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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Behandlung von Fasermaterial
mit mehreren in einem Gehäuse hintereinander angeordneten, im gleichen Drehsinn
umlaufenden Siebtrommeln als Transportmittel für nur auf der oberen Hälfte der Siebtrommeln
geführtes Gut, denen stirnseitig zur Erzeugung eines Saugzuges innerhalb der Trommeln
Ventilatoren und denen zur Abschirmung des Saugzuges im Bereich des jeweils vom
zu behandelnden Gut nicht bedeckten Teils des Mantels Abdeckungen zugeordnet sind,
wobei die Abdeckung jeder folgenden Siebtrommel unterhalb der Abdeckung der vorhergehenden
Siebtrommel beginnt.
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Die vorzerkleinerte Rohzellulose muß mehrere Behandlungsstadien durchlaufen,
um sie z. B. in einen spinnbaren Zustand bringen zu können. So sind z. B. zuerst
die nicht aus Zellulose bestehenden Anteile aus dem Naturprodukt herauszulösen,
indem unter Druck gekocht und dann z. B. zur Gewinnung der Alkalizellulose in Natronlauge
aufgeschlossen, d. h. einem Quellprozeß unterworfen wird. Die Lauge wird anschließend
aus dem Zellstoff ausgepreßt, die verbleibenden Feststoffe werden verfasert und
dann zur Bildung der Viskose einem chemischen Reifeprozeß unterzogen, der zur Beschleunigung
unter einer Temperatur von 40 bis 50° C durchgeführt wird. Der Reifeprozeß darf
nur innerhalb eines abgegrenzten Zeitabschnitts durchgeführt werden, um die gewünschten
Eigenschaften der Zellulose zu erhalten. Deshalb wird die chemische Reifung nach
einer gewissen Zeit durch Abkühlung der Zellulose auf eine niedrigere Temperatur
unterbrochen.
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Das schon alte Problem der unbedingt kurzzeitigen Kühlung der Alkalizellulose
in diesem Feuchtigkeitszustand hat die Fachwelt vor fast unüberwindliche Schwierigkeiten
gestellt.
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Die Zellulose ist in diesem Verfahrenszustand sehr klebrig und verschmutzt
deshalb alle Maschinenteile, mit denen sie in Kontakt kommt. Außerdem bilden sich
wegen ihres starken Feuchtigkeitsgehaltes, der etwa bei 7011/o liegt und beim Kühlen
nur geringfügig vermindert werden darf, in Verbindung mit einem starken Adhäsionsvermögen
der Zellulose selbsttätig größere Klumpen, die zum einen eine schlechte Luftdurchlässigkeit
haben und zum anderen nur schlecht in der Schwebe gehalten werden können, sondern
sofort auf die vorhandene Unterlage niedersinken.
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Zum Kühlen der Alakalizellulose sind der sogenannte Teller- und der
Wirbelschichtkühler bekannt. Die erstgenannte Vorrichtung besteht aus mehreren übereinander
angeordneten Tellern, auf denen die Zellulose von oben nach unten langsam heruntergeschoben
und dabei durch Luft gekühlt wird. Bei der zweiten Vorrichtung wird durch starke
Ventilatoren das Gut in der Schwebe gehalten und mittels Düsen mit Kühlluft beaufschlagt.
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Beide Vorrichtungen konnten sich jedoch nicht bewähren, da zum einen
die Maschinen innerhalb kürzester Zeit verschmutzt sind und damit an Leistung verlieren
und zum anderen erhebliche Qualitätsunterschiede in den einzelnen Fasern auftreten.
Die Zellulose muß so lange mit der Kühlluft beaufschlagt werden, bis eine gleichmäßige
Kühlung sämtlicher Teile vorliegt; da naturgemäß jedoch die in den Kühler eingegebene
Zellulose von unterschiedlicher Korngröße ist, werden manche Teile schneller gekühlt
als andere. Außerdem sind bei dem Tellerkühler manche Bestandteile länger in der
Vorrichtung als andere, je nachdem, wie schnell die Teile von Teller zu Teller gelangen.
Die Zellulose wird damit nicht gleichmäßig behandelt, so daß Fasern unterschiedlicher
Qualität entstehen. Weiterhin führte die notwendig lange Behandlungszeit der Zellulose
im Kühler zu einem zu starken Trocknen derselben, was in diesem Verfahrensabschnitt
unter allen Umständen vermieden werden muß. Auch ist der zu lange Einfluß des Luftsauerstoffes
von erheblichem Nachteil, da die während der Reife erfolgende Depolymerisation der
Zellulosemoleküle unter dem Einfluß des Sauerstoffes erfolgt und gerade eine weitere
Veränderung der Zellulose während der Kühlung unterbunden werden soll.
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Um ein zu starkes Trocknen der Zellulose während des Kühlens zu verhindern,
ist es bereits bekannt, die Kühlung nicht durch kalte, trockene Luft, sondern durch
kalte, feuchte Luft zu bewirken. Diese Maßnahme führte jedoch bei den bekannten
Vorrichtungen zu der Komplikation, daß sich während der zu langen Behandlungszeit
Kondensat auf den Fasern und auf den umliegenden Teilen bildete, welches dann auf
die Fasern herabtropfte. Der Kontakt der Fasern mit kondensiertem Wasser ist jedoch
ebenfalls von erheblichem Nachteil für die Qualität der Fasern.
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'Aufgabe der Erfindung ist es, zum Kühlen von Alkalizellulose oder
Behandlung von ähnlich klebrigen Schüttgütern eine optimal arbeitende Vorrichtung
zu finden, mit der unter anderem innerhalb einer kurzen Zeit eine vollständige und
gleichmäßige Kühlung der Alkalizellulose ohne nachteiligen Einfluß des Kühlmediums
auf das Gut möglich ist.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, daß zur Ablösung und
Überleitung von mit Kühlluft beaufschlagter Alkalizellulose oder bei Behandlung
von ähnlich klebrigen Schüttgütern von der einen Siebtrommel auf die folgende Siebtrommel
von der Innenseite jeder Siebtrommel her gegen die Ablösestelle des Gutes von der
jeweiligen Siebtrommel ein an sich bekanntes Blasorgan gerichtet und zwischen den
jeweilig benachbarten Siebtrommeln ein zur folgenden Siebtrommel schräg nach unten
gerichtetes Rutschblech für das Gut angeordnet ist.
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Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß mit der vorgeschlagenen
Vorrichtung ein optimales Kühlen sämtlicher Bestandteile der Alkalizellulose innerhalb
einer kurzen Zeit möglich ist. Die Alkalizellulose ist nämlich besser luftdurchlässig,
als vorausgesehen wurde, so daß tatsächlich allein durch Saugzug ohne mechanische
Auflockerung gekühlt werden kann. Auf der anderen Seite ließ sich trotz Verwendung
einer im grundsätzlichen Aufbau an eine Trocknungsvorrichtung angelehnten Kühlvorrichtung
der Trockenvorgang in den zulässigen Grenzen halten. Durch die einer Siebtrommelvorrichtung
eigene hohe Luftumwälzung bildete sich auch bei Verwendung von 100o/oiger Feuchtluft
kein Kondensat, da alle Teile von Feuchtluft ständig umspült werden und sich eventuell
bildende Tropfen von der Luft wieder mitgerissen werden. Von Vorteil ist weiterhin,
daß die Kühlung wesentlich rascher mit einer unter Saugzug stehenden Siebtrommel
als bei den bekannten Vorrichtungen erfolgt, so daß der Einfluß des in der Luft
enthaltenen Sauerstoffes nur von kurzer Dauer ist. Außerdem wird bei der Vorrichtung
nach der Erfindung keine Frischluft zugeführt, sondern im
wesentlichen
immer dieselbe Luftmenge umgewälzt, so daß einer Änderung des Polymerisationsgrades
durch mangelnden Sauerstoff während der Kühlung der Alkalizellulose entgegengewirkt
wird. Aus demselben Grunde ist die Karbonatbildung während des Abkühlens unterbunden,
weil der Vorrichtung nicht die in Frischluft enthaltene Kohlensäure zugeführt wird.
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Gleichzeitig ist durch die Führung des Materials auf der oberen Hälfte
der Siebtrommel gewährleistet, daß das schwere Gut nicht von den Siebtrommeln abfallen
kann. Weiterhin ist die Verweilzeit für alle Alkalizelluloseteilchen stets die gleiche,
was einen gleichbleibenden Behandlungseffekt bewirkt. Die Ablösung des Gutes von
der jeweiligen Trommel und die Übergabe an die folgende sind durch die einzelnen
Maßnahmen an der Vorrichtung nach der Erfindung möglich gemacht. Außerdem tritt
die bisher zu beobachtende Verschmutzung der Kühlanlagen bei dieser Vorrichtung
nicht auf, da eine Siebtrommel extrem wenige Einzelteile aufweist und das Blasorgan
im Trommelinnenraum wider Erwarten ausreicht, um die Alkalizellulose, trotz ihres
Adhäsionsvermögens und obgleich sie durch Saugzug fest gegen die Siebtrommeloberfläche
gepreßt ist, von dieser wieder vollständig abzulösen.
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Sollte trotz der aufgeführten Maßnahmen zwischen den Siebtrommeln
Alkalizellulose herabfallen, so würde sie sich auf dem Boden der Vorrichtung häufen.
Um ein Verschmutzen des Bodens auf die Dauer zu verhindern, kann in bevorzugter
Ausführung der Erfindung zum Auffangen des von der oder den Siebtrommeln abfallenden
Gutes und zum Hinausführen des Gutes aus der Behandlungskammer eine Rüttelrutsche
od. dgl. vorgesehen sein, die sich unterhalb der Siebtrommel über etwa die gesamte
Ausdehnung der Behandlungskammer erstreckt.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung nach
der Erfindung dargestellt. Es zeigt F i g. 1 einen Längsschnitt durch den Siebtrommelkühler,
F i g. 2 einen Querschnitt nach Linie II-II der Fig. 1.
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In einem Gehäuse 1 ist ein Siebtrommelkühler, z. B. mit drei
Siebtrommeln 2, 3, 4, angeordnet. Die einzelnen Siebtrommeln besitzen Radialventilatoren
5, die aus jeder Siebtrommel feuchte Luft heraussaugen. Jede Siebtrommel besitzt
in der unteren Hälfte je ein inneres Abdeckblech 6, 7, 8, so daß für die
Kühlzwecke lediglich die oberen Hälften der Siebtrommeln in Frage kommen. Das zu
kühlende Material wird durch eine Dosiervorrichtung 9 einer Rüttelrutsche
21 zugeführt, wobei es je nach der Rüttelfrequenz vorwärts wandert und am
Ende der Rutsche beim Zutritt zur Siebtrommel 2 auf diese angesaugt wird. Das Material
bedeckt nun die obere Hälfte der Siebtrommel 2 und wird hier von der Kühlluft in
der Weise durchsaugt, daß die Luft von außen durch den Radialventilator nach innen
eingesaugt und dann durch den Ventilator weiterbefördert wird. Die Luft tritt von
dem Ventilator 5 aus in eine Kühlvorrichtung 12, in welcher z. B. eine Anzahl
Kühlschlangen vorhanden sein möge. Nach der Kühlvorrichtung durchströmt die Luft
einen Wasserabscheider 10 und gelangt von hier über den Kanal 11 über Leitbleche
13 auf die Oberfläche der Siebtrommeln 2, 3, 4. Die Luft vollführt also einen Kreislauf.
Wenn das Gut etwa die obere Hälfte der in Pfeilrichtung sich drehenden Siebtrommel
passiert hat, kommt es an eine Stelle, wo das untenliegende Abdeckblech
6 den von außen wirksamen Saugzug unterbricht. Die Masse fällt dann auf ein
zweckmäßig schräg gestelltes Rutschenblech 14 ab und gelangt über das schräge
Rutschenblech 14 an den äußeren Umfang der benachbarten Siebtrommel 3 in
das Gebiet des Saugzuges dieser Trommel. Es passiert den Umfang der Siebtrommel
3 und fällt wiederum nach Beendigung des Durchlaufes über die obere Trommelhälfte
auf ein schräges Rutschblech 15, das das Gut wieder an die Saugfläche der
nächsten Siebtrommel 4 heranbringt. Auf diese Weise ist der Transport des
Trocknungsgutes über die oberen Hälften der Siebtrommeln gewährleistet. Oberhalb
der Rutschbleche 14 und 15 befinden sich noch Walzen 16 und 17, welche
den Zweck haben, das Trocknungsgut vor Luftströmung zu schützen und die Umlenkung
von einer Trommel zur anderen zu ermöglichen. Demselben Zweck dient auch eine Walze
18 beim Einlauf des Gutes in die erste Siebtrommel 2.
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Die Walzen 16, 17, 18 sind durch Eigengewicht bzw. durch andere
Druckmittel, wie Feder, Hydraulik, mechanische Einrichtungen, verstellbar angeordnet
und stellen sich automatisch je nach Fliehstärke ein. Unterhalb der Walzen 16 und
17 besteht ein Windschatten, der die Übergabe bzw. Übernahme von einer Trommel zur
anderen begünstigt.
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Das zu kühlende Gut soll an und für sich durch die Unterbrechung des
Saugzuges auf der einen Seite und durch das Vorhandensein des Saugzuges auf der
anderen Seite automatisch von Trommel zu Trommel übernommen werden, ohne auf die
Rutschbleche 14
oder 15 direkt herunterzufallen. Die Rutschbleche dienen
also praktisch nur zum Auffangen der Teilchen, die nicht sofort von der folgenden
Trommel übernommen werden. Im Inneren der Trommeln sind Blasorgane 19, 20, 21 vorgesehen,
die dazu dienen, das Material, welches ein hohes Adhäsionsvermögen besitzt, vom
Umfang der Siebtrommel abzublasen.
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Von der letzten Siebtrommel 4 wird sodann das Trocknungsgut auf eine
Rüttelrutsche 22 abgeblasen, die sich unter den gesamten Siebtrommeln erstreckt,
um gegebenenfalls von den Siebtrommeln abfallende Teilchen aufzufangen.
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Am unteren Scheitelpunkt der Trommeln zwischen Trommelmantel und Abdeckblech
ist je ein Rohr 23
vorgesehen, das zum Reinigen der Siebtrommel nach dem Betrieb
dient. Die Zuleitung für das Rohr führt durch die feststehende Achse im Trommelmittelpunkt,
so daß nach beendeter Arbeit die Siebtrommeln durch Wasser von innen nach außen
gesäubert werden können. Denkbar ist, daß die Reinigung auch durch Luft bzw. durch
Luft-Wasser-Gemisch erfolgen kann.