DE202004010009U1 - Sekundärstofflöser für die Papierstoffaufbereitung - Google Patents
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Abstract
Sekundärstofflöser für die Papierstoffaufbereitung
mit einem geschlossenen Gehäuse
(14), in dem sich ein vorzugsweise ebenes Sieb (5) befindet, das zumindest
einen Teil der im Sekundärstofflöser verarbeiteten
Suspension enthaltenen Störstoffe
zurückhält und den überwiegenden
Teil des Faserstoffes passieren lässt sowie ein angetriebener
Rotor (4), welcher mehrere Rotorflügel (3, 3') aufweist, die am
ebenen Sieb (5, 5') vorbei bewegbar sind, um es von Verstopfungen
freizuhalten, dadurch gekennzeichnet, dass im radial äußeren Teil
(L) des Rotorflügels
(3, 3') die senkrecht zum Sieb (5) gemessene Dicke (A) höchstens
10 %, vorzugsweise höchstens
4 %, des maximalen Außendurchmessers
(D) des Rotors (4) beträgt, wobei
dieser radial äußere Teil
(L) mindestens ein Viertel des Außendurchmessers (D) des Rotors
(4) lang ist.
Description
- Bekanntlich werden in einem großen Umfang Papierrohstoffe zur Papierherstellung verwendet, welche einen mehr oder weniger großen Anteil an Störstoffen enthalten. Derartige Störstoffe sind überwiegend Kunststoffteile und -folien, Drähte, Glasscherben, Sand etc. Selbstverständlich sollen die Störstoffe möglichst vollständig entfernt werden. Zum einen, um die zur Bearbeitung benutzten Maschinen vor Verschleiß zu schützen und zum anderen wegen der Qualitätsanforderungen an das spätere Papier. Bewährt haben sich Verfahren, bei denen der Papierrohstoff zuerst in einem Stofflöser, z.B. bei einem Trockengehalt zwischen 4 und 8 % aufgelöst wird, indem der Papierrohstoff nach Vermischung mit Wasser durch mechanische Bearbeitung zerteilt wird, wobei ein großer Teil der Störstoffe seine-Festigkeit beibehält.
- Im Stofflöser entsteht eine Suspension, die pumpfähig ist oder bis zur Pumpfähigkeit verdünnt wird und die einen relativ hohen Anteil von Störstoffen enthält. Sie wird daher in vielen Fällen in einem Sekundärstofflöser der hier betrachteten Art weiterverarbeitet. Solch ein Sekundärstofflöser wird auch als Fiberizer bezeichnet. Durch das darin vorhandene Sieb hindurch können Faserbestandteile, welche keine groben Störstoffe mehr enthalten, als Gutstoff-Fraktionen abgezogen werden. Dabei ist das Sieb zumeist eben, es könnte aber auch kegelstumpfförmig sein. Die Trennwirkung des Siebes führt dazu, dass sich die Suspension innerhalb des Sekundärstofflösers mit Störstoffen anreichert. Üblicherweise wird in bestimmten Intervallen der störstoffangereicherte Inhalt des Sekundärstofflösers auf eine nachgeschaltete Sortiervorrichtung, z.B. eine Siebtrommel oder einen Wuchtschüttler, entleert.
- Der Sekundärstofflöser hat im Wesentlichen die Aufgabe, die aus dem Stofflöser kommende Papierfasersuspension weiter aufzulösen, also die aufgeweichten Papierstücke weiter zu zerkleinern und zumindest einen Teil der groben Störstoffe auszuscheiden. Anders als im primären Stofflöser wird der Sekundärstofflöser im geschlossenen System betrieben, d.h. dass er keine freie Oberfläche zur Zuführung des aufzulösenden Papierstoffes aufweist. Der als Auflöseorgan fungierende Rotor entfaltet seine Wirkung zusammen mit dem Sieb, an dessen Oberfläche er dicht vorbei bewegt wird und das in bestimmten Fällen auch mit aufgesetzten Leisten versehen sein kann. In der Regel liegt die dabei übertragene spezifische Arbeit im Bereich von über 10 kWh/to, oft auch über 20 kWh/to, wobei dieser Wert natürlich von der Art des zu verarbeitenden Papierstoffes und der darin enthaltenen Störstoffe abhängig ist.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, die bekannten Sekundärstofflöser so zu verbessern, dass sie ohne Nachteile mit einem geringeren Energieverbrauch auskommen können.
- Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 in vollem Umfang gelöst.
- Abweichend von üblichen Sekundärstofflösern ist der erfindungsgemäße Sekundärstofflöser mit einem flachen Energie sparenden Rotor ausgestattet. Die im Anspruch 1 beschriebenen Merkmale führen dazu, dass der Rotor das Sieb optimal frei hält und gleichzeitig die gewünschte auflösende Wirkung hat. Bekannte Rotoren verursachen einen beträchtlichen Umtrieb im Gehäuse des Sekundärstofflösers. Das ist von Vorteil, wenn eine Druckerhöhung gewünscht wird. Andererseits erhöht das aber den Energieverbrauch, kann zu einem höheren Verschleiß und zur Bildung von Verspinnungen führen. Diese Energie verbrauchende Umwälzung der Faserstoffsuspension ist beim erfindungsgemäßen Sekundärstofflöser gering.
- Ein Vergleichsversuch mit einem bekannten Rotor hat gezeigt, dass sich die spezifische Arbeit, bezogen auf die Feststoffmenge an der Gutstofföffnung, mit dem Erfindungsgegenstand etwa halbieren lässt. Der dabei verwendete bekannte Rotor hatte am äußeren Rand der sechs Rotorflügel etwa die gleiche maximale Dicke wie der neue Rotor, diese nahm aber auf dem radialen Weg nach innen bis auf den 2,5-fachen Wert zu, gemessen bei einem radialen Abstand vom äußeren Rand, der einem Viertel des Rotor-Außendurchmesser entsprach.
- Die Erfindung und ihre Vorteile werden erläutert an Hand von Zeichnungen. Dabei zeigen:
-
1 einen Rotor für einen erfindungsgemäß ausgestalteten Sekundärstofflöser im Schnitt an der Linie1 der2 ; -
2 den Rotor in Draufsicht; -
3 einen Sekundärstofflöser; -
4 ein konisches Sieb mit angepasstem Rotor. - In den
1 und2 ist in zwei Ansichten der erfindungsgemäß ausgestaltete Rotor4 dargestellt sowie das Sieb5 , mit dem der Rotor4 zusammenwirkt. Die Draufsicht der2 zeigt einen mit drei Rotorflügeln3 versehenen Rotor4 und das dahinter liegende Sieb5 . Das Sieb5 ist mit einer Vielzahl von Sieböffnungen10 versehen, die aber nur in der1 eingezeichnet sind. Im radial äußeren Teil L des Rotorflügels3 ist die senkrecht zum Sieb5 gemessene Dicke A des Rotorflügels3 relativ gering. In dem hier gezeigten Falle beträgt sie etwa 4 % des Außendurchmessers D des Rotors4 . Dabei erstreckt sich hier der radial äußere Teil L (mit der geringen Dicke A) über die gesamte Länge des Rotorflügels, also vom Außenrand des Rotors4 bis zur Innenbohrung18 . Der radial äußere Teil L hat dann fast die Länge des halben Außendurchmessers D des Rotors4 . In anderen Fällen kann der Rotor im radial inneren Teil eine höhere Dicke aufweisen, da dort die hydraulische Pumpwirkung bedeutend geringer ist als in den äußeren Bereichen. - Der Rotor
4 kann so aufgebaut sein, dass an einem Mittelteil2 die Rotorflügel3 angebracht sind. Dabei ist hier die Vorderkante9 der Rotorflügel 3 im Wesentlichen geradlinig und schließt sich tangential an das Mittelteil2 an. Die gerade Vorderkante9 weist die Suspension weniger stark ab als eine gewölbte Kante und fördert die Auflösung des Papierstoffes, gerade bei geringer Dicke A der Rotorflügel3 . Die Vorderkanten9 der Rotorflügel3 können mit Verschleißschutzkanten15 , z.B. mit angeschweißten Hartmetallleisten, versehen sein. Der Rotor4 lässt sich besonders wirtschaftlich herstellen, wenn Mittelteil2 und Rotorflügel3 aus einer Platte herausgeschnitten sind. In diesem Fall wäre im zentralen Bereich eine Nabe17 zur Aufnahme der Antriebswelle11 (3 ) zu befestigen. Diese konstruktiven Angaben sind jedoch lediglich als ein typisches Beispiel zu verstehen. Auf dem Sieb5 sind Bearbeitungsleisten16 angebracht (in2 nur zwei gezeigt), durch die Auflösung und Siebfreihaltung verbessert werden. - Der in
3 gezeigte Sekundärstofflöser hat für die Faserstoffsuspension S einen zentralen Einlauf6 in das Gehäuse14 . Der Rotor4 hält das Sieb5 von Verstopfungen frei und löst die zugegebene Faserstoffsuspension S weiter auf. Der Teil der Suspension, der das Sieb5 passiert hat, verlässt das Gehäuse14 durch die Gutstofföffnung7 , während das Abgewiesene durch den Rejektabfluss8 ausgeleitet wird. Erfindungsgemäß ist der Sekundärstofflöser mit einem Rotor4 ausgestattet, wie er z.B. in1 und2 dargestellt ist. - Neben den gezeigten Beispielen mit ebenem Sieb
5 , kann die Erfindung auch an einem Sekundärstofflöser realisiert werden, dessen Sieb5' die Form eines Kegelstumpfes hat, wie die4 zeigt. In einem solchen Falle wird auch der Rotor dieser Form angepasst, indem die Rotorflügel3' den gleichen oder zumindest einen ähnlichen Kegelwinkel α aufweisen. Diese Spezialform von Sekundärstofflösern ist zwar aufwändiger in der Fertigung, in Folge der konischen Form des Siebes können aber Schwerteile leichter aus dem Bereich des Siebes5' abgeschleudert werden.
Claims (13)
- Sekundärstofflöser für die Papierstoffaufbereitung mit einem geschlossenen Gehäuse (
14 ), in dem sich ein vorzugsweise ebenes Sieb (5 ) befindet, das zumindest einen Teil der im Sekundärstofflöser verarbeiteten Suspension enthaltenen Störstoffe zurückhält und den überwiegenden Teil des Faserstoffes passieren lässt sowie ein angetriebener Rotor (4 ), welcher mehrere Rotorflügel (3 ,3' ) aufweist, die am ebenen Sieb (5 ,5' ) vorbei bewegbar sind, um es von Verstopfungen freizuhalten, dadurch gekennzeichnet, dass im radial äußeren Teil (L) des Rotorflügels (3 ,3' ) die senkrecht zum Sieb (5 ) gemessene Dicke (A) höchstens 10 %, vorzugsweise höchstens 4 %, des maximalen Außendurchmessers (D) des Rotors (4 ) beträgt, wobei dieser radial äußere Teil (L) mindestens ein Viertel des Außendurchmessers (D) des Rotors (4 ) lang ist. - Sekundärstofflöser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass, über die radiale Erstreckung gesehen, die Dicke (A) im radial äußeren Teil (L) des Rotorflügels (
3 ,3' ), der mindestens ein Viertel des Außendurchmessers (D) des Rotors (4 ) lang ist, mit einer Toleranz von maximal 30 %, vorzugsweise maximal 10 %, konstant ist. - Sekundärstofflöser nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Rotorflügel (
3 ,3' ) zwischen zwei und vier, vorzugsweise drei, beträgt. - Sekundärstofflöser nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotorflügel (
3 ) an einem Mittelteil (2 ) angebracht sind und dass Rotorflügel (3 ) und Mittelteil (2 ) aus einer einzigen zusammenhängenden Platte bestehen, an der eine Nabe (17 ) zur Befestigung an der Antriebswelle (11 ) angebracht ist. - Sekundärstofflöser nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorderkante (
9 ) der Rotorflügel (3 ,3' ) geradlinig ist. - Sekundärstofflöser nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Vorderkante (
9 ) der Rotorflügel (3 ) tangential an das Mittelteil (2 ) anschließt. - Sekundärstofflöser nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sieb (
5 ) eben ist. - Sekundärstofflöser nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Sieb (
5' ) die Form eines Kegelstumpfes hat, dessen Kegelwinkel (α) mindestens 90°, vorzugsweise mindestens 120°, beträgt und dass die Stellung der Rotorflügel (3' ) der Form des Kegelstumpfes angepasst ist. - Sekundärstofflöser nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sieböffnungen (
10 ) des Siebes (5 ) Löcher mit einem minimalen Durchmesser zwischen 8 und 20 mm, vorzugsweise zwischen 10 und 16 mm, sind. - Sekundärstofflöser nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sieb (
5 ) an der dem Rotor (4 ) zugewandten Seite mit Arbeitsleisten (16 ) versehen ist. - Sekundärstofflöser nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitsleisten (
16 ) auswechselbar sind. - Sekundärstofflöser nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorderkanten (
9 ) der Rotorflügel (3 ) mit Verschleißschutzkanten (15 ) versehen sind. - Sekundärstofflöser nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb des Rotors (
4 ) so ausgelegt ist, dass im Betrieb des Sekundärstofflösers die Außenenden der Rotorflügel (3 ,3' ) mit einer Umfangsgeschwindigkeit zwischen 10 und 30 m/s, vorzugsweise zwischen 15 und 25 m/s, bewegt werden.
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