DE202015009470U1

DE202015009470U1 - Auflösevorrichtung

Info

Publication number: DE202015009470U1
Application number: DE202015009470.8U
Authority: DE
Original assignee: Voith Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2015-04-13
Filing date: 2015-04-13
Publication date: 2017-10-23
Anticipated expiration: 2025-04-14
Also published as: DE102015206499A1; WO2016165860A1

Abstract

Vorrichtung (10) zum Auflösen von Faserstoff, insbesondere zum Auflösen von Faserstoff bei HC-Stoffdichten, mit einem Gehäuse (12) und im Gehäuse (12) angeordneten Arbeitselementen (14), die mit dem Faserstoff in Eingriff bringbar sind, wobei das Gehäuse (12) in Form eines nach oben offenen, im Querschnitt U-förmigen Troges ausgeführt ist, in dem ein um eine zur Längsachse des Troges (12) parallele Achse (16) drehbar gelagerter Rotor (18) angeordnet ist, der mit schaufelartigen, insbesondere eine geringe Verspinnungstendenz aufweisenden Arbeitselementen (14) versehen ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Auflösen von Faserstoff, insbesondere zum Auflösen von Faserstoff bei HC-Stoffdichten, mit einem Gehäuse und im Gehäuse angeordneten Arbeitselementen, die mit dem Faserstoff in Eingriff bringbar sind.
Auflösevorrichtungen oder Stofflöser dieser Art werden zur Bearbeitung von Faserrohstoffen eingesetzt, die in Form einer Faserstoffsuspension in einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Papierbahn, verwendet werden sollen. Als Faserrohstoffe können dabei beispielsweise Frischfasern oder Altpapierfasern zum Einsatz kommen.
Zum Auflösen von Altpapier werden derzeit bei OCC(old corrugated container)-Anwendungen LC-Pulper, d.h. bei niedriger Stoffdichte betriebene Pulper, sowie für DIP, d.h. deinkte Altpapierstoffe, und zunehmend auch für OCC-Anwendungen bei Altpapiersorten mit geringem Kraft-Anteil Auflösetrommeln eingesetzt.
LC-Pulper zeichnen sich zwar durch geringe Investitions- und Energiekosten aus. Sie unterliegen jedoch einem relativ hohen Verschleiß und erfordern eine laufende Prozessüberwachung. Es kann zu Betriebsstörungen kommen. Bei vertretbaren Verlusten können auch krafthaltige Sorten aufgelöst werden. Demgegenüber unterliegen Auflösetrommeln zwar einem geringeren Verschleiß. Deren Investitions- und Energiekosten sind jedoch höher.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Auflösevorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, die die Vorteile der zuvor genannten Auflösevorrichtungen in sich vereinigt und insbesondere für einen Betrieb bei HC-Stoffdichte und somit insbesondere auch zur Auflösung von DIP, d.h. deinkten Altpapierstoffen geeignet ist.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der vorliegenden Beschreibung sowie der Zeichnung.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Auflösen von Faserstoff, insbesondere zum Auflösen von Faserstoff bei HC-Stoffdichten, umfasst ein Gehäuse und im Gehäuse angeordnete Arbeitselemente, die mit dem Faserstoff in Eingriff bringbar sind. Dabei ist das Gehäuse in Form eines nach oben offenen, im Querschnitt U-förmigen Troges ausgeführt, in dem ein um eine zur Längsachse des Troges parallele Achse drehbar gelagerter Rotor angeordnet ist, der mit schaufelartigen, insbesondere eine geringe Verspinnungstendenz aufweisenden Arbeitselementen versehen ist.
Unter Arbeitselementen mit einer "geringen Verspinnungstendenz " ist zu verstehen, dass diese so orientiert und angeordnet sind, dass die Gefahr von Verspinnungen der Störstoffe (Drähte, Schnüre usw.) auf ein Minimum reduziert ist.
Aufgrund dieser Ausbildung vereinigt die erfindungsgemäße Auflösevorrichtung die Vorteile der zuvor genannten Auflösevorrichtungen in sich. Sie ist bei HC-Stoffdichten kontinuierlich betreibbar und somit auch zur Auflösung von deinkten Altpapierstoffen geeignet. Sie zeichnet sich durch einen niedrigen Verschleiß und eine hohe Betriebssicherheit aus und kann bei entsprechender Auflösestoffdichte auch krafthaltige Altpapiersorten auflösen. Zudem kann die erfindungsgemäße Auflösevorrichtung auch mit kompletten Stoffballen beschickt werden. Die Ballen zusammenhaltende Drähte müssen lediglich aufgeschnitten und nicht mehr entfernt werden. Der Energiebedarf ist vergleichbar mit dem von LC-Systemen, d.h. von bei niedriger Stoffdichte betriebenen Systemen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die führende Kante der rotierenden schaufelartigen Arbeitselemente gegenüber der jeweiligen an den Umfang angelegten Tangente um einen Winkel geneigt, der kleiner als 45° und vorzugsweise kleiner als 30° ist.
Die Zufuhr von Stoffballen und Auflösewasser kann im Bereich des einen Endes des Troges und der Auswurf des aufgelösten Faserstoffs im Bereich des anderen Endes des Troges erfolgen.
Der Trog weist in seinem unteren Bereich bevorzugt eine im Querschnitt teilkreisförmige, insbesondere halbkreisförmige Innenwandung auf. Dabei ist der Rotor vorteilhafterweise um eine im Bereich der Mittellängsachse der teilkreisförmigen Innenwandung des Troges liegende Achse drehbar gelagert.
Die Arbeitselemente können sich in Axialrichtung betrachtet zumindest teilweise überlagern, d.h. es können an wenigstens einer axialen Position auch mehrere Arbeitselemente vorgesehen sein.
Alternativ oder zusätzlich können die Arbeitselemente jedoch zumindest teilweise auch in einem axialen Abstand voneinander angeordnet sein.
Von Vorteil ist insbesondere auch, wenn die Arbeitselemente zumindest teilweise so ausgeführt sind, dass sie eine axiale Förderkomponente erzeugen. Die Arbeitselemente können jedoch zumindest teilweise auch so ausgeführt sein, dass sie keine axiale Förderkomponente erzeugen.
Die Auflösevorrichtung kann eine Eintragszone, in der der zu behandelnde Faserstoff in den Trog einbringbar ist, und eine sich axial an die Eintragszone anschließende Auflösezone umfassen. Dabei ist der Durchmesser der Rotorwelle in der Eintragszone bevorzugt größer als in der Auflösezone, womit das Eindringen des Faserstoffs in den Trog erleichtert wird.
Die Arbeitselemente können zumindest teilweise insbesondere scheibenförmig und/oder zumindest teilweise insbesondere flügelförmig ausgeführt sein.
Gemäß einer zweckmäßigen praktischen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind die Arbeitselemente zumindest teilweise scheibenförmig und zur Erhöhung der Steifigkeit gekantet oder gebogen ausgeführt. Im Interesse einer schonenden Auflösung sollte der Winkel zwischen der Achse und den Flächennormalen der Arbeitselemente kleiner als 30°, vorzugsweise kleiner als 15° sein.
Von Vorteil ist insbesondere auch, wenn der kleinste radiale Abstand zwischen den Arbeitselementen und der Innenwandung des Troges etwa 5 cm, insbesondere etwa 10 cm und vorzugsweise etwa 30 cm ist.
Der Rotor ist bevorzugt mit einer maximalen Geschwindigkeit antreibbar, die kleiner als 10 m/s und vorzugsweise kleiner als 5 m/s ist. Mit einer entsprechend geringeren Umfangsgeschwindigkeit ergeben sich ein entsprechend niedrigerer Verschleiß und eine entsprechend höhere Betriebssicherheit.
Der zu behandelnde Faserstoff ist dem Trog bevorzugt von oben und/oder seitlich zuführbar. Bei einer seitlichen Zuführung sollte dies im Bereich sich nach oben bewegender Arbeitselemente erfolgen.
Der aufgelöste Faserstoff ist bevorzugt axial und/oder seitlich auswerfbar. Von Vorteil ist insbesondere, wenn der aufgelöste Faserstoff im Bereich sich nach oben bewegender Arbeitselemente axial oder seitlich auswerfbar ist. Der Auswurf des aufgelösten Faserstoffs wird damit durch die sich bewegenden Arbeitselemente unterstützt.
Von Vorteil ist insbesondere auch, wenn zum Auswerfen des aufgelösten Faserstoffs eine in der Höhe verstellbare Wehrkante vorgesehen ist.
Die Sortiervorrichtung kann über den Rotor bzw. über eine gemeinsame Welle insbesondere mit wenigstens einem Sortierelement einer Sortiereinheit zum Sortieren des aufgelösten Faserstoffs verbunden sein.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben.
Die einzige Figur der Zeichnung zeigt in schematischer perspektivischer Darstellung eine beispielhafte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 zum Auflösen von Faserstoff, insbesondere zum Auflösen von Faserstoff bei HC-Stoffdichten.
Die Auflösevorrichtung 10 umfasst ein Gehäuse 12 und im Gehäuse 12 angeordnete Arbeitselemente 14, die mit dem Faserstoff in Eingriff bringbar sind. Das Gehäuse 12 ist in Form eines nach oben offenen, im Querschnitt U-förmigen sich horizontal ersteckenden Troges ausgeführt, in dem ein um eine zur Längsachse des Troges 12 parallele Achse 16 drehbar gelagerter Rotor 18 angeordnet ist, der mit schaufelartigen, insbesondere eine geringe Verspinnungstendenz aufweisenden Arbeitselementen 14 versehen ist. Dabei ist unter Arbeitselementen mit einer "geringen Verspinnungstendenz " zu verstehen, dass diese so orientiert und angeordnet sind, dass die Gefahr von Verspinnungen der Störstoffe (Drähte, Schnüre usw.) auf ein Minimum reduziert ist.
Die führende Kante 20 der rotierenden schaufelartigen Arbeitselemente 14 kann gegenüber der jeweiligen an den Umfang angelegten Tangente insbesondere um einen Winkel geneigt sein, der kleiner als 45° und vorzugsweise kleiner als 30° ist.
In seinem unteren Bereich besitzt der Trog 12 eine im Querschnitt teilkreisförmige, insbesondere halbkreisförmige Innenwandung. Der Rotor 18 ist bevorzugt um eine im Bereich der Mittellängsachse der teilkreisförmigen Innenwandung des Troges 12 liegende Achse 16 drehbar gelagert.
Wie anhand der 1 zu erkennen ist, können sich die Arbeitselemente 14 in Axialrichtung betrachtet zumindest teilweise überlagern. An einer jeweiligen axialen Position können also mehrere Arbeitselemente 14 vorgesehen sein. Es ist jedoch beispielsweise auch eine solche Ausführung denkbar, bei der die Arbeitselemente 14 zumindest teilweise in einem axialen Abstand voneinander angeordnet sind.
Die Arbeitselemente 14 können zumindest teilweise insbesondere so ausgeführt sein, dass sie eine axiale Förderkomponente erzeugen. Es ist jedoch beispielsweise auch eine solche Ausführung denkbar, bei der die Arbeitselemente 14 zumindest teilweise so ausgeführt sein, dass sie keine axiale Förderkomponente erzeugen.
Die Auflösevorrichtung 10 kann eine Eintragszone 22, in der der zu behandelnde Faserstoff in den Trog 12 einbringbar ist, und eine sich axial an die Eintragszone 22 anschließende Auflösezone 24 umfassen. Dabei kann der Durchmesser der Rotorwelle 26 in der Eintragszone 22 größer sein als in der Auflösezone 24.
Die Arbeitselemente 14 können zumindest teilweise insbesondere scheibenförmig und/oder zumindest teilweise insbesondere flügelförmig ausgeführt sein. Es ist beispielsweise auch eine solche Ausführung denkbar, bei der die Arbeitselemente 14 zumindest teilweise scheibenförmig und zur Erhöhung der Steifigkeit gekantet oder gebogen ausgeführt sind.
Der kleinste radiale Abstand zwischen den Arbeitselementen 14 und der Innenwandung des Troges ist beispielsweise etwa 5 cm, insbesondere etwa 10 cm und vorzugsweise etwa 30 cm. Der Rotor 18 ist mit einer maximalen Geschwindigkeit antreibbar, die insbesondere kleiner als 10 m/s sein kann und vorzugsweise kleiner als 5 m/s ist.
Der zu behandelnde Faserstoff kann dem Trog 12 insbesondere von oben und/oder seitlich zuführbar sein. Der aufgelöste Faserstoff ist insbesondere axial und/oder seitlich auswerfbar. Dabei kann der aufgelöste Faserstoff insbesondere im Bereich sich nach oben bewegender Arbeitselemente 14 seitlich auswerfbar sein, so dass der Auswurf durch die sich bewegenden Arbeitselemente 14 unterstützt wird. Zum Auswerfen des aufgelösten Faserstoffs kann eine in der Höhe verstellbare Wehrkante vorgesehen sein.
Bezugszeichenliste

10: Auflösevorrichtung
12: Gehäuse, Trog
14: Arbeitselement
16: Drehachse
18: Rotor
20: führende Kante
22: Eintragszone
24: Auslösezone
26: Rotorwelle

Claims

Vorrichtung (10) zum Auflösen von Faserstoff, insbesondere zum Auflösen von Faserstoff bei HC-Stoffdichten, mit einem Gehäuse (12) und im Gehäuse (12) angeordneten Arbeitselementen (14), die mit dem Faserstoff in Eingriff bringbar sind, wobei das Gehäuse (12) in Form eines nach oben offenen, im Querschnitt U-förmigen Troges ausgeführt ist, in dem ein um eine zur Längsachse des Troges (12) parallele Achse (16) drehbar gelagerter Rotor (18) angeordnet ist, der mit schaufelartigen, insbesondere eine geringe Verspinnungstendenz aufweisenden Arbeitselementen (14) versehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die führende Kante (20) der rotierenden schaufelartigen Arbeitselemente (14) gegenüber der jeweiligen an den Umfang angelegten Tangente um einen Winkel geneigt ist, der kleiner als 45° und vorzugsweise kleiner als 30° ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Trog (12) in seinem unteren Bereich eine im Querschnitt teilkreisförmige, insbesondere halbkreisförmige Innenwandung aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (18) um eine im Bereich der Mittellängsachse der teilkreisförmigen Innenwandung des Troges (12) liegende Achse (16) drehbar gelagert ist.
Vorrichtung nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Arbeitselemente (14) in Axialrichtung betrachtet zumindest teilweise überlagern.
Vorrichtung nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitselemente (14) zumindest teilweise in einem axialen Abstand voneinander angeordnet sind.
Vorrichtung nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitselemente (14) zumindest teilweise so ausgeführt sind, dass sie eine axiale Förderkomponente erzeugen.
Vorrichtung nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitselemente (14) zumindest teilwiese so ausgeführt sind, dass sie keine axiale Förderkomponente erzeugen.
Vorrichtung nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Eintragszone (22), in der der zu behandelnde Faserstoff in den Trog (12) einbringbar ist, und eine sich axial an die Eintragszone (22) anschließende Auflösezone (24) umfasst.
Vorrichtung nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser der Rotorwelle (26) in der Eintragszone (22) größer ist als in der Auflösezone (24).
Vorrichtung nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Arbeitselemente (14) zumindest teilweise scheibenförmig und/oder zumindest teilweise flügelförmig ausgeführt sind.
Vorrichtung nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitselemente (14) zumindest teilweise scheibenförmig und zur Erhöhung der Steifigkeit gekantet oder gebogen ausgeführt sind.
Vorrichtung nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel zwischen der Achse (16) und den Flächennormalen der Arbeitselemente (14) kleiner als 30°, vorzugsweise kleiner als 15° ist.
Vorrichtung nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der kleinste radiale Abstand zwischen den Arbeitselementen (14) und der Innenwandung des Troges (12) etwa 5 cm, insbesondere etwa 10 cm und vorzugsweise etwa 30 cm ist.
Vorrichtung nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (18) mit einer maximalen Geschwindigkeit antreibbar ist, die kleiner als 10 m/s und vorzugsweise kleiner als 5 m/s ist.
Vorrichtung nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zu behandelnde Faserstoff dem Trog (12) von oben und/oder seitlich zuführbar ist
Vorrichtung nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der aufgelöste Faserstoff axial und/oder seitlich auswerfbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der aufgelöste Faserstoff im Bereich sich nach oben bewegender Arbeitselemente (14) seitlich auswerfbar ist.
Vorrichtung nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Auswerfen des aufgelösten Faserstoffs eine in der Höhe verstellbare Wehrkante vorgesehen ist.