DE1792503C - Kegelrohrschleuder - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kegelrohr- herabgesetzten Wirkungsgrad der Reiniger bemerk-

schleuder zum Reinigen von flüssigen Suspensionen, bar, da im Betrieb Schwankungen des Eintritts-

insbesondere von PapierstolTwasser, die in ihrem druckes nicht vermieden werden können, wie sie

oberen Teil mit einer tangentialen StoiTzuleitung z. B. infolge der Expansion von Luftblasen entstehen, und einem Rotor und in ihrem unteren Teil mit 5 die ganz besonders in einem aus Altpapier herge-

einem Sedimentationsbehälter für die Verunreinigun- stellten Stoffwasser enthalten sind. Im Betrieb kommt

gen versehen ist, wobei innerhalb der Rohrschleuder es auch verhältnismäßig oft zu Schwankungen der

ein senkrechtes, mit dem Rotor koaxiales Rohr ange- Durchflußmenge.

ordnet ist, dessen Eintrittsmündung unter der unteren Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Stirnseite der Rotornabe angeordnet ist. io Kegelrohrschleuder der eingangs beschriebenen Art Rohrschleudern dieser Type werden zum Ausschei- anzugeben, die eine hohe Schluckfähigkeit hat, gegen den von spezifisch schweren Verunreinigungen, wie Druckschwankungen unempfindlich ist und insgesamt z. B. Büroklammern, Steinchen und ähnlichen einen guten Wirkungsgrad erzielen läßt.
Fremdkörpern, aus dem Papierstollwasser eingesetzt, Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge- und das besonders bei StofTwasser, dessen Grund- i« löst, daß in der unteren Stirnseite der Rotornabe bestandteil Altpapier bildet. Der Vorteil dieser Rohr- eine Aussparung in Form einer Rotationsfläche ausschleudern besteht darin, daß sie, zum Unterschied gebildet ist.

von den klassischen Rohrschleudern ohne Rotor, Die äußere Oberfläche der Rotornabe, welche

fähig sind, Stoffe von verhältnismäßig hoher Kon- Schaufeln trägt, kann die Form einer Rotations-

sistenz, z. B. 3 Ms 5 ¹Vo, zu reinigen. Darum werden 20 fläche haben, deren Querschnitt, senkrecht zu der

die Rohrsdileudjrn mit Rotor auch als Dickstoff- vertikalen Achse der Nabe, in dem mittleren Teil

reiniger bezeichnet. der Nabe am kleinsten ist und sich von dort nach

Die bisher bekannten Dickstoffreiniger haben oben und unten vergrößert. Vorzugsweise sind an

einige sehr charakteristische Bestandteile. Es ist dies der äußeren Oberfläche der Rotornabe minde-

vor allem ein Rotor, der im oberen Teil der Rohr- 25 stens zwei Schaufeln angeordnet, deren jede im

schleuder an dem Eintritt des Stoffes in den Reiniger oberen Teil der Nabe die Form einer Schraubenlinie

angeordnet ibt. Der Rotor dient dazu, den eintreten- mit konstanter fwigung und im unteren Teil der

den Stoli in Wirbelbewegung zu versetzen. Er pflegt Nabe eine sich allmählich vergrößernde Steigung

bei ckn bisher bekannten Reinigern mit einigen hat.

radial angeordneten Schaufeln versehen zu sein, die 30 Die Außenkanten der Schaufeln sind zweckmäßi-

an eiern zylinderformigen Rotorkörper befestigt sind. gerweise in einer gemeinsamen Kegelfläche angeord-

Das Gehäuse der Rohrschleuder ist in der Regel net, die zur Drehachse des Rotors konzentrisch ist

kegel- oder zylinderförmig In der Achse des Ge- und deren Scheitelpunkt über dem Rotor liegt, und

häuses ist ein senkrechtes Rohr angeordnet, das zum der Mantel der Rohrschleuder hat im Bereich des

Ableiten des gereinigten Stoffes dient. Die obere 35 Rotors ebenfalls die Form einer konzentrischen

Mündung dieses Rohres liegt ungefähr in der halben Kegelfläche, deren Scheitelpunkt über dem Rotor

Gesamthöhe der Rohrschleuder. Die untere Mün- liegt, wobei der Scheitelwinkel der Kegelfläche des

dung des senkrechten Rohres ist seitlich aus dem Mantels größer ist als der Scheitelwinkel der Kcgel-

Rohrschleudergehäuse herausgeführt und wird fläche, in der die Außenkanten aer Schaufeln liegen,

meistens an eine Leitung zum Weitertransport des 40 Der untere Teil der Rotornabe kann die Form

gereinigten Stoffwassers angeschlossen. Die in dr.r einer Zyündcrfläche haben.

Rohrschleuder abgesonderten Verunreinigungen fal- Das Ausfiihrungsbeispiel der Rohrschleuder nach

len in eine Sammelkammer. Diese Kammer ist an der Erfindung ist auf den beigefügten Zeichnungen

den unteren Teil des Rohrschlcudergehäuses ange- veranschaulicht. Es zeigt

schlossen. Dieser Kammer wird Frischwasser züge- 45 Fig. 1 ein Schema der Vorderansicht der Rohrleitet, das die aufgefangenen Verunreinigungen weg- schleuder nach der Erfindung und
spült und den Faseranteil in den Raum des Rohr- Fig. 2 eine vergrößerte Schnittzeichnung der schleudergchäuscs emporträgt. Rotornabe, in der auch die Kegclfläche, die von den

Diese Dickstoffreiniger haben sich im Betrieb bc- Rotorschaufcln beschrieben wird, dargestellt ist.

währt und werden in Anlagen zur Aufbereitung 50 Der Hauptfunktionsteil der Rohrschleuder wird

von Papierstoffwasser immer häufiger eingesetzt. von einem kegelförmigen Mantel 1 gebildet, der

Auch wenn die bisher bekannten Reiniger eine oben in einen zylindrischen Abschnitt 2 und weiter

durchaus moderne Einrichtung mit hohem Reini- in einen kegelförmigen oberen Teil 3 der Rohr-

gungseffekt darstellen, können ihnen gewisse Mangel schleuder übergeht. In den oberen Teil 3 ist ein

nicht abgesprochen werden. Zu diesen gehört vor 55 StofTeintrittsstutzcn 4 eingebaut, der, bezogen auf

allem eine hohe Empfindlichkeit des Reinigers be- den oberen Teil 3, tangential angeordnet ist.

züglich clci· Gleichmäßigkeit des Eintrittsdruckes; Die obere Stirnseite 5 des oberen Teils 3 ist mit

Druckschwankungen an dem Eintritt in den Reiniger einer öffnung mit Stopfbuchse und Lager (nicht dar-

beeinflusscn den Reinigungseffekt ganz erheblich. gestellt) versehen, in dem eine Rotorwelle 6 angc-

Es ist dabei gleichgültig, ob der Eintrittsdruck unter 60 ordnet ist. Der obere Teil d!er Rotorwelle 6 ist mit

oder über dem optimalen Wert liegt. Als weiterer einem ebenfalls nicht dargestellten Antrieb verbun-

Nachtcil ist ihr verhältnismäßig kleiner Schluck- den, z. B. mit Hilfe einer Riemenscheibe oder ähn-

fähigkeitsbcrcich zu nennen. Dieser Nachteil wirkt lichem. Der Antrieb des Rotors ist nicht Gegenstand

sich in- der Praxis durch die Notwendigkeit aus, zwei der Erfindung und ist deshalb in der Zeichnung

Reiniger auch in solchen Fällen zu installieren, wc 63 nicht dargestellt.

eine nur unbedeutend höhere Schluckfähigkeit als An dem unteren Ende der Welle 6 ist eine Rotor-

die eines einzigen Reinigers erforderlich ist. Die nabe 7 befestigt, die im wesentlichen die Form

Benannten Nachteile machen sich auch durch einen zweier Kegelstümpfe hat, die mit. ihren kleineren

Grundflächen zusammengesetzt sind. Den verhältnis- schnitt gelangt der SIo(T in (Jen Wirkungsbereich

müßig kurzen untersten Teil der Rolornabe 7 bildet des unteren, im wesentlichen radialen Abschnittes

eine 'Zylinderfläche 8. In der unteren Stirnseite 9 der Schaufeln II; hier wird er von der radialen und

der Nabe 7 ist eine ringförmige Aussparung 10 aus- rotierenden Umfangskomponente beeinflußt, die ihm

geführt (F i g. 2). 5 eine Wirbelbewegung verleiht.

An der äußeren Oberfläche der Nabe 7 sind Die Form der Rotornabe 7 ist so gewühlt worden, Schaufeln Il angeordnet. Jede Schaufel 11 hat im daß sie die obengenannten Wirkungen unterstützt oberen Teil der Nabe 7 die Form einer Schrauben- Sie bildet im oberen Teil des Rotors 7 zusammen linie. Im unteren Teil der Nabe 7 vergrößert sich mit der Seitenwand des oberen Teiles 3 der Rohrdie Steigung der Schaufeln Il und kann eine im io schleuder ein Durchflußprofil, das sich nach unten wesentlichen nahezu radiale Anordnung erreichen zu vergrößert; dadurch wird die axiale Strömung (Fig. 1). Die Außenkanten 12 der Schaufelnil des Stoffes gefördert und gleichzeitig ein unerbeschreiben eine Kegelfläche 13 (F i g. 2), deren wünschtes Wirbeln des Stoffes an der Wand 3 Scheitelpunkt über dem Rotor liegt. Aus Fig. 1 empor verhindert. Im nachfolgenden Abschnitt ergeht hervor, daß auch der obere Teil 3 der Rohr- 15 weitert sich die Nabe 7 bereits und lenkt den Stoll schleuder die Form einer Kegelfläche hat, deren in Richtung zum Außenbereich; im gleichen Sinn Scheitelpunkt über der Rohrschleuder liegt. Die wirken auf diesem Gebiet auch die Schaufeln 11, Kegelllache des oberen Teils 3 hat einen größeren die so angeordnet sind, daß ihre Außenkanten eine Scheitelwinkel als denjenigen der Kegelfläche 13, Kegelfläche beschreiben, die steiler ist als die Kegeldie von den Außenkanten 12 der Schaufeln Il be- 20 fläche des oberen Teils 3 der Rohrschleuder. Der schrieben wird. Zwischenraum zwischen L*en Außenkanten der

Im Inneren des Mantels 1 ist, koaxial mit der Schaufeln !I und der Seitenwand des oberen Teils 3 Rohrschleuder, ein senkrechtes Rohr 14 angeordnet, der Rohrschleuder vergrößert sich also allmählich das zum Ableiten des gereinigten Stoffes dient. Die von oben nach unten, was einen ungünstigen Einobere Mündung 15 des senkrechten Rohres 14 be- 15 fi.iß auf das Fortschreiten des wirbelnden Stoffes findet sich in unmittelbarer Nähe der unteren Stirn- nach unten ausübt. Der folgende Teil, charakterisiert seite 9 der Rotornabe 7. Das entgegengesetzte Ende durch eine kleine, zylindrische Abflachung der des Rohres 14 ist in dem unteren Tp.ü der Rohr- Oberfläche der Rotornabe 7 und einen zylindrischen schleuder, durch eine Ableitkammer 16 hindurch, Abschnitt 2 der Rohrschleuder, bildet den Übergang seitlich aus der Rohrschleuder herausgeführt und 30 aus dem Bereich des erzwungenen Wirbels in den mit einem Flansch 17 zum Anschluß an eine Ab- Bereich des freien Wirbels. Der Bereich des freien leitung für den gereinigten Stoff versehen. Wirbels wird von dem Mantel 1 der Rohrschleuder

Der obere Teil der Ableitkainmcr 16 bildet die gebildet. Der wirbelnde Stoff strömt vorerst abwärts.

Fortsetzung des Rohrschleudermantels 1, während Dabei werden, durch Einwirkung der Fliehkraft, die

der untere Teil der Ableitkammer 16 mit einem 35 im Stoff enthaltenen schwereren Verunreinigungen

Schieber 18 versehen ist, der die Ableitkammer 16 ausgeschieden.

mit einer Sedimentationskammer 19 für die Verun- Die schweren Verunreinigungen wandern an der

reinigui.gen verbindet. Der untere Teil der Sedi- Mantelwand 1 entlang abwärts, bis sie in den Bereich

meniaiioiiskamrner 19 äst mit einem Auslaßschieber der Ableitkammer 16 gelangen, wo die Wirbelein-

20 versehen. 40 wirkung aus dem Bereich des Rchrschleuderman-

Tn die Sedimentationskammer 1·* mündet eine Zu- tels 1 aufgehört hat. Unter dem Einfluß der Gravi-

leitung 21 für Spülwasser. Eine äLiliche Spülwasser- tation fallen dann die Veiunreinigungen durch den

zuleitung 22 ist auch in der Ableitkammer ange- offenen Schieber 18 in die Sedimentationskammer

bracht. 19. Hier werden sie mit dem Frischwasser bespült,

Die beschriebene Einrichtung arbeitet folgender- 45 das durch die Zuleitung 21 zugeführt wird. Das

maßen. Vor dem Anlassen der Rohrschleuder wird Frischwasser trägt die leichten Fasern, die sich

der Schieber 20 geschlossen, wobei der Schieber 18 eventuell zwischen den schweren Verunreinigungen

zwischen der Ableitkammer 16 und der Sedimenta- verfangen haben, wieder empor in den Bereich des

tionskammer 19 geöffnet ist. Mit Hilfe der Spül- Rohrschleudermantels 1.

wasscrzuleitung 21 wird der untere Teii des Innen- 50 Der von schweren Verunreinigungen gereinigte raumes der Rohrschleuder mit Frischwasser any.".- Gutstoff wird von dem Rückwirbel rund um das füllt. Selbstverständlich kann die Rohrschleuder auch senkrechte Rohr 14 emporgetragen, über die obere gleichzeitig über die Spülwasserzuleitung 22 mit Mündung 15 in das senkrechte Rohr 14 eingeleitet Frischwasser gefüllt werden. Nach dem Füllen der und von da aus der Rohrschleuder herausgeleitet. Rohrschleuder mit Frischwasser wird der nicht dar- 55 Die ringförmige Aussparung 10 in der unteren Stirngestellte Rotorantrieb angelassen. Die Welle 6 be- seite 9 Jt Rotornabe 7 unterstützt die Strömung des ginnt zu rotieren und die Rotornabe 7 mit den Stoffes, der durch den Rückwirbel in das Rohr 14 Schaufeln 11 mitzunehmen. gedrängt wird. Die Aussparung 10 trennt im Bereich

Dann wird mit der Zuleitung des zum Reinigen der oberen Mündung 15 des Rohres 14 den aufstei-

bestimmten Stoffes durch den Eintrittsstutzen 4 be- 60 genden Rückwirbel von dem freien Wirbel des zu

gönnen. Der Stoff strömt tangential durch den reinigenden Stofles und verhindert ein Durchdringen

Stutzen 4 in den Innenraum des oberen Teiles 3 des Stoffes aus dem freien Wirbel zu der Mündung

der Rohrschleuder ein. Hier wird er durch Einwir- 15 des senkrechten Rohres 14, und zwar auch bei

kung der Schaufeln 11 des rotierenden Rotors be- abnormal hohem Druck oder einem erhöhten Durch-

schleunigt. An dem Eintritt wird der Stoff zunächst 65 fluß des Stoffes durch die Rohrschleuder, was sich

von dem schrrjibenlinienformigen Abschnitt der bei den bisher bekannten Rohrschleudern dieser Art

Schaufeln 11 erfaßt, der dem Stoff eine überwiegend in einem schnellen Absinken des Wirkungsgrades

axiale Strömlingsrichtung gibt. Im folgenden Ab- bemerkbar machte.

Die Entfernung der aufgefangenen Verunreinigungen wird vorgenommen, ohne daß der Betrieb der Rohrschleuder unterbrochen wird. Man schließt den oberen Schieber 18 zwischen der Ableitkammer 16 und der Sedimentationskammer 19 und öfinet gleichzeitig die Spülwasserzuleitung 22. Danach wird die Spülwasserzulcitung21 zur Sedimentationskarnmer 19 geschlossen, der Auslaßschieber 20 geöffnet und die aufgefangenen Verunreinigungen fallen heraus. Nach einem eventuellen Ausspülen der Sedimentationskammer 19 wird der Auslaßschieber 20 erneut gesperrt, der Schieber 18 zwischen der Ablcitkammer 16 und der Sedimentationskamrncr 19 geöffnet und nach anschließendem Schließen der Spülwasserzuleitung 22 arbeitet die Rohrschleuder wieder in der beschriebenen Weise weiter.

Die technische Wirkung der Rohrschleuder nach der Erfindung liegt vor allem darin, daß die Rohrschleuder innerhalb eines größeren Betriebsdruck- und Durchflußmengenbereiches arbeiten kann. Dieser ao Effekt wird durch die beschriebene Anordnung des senkrechten Rohres 14 und der unteren Stirnseite 9 der Rotornabe 7 in Zusammenwirkung mit der Schöpfwirkung der Rotorschaufelnil erzielt. Die beschriebene Anordnung der Rotornabe 7 und ihrer as Schaufeln 11 verhindert ein Aufkommen einer unerwünschten Aufwärtsströmung des Stoffes zur oberen Stirnseite 5 der Rohrschleuder hin, wodurch der Reinigungseffekt noch weiter verstärkt wird, bei gleichzeitiger Herabsetzung des spezifischen Energie-Verbrauches des Rotorantriebes.

In dem Ausführungsbeispiel ist für die Rotornabe 7 im wesentlichen die Form zweier Kegelstümpfe gewählt worden, die mit ihren kleineren Grundflächen zusammengesetzt sind. Es liegt jedoch auf der Hand, daß auch eine andere Form gewählt werden kann. Die Rotornabe 7 könnte z. B. auch die Form eines Paraboloids oder ähnlichem haben. Auch die Aussparung 10 in der unteren Stirnseite 9 der Nabe 7 kann anders als dargestellt ausgebildet sein, z. B. als Kugelfläche usw. In gewissen Fällen könnten auch die unteren Abschnitte der Schaufeln 11 des Rotors in geeigneter Weise abgeschrägt werden, im Gegensatz zu der radialen Anordnung, die bei dem Ausführungsbeispiel gewählt wurde. Es kann eine jede der angedeuteten Abänderungen angewandt werden, zusammen mit einer Reihe von weiteren Änderungen von Konstruktionsdetails, ohne daß dadurch das Wesen der Erfindung berührt wird.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Kegelrohrschleuder zur Reinigung von flüssigen Suspensionen, insbesondere von Papierstoffwasser, die in ihrem oberen Teil mit einer tangentialen Stoffzuleitung und einem Rotor und in ihrem unteren Teil mit einem Sedimentationsbehälter für die Verunreinigungen versehen ist, wobei innerhalb der Rohrschleuder ein senkrechtes, mit dem Rotor koaxiales Rohr angeordnet ist, dessen Eintrittsmündung unter der unteren Stirnseite der Rotornabe angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß in der unteren Stirnseite (9) der Rotornabe (7) eine Aussparung (10) in Form einer Rotationsfläche ausgebildet ist.

2. Kegelrohrschleuder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Oberfläche der Rotornabe (7), welche Schaufeln (11) trägt, die Form einer Rotationsfläche hat, deren Querschnitt, senkrecht zu der vertikalen Achse der Nabe (7), in dem mittleren Teil der Nabe (7) am kleinsten ist und sich von dort aus nach oben und nach unten zu vergrößert.

3. Kegelrohrschleuder nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß an der äußeren OHrfläche der Rotornabe (7) mindestens zwei Schaufeln (11) angeordnet sind, deren jede im oberen Teil der Nabe (7) die Form einer Schraubenlinie mit konstanter Steigung und im unteren Teil der Nabe (7) eine aich allmählich vergrößernde Steigung hat.

4. Kegelrohrschleuder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenkanten (12) der Schaufeln (11) des Rotors in einer gemeinsamen Kegelfläche (13) angeordnet sind, die zur Drehachse des Rotors konzentrisch ist und deren Scheitelpunkt über dem Rotor liegt, und daß der Mantel der Rohrschleuder in dem Bereich des Rotors ebenfalls die Form einer konzentrischen Kegelfläche hat, deren Scheitelpunkt über dem Rotor liegt, wobei der Scheitelwinkel der Kegelfläche des Mantels größer ist als der Scheitelwinkel der Kegelfläche (13), in der die Außenkanten (12) der Schaufeln (11) liegen.

5. Kegelrohrschleuder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des unteren Teiles der Rotornabe (T) die Form einer Zylinderfläche (8) hat.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen