöf f nungen 27 und 28, mit denen sie verseilen sind 'and die der Üffniiag i8 des festen Behälters in.""Abb. 1 und 2 eQ-tspreciien_s zu variieren. Zu'diesem-Zweck ist jeder Yerteiler 23 nsiQ. 26 mit einer Vorderhand 29 kraftschlüssig verbunden, die gegen cLefi totreffenden flansch 10 gelehnt ist und die Welle 22 umgibt, wobei eine Dichtung $0 zwischen letzterer.unu der genanntes VorderwaEd-gmgeordaet ist» Diese Bicktung xfiederum ist mit einer Gewindemuffe 51 versehen, die in einsr Bossage (Wulst) ^2'dieses Flansches rotierend, geführt ist vanä. mit einer Bloc&ierungsmutter zusammeahängt_β

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Venn man daher das Niveau der öffnungen 27 und 28 einstellen will, genügt es, die Muffe 31 in der Bossage 32 zu drehen und dann, wenn das Niveau erreicht ist, die Mutter 33 zu blockieren.

Eine relative Dichtigkeit ist zwischen dem Rotor 2 und den Verteilern 25 - 26 vorgesehen. Zu diesem Zweck sind letztere mit einem Drehring 34- versehen, der gegen einen festen Ring 35 reibt.

Die öffnung 27 des Verteilers 25 gestattet es, von der im Hohlraum des festen Behälters 1 befindlichen Fasersuspension zu entnehmen, um sie in den Drehbehälter 20 überzuleiten, jedesmal wenn eine Welle der genannten, in. Stoßbewegung versetzten Suspension an die genannte öffnung gelangt. Die öffnung 28 gestattet es, den überschüssigen Teil der Suspension im Drehbehälter 20, die sich nur in Rotationsbewegung befindet, zu entnehmen (der überschüssige Teil rührt von der nachgefüllten Suspension des festen Behälters 1 her) und diesen überschüssigen Teil dem folgenden Apparat der Anlage zuzuführen. Für diesen Transfer ist ein Sammler 36 kraftschlüssig mit dem Verteiler verbunden. Dieser Sammler befindet sich in dem festen Behälter 1. Er mündet durch die öffnung 28 im Drehbehälter 20. Außerdem ist er durch einen Abflußrohrstutzen 37 iait dem nachfolgenden Apparat verbunden.

Der nachfolgende Apparat kann aus einem Granulationeapparat bestehen,

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sei es einem Botationsbewegungsapparat (wie in Abb. 1 des vorgenannten französischen Patentes Nr. 1*4-22.835 dargestellt), sei es einem Stoßbewegungsapparat C^i© in Abb. 1 der vorliegenden Erfindung dargestellt), sei es einem Apparat, bei dem der Stoßbewegung die Botationsbewegung folgt (wie unter Bezugnahme auf die Abb«, 3 des vorliegenden Patentes beschrieben) oder umgekehrt. Der nachfolgende Appaxat kann auch ein Kalibrierapparat sein.

Eine dritte und vierte Ausführungsform des Apparates der Erfindung ist in den Abb. 5 bis 10 dargestellt,. Hierbei findet die besondere vorgenannte Ausführungsart des Verfahrens Anwendung, die darin besteht, unabhängig voneinander mindestens zwei Suspensionen in G-ranulationsbeweguüg' zu versetzen und von der einen etwas zu entnehmen, um es der anderen hinzuzufügen«, Bei dieser Anwendungsart der Erfindung werden die.beiden Suspensionen in kombinierte notations- und Stoßbewegungen versetzt, "'wobei der gegenseitige Transfei· vornehmlich durch ein Zusammentreffen der Wellen 9 in Hfhe ihres Kammes herbeigeführt wird»

Bei der dritten Ausführungsform, die in den Abb. 5 -^ 8 dargestellt ist, besteht der Apparat aus einem Behälter 1 mit zwei Mulden 1.1 und 1.2, die teilweise zylindrisch sind und in denen sich zwei exzentrische Eotore 2.1 und 2«, 2 drehen«, tfi©-dies im Yorstehendem ' ' für die Abb. 1 beschrieben ist, wird die Suspension in der Mulde durch eine kombinierte Hotations- uöd Stößbewegung stimuliert« Das gleiche gilt außerdem' für "die-. Suepex&sion-? die sich "in der " Mulde 1,2 feef±jad@t_a . . ■ - ■

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Da die Mulden 1.1 und 1.2 jedoch oberhalb einer bestimmten Höhe kommunizieren, können die Suspensionen sich vermischen, d.h. ein Teil der einen wird entnommen und der anderen hinzugefügt

und umgekehrt·» diese Übertragung erfolgt durch die gemeinsame Welle 9» die sich durch die Exzentrizität der Rotore 2.1 und 2.2 periodisch im Fluß und Kickfluß befindet (wie dies klar aus dem Vergleich der Abb. 6 und 7 hervorgeht). Bank diesem Transfer wird die Granulationsdauer Verkürzt und die Leistung verbessert.

Die zwei Stoßbewegungen, die durch die exzentrischen Rotore 2.1 und 2.2 hervorgerufen werden, können in der Fnase übereinstimmen und in der Zone des Zusammentreffens der Suspensionen in dieselbe Richtung dirigiert werden. Die Abb. 5 bis 8 zeigen in der Safe, daß die genannten Rotore in entgegengesetzter Richtung in Rotation versetzt werden und daß ihre Exzentrizitäten entgegengesetzt sind.

Es ist offensichtlich, daß die zwei Stoßbewegungen im Verhältnis zueinander auch in der Phase verschoben werden können, z.B. in entgegengesetzte Phasen. In diesem JPaIl liegen die Exzentrizitäten der Rotore 2.1 und 2.2 im Verhältnis zu den Rotationsachsen auf derselben Seite. Außerdem können die Rotoren in einundderselben Richtung bewegt werden..

beiden vorgenannten Anwendungsarten der besonderen Ausführung der Erfindung können miteinander verbunden werden. Ss ist in der

BADORIGiNAL 19/·..

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> 19 -■■■■■■■

Tat diese Kombination, die aus den Abb. 5-8 hervorgeht. Sie "bestellt einerseits darin, zwei Suspensionen in StoBbewegungen zu versetzen, wobei der gegenseitige Transfer durch das Zusammentreffen der Welle in der HäÜe ilires Kammes erfolgt, und andererseits, zwei andere Suspensionen in einfacher Rotationsbewegungen zu versetzen, wobei der Transfer der einen dieser in Rotation befindlichen Suspensionen zu der anderen in Stoßbewegungen erfolgt. ,

Um dies zu illustrieren, wird auf nachstehende Abb. 5 bis 8 Bezug genommen. Die Rotore 2.1 und 2.2 sind in derselben Weise angeordnet wie in der zweiten Ausfübrungsforia, die in Abb. 3 dargestellt ist. Der Rotor 2.1 besteht also aus einem, inneren Drehbehälter 20.1, der permanent mit den Endvesteilern 25«i und 26=1-kommuniziert. Ebenso besteht der Rotor 2.2 aus einem inneren Drehbehäiter 20.2, der permanent mit den EndYerteilern 25.2 und 26.2 kommuniziert.

Der Übergang der Suspension γοη einem Behälter zum anderenkann in Serie erfolgen (Abb. 5)= -In diesem JaIi ifird die Suspension durch eine Öffnung 2?.2 des ¥erteilers 25=2 in den Drehbehälter 20.2 entleert. Sie wird im diesem Drehbehälter behandelt und wandert durch Längsdurohgang Ms zu der Öffnung 28.2 des Verteilers 26.2,- Durch diese, öffnung läuft sie in.die Mulde 1,2 des festen Behälters 1. Sie wird in den * "beiden Hulden 1.1 und 1.2 durch

Stoßbewegung behandelt, denn an der Stelle der Wellenbildung arfolgt ein Transfer von der einen zur anderen. Die Suspension setzt sich in Richtung der Länge des festen Behälters .auf die Dffnung 27.1 des Verteilers 25.1 zu in Bewegung. In kleinen

.j oeriodischen Dosen dringt sie in den Drehbehälter 20.1 ein, wo

sie durch einfache Rotationsbewegung wie in Behälter 20.2 behandelt *ird. Sie durchmißt die gesamte Länge dieses Behälters und ^ritt schließlich durch die öffnung 28.1 des Verteilers 26.1 „n den Sammler 37·1 ein. Es handelt sich dabei um eine kontinuierliche Produktion.

Der Durchgang der Suspension durch die Behälter kann auch aebeneinander erfolgen (Abb. 8). In diesem Pail wird die. Suspension in den Behälter 1 durch einen Zulaufrohrstutzen 17 zwischen den beiden Mulden 1.1 und 1.2 eingeführt. Sie wird in ien beiden vorgenannten Mulden durch Stoßbewegungen behandelt, mit Transfer von der einen zur andern. Sie bewegt sich longitudinal zu der anderen Extreiaität des festen Behälters 1 und dringt bei jedem Stoß durch die öffnungen 27.1 und 27.2 der Verteiler 25.1 und 25.2 in die Drehbehälter 20.1 und 20.2 ein. In diesen wird sie ausschließlich durch Drehbewegung behandelt und bewegt sich _n Längsrichtung zu den entgegengesetzten Verteilern 26.1 und 26.2. 3ie läuft dann durch die öffnungen 28.1 und 28.2 der letzteren .η die Sammler 37.1 und 37.2.

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Eine vierte Ausführungsform ist in den Abb. 9 und 10 dargestellt, um zu zeigen., daß auch noch, weitere .Kombinationen von Stoß- und Nur-Rotationsbewegungen vorgesehen werden können¹. Bei dieser vierten Ausführungsform besteht der feste Behälter 1 aus drei . Mulden 1.1 bis 1.3. In 'den Außenmulden 1.1 und 1.2 befinden sich wie bei der dritten Ausführungsform exzentrische Eotore 2.1 und 2.2, die mit den inneren Drehbehältern 20.1 und 20.2 zwischen den festen Außenverteilern 25.1» 26.1 und 25.2 sowie 26.2 kraftschlüssig verbunden sind. Dagegen ist in der Zwischenmulde 1.3 des, festen Behälters 1 ein exzentrischer Rotor 2.3 ohne inneren Drehbehälter - wie in Abb. 1 dargestellt - montiert. Die zu behandelnde Suspension wird dann durch die öffnung 28.2 des Verteilers 26.2 in den Drehbehälter 20.2 gegeben, wo die Granulation durch Rotationsbewegung mit Längsdurchgang beginnt. Die Suspension dringt dann durch die öffnung 2".2 des Verteilers 25.2 in den Behälter 1 ein. Dort wird sie durch Stoßbewegungen durch die !Rotoren 2.2, 2.3 und 2.1 behandelt und bewegt eich durch !Transfer von einer Mulde in die nächste. Danach dringt die Suspension durch die öffnung 28.1 des Verteilers 26.1 in den Drehbehälter 20.1 ein, d.h. die Öffnung die in der Längsachse der öffnung 27.2 gegenüber liegt. Die Granulation wird dann dank einer einfachen Rotationsbewegung in diesem Behälter 20.1 durchgeführt und beendet. Danach wird

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die Suspension durch die öffnung 27.1 des Verteilers 25.1 in den Sammler 37 ·1 entleert.

Der vorstehend beschriebene Granulationsapparat kann in seinen verschiedenen Ausführungsformen übrigens in eine Anlage für nicht kontinuierliche oder, wenn dies vorgeaogen wird, in eine Anlage für kontinuierliche Produktion integriert werden. Sine solche kontinuierliche Anlage ist in Abb. 11 dargestellt. Sie besteht am Kopf aus einem Zerfaserer 38, der z.B. kontinuierlich aus / Strandkieferschwartenholz freie oder in Bündeln befindliche Pasern herstellt. Der Zerfaserer speist einen Hohlraum 39* in. dem die zu behandelnde Fasersuspension dosiert und eine homogene Mischung hergestellt wird. Dann wird die Suspension wie folgt weitergeleitet:,

- entweder zu Granulationsapparaten 40_T die kaskadenartig montiert sindj d.h. Apparaten, wie sie in Abb. 1 oder 3 dargestellt sind,

- oder zu mindestens einem kontinuierlichen Granulationsapparat gemäß Abb. J₅ Abb. 5· Abb. 10 oder anderen«

Die mit Granulaten, angereicherte Suspension, die von den Apparaten freigegeben wird, vrird dann eiitem Separier— und Kaiibrierspparat zugeleitet. Dann werden die so abgetrennten G-ranuiate z-u einem Ab tropf apparat 4J und von dort zu einem Trcckenapp&r&t 44 befördert.

Die Erfindung ist nicht auf die ixe Dstßil dsrgestellten und beschriebenen AusfühmsgsformcE begrenzt_T denn es können hieran diveree Kodifikationen durchgeführt «erden, ohne dtß der Rahmen

der Erfinde rerlae«= «üd. _00S840/0 185

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Claims (1)

1. ANSPRÜCHE

   Λ - Verbessertes Verfahren zur Herstellung sphärischer Faseraggregate, das darin besteht, die Pasern in einer Flüssigkeit in Suspension zu bringen und die Suspension mittels einer Rotationsbewegung in eine schwache i\irbulenz zu versetzen, 'um Geschwindigkeitsgefälle herzustellen, so daß die durch die kombinierten Zirku^ations- und Rotationsbewegungen unabhängig mitgenommen, von benachbarten Pasern getrennten Pasern die ■ Tendenz haben, sich mit diesen zu vereinigen, wenn sie zusammentreffen, um Aggregate zu bilden, wobei dieses Verfahren dadurch charakterisiert ist, daß die Suspension, kombiniert mit der Rotationsbewegung einer Stoßbewegung untersogen wird, um außerdem einen Fluß und Rückfluß der genannten Suspension herbeizuführen.

   - Verfahren nach Anspruch 1, charakterisiert dadurch, daß die Stoßbewegung entlang der sich drehenden Oberfläche und in derselben Richtung wie die Rotationsbewegung erfolgt.

   - Verfahren nach Anspruch 1, charakterisiert dadurch, daß die Frequenz der Stoßbewegung gleich der in Drehzahl je Zeiteinheit ausgedrückten Winkelgeschwindigkeit der Rotationsbewegung ißt.

   2V...

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   - Verfahren nach Anspruch 1, charakterisiert dadurch, daß die Frequenz der Stoßbewegung ein Mehrfaches der in Drehzahl je Zeiteinheit ausgedrückten Winkelgeschwindigkeit der Rotationsbewegung ist.

   - Verfahren nach Anspruch 1, charakterisiert dadurch, daß die Suspension, in Kombination mit der notations- und der Stoßbewegung einer geschlossenen Zirkulationsbewegung ausgesetzt wird, und zwar in einer einigermaßen senkrechten Richtung zu den vorgenannten Bewegungen.

   - Verfahren nach Anspruch 1, charakterisiert dadurch, daß unabhängig voneinander mindestens zwei Suspensionen in Granulationsbewegungen versetzt werden und von der einen etwas entnommen wird, um es der anderen hinzuzufügen.

   - Verfahren nach Anspruch 6, charakterisiert dadurch, daß zwei Suspensionen in kombinierte Rotations- und Stoßbewegungen versetzt werden, wobei der gegenseitige Transfer vorzugsweise durch Zusammentreffen der Wellen in der Nähe ihres Kammes erfolgt. ₍

   - Verfahren nach Anspruch 7» charakterisiert dadurch, daß die Bewegungen der zwei im Transfer befindlichen Suspensionen .phasengleich sind.

   - Verfahren nach Anspruch 7« charakterisiert dadurch, daß die Bewegungen der zwei im Transfer befindlichen Suspensionen phasenentgegengesetzt sind.

   - Verfahren nach Anspruch 6, charakterisiert dadurch, daß '

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   eine der beiden im Transfer befindlichen Suspensionen in kombinierte Rotations- und Stoßbewegungen versetzt wird, während die andere Suspension in eine einfache Rotationsbewegung versetzt wird, wobei der Transfer der ersteren in die zweite vorzugsweise in der Nähe des Kammes der Stoßwelle erfolgt»

   - Granulationsanlage für die Ingangsetzung des Verfahrens gemäß mindestens irgendeines der Ansprüche 1 bis 10, charakterisiert dadurch, daß sie zum mindesten einen Stoßapparat, bestehend aus einem Behälter und einem Kern, umfaßt, wobei Behälter und Kern zwischen sich einen Hohlraum zur Aufnahme der Suspension bilden und eines dieser Elemente in eine Rotationsbewegung versetzt wird sowie die Kontaktfläche mit der genannten Suspension einen zur Rotationsachse variablen Radiusvektor hat.

   - Anlage gemäß Anspruch 11, charakterisiert dadurch, daß in jedem Apparat der Behälter fest ist und seine Kontaktfläche mit der Suspension mindestens zum Teil runde, kreisförmige Leitflächen darstellt, zentriert auf einer geometrischen Achse, während der Kern aus einem Rotor besteht, der sich um diese Achse dreht.

   - Anlage gemäß Anspruch 11, charakterisiert dadurch, daß in Apparat der Behälter horizontal liegt und seine innere Kontaktfläche mindestens zum Teil zylindrisch ist, wobei die Außenkontaktflache des Rotors selbst auch zylindrisch ist, jedoch im Verhältnis zu der geometrischen Achse des genannten Behälters exzentrisch angeordnet ist.

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   - Anlage gemäß Anspruch. 11, charakterisiert dadurch, daß in jedem Apparat der Kern zur Aufnahme eines zusätzlichen Innenbehälters hohl ist.

   - 4nlage gemäß Anspruch 14-, charakterisiert dadurch, daß für den Fall, in dem der Kern jedes Apparates ein Rotor ist, dieser den zusätzlichen Innenbehälter "bildet und seine innere Kontaktfläche mit der Suspension ein zur geometrischen Achse des Außenbehälters konzentrischer Zylinder ist.

   - Anlage gemäß Anspruch 15 > charakterisiert dadurch, daß sich der in jedem Apparat den Innenbehälter bildende Rotor zwischen zwei festen ringförmigen Verteilern erstreckt, mit denen dieser Innenbehälter direkt kommuniziert, wobei die Verteiler zur geometrischen Achse des Außenbehälters konzentrisch liegen und durch Öffnungen in das Element münden, an das der genannte Innenbehälter angeschlossen werden muß.

   - Anlage gemäß Anspruch 16, charakterisiert dadurch, daß in jedem Apparat jeder ringförmige Verteiler winkelmäßig verstellbar ist und eine Öffnung bildet, die in den Außenbehälter mündet.

   - Anlage gemäß Anspruch 11_$ charakterisiert dadurch, daß mehrere Apparate kaskadenförmig angeordnet werden, wobei der Außenbehälter dieser Apparate eine Seitenöffnung bildet, die möglichst auf der Höhe des Vellen-Kammes liegt und dazu bestimmt ist, die Suspension in den darunter liegenden, anschließenden Behälter zu gießen.

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   - Anlage gemäß Anspruch11, charakterisiert dadurch, daß mindestens zwei Botore in einem Außenbehälter gekoppelt sind, wobei Öffnungen auf dem kontinuierlichen Durchgangsweg der Suspension durch sämtliche .Behälter liegen, und zwar zwische. einem Eintritts- und einem .Austrittspunkt.

   - Anlage gemäß Anspruch 19, charakterisiert dadurch, daß die Innenbehälter mindestens zweier gekoppelter Rotoren abzveigend von dem Außenbehälter angeschlossen sind.

   - Anlage gemäß Anspruch 20, charakterisiert dadurch, daß die Innenbehälter von mindestens zwei gekoppelten Eotoren ist Serie an den Außenbehälter angeschlossen sind.

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