DE1909241C - Verfahren und Vorrichtung zur Zer kleinerung von Zellulosestoffen - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Zer kleinerung von ZellulosestoffenInfo
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Description
Die l:di:ioiii'.j\ !^trifft ein Verfahren und eine
Vorrichtung z.wr Znk.einerung von Zellulosen
>i fen, bei dem tias um :r. einem Arbeitsgang in einer Vorrichtung
uüinmdba; aufeinanderfolgend verschiedene
Md;i..-.>n«r! durchläuft.
Es ».st bekannt, derartiges Material mit Hilfe- von
Sche»btt«K-finw>:i aufzuarbeiten. Diese Maschinen haben
den Voiiul, ^B sie sich mit Hilfe des axL; verstellbaren
Koiürs iien jeweiligen Gegebenheiten insbesondere auch während des Betriebes anpassen lassen.
Als nachteilig hat sich jedoch herausgestellt, daß die VerweUzeit des zu mahlenden Materials zwischen
den Mahlscheiben nicht den unterschiedlichen Materialeigenschaften, insbesondere den unterschiedlichen
Größen der zu mahlenden Partikel und den an die Eigenschaften des Erzeugnisses zu stellenden Forderungen,
angepaßt werden kann. Wird ein Aggregat gewählt, bei dem das zu zerkleinernde Material eine
schmale, meist ringförmige Mahlzone durchläuft, so wird bei entsprechender Spalteinstellung zwar ein
Anteil ausreichend feinen Gutes erhalten; dieser Anteil ist aber verhältnismäßig gering und ist begleitet
von einem sehr hohen Anteil gröberen, nicht ausreichend zerkleinerten Gutes. Beim Einsatz von großen
Mahlscheiben mit breiten Mahlzonen kann man in einem Durchgang einen großen Anteil stark zerkleinerten
Materials herstellen, bei einem nur kleinen Anteil zu groben Gutes. Das stark zerkleinerte Material
enthält jedoch einen unerwünscht und störend hohen Anteilzu fein zermahlenen Gutes.
Zwar ist bereits eine Vorrichtung zur Ausübung des oben erläuterten Verfahrens bekanntgeworden,
die aus einem Scheibenrefiner mit mehreren in radialer Richtung hintereinandergeschalteten, jeweils aus
einem Mahlscheibenpaar bestehenden Mahlstufen besteht. Dieser Vorrichtung wird das Mahlgut unter
Druck zugeführt und durchwandert dann die hintereinandergeschalteten Mahlstufen radial von außen
nach innen. Diese Mahlslufen können zwar auf einen unterschiedlichen Feinheitsgrad eingestellt sein, jedoch
läßt sich dadurch der oben geschilderte Nachteil nicht vermeiden.
Der Erfindung liegt zwecks Vermeidung der genannten Nachteile die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
und eine Vorrichtung zu schaffen, mit denen sich ein hochwertiges Enderzeugnis möglichst gleichmäßiger
Konsistenz herstellen läßt.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß das Gut jeweils beim Übergang in die
nächste Mahlzone einer Windsichtune mittels quer
zur Hauptbewegungsrichtung der Matsrialteile gerichteter
Windströmung unterworfen wird, die das bereits auf das gewünschte Maß zerkleinerte Material
der weiteren Zerkleinerung entzieht.
In einer zweckmäßigen Modifizierung dieses Verfahrens
wird ein Teil der für die pneumatische Absaugung dfe, aufbereiteten Materials erforderlichen
Luft als Sichterluft zwischen den Mahlzonen hindurchgesaugt. Es ist jedoch auch möglich, die Sichterluft
unter Druck zwischen den Mahlzonen hindurchzuführen.
In jedem Fall kann zumindest ein Teil der Sichterluft durch das bzw. die Mahlorgane erzeugt
werden.
Eine bevorzugte Vorrichtung zur Ausübung dieser Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß zwischen
den Mahlstufen jeweils ein in Form eines Ringkanals ausgebildeter Sichtraum angeordnet ist, durch den in
angenähert axialer Richtung Luft strömt, wobei in Strömungsrichtung gesehen dem Sichtraum oder den
Sichträumen sowie dem Mahlspalt der letzten Mahlstufe ein gemeinsamer oder mehrere getrennte Sammelräume
für das ausgesichtete bzw. nachzerklcinerte Material nachgeschaltet sind.
Eine besonders einfache Konstruktion weist zwei Mahlstufen auf, die aus jeweils einer im Gehäuse
festgelegten Stator-Mahlscheibe und einer mit einer auf einer axial verschiebbaren Welle befestigten
Yrägerscheibc verbundenen Rotor-Mahlscheibe bestehen.
Dadurch kann die Breite des Mahlspaltes den jeweiligen Verhältnissen angepaßt werden.
In einer abgewandelten Ausführungsform besteht die erste MaMstufe aus zwei gegenläufig rotierenden
Mahlscheiben. Hierdurch läßt sich erreichen, daß bei günstiger und in keinem Fall zu hoher Relativgeschwindigkeit
der äußeren Mahlstufe auch die erste Mahlstufe bei einer für die angestrebte Zerkleinerungswirkung
ausreichend hohen und günstigen Relativgeschwindigkcit
arbeiten kann.
In einer vorteilhaften Lösung sind ein mit einer einstellbaren Doppeljalousie versehener Ansaugstutzen
und ein ringförmiger Absaugkanal für das ausgesichtete Gut vorgesehen. Hierdurch läßt sich die
Luftmenge und damit die Geschwindigkeit der Sichterluft im Sichtraum regulieren.
Auf einen zusätzlichen, auch getrennt von der Maschine angeordneten Ventilator od. dgl. kann verzichtet
werden, wenn die Trägerscheibe für die Rotor-Mahlstufen als Radialventilator ausgebildet
ist, dessen Kanal den Sichtraum mit dem Sammelraum für das aus dem letzten Mahlspalt austretende
Material verbindet. In diesem Fall strömt die Luft unter Wirkung der Fliehkraft gemeinsam mit dem
uusgesichtelcn, Feingut in den Sammelraum.
Die Trägerscheibe für den Rotor jeder Mahlstufe kann jedoch auch derart als Radialventilator ausgcbildet
sein, daß ihr Kanal den Sichtraum verbindet mit einem möglichst dicht neben der Welle der
Trägerscheibc angeordneten Ansaugstutzen. In diesem Fall wird die Luftsäule unter Fliehkraftwirkung
in den Sichtraum eingedrückt und verläßt diesen dann zusammen mit dem uusgesichtetcn Feingut beispidsv.
eNe auch über einen ringförmigen, gegebenenfalls
sich spiralförmig erweiternden Sammclraum, der zusätzlich unter der Saugwirkung einer pneumatischen
Transporteinrichtung stehen kan.i.
Die Zusammensetzung des Endproci-.ikles nach der
Gröüe sein·.;; Partikel läßt sich noch dadurch verbessern,
ti a 1.5 in den Weg des aus d>. - Iet7ten Mahlstufe
austretenden und/oder des zwischendurch ausgesichteten Gutes ein Siebkorb geschaltet ist, dessen Innenwandung
von an der Trägerscheibe angebrachter, Schlagflügeln überstrichen wird, so daß das aufzubcreitende
Material nach der in den Mahlsiufen erfolgten quetschenden, reibenden und schneidenden Zei
kleinerung anschließend noch einer durch Schlagen erzeugten Zerkleinerung unterworfen wird.
In der Zeichnung sind einige als Beispiel dienende
ίο Ausführungsformen der Erfindung dargestellt. Es
zeigt
F i g. 1 im Längsschnitt eine Zerkleinerungsvorrichtung mit zwei Mahlstufen,
Fig.2 einen Schnitt gemäß Fig. 1 durch eine abgewandelte Ausführungsform,
Fig.2 einen Schnitt gemäß Fig. 1 durch eine abgewandelte Ausführungsform,
Fig.3 einen Schnitt gemäß Fig.2 einer weiteren
Lösungsform,
F i g. 4 einen Schnitt gemäß F i g. 1 durch eine dreistufige Vorrichtung und
ac F i g. 5 eine Darstellung gemäß F i g. 4 einer abgewandelten
Ausführungsform,
F i g. 6 eine Darstellung gemäß F i g. 2 mit einem den Mahlstufen nachgeschalteten Siebring.
Danach besteht eine Vorrichtung gemäß Fig.!
as aus einem Gehäuse 1, einem Gehäusedeckel 2, einer
im Gehäuse 1 gelagerten und axial verschiebbaren Welle 3 und einer auf dieser befestigten Trägerscheibe
4, die die Rotor-Mahlscheibe 5 der ersten Mahlstufe und die Rotor-Mahlscheibe 6 der zweiten
Mahlstufe trägt. Jeder Rotor-Mahlscheibe S bzw. 6 ist eine im Gehäusedeckel 2 ortsfest gelagerte Stator-Mahlscheibe?
bzw. 8 zugeordnet. Zwischen den beiden Mahlstufen ist ein Sichtraum 9 angeordnet, der
die Form eines Ringkanals aufweist und in axialer
Richtung gesehen einen Ansaugstutzen 10 mit einem Sammclraum Il verbindet, der ebenfalls als sich spi
ralförmig erweiternder Ringkanal ausgebildet ist. Der Ansaugstutzen 10 ist mit einer verstellbaren Doppeljalousie
12 versehen.
Die letzte Mahlstufe bildet einen Mahllspalt 13, dem ein weiterer Sammelraum 14 für das den Mahlspalt
13 verlassende Material nachgeschaltet ist.
Die Wirkungsweise der neuen Vorrichtung ist folgende: Das zu zerkleinernde Material tritt gemäß
Pfeil IS in den Mahlraum des Refiners ein und gelangt
unter Einwirkung eines Stofftreibers 16 zunächst in die aus der Rotor-Mahlscheibe S und der
Stator-Mahlscheibe 7 gebildete erste Mahlstufe. Hier erfolgt die erste Zerkleinerung. Das vorzerkleinerte
Gut tritt in radialer Richtung aus der ersten Mahlstufe aus und gelangt dadurch in den Sichtraum 9,
der in axialer Richtung von der Sichterluft durchströmt wird. Die aus dem Sammclraum U angesaugte
Luft gelangt gemäß dem Pfeil 17 durch die re-
gulierbare Doppeljalousie 12 in den Ansaugstutzen
10 und von dort gemäß dem Pfeil 18 in den Sichtraum 9. Dort sichlet dieser Luftstrom das ausreichend
feine, die erste Mahlzone verlassende Gut aus und transportiert dieses gemäß den Pfeilen 19, 20 in
den Sammelraum 11. Die gröberen, aus der ersten Mahlstufe austretenden Teilchen werden infolge ihrer
höheren kinetischen Energie von dem Sichtluftstrom kaum abgelenkt und gelangen daher in radialer
Richtung in die aus der Roior-Mahlscheibe 6 und der
Stator-Mahlscheibe 8 bestehende zweite Mahlstufe, aus deren Mahlspalt 13 sie nach erfolgter Nachzerkleinerung
gem;i(J dem Pfeil 21 in den Sammelraum 14 gelangen.
MU Hilfe der Doppcljalousie 12 läßt sich Menge
'nid Cieschwmdigkeit der Sichtcrluft in dem Sichtraiim
9 verändern.
In dem trichterförmig ausgebildeten Ansaugstutzen SO und dem ebenfalls trichterförmigen Luft- und
Maierialaustritl 22 sind aus Gründen der Festigkeit zweckmäßig Rippen vorgesehen, die entsprechend
der sich ausbildenden Strömungsrichtung der Sichterluft strömungstechnisch gestaltet sind.
Auch die Ausführungsform gemäß Fig.2 besteht
aus zwei Mahlstufen, jedoch ist hier die Trägerscheibe 23 als Radialventilalor ausgebildet, dessen
ringförmig ausgebildeter Kanal 24 den Sichtraum 9 mit dem Sammelraum 14 verbindet. In dem Kanal 24
sind 7wischenrippen 25 vorgesehen.
Während des Betriebes wird unter Wirkung der in dem Ende des Kanals 24 erzeugten Fliehkraft Luft
gemäß dem Pfeil 26 durch den wiederum mit einer Doppeljalousie 12 versehenen Ansaugstutzen 10 angesaugt.
Die Luft nimmt die aus der ersten Mahlstufe austretenden Feinteile mit und transportiert sie durch
den Kanal 24 in den Sammelraum 14, wo sich die Feinteile mit dem aus der zweiten Mahlstufe gemäß
Pfeil 21 austretenden Gut vermengen.
Eine außerhalb des Gehäuses liegende Erzeugung der ;_.ii-iiiuliiit u>i bei dieser ;vldi>chine nicht nötig. Jedoch
kann ein pneumatischer Abtransport am Auslauf des Gehäuses die Luftbewegung der Windsichtung
innerhalb der Vorrichtung in zweckmäßiger Weise unterstützen.
Die Ausführungsform gemäß F i g. 3 entspricht im wesentlichen jener der F i g. 2. Die Trägerscheibe 27
ist wiederum als Radialventilator ausgebildet, wobei jedoch in diesem Fall der Kanal 28 der Trägerscheibe
27 den Sichtraum 9 mit einem Ansaugstutzen 29 verbindet, der dicht neben der Welle 3 der
Tragerscheibe 27 bevorzugt ringförmig angeordnet
Infolge der Rotation der Trägerscheibe 27 wird durch den Stutzen 29 gemäß dem Pfeil 30 Luft angesaugt
und dann durch den Kanal 28 in den Sicht- Tnum 9 eingedrückt. Entsprechend den Pfeilen 31
and 32 Mrömt dann die Sichterluft zusammen, mit
dem ausgerichteten Feingut in den Sammelraum 11, während da·· beide Mahlstufen durchlaufende Material
die Maschine durch den Sammelraum 14 verläßt. Selbstverständlich kann auch in diesem Fall die Sichuing
durch eine im als Ringkanal ausgebildeten Sammclraum
II vorgesehene Absaugung unterstützt und verstärkt werden.
Der Aufbau der Maschine gemäß V ι u. 4 entspricht
im wesentlichen demjenigen der l· i g. I, nut ist nunmehr eine dritte Mahlstufe und dementsprechend
auch eine zweite Windsichtung vorgesehen. Nach dem Austritt aus der zweiten MahlsUiie wird
das Material in einem zweiten Sichlraum 33 erneut einer Windsichtung unterworfen, wobei die durch
ίο den Luftstrom nicht abgelenkten gröberen Partikel in
die dritte, aus einem Rotor 34 und einem Stator 35 bestehende Mahlstufe gelangen. Zur Veränderung
des Mahlspalles ist auch hier die Welle 3 axial verschiebbar. Jedoch könnten auch die Mahlscheiben
der Statorseite einzeln axial verstellbar im Gchäusedeckel gelagert sein.
Die Ausführungsform gemäß F i g. 5 unterscheidet sich von derjenigen gemäß F i g. 4 nur darin, daß die
erste Mahlstufe durch zwei gegenläufig rotierende Mahlscheiben 36 und 37 gebildet wird. Dabei ist die
deckelseitige innere Mahlschiebe 37 auf einem für sich gelagerten Rotor 38 befestigt. Durch diese Ausführungsform
lassen sich in den einzelnen Mahlstufen optimale Bedignungen erzielen.
Die in F i g. 6 dargestellte Konstruktion entspricht derjenigen dei F i g. 2. Zusätzlich ist lediglich in dem
Sammelraum 14 ein Siebkorb 39 vorgesehen, dessen Innenwandung von an der Trägerscheibe 23 angebrachten
Schlagflügeln 40 überstrichen wird. Das aufzubereitende Material wird dadurch nach der in
den Mahlstufen erfolgenden quetschenden, reibenden und schneidenden Zerkleinerung anschließend noch
einer durch Schlagen erzeugten Zerkleinerung unterworfen.
Alle erläuterten Aggregate haben den Vmleil. daß
das bereits ausreichend zerkleinerte Material der weiteren Aufbereitung entzogen wird, so daß ein Anfall
von unerwünschten Feinstteilen und Staun weitgehend vermieden werden kann. Da die letzten Mr1IiI-stufen
von den ausgesichteten Feinanteüen entlastet sind, läßt sich insgesamt ein verhältnismäßig hoher
Durchsalz, insbesondere bei unterschiedlichen Mah!
spaltweiten in den einzelnen aufeinanderfolgender· Mahlstufen, erzielen.
Mit Saugringen zur Kalibrierung des Mahlgutes in an sich bekannter Weise rüstet man vorteilhafte 1-weise
nur die Mahlscheiben der letzten Stufe aus.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (10)
1. Verfahren zur Zerkleinerung von Zellulosestoffen,
bei dem das Gut in einem Arbeitsgang in einer Vorrichtung unmittelbar aufeinanderfolgend
verschiedene Mahlzonen durchläuft, dadurch gekennzeichnet, daß das Gut jeweils
beim Übergang in die nächste Mahlzone einer Windsichtung mittels quer zur Hauptbewegungsrichtung
der Materialteile gerichteter Windströmung unterworfen wird, die das bereits auf
das gewünschte Maß zerkleinerte Material der weiteren Zerkleinerung entzieht
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die oder ein Teil der für die
pneumatische Absaugung des aufbereiteten Materials erforderlichen Luftzufuhr als Sichterluft
zwischen den Mahlzonen hindurchgesaugt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- ao kennzeichnet, daß, die Sichterluft unter Druck
zwischen den Mahlzonen hindurchgeführt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil der Sichterluft
durch das bzw. die Mahlorgane erzeugt wird.
5. Vorrichtung zur Ausübung der Verfahren nach Anspruch 1,2,3 oder 4, bestehend aus
einem Scheibenrefiner mit mehreren in radialer Richtung hintereinandergeschalteten, jeweils aus
einem Mahlscheibenpaar bestehenden Mahlstufen, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den
Mahlstufen jeweils ein in Form eines Ringkanals ausgebildeter Sichtraum (9; 33) angeordnet ist,
durch den in angenähert axialer Richtung Luft strömt, wobei in Strömungsrichtung gesehen dem
Sichtraum (9; 33) oder den Sichträumen sowie dem Mahlspalt (13) der letzten Mahlstufe ein gemeinsamer
oder mehrere getrennte Sammelräume (11; 14) für das ausgesichtete bzw. nachzcrkleinerte
Material nachgeschaltet sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch zwei Mahlstufen, die aus jeweils einer
im Gehäuse (1) festgelegten Stator-Mahlscheibe (7,8; 35) und einer mit einer auf einer axial verschiebbaren
Welle (3) befestigten Trägerscheibe (4; 23; 27) verbundenen Rotor-Mahlscheibe (5,
6; 34) bestehen.
7. Vorrichtung nach Anspruchs, dadurch gekennzeichnet,
daß die erste Mahlstufe aus zwei gegenläufig rotierenden Mahlscheiben (36, 37) besteht.
8. Vorrichtung nach Anspruch 5, 6 oder 7, gekennzeichnet
durch einen mit einer einstellbaren Doppeljalousie (12) versehenen Ansaugstutzen
(10", 29) und durch einen ringförmigen Absaugkanal (11) für das ausgesichtete Gut.
9. Vorrichtung nach Anspruch 5, 6, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerscheibe
(23) für die Rotor-Mahlstufen als Radialventilalor ausgebildet ist, dessen Kanal (24) den Sichtlaum
(9) mit einem Sammelraum (114) für das aus dem letzten Mahlspait (13) austretende Material
»erbindet.
10. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens •ach Anspruch 3 und nach einem der Antprüche
5, 6, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die Trägerscheibe (27) für die Rotor-Mahl-■cheibe
(5, 6) jeder Mahlstufe als Radialventilator ausgebildet ist, desseo Kanal (28) den Sichtraum
19) verbindet mit einem möglichst dicht neben der Welle (3) der Trägerscheibe (27) angeordneten
Ansaugstutzen (29).
U Vorrichtung nach einem der Anspruchs
bis 10 dadurch gekennzeichnet, daß in den Weg des aus der letzten Mahlstufe aastretenden und/
oder des zwischendurch ausgesichteten Gutes ein Siebkorb (39) geschaltet ist, dessen Innenwandung
von an der Trägerscheibe (23) angebrachten Schiagüügeln (4β) überstrichen wird.
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