DE2061519C2 - Aufbereitungsmaschine für zellstoffhaltiges oder ähnliches Material - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Aufbereitungsmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der DE-AS 11 85 467 ist eine solche Maschine zum Auflösen von Faserstoffen zur Herstellung von Papier bekannt.

Bei dieser bekannten Maschine befinden sich die beiden Rotoren unmittelbar über den zugehörigen, horizontal liegenden Sieben. Der obere Rotor zerkleinert zwischen seinen Flügeln und dem darunter liegenden ersten Sieb die Faserstoffe und preßt sie mechanisch durch die Sieböffnungen, deren Ränder als scharfe Schneidkanten wirken, in eine Zwischenkammer, deren Deckel von dem ersten Sieb und deren Boden von dem zweiten Sieb gebildet wird. Über dem zweiten, horizontal liegenden Sieb arbeitet der zweite Rotor mit seinen radialen Flügeln, die sich ebenfalls horizontal erstrecken. Dieser zweite Rotor dient auch als Messer zur weiteren Zerkleinerung der Faserstoffe und preßt dieselben gegebenenfalls wiederum mechanisch durch die kleineren Sieböffnungen des zweiten Siebes. Die Faserstofflösung kann dabei wahlweise aus der Zwischenkammer hinter dem ersten Sieb oder aus einer unteren Sammelkammer hinter dem zweiten Sieb abgezogen werden. Unter dieser Aufbereitungsweise kann die für die Papierherstellung erforderliche gleichmäßige Verteilung der Faserstoffe in der Suspension leiden, da durch den mechanischen Druck des Rotors Faserbündel und Knoten durch die Sieböffnungen gepreßt werden können. Einer solchen Aufbereitungsmaschine müssen daher zusätzliche Maschinen nachgeschaltet werden, in denen die Faserstofflösung bzw. der Papierbrei weiter behandelt und verfeinert wird, bevor sie bzw. er der eigentlichen Papiermaschine zugeführt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Aufbereitungsmaschine der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß sie eine gleichmäßigere Faserstoffauflösung und einen homogeneren Papierbrei liefern kann, um die bisher üblichen nachfolgenden Behandlungsmaschinen ganz oder teilweise entbehrlich zu machen oder wenigstens deren Belastung zu vermindern.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 enthaltenen Merkmale gelöst

Dadurch wird zunächst eine freie Auflösung der Faserstoffe vorgenommen, welche hauptsächlich durch die von dem ersten Rotor erzeugten hydraulischen Scherkräften in Verbindung mit der statischen Belastung der Suspension wirkt und einen freien, zwangslosen Durchgang der in der Suspesnion im Wasser enthaltenen faserigen Stoffe durch die Sieböffnungen des den oberen Rotor umgebenden ersten Siebes gewährleistet. Ein gewaltsames, mechanisches Hindurchpressen der Faserstoffe mittels des unmittelbar über dem ersten Sieb liegenden oberen Rotors, wie bei der bekannten Maschine, findet also hier nicht statt. Vielmehr wird die hydraulische Strömung, welche die faserige Suspension aus der Materialbütte durch das erste Sieb in die Zwischenkammer einführt, durch die Schwerkraft und die statische Belastung der in der Materialbütte enthaltenen Suspension hervorgerufen. Weiterhin hat der untere sich nach unten verjüngende konische Rotor, welcher in der Zwischenkammer von dem entsprechend geformten zweiten Sieb umgeben ist, die Funktion, die faserige Suspension nach oben zu drängen und die Wirkung der genannten Schwerkraft und statischen Belastung auszugleichen, damit die faserige Suspension auch hier durch die Sieböffnungen des zweiten Siebes frei und zwangslos abströmen kann. Es wird also durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Aufbereitungsmaschine ein Gleichgewicht hydraulischer Kräfte hervorgerufen, welches einen freien Durchgang der in der Suspension im Wasser aufgelösten Faserstoffe und damit eine sehr gleichmäßige Verteilung derselben gewährleistet. Ein solcher hydraulischer Ausgleich der Kräfte ist bei der bekannten Maschine nicht möglich.

Die genannte kegelstumpfförmige Ausbildung des unteren Rotors und des ihn umgebenden zweiten Siebes hat übrigens noch den Vorteil, daß die Siebfläche des zweiten oder Feinsiebes viel größer als diejenige des ersten oder Grobsiebes sein kann, so daß trotz wesentlich kleinerer Sieblochdurchmesser des zweiten Siebes ein gleich großer freier Siebquerschnitt erzielbar ist.

Die Wirkung der Zerfaserung, Auflösung und Reinigung kann zweckmäßig verändert und reguliert werden, indem der Spalt oder Abstand zwischen dem zweiten Rotor und dessen Sieb vergrößert oder verkleinert wird. Der Rotor und das Sieb können dann einander genähert oder voneinander entfernt v/erden. Zu diesem Zweck kann eine einstellbare Betätigungsvorrichtung vorgesehen werden. Mit Hilfe dieser Vorrichtung ist es auch möglich, den Verschleiß des

zweiten Rotors und des zweiten Siebes bis zu einem gewissen Grade auszugleichen.

Es ist auch möglich, die Auflösung, Zerfaserung und Reinigung zu verändern, indem auf den Abfluß der aus der Maschine kommenden Stofflösung durrh einen von Hand oder automatisch betätigten Schieber ein Effekt ausgeübt wird, welcher den Abfluß der Stofflösung entsprechend seiner Öffnung bremsen oder beschleunigen kann, wodurch ein mehr oder weniger großer Belastungsverlust verursacht wird. Dadurch wird die Verweilzeit der Stofflösung in der Maschine und damit die Auflösewirkung erhöht oder verringert. Die Beseitigung der Verunreinigungen aus der Stofflösung kann an verschiedenen Stellen der Maschine erfolgen.

In der Zeichnung ist die Erfindung in einer Ausführungsform beispielsweise veranschaulicht, und zwar zeigt die einzige Figur der Zeichnung schematisch in einem vertikalen Teilschnitt eine Aufbereitungsmaschine gemäß der Erfindung.

Diese Maschine hat eine im wesentlichen zylindrische Materialbütte 1 zur Aufnahme des zu zerfasernden und zu behandelnden Materials.

Beispielsweise besteht dieses Material aus Zellulose und Wasser. Am Boden der Bütte 1 ist ein erster Rotor 2 von an sich bekannter Bauart angeordnet Der Rotor 2 ist mit einer Welle 3 verbunden, die um die vertikale Achse A-A der Bütte 1 von einem in der Zeichnung nicht näher dargestellten Motor in Drehung versetzt wird. Der Rotor 2 ist von einem ersten Sieb 4 umgeben, welches mit der Bütte 1 fest verbunden ist. In seinem mittleren Teil ist das Sieb 4 mit einer öffnung versehen, in welcher sich der Rotor 2 dreht. Zwischen dem Umfang des Rotors und dem Umfang der gegenüberliegenden öffnung des Siebes besteht ein kleiner radialer Spalt.

Das Sieb 4 kann aus perforierten Blechen hergestellt sein. Die Siebdurchbrechungen des Siebes 4 verbinden den Boden der Bütte 1 mit einer ersten Kammer 5, die von der Bütte 1 durch das Sieb 4 getrennt ist.

In der Kammer 5 ist ein zweiter Rotor 6 angeordnet, der gemäß dem Ausführungsbeispiel gleichfalls mit der Welle 3 fest verbunden ist. Dieser Rotor 6 könnte aber auch mit einer anderen Welle verbunden sein, welche koaxial oder nicht koaxial zur Welle des ersten Rotors verlaufen kann. Der Rotor 6 wird von einem zweiten, ortsfesten Sieb 7 umgeben, dessen Siebdurchbrechungen die erste Kammer 5 mit einer zweiten Kammer 8 in Verbindung setzen.

Die Löcher oder Öffnungen des zweiten Siebes 7 haben, einzeln betrachtet, einen kleineren Querschnitt als diejenigen des ersten Siebes 4.

Der zweite Rotor 6 und das zweite Sieb 7 haben eine sich nach unten verjüngende kegelstumpfförmige Gestalt, und der Rotor 6 kann mit einer oder mehreren Klingen, Schaufeln, Flügeln, Schabern od. dgl. versehen sein, die in der Zeichnung mit dem Bezugszeichen 9 angedeutet sind. Bei dieser Ausbildung kann der Gesamtdurchgang des Siebes 7 trotz seiner kleineren Sieblöcher gleich dem Gesamtdurchgangsquerschnitt des Siebes 4 sein.

Die vorstehend beschriebene Maschine arbeitet auf folgende Weise:

Der mit dem ersten Sieb 4 zusammenarbeitende Rotor 2 bewirkt die Reinigung, die Auflösung und die Zerfaserung des in der Bütte 1 enthaltenen, zu behandelnden Materials. Die Fasern de- Lösung werden in Suspension gehalten, und diese Suspension strömt aus der Bütte 1 durch das Sieb 4 hindurch in die erste Kammer 5. Die in die Kammer 5 eingedrungene Suspension wird aufs neue zerfetzt und gereinigt durch die Wirkung des zweiten Rotors 6, der mit dem zweiten Sieb 7 zusammenarbeitet, welches feiner ist als das erste Sieb 4. Die auf diese Weise verbesserte Suspension ergießt sich aus der ersten Kammer 5 in die zweite Kammer 8, wobei sie durch das Feinsieb 7 hindurchtritt Aus der zweiten Kammer 8 wird die Suspension durch eine nicht näher dargestellte, mit einem Ventil oder einem Schieber od. dgl. versehene Leitung an die Stelle ihre? weiteren Behandlung bzw. Verarbeitung geführt

Die in dem behandelten Material befindlichen Verunreinigungen wie Metallteilchen, Steine, Kunststoffe, Sand, Teer, Bindfaden od. dgl. werden mit Hilfe eines Ventiles oder Schiebers, eines Schützes oder einer Schleuse 10 aus der Maschine abgeführt, welche mit der ersten Kammer 5 in Verbindung steht und bzw. oder mittels eines Ventiles, Schützes, einer Schleuse 11 od. dgl, die an der Grundfläche der zweiten Kammer 8 angeordnet ist. Die Abführung dieser Verunreinigungen kann kontinuierlich oder nicht kontinuierlich erfolgen.

Der Rotor 6 und das Sieb 7 sind, wie erwähnt, kegelstumpfförmig ausgeführt. Es ist dann vorteilhaft, das Sieb 7 derart einzubauen, daß es ein wenig längs der Achse A-A der Bütte verschoben werden kann, um es dem Rotor 6 zu nähern oder es von letzterem zu entfernen. Diese Anordnung ermöglicht es nicht nur, die Abnutzung des Rotors 6 und des Siebes 7 zu kompensieren, sondern auch den Grad der Zerfaserung und der Reinigung der Lösung durch diesen Rotor und das Sieb zu modiiizieren.

Die Kegelsttimpfform des Rotors 6 und des Siebes 7 mit dem größeren Durchmesser im oberen Teil dieser Organe gestattet es, einen besonderen hydraulischen Effekt zu erzielen. Während die Suspension bestrebt ist, in der Maschine nach unten zu wandern, sucht der wie eine Pumpe wirkende Rotor 6 diese Suspension nach oben zurückzudrängen. Auf diese Weise kann man eine Gleichgewichtszone erzeugen, in welcher die Teilchen sehr wirksam in Suspension in dem Wasser gehahen sind, bevor sie gezwungen werden, durch das zweite Sieb 7 hindurchzutreten.

Die Verweilzeit der Suspension in der Maschine kann durch manuelle oder selbsttätige Betätigung des in der Abflußleitung angeordneten Ventils, Schiebers, Schützes od. dgl. reguliert werden. Dadurch kann die Zerfaserung und die Reinigung der Lösung in der Maschine geändert werden.

Die Maschine gemäß der Erfindung kann mit weiteren, bekannten Maschinen kombiniert werden, die zur Reinigung der Rohstoffe gebraucht werden, und die auch zur Abführung dieser Verunreinigungen dienen. Diese Zusatzgeräte wie z. B. eine Wickelvorrichtung oder eine Becherkette für die Extraktion schwerer Fremdkörper usw. werden dann der Maschine gemäß der Erfindung nachgeschaltet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

1 Patentansprüche:

1. Aufbereitungsmaschine fur zellstoffhaltiges oder ähnliches Material mit beiderseits des Bodens einer Materialbütte übereinander auf einer senkrechten Antriebswelle angeordneten Rotoren und denselben zugeordneten, nacheinander von der Materialsuspension durchströmten Sieben, deren erstes im Boden der Materialbütte angeordnet ist und von dem ersten, in der mittleren Bodenzone der Materialbütte liegenden Rotor beaufschlagt wird und deren zweites eine unterhalb des ersten Siebes liegende, den zweiten Rotor aufnehmende Zwischenkammer begrenzt, wobei die Sieböffnungen des zweiten, in eine Abflußkammer führenden Siebes kleiner als diejenigen des ersten Siebes sind, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Rotor (2) von dem in seinem mittleren Teil m^;t einer Öffnung zur Aufnahme des Roters (2) versehenen, in einer äußeren Bodenzone der Materialbütte (1) liegenden ersten Sieb (4) umgeben ist und daß der zweite Rotor (6) kegelstumpfförmig, mit dem größeren Durchmesser an seinem oberen Ende ausgebildet ist und mit Abstand von dem in gleicher Weise ausgebildeten zweiten Sieb (7) umgeben ist.

2. Aufbereitungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Sieb (7) parallel zur Achse (A-A) der Antriebswelle (3) verschiebbar angeordnet ist.

3. Aufbereitungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Suspensionsabflußleitung der Maschine mit einem einstellbaren Stauorgan wie Schieber, Ventil, Schleuse oder Schütz versehen ist.

4. Aufbereitungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenkammer (5) und/oder die Abflußkammer (8) mit einstellbaren Absperrvorrichtung (10 bzw. 11) zur Abführung von Verunreinigungen versehen sind.