DE2417310A1 - Entwaesserungs- und homogenisierapparat - Google Patents

Entwaesserungs- und homogenisierapparat

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Description

DIPL.-INQ. DIETER JANDER
8 MDNCHEN 80 (BOGENHAUSEN) KOLBERGER STRASSE 21 Telefon: 089/98 27 04
DR.-INQ. MANFRED BÖNINQ PATENTANWÄLTE
Zustelladresse: reply to:
1 BERLIN 15
KURFORSTENDAMM Telefon: 030/8835071 Telegramme: Consideration Berlin
43/15 247
5. April 1974-
Patentanmeldung
der Firma Lennart Wallen & Co. AB,
Karlavägen 53, S-114 49 Stockholm, Schweden
"Entwässerungs- und Homogenisierapparat"
Die Erfindung betrifft einen Entwässerungs- und Homogenisierapparat mit einem Eindicker, der eine drehbar in einer Siebtrommel gelagerte Welle mit mindestens einem schraubenförmigen, sich vorzugsweise !zusammen
409844/0729
Postscheckkonto Berlin West Konto 174384-100
Berliner Bank AG., Konto 0110921900
DIPL-INQ. DIETER JANPER DR.-INQ. MANFRED BONINQ
PATENTANWÄLTE
mit der Siebtrommel zum Auslaßende des Eindickers verjüngenden Mitnehmer aufweißt, wobei sich die Lage der Welle vorzugsweise verändern läßt und an einem Ende der Siebtrommel ein Einlaß und am anderen Ende der Siebtrommel ein Auslaß und ein Abschlußorgan vorgesehen sind.
Es ist bekannt, Faserbreie mit einer Konzentration von 1 /» zu entwässern, um sie in höher konzentrierten Zustand weiterzuverarbeiten, insbesondere zu mahlen. Das Entwässern sollte vor der Weiterverarbeitung stattfinden, um bei der Weiterverarbeitung Energie zu sparen. Wie die Erfahrung gezeigt hat, treten große Schwierigkeiten auf, wenn ein Faserbrei verarbeitet werden soll, der aus aufgelöstem Altpapier, welches in einem Pulper behandelt worden ist, besteht und der kleine Teile aus Kunststoff, Bitumen oder feuchtigkeitsfestem Papier enthält, die nicht völlig aufgelöst sind.
Man hat versucht, die auftretenden Probleme durch Erhitzen des Faserbreies im Eindicker auszuschalten. Hierbei konnten gewisse Erfolge erzielt werden. Sie wurden jedoch durch Schwierigkeiten beim Aufheizen des Faserbreies erkauft, und es war lediglich eine geringfügige Erhitzung des Faserbreies möglich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Weg aufzuzeigen, der es gestattet, die angedeuteten Schwierigkeiten auszuräumen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Entwässerungs- und Homogenisierapparat der eingangs beschriebenen Art gelöst, der gekennzeichnet ist durch Zugmittel für das Abschlußorgan und durch eine flüssigkeits- und dampfdicht am Auslaßende des Eindickers angeordnete, zur Aufnahme des einzudickenden Materials
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dienende und dessen Homogenisierimg erleichternde Haube, die mit einer Zuleitung für ein Homogenisierungsmittel und mit einem Abscheider versehen ist.
Der erfindungsgemäße Apparat bietet den Vorteil, daß durch den Zusatz des Homogenisierungsmittels eine einwandfreie Verkleinerung und Auflösung aller im Faserbrei enthaltenen Komponenten möglich ist.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Apparates ist auch der Siebtrommel in der Nähe ihres Auslaßendes eine Vorrichtung zur Zufuhr eines vorzugsweise dampfförmigen Homogenisierungsmittels zugeordnet. In diesem lalle bewirkt das unter der Einwirkung eines Zugmittels stehende Abschlußorgan nicht nur einen gleichmäßigen Austritt des Faserbreies, sondern es übernimmt auch die !Funktion eines Sicherheitsventils, Bei erhöhtem Druck im Eindicker öffnet das Abschlußorgan und es findet ein Druckabfall statt. Die Summe der Axialkräfte, welche vom Dampfdruck und vom durch den schraubenförmigen Mitnehmer auf den Faserbrei ausgeübten Druck herrühren, werden also durch die vom Zugmittel ausgeübten Zugkräfte ausgeglichen.
Als besonders vorteilhaft erweist es sich, wenn der Mitnehmer mindestens in unmittelbarer Nähe des Auslaßendes der Siebtrommel hohl und auf seiner dem Auslaßende abgewandten Seite mit Öffnungen zum Extrahieren von Flüssigkeit oder zur Zufuhr eines Homogenisierungsmittels versehen ist.
Als Homogenisierungsmittel wird vorzugsweise Wasserdampf oder ein dampfförmiges Lösungsmittel verwendet.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der beigefügten,
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ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Pig. 1 schematisch den Gesamtaufbau des Apparates und Fig. 2 eine Einzelheit.
Der Entwässerungs- und Homogenisierapparat gemäß Fig. 1 besitzt eine Siebtrommel 1, in der ein Mitnehmer 2, welcher die Form einer Schraube hat, angeordnet ist. Der Mitnehmer ist auf einer Welle 3 gelagert, die durch einen Motor 4 angetrieben wird. Über einen Einlaß 5 wird ein Faserbrei zugeführt, welcher am Auslaßende 6 der Siebtrommel in eine Haube 7 gelangt. Am Auslaßende 6 ist ein Abschlußorgan 8 angeordnet, welches gegen den Rand des Auslaßendes 6 und die Welle 3 anliegt. Das Abschlußorgan wird durch einstellbare Schrauben und Federn gegen einen am Auslaßende 6 angeordneten Ringbund gezogen. Es finden mindestens zwei, vorzugsweise drei, gleichmäßig über den Umfang der Siebtrommel verteilte Zugmittel Verwendung. Die auf das Abschlußorgan 8 ausgeübten Zugkräfte können auch auf andere Weise, d.h. z. B. hydraulisch, aufgebracht werden. Stets muß auf das Abschlußorgan ein Zug ausgeübt werden. In den Teil 9 der Siebtrommel, welcher sich in der unmittelbaren Nähe der Auslaßöffnung 6 befindet, läßt sich ein Homogenisierungsmittel einführen. Aus Wirtschaftlichkeitsgründen wird man als Homogenisierungsmittel vorzugsweise Wasserdampf verwenden. Es lassen sich jedoch auch andere Lösungsmittel in flüssiger oder dampfförmiger Form einwenden, wie beispielsweise Alkohole, Hydrocarbonate und halogenisierte Hydrocarbonate. Dem Homogeniserungsmittel können auch Emulsionen oder Dispersionen bekannter Art beigefügt werden. In jedem Fall fördert das Homogeniserungsmittel die Homogenität des Faserbreies.
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Der Teil des Mitnehmers 2, welcher sich in der Nähe des Auslaßendes 6 befindet, ist auf seiner, dem Auslaßende abgewandten Seite mit Öffnungen 16 versehen (vgl. Fig. 2). Die Welle 3 ist hier hohl und steht mit diesen Öffnungen in Verbindung. Durch die Öffnungen 16 und die hohle Welle kann Wasser aus dem Faserbrei extrahiert werden. Eine Leitung 10 dient dazu, ein Homogenisferungsmittel, und zwar vorzugsweise Wasserdampf, in die Haube 7 einzuleiten. Zum Abscheiden des durch das Auslaßende 6 in die Haube 7 gelangten Faserbreies aus der Haube dient eine Mühle 11 mit einer stationären Mahlscheibe 12 und einer rotierenden Mahlscheibe 13. Diese Mühle besitzt außerdem ein Zuführelement 19, dessen Welle 14- vertikal angeordnet ist. Die Mühle ist eine Zapfenmühle, welche unter Überdruck arbeitet und mit zwei Ventilen 17 einer Schleuse und einem Zyklon 16 kombiniert ist.
Beim Betrieb des Apparates wird ein Faserbrei aufgelösten Altpapiers durch den Einlaß 5 dem Eindicker zugeführt. Die Konzentration des Faserbreies beträgt vorzugsweise 3 - 6 %. Sie kann jedoch auch in der Größenordnung von 1 - 10 % liegen. Im Entwässerungsteil wird zunächst Wasser durch die Siebtrommel 1 entzogen und am Ende der Siebtrommel im Teil 9 Dampf zugeführt. Der Dampf fördert das Entwässern des Faserbreies und dessen Homogenisierung. Ein Teil des Wassers wird durch die Öffnungen 16 im Mitnehmer und durch die hohle Welle 3 abgeführt. Die Konzentration des Faserbreies im Bereich des Auslaßendes 6 beträgt bei dem dargestellten Beispiel und unter den genannten Bedingungen 32 #. Sie kann zwischen 20 und 50 % variieren. Durch die Leitung 10 wird anschließend Dampf in den 32 #igen Faserbrei eingeführt. Anschließend wird der Faserbrei aus der Haube 7 mittels der Mühle 11 ausgeschieden. Man erhält auf diese Weise einen außerordentlich homogenen Faserbrei.
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Die Menge des durch die Leitung zugeführten Dampfes hängt von den jeweiligen Gegebenheiten ab. Weist der Faserbrei einen hohen Anteil an Bitumen und Kunststoff auf, die im verwendeten Altpapier vorhanden waren, werden verhältnismäßig große Dampfmengen benötigt, und zwar annähernd 5OO kgms pro 1000 kgms trockenen Faserbrei.
Durch die Verwendung des Abschlußorganes 6 erreicht man einerseits einen gleichmäßigen Austritt des Faserbreies und erzielt darüberhinaus den Vorteil, daß der Eindicker in seiner Gesamtheit kürzer gehalten werden kann und daß sein Antriebsmotor sich leicht am Auslaßende anbringen läßt. Dies erleichtert die Lagerung von Welle und Motor. Darüberhinaus ist es infolge der vorgeschlagenen Halterung des Abschlußorganes möglich, die Welle verlagerbar zu machen, indem man die Stelle der Lager verändert oder den Motor verrückt. Eine solche Verlagerung der Welle ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die Siebtrommel und der Umfang des Mitnehmers sich zum Auslaßende verjüngen und die Welle sich konisch zum Auslaßende erweitert. Auf diese Weise kann das Spiel zwischen dem Mitnehmer und der Siebtrommel leicht an die Art des zu entwässernden Faserbreies angepaßt werden. Das Abschlußorgan stellt außerdem sicher, daß der unter Flüssigkeitsdruck im Eindicker stehende Faserbrei in die Haube gelangt, ohne vorher mit Luft in Kontakt zu kommen.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind der Umfang der Siebtrommel und der Umfang des Mitnehmers konisch. Dies schließt jedoch die Anwendung zylindrischer Siebtrommeln und Mitnehmer nicht aus. Auch kann eine zylindrische Welle verwendet werden. Die Öffnungen der Siebtrommel können über den ganzen Bereich der Siebtrommel gleich groß sein. Ihre Größe nimmt jedoch vorzugsweise zum Ende der Siebtrommel
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hin zu. Statt einer hin- und herbewegbaren Welle läßt sich selbstverständlich auch eine axial nicht verrückbare Welle verwenden.
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Claims (6)

  1. DIPL-INQ. DIETER JANDER DR.-INQ. MANFRED BONINQ
    Patentansprüche ;
    Entwässerungs- und Homogenisierapparat mit einem Eindicker, der eine drehbar in einer Siebtrommel gelagerte Welle mit mindestens einem schraubenförmigen, sich zusammen mit der Siebtrommel vorzugsweise zum Auslaßende des Eindickers verjüngenden Mitnehmer aufweist, wobei sich die Lage der Welle vorzugsweise verändern läßt und an einem Ende der Siebtrommel ein Einlaß und am anderen Ende der Siebtrommel ein Auslaß und ein Abschlußorgan vorgesehen sind, gekennzeichnet durch Zugmittel (11) für das Abschlußorgan (8) und durch eine flüssigkeits- und dampfdicht am Auslaßende (6) des Eindickers angeordnete, zur Aufnahme des einzudickenden Materials dienende und dessen Homogenisierung erleichternde Haube ($ , die mit einer Zuleitung (10) für ein Homogenisierungsmittel und mit einem Abscheider versehen ist.
  2. 2. Apparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Siebtrommel (1) in der Nähe ihres Auslaßendes (6) eine Vorrichtung (9) zur Zufuhr eines vorzugsweise dampfförmigen Homogenisierungsmittels zugeordnet ist.
  3. 3. Apparat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmer (2) mindestens in unmittelbarer Nähe des Auslaßendes (6) der Siebtrommel (1) hohl und auf seiner dem Auslaßende (6) abgewandten Seite mit Öffnungen (16) zum Extrahieren von Flüssigkeit oder zur Zufuhr eines Homogenisierungsmittel versehen ist.
  4. 4-. Apparat nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Homogenisierungsmittel
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    DlPL-INiJ. DIETER JANDER DR.-ING. MANFRED BONINQ PATENTANWÄLTE
    von Wasserdampf oder einem dampfförmigen Lösungsmittel gebildet wird.
  5. 5. Apparat nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß der Abscheider der Haube (7) von einem teilweise gedrosselten Ventil oder zwei Ventilen (17) und einer Schleuse oder einer Mühle (11) oder einer Kombination dieser Aggregate gebildet wird.
  6. 6. Apparat nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zum Abscheider der Haube (7) ein Zyklon (18) gehört.
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