DE2010189C - Vorrichtung zur Herstellung einer Sus pension fester Teilchen in einer Flüssigkeit - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Herstellung einer Suspension fester Teilchen in einer Flüssigkeit, insbesondere von Cellulosefasem in 'Wasser, mit einem abgedichteten, geschlossenen,'sn eine Vakuumpumpe angeschlossenen' Behälter mit zumindest einer Speiseleitung für die AufschwemrhflÜssigkeit und einem Auslaß für die Suspension im urtti' h Bereich sowie einer TeHcheniuführungseiiiisanimengepreßt bzw. verfilzt sind, Das Ausgapgsmateria"! muß also vor oder während des ABfscbwemmens genügend aufgelockert oder zerteilt werden, daß eine glatie Suspension ohne merkliche Faserag-

xs gregate erhalten wird.

Ganz allgemein wird zerteiltes oder pulverförmiges 'Material üblicherweise in einer Flüssigkeit dispergjert oder auch gelöst, i.idem man es von oben her aus einem Trichter in mehr oder minder feinem Strahl auf

ao bzw. in die Hüssigkeit schüttet, die dabei mehr oder minder heftig in Bewegung gehalten wird. Durch die gesteuerte Zugabe und heftige Bewegung der Flüssigkeit soll eine Zusammenballung von Festkömern von vornherein unterbunden werden.

»5 Eine solche- Verfahrensweise ist z. B. der USA.-P?- tentschrift 3 394 848 zu entnehmen, bei der das fesie Material aus einem Trichter dosiert in eine trichte-förmige Mischk; inmer fällt, in die Flüssigkeit vcn oben her durch Überlauf eingelassen wird, so daß

eine Turbulenz zur Kammermitte hin auftritt. Gleichzeitig wird die Mischung am unteren Ende der Kammer mit Hf'fe einer Pumpe abgezogen, wodurch die Durchmischungswirkung noch verstärkt wird.

Nach der deutschen Patentschrift 965 317 fällt das

Kornmaterial aus einem Trichter, der unten mit einem Zellenrad versehen ist, in die Flüssigkeit, die mit einem mechanischen Rührer in Bewegung gehalten wird. Dabei wird gemäß einer Besonderheit dieses Verfahrens in einem abgeschlossenen System gearbei-

tet und das zulaufende feste Material oberhalb des Zellenrades zunächst durch eine Zone geschickt, in der es mechanisch aufgelockert und von Inertgas umspült wird, da speziell mit sauerstoffempfindlichen Flüssigkeiten gearbeitet v/erden soll.

Gemäß der USA.-Patentschrifl: 3 425 669 werden zum Zusammenbacken neigende Polymeueilchen vor ihrem Eintritt in die in Bewegung befindliche Mischflüssigkeit zunächst mit dieser benetzt, indem man sie im Raum über de. Flüssigkeit aus. einer am Trichter-So ende vorgesehenen Schwingrutsche in einen Tropfenschleier der U ischflüssigkeit einrieseln läßt, wonach die vorbenelzten Teilchen zusammen mit Flüssigkeitsresten in die gut durchwirbelte Flüssigkeit fallen.

Aus der britischen Patentschrift 587 698 ist eine Vorrichtung zum Mischen .Voa-wrkörntem ,Material mit Fiüssigkei^'be^aMtj^iFder da^Kömniaterial am oberen Ende in eine 'Vakuumkammer'eingespeist wird, die eine Vorrichtung zum Versprühen von Flüs-

sigkeit vorzugsweise auf einem tieferen Niveau auf-. weist. Bei dieser Vorrichtung wird das von oben her

, in die Kammer fallende Kornmaterial beim Herabfallen entgast und in der Sprühzone mit Flüssigkeit benetzt, so daß Benetzungsschwieriglkeiten entfallen.

. Für eine Vorbenetzung könnte man auch das aus der USA.-Patentschrift 3017 854 zu entnehmende Verfahren 2um Beschichten von Kornmaterial mit einem Oberflächenfilm heranziehen, bei dem Feit-

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korn und Flüssigkeit auf- einen schnell rotierenden geordnete senkrechte Weite 6 eines Rührwerkes anpfannenförmsgen Teller aufgestäabt bzw. aufgesprüht treibt, das aus waagerechten radialen Armen¹? bewerden und die durch die Beschleunigung in ausein- steht, die an ihren Enden Schaufeln 8 tragen,
änderstrebende Drehbewegung versetzten Körner auf ' Der Deckel .3 trägt ferner Trichter 10, in denen die dem Teller einen FlSsagkeltsfum durchwandern. 5 aufzuschwemmenden Fasern in trockenem Zustand

Alle diese Maßnahmen — kontrollierter Zulauf gespeichert- sind. Die umlaufenden Verteiler 11, die von Festkorn, heftige Bewegung der Flüssigkeif,, Vor- am unteren Ende der Trichter angeordnet sind und benutzung der Teilchen, Umspulen nut Inertgas — , . von den Motoren 12 mit veränderlicher Drehzahl anführen bei manchen Materialien und insbesondere .getrieben werden, sichern die Abdichtung zwischen Celluloseiasern ία verfilziem Zustand nicht zum ge- ίο den Trichtern 10 und dem Inneren der Vorrichtung, wünschten Erfolg, d. h. einer gleichmäßigen, »glat- Den unteren Teil der Vorrichtung bildet eine innen

ten« Aufschlämmung oder Suspension der Einzelteil- sehr vertiefte Wanne 15, die durch einen tiefen Mhchen in der Flüssigkeit, so daß solche Materialien vor telteil iß gespeist wird und deren Außenrand einen d",r Einspeisung in die AufscMämmvorrichtungcn Überlauf zu einem ringförmigen, engen und tiefen vermählen oder anderswie vorbereitet werden müs- 15 Becken 17 bilden,
sen. Die Speiseleitung 18 ist an dem Boden des Mittel·

Aufgabe der Erfindung ist es eine Vorrichtung zu teils 16 angeschlossen durch einen Verteiler, αετ a»s schaffen, mit der auch aus Teilchenagglomeraten einer dicken Platte 19 besteht, d< von zahlreichen glatte Suspensionen erzeugt und insbesondere CeIIu- senkrechten zylindrischen Löchern 19 durchbohrt ist. losefasermassen gleichzeitig aufgelockert unu aufge- 30 An das ringförmige Becken 17 sind Entleerungsleitrennt und zu einem glatten Brei verarbeitet werden tungen 21 angeschlossen,
können. Der Zylinder 25 weist in seiner flachen unteren

Die zur Lösung dieser Aufgabe entwickelte Vor- .Wand r'ne mittlere öffnung auf, die den Trichter 4 richtung der eingangs gen unten Art ist erfindungsge- mitteis eines Dichtungsringes 26 dicht verschließt, maß gekennzeichnet durch einen in dem geschlosse- 35 Der Zylinder 25 begrenzt einen im Innern der Vornen Behälter unterhalb der Verteiler-Einrichtung an- richtung befindlichen Ringraum 27, der unten durch geordneten Trichter, der innen mit einem Rührwerk ein ringförmiges gelochtes Blech 28 abgeteilt ist. Der und unten mit einet umlaufenden Schleuder vergehen Raum 27 ist durch eine Rohrleitung 29 mit einer Vaist und unterhalb dessen Schleuder ein Raum von kuumpumpe verbunden.

großer öffnungsweite zur Aufnahme der Suspension 30 Im Innern der Vorrichtung befinden sich etwas gleichachsig zum Trichter angeordnet ist, der die Ein- oberhalb des unteren Randes des Trichters 4 drei speise- und Auslaßleitungen für die Aufachwemm- konzentrische Sprührohre 30, die mit abwärtsgerichflüssigkeit und die Teilchensuspension aufweist. teten Zerstäuberdüsen 31 versehen sind. Diese Sprüh-

Der erfindungsgemäße mit Rührwerk und rotieren- rohre 30 werden durch eine sich quer durch die Vordem Ausschlcuderorgan versehene Trichter innerhalb 35 richtung erstreckende Rohrleitung 32 mit Aufdes Unterdruckraums besitzt die gewünschte Doppel- Schwemmflüssigkeit gespeist.

funktion: Neben der für die Entgasung des Materials Wie Fi g. 2 zeigt, treibt die Welle 6 des Rührwerks

wesentlichen Ausbreitung und Umwälzung der Faser- an ihrem unteren Ende eine etwas unterhalb der unmasse erfolgt gleichzeitig ein Zerschlagen oder Auf- teren öffnung des Trichters angeordnete rotierende lockern bzw. Auftrennen von Faserpaketen. Die so 40 Platte 35, die mit radialen Rillen 36 versehen ist.
vorbereiteten vcti Srhleuderorgan unter gleichzciti- Bei dieser erfindungsgemäßen Vorrichtung wird im

ger (weiterei) Auftrennung über den Querschnitt ver- Inneren des geschlossenen Raumes mittels einer an teilten Fasern fallen auf die innerhalb des Raumes die Rohrleitung 29 angeschlossenen Vakuumpumpe mit großer öffnungsweite befindliche Suspension ein Unterdruck von 0,05 bis 0,2 at aufrechterhalten, bzw. Suspensionsflüssigkeit und werden von der Flüs- 45 Der Zylinder 25 hat den Zweck, die Größe dieses sigkeit aufgenommen, ohne daß ein vorherige: Auf- Unterdruck-Raumes klein zu halten,
sprühen von Flüssigkeit auf den fein zerteilten Fest- Die in den Trichtern 10 befindlichen faserigen

stoff unbedingt notwendig wäre, was allerdings vor- Teilchen werden in einer durch die Motoren 12 einzugsweise doch vorgesehen werden kann. Man erhält stellbaren Menge in den Trichter 4 eingeführt und so in einem Arbeitsgang auch aus agglomeriertem 5° w srdcn in diesem plötzlich einem Unterdruck ausge-Material eine glatte gleichmäßige Suspension einzel- set/ Dieser Druckabfall von dem vorherigen normaner Teilchen. len Luftdruck dehnt die zwischen den Fasern befind-

Die Erfindung wird in der nachfolgenden Beschrei- liehe Luft aus und löst sie aus ihrer Verbindung mit bung an Hand des in der Zeichnung dargestellten den Fasern; und diese Loslösung der Luftbläschen Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigt 55 von den Fasern vird durch die mechanische Wirkung

Fig. 1 einen vereinfachten Längsschnitt durch des Rührwerkes noch erleichtert Die Fasern erfahren . eine erfindungsgemäß ausgebildete Vorrichtung zum darauf bei diesem Unterdruck abermals eine mecha-Äuf schwemmen von Ge^/eljefasern in Wasser, -snische Behandlung,' indem sie von ;dei Schleuder-'

Fig.2 einen Längsschnitt durch den unteren Teil pumpe 35 fortgeschleudert werden und darauf mitdes Trichters in vergrößerter Darstellung. 60 den von den Zerstäubern 31 verspritzten Flüssigkeits-

Gemäß Fig. 1 ist die Vorrichtung auf einen Bo- teilchen zusammentreffen.

denl gegründet, mit einem wasserdichten, zylin- Die Fasern kommen also mit der Flüssigkeit ohne

drischen Außenmantel 2 Versehen und oben durch irgendwelche an ihnen haftende Luft zusammen; ihre einen Deckel 3 verschlossen. Unter dem Deckel ist 'Aufschwemmung in der Flüssigkeit wird dadurch ein blecherner, kegeliger ^Trichter 4 befestigt. 65 gleichmäßig. ^v , ;.,'

Auf dem Deckel 3. Ist ein Elektromotor 5 nebst Der Höhenunterschied zwtschendem Anschluß der Übersetzungsgetriebe aufgebaut, dessen senkrechte Entleerungsleitungen 21 und dem Spiegel dpr im

^Antriebswelle die in der Achse des Trichters 4 an- Ringbecken 17 befindlichen Fasern-Flüssig-

keits-Mischung gleicht den Unterschied zwischen dein auSerhalb und dem innerhalb der Vorrichtung herrschenden Luftdruck aus., < -,

Es braucht die ,in den Sprührohren 36 zerstäubte Flüssigkeit nicht die Aufschwemmflüssigkeit selbst zu sein, sondern konnte, von welcher Art, auch immer die Aufschwemmflüssigkeit sein mag, Wasser oder Wasserdampf, oder, ein Benetzungsmittel tdn,.oder die zerstäubte Aufschwemmflüssigkeit könnte dampfförmigen oder, bei anderer Temperatur als der in der Speiseleitung 18 herrschenden, flüssigen Zustand haben. , .,

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Herstellung finer Suspension fester Teilchen in einer Flüssigkeit, insbesondere von CeHolosefasem in Wasser, nut einem abgedichteten, geschlossenen, an eine Vakuumpumpe angeschlossenett Behälter mit zumindest einer Speiseleitung für die AnfschwemmflüssSgkeit und einem AuslaB für die Suspension im unteren Bereich sown £iner Teüchenzuiuhruugsetnrichtung, die. außen an der Wand des Behälters angebracht ist und mindestens einen Verteiler aufweist, der die Behälterwand !eckdicht durchdringt, geIcer. ι zeichnet durch einen in dem geschlossenen Behälter unterhalb der Verteiler-Einrichtung (11) aigeordneten Trichter (4), der innen mit einem Rührwerk (5 bis 8) und unten mit einer umlaufenden Schleuder (35) versehen ist und unterhalb dessen Schleuder ein Raum (15) von großer Öffnungsweise zu: Aufnahme der Suspension gleichachsig zum Trichter (4) angeordnet ist, der die Einspeise- und Ausiaßleitung(en) (18; 21) für die Aufschwemmflüssigkeit und die Teilchensuspension aufweist.

2. Vorrichtung nach Anspruch I, gekennzeichnet durch zumindest ein zu.>ätzlicLis zum Trichter (4) konzentrisches Sprührohr (30) zum Versprühen von Flüssigkeit im dicht geschlossenen Raum oberhalb des Verteilers (35) mit abwärts auf die Oberfläche des Behälters (15) gerichteten Sprühdüsen (31).

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rührwerk (5 bis 8) des Trichters (4) eine in der Achse des Trichters angeordnete senkrechte Welle (66) und im Innern des Trichters in waagerechter Ebene umlaufende Schaufeln (8) aufweist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der unten am Trichter (4) angeordnete Verteiler die Form einer Schleuderpumpe (35) mit waagerechtem Schleuderrad hat, welches am unteren Ende der Welle (6) des Rührwerks (5 bis 8) sitzt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Raum (15) großer öffnungsweite durch eine in ihrer Mitte vertiefte Wanne gebildet ist, die in ihrer Mitte (16) mit Flüssi3kc.i gespeist wird und an ihrem Rand eine Überlaufrinne (17) mit Anschlüssen an Entleerungsleitungen (21) aufweist.

richtung, die außen an der .Wand des Befaältersangeoracht ist und mindestens einen Verteiler aufweist, der die Behälterwand leckdicht durchdringt.

Gemäfi der Erfindung sollen beispielsweise wäß-S rige Celmlose Aufschwempiungen hergestellt werden, wie sie für die Belieferung von Maschinen zur Herstellung von Papier oder von rädnlgewebtett Faserstoffen benötigt werden. Wa soldier" Faserbrei wird im allgemeinen ausg *hend von CeHulosefasern hergestellt, die im Anlieferungszustand pakeüornrig zu-