DE2611886A1

DE2611886A1 - Geraet zum entstippen von faserstoffsuspensionen, insbesondere bei der aufbereitung von gemischtem altpapier

Info

Publication number: DE2611886A1
Application number: DE19762611886
Authority: DE
Inventors: Emil Holz
Original assignee: Hermann Finckh Maschinenfabrik GmbH and Co
Current assignee: Voith Finckh Fiber Systems GmbH and Co KG
Priority date: 1976-03-20
Filing date: 1976-03-20
Publication date: 1977-09-29
Also published as: ATA190477A; SE7703052L; SE417729B; IT1073469B; CA1053184A; FI770754A; GB1557839A; DE2611886C3; FR2344669B1; US4111373A; AT361284B; JPS52114712A; JPS6152280B2; FI63612B; FR2344669A1; DE2611886B2; FI63612C

Description

OR .IN· OI^L.-ING. .».SC. DIFL.-P «Τϊ. OR. DIFL.-I^HYS.

HÖGER - STELLFJECHT - SRItSSBACH - HAECKER PATENTANWÄLTE IN STUTTGART

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3. März 1976

Firma

HERMANN FINCKII

Maschinenfabrik

7417 Pfullingen Marktstr. 185

Gerät zum Entstippen von Faserstoffsuspensionen, insbesondere bei der Aufbereitung von gemischtem

Altpapier

Die Erfindung betrifft ein Gerät zum Entstippen von Faserstoffsuspensio^nen, mit einem Gehäuse, welches einen Einlass für die zu verarbeitende Faserstoffsuspension aufweist und einen liegenden Hohlzylinder aufnimmt, dessen Wandung mindestens in einem Teilbereich als Sieb ausgebildet ist und in dem ein um

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eine liegende Achse drehbarer Rotor angeordnet ist, welcher an seinem Umfang das Entstippen bewirkende Erhebungen aufweist.

Bei einem bekannten Gerät dieser Art (DT-AS 1 185 047) mündet der Einlass für die zu verarbeitende Faserstoffsuspension von oben in radialer Richtung und ungefähr über der Mitte des Rotors in den diesen aufnehmenden Gehäuseraum, und ein Spuckstoffauslass ist ebenfalls ungefähr in der Mitte über dem Rotor aus dem Gehäuse herausgeführt, jedoch in tangentialer Richtung. Schliesslich ist am unteren Ende des Gehäuses und ausserhalb des über einen gewissen Umfangswinkel als Sieb ausgebildeten Hohlzylinders ein Gutstoffauslass vorgesehen.

Im Dünnstoffbereich (z.B. ca. 0,5 bis 2% Stoffdichte)arbeiten bekannte Geräte zum Entstippen mit geringem Wirkungsgrad und ausserordentlich unwirtschaftlich. Mit diesem Problem wird man insbesondere bei der Weiterverarbeitung der Spuckstoffe aus im Dünnstoffbereich arbeitenden Drucksortierern konfrontiert, denn wenn man diese Spuckstoffe lediglich nachsortieren würde, hätte dies grosse Faserverluste zur Folge, weil nicht aufgelöstes bzw. entstipptes Fasermaterial zusammen mit dem Schmutz verworfen wird.

Der Erfindung lag deshalb die Aufgabe z.ugrunde, ein Gerät zu schaffen, mit dem im Dünnstoffbereich wirksam entstippt werden kann und das sich insbesondere dazu eignet, eine Nachentstippung in den Spuckstoffen solcher Drucksortierer durchzuführen, die im Dünnstoffbereich arbeiten. Ausgehend von einem Gerät der eingangs erwähnten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass der Einlass im Bereich des einen Rotorendes vorgesehen ist, dass eine sich an dieses Rotorende

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anschliessende erste Zone des Rotors von einer mindestens unten als Sieb ausgebildeten ersten Ringzone der Hohlzylinderwandung umgeben ist und dass eine zweite Zone des Rotors, die auf der vom Einlass abgekehrten Seite der ersten Rotorzone liegt, die das Entstippen bewirkenden Erhebungen trägt. In einem solchen Gerät wird die zu verarbeitende Faserstoffsuspension zuerst entwässert, d.h. eingedickt, und erst dann entstippt, so dass der Entstippungsvorgang mit gutem Wirkungsgrad wirtschaftlich durchgeführt werden kann. Dadurch, dass die zu verarbeitende Faserstoffsuspension in dem Ringraum zwischen erster Rotorzone und erster Ringzone der Hohlzylinderwandung bei entsprechend hoher Drehzahl des Rotors in schnellen Umlauf versetzt wird, entwässert das erfindungsgemässe Gerät auch ausserordentlich wirkungsvoll, wobei die Abmessungen des Geräts und die Rotordrehzahl insbesondere so gewählt werden, dass die Faserstoffsuspension zunächst bis auf ca. 3 bis 6% Stoffdichte eingedickt wird, ehe sie auf ihrem Weg entlang des Rotors in die die zweite Rotorzone umgebende Entstippungszone gelangt.

Selbstverständlich muss der Rotor nicht vollständig in dem Hohlzylinder angeordnet sein, sondern er kann aus diesem in axialer Richtung auch herausragen. Ausserdem ist die vorstehend gegebene Definition der Erfindung nicht so zu verstehen, dass der Einlass für die zu verarbeitende Faserstoffsuspension unbedingt neben dem Rotor angeordnet werden muss, obwohl dies bei einer bevorzugten Ausfuhrungsform des erfindungsgemässen Geräts der Fall ist. Es wäre nämlich auch denkbar, den Einlass über dem Rotor in eine entsprechende Öffnung des Hohlzylinders münden zu lassen.

Man könnte nun die entstippte Faserstoffsuspension einem besonderen Nachsortierer zuführen; einfacher ist es jedoch, wenn

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das erfindungsgemässe Gerät so ausgebildet wird, dass ein stationärer, liegender Siebkorb eine dritte Zone des Rotors umgibt, die auf der vom Einlass abgekehrten Seite der zweiten
Rotorzone liegt. Die Faserstoffsuspension strömt dann auf ihrem Weg längs des Rotors von der Entstippungszone her kommend in
eine dritte Zone, in der nachsortiert werden kann. Dabei ist
es zweckmässig, wenn im Bereich der dritten Rotorzone ein Verdünnungswasserzulauf mündet, um die Stoffdichte für die Nachsortierung zu vermindern und gleichzeitig Schmutzteile aus der Faserstoffsuspension auszuwaschen.

Die Entstippungszone kann in der unterschiedlichsten Weise
ausgebildet sein. Am einfachsten ist es, wenn die zweite Rotorzone von einer zweiten Ringzone des Hohlzylinders umgeben ist, die als Sieb ausgebildet oder mit nach innen vorspringenden
Erhebungen versehen ist. Im besonderen Fall haben die Erhebungen der zweiten Rotorzone und der zweiten Hohlzylinder-Ringzone die Form von sich in axialer Richtung erstreckenden Rippen,
zwischen denen Nuten angeordnet sind.

Um ein möglichst geringes Volumen der zu verarbeitenden Faserstoff suspension in Umlauf versetzen zu müssen, was im Hinblick auf den erforderlichen Energieaufwand anzustreben ist, empfiehlt es sich, einen allseitig geschlossenen Rotor zu verwenden,
obwohl es an sich auch denkbar wäre, den Rotor an seinem einlassseitigen Ende mit einer zentralen Einlassöffnung und gegenüber der ersten Ringzone der Hohlzylinderwandung mit Auslassöffnungen zu versehen.

Für eine wirkungsvolle Entwässerung ist es besonders zu empfehlen

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das Gerät so auszubilden, dass sich der Ringraum zwischen erster Rotor- und erster Hohlzylinder-Ringzone mit grosser werdendem Abstand vom einlasseitigen Rotorende verjüngt. Dies lässt sich bei einem Hohlzylinder mit überall gleichem Durchmesser am einfachsten erreichen, indem man den Durchmesser des Rotors längs der ersten Rotorzone in Richtung auf den Einlass abnehmen lässt. Gleichzeitig erreicht man durch diese Massnahme, d.h. durch die Verengung des Ringraums längs des Rotors, dass in der Entstippungszone besonders wirkungsvoll entstippt wird.

Damit nun in demjenigen Bereich des Rotors, in dem nachsortiert wird und Schmutzteile ausgewaschen werden, ein ausreichend grosses Volumen zur Verfügung steht und die Fasern durch das Zuführen des Verdünnungswassers nicht sofort in einen benachbarten Spuckstoffraum gespült werden, ist es zweckmässig, dass der Durchmesser des Rotors längs der dritten Rotorzone in Richtung auf das Rotorende abnimmt, d.h. dass sich der Rotor in Richtung auf sein dem Spuckstoffraum benachbartes Ende verjüngt. Das gleiche könnte natürlich auch dadurch erreicht werden, dass der die dritte Rotorzone umgebende Siebkorb sich in Richtung auf den Spuckstoffraum konisch erweitert oder dass der den Rotor umgebende Hohlzylinder im Bereich der dritten Rotorzone eine Stufe aufweist.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemässen Geräts trägt die erste und/oder die dritte Rotorzone die Faserstoff suspension in Umlauf versetzende, insbesondere leistenförmige Erhebungen, da dadurch die Faserstoffsuspension weit wirkungsvoller beschleunigt werden kann, wie wenn der Rotor eine glatte Oberfläche aufweisen würde. Hohe Zirkulationsge-

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schwindigkeiten der Faserstoffsuspension in der Entwässerungszone sowie in derjenigen Zone, in der nachsortiert und Schmutz ausgewaschen wird, erhöhen nicht nur die Effektivität dieser Vorgänge, sondern sie verhindern auch, dass die Faserstoffsuspension in axialer Richtung verhältnismässig rasch am Rotor entlangströmt und so gute Fasern in den Spuckstoffraum gelangen.

Es empfiehlt sich, den Einlass für die zu verarbeitende Faserstoff suspension von oben, insbesondere in radialer oder tangentialer Richtung, in den den Rotor aufnehmenden Gehäuseraum münden zu lassen und dann die Faserstoffsuspension im wesentlichen drucklos zuzuführen. Für ein solches drucklos arbeitendes Gerät wird weniger Energie benötigt, und ausserdem würde eine Einspeisung der zu verarbeitenden Faserstoffsuspension ■unter Druck dazu führen, dass die Suspension unerwünscht schnell den Rotor passiert.

Wenn das erfindungsgemässe Gerät einem Sortierer nachgeschaltet ist, so ist zu beachten, ob dieser Sortierer Löcher oder Schlitze aufweist. Im erstgenannten Fall empfiehlt es sich, als Sieböffnungen in der ersten Hohlzylinder-Ringzone Schlitze vorzusehen, im zweiten Fall jedoch Löcher. Vorteilhaft ist es, wenn die Sieböffnungen der ersten Hohlzylinder-Ringzone Löcher mit einem Durchmesser von ca. 1 mm oder Schlitze mit einer Breite von ca. 0,2 bis 0,5 mm sind.

Durch die Erfindung wurde also ein Gerät geschaffen, welches energiesparend und äusserst wirkungsvoll entwässert bzw. eindickt, anschliessend entstippt oder zerfasert und schliesslich Schmutzteile auswäscht und sortiert.

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Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den beigefügten Ansprüchen und/oder aus der nachfolgenden Beschreibung und der beigefügten zeichnerischen Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemässen Geräts; es zeigen:

Fig. 1 einen axialen Schnitt längs einer vertikal verlaufenden Ebene durch eine erste Ausführungsform des erfindungsgemässen Geräts;

Fig. 2 einen Schnitt durch dieses Gerät nach der Linie 2-2 in Fig. 1;

Fig. 3 den in Fig. 1 mit A bezeichneten Ausschnitt in grösserem Maßstab als in Fig. I₁ und

Fig. 4 eine der Fig. 3 entsprechende Darstellung einer abgewandelten Ausführungsform.

Bei dem Gerät nach den Fig. 1 bis 3 ist ein als Ganzes mit bezeichnetes, mehrteiliges. Gehäuse vorgesehen, das am einen Ende einen nach oben weisenden Stutzen besitzt, welcher einen Einlass 12 für die zu verarbeitende Faserstoffsuspension bildet. Auf der anderen Seite ist im Gehäuse 10 eine horizontal verlaufende Welle 14 drehbar gelagert, die an ihrem einen Ende einen als Ganzes mit 16 bezeichneten Rotor und an ihrem anderen Ende eine Riemenseheibe 18 trägt, über die und Treibriemen der Rotor von einem Elektromotor 22 angetrieben werden kann.

Auf der Welle 14 sind zwei Tragscheiben 24 und 26 befestigt, die einen ungefähr tonnenförmigen Mantel 28 des Rotors tragen,

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an dem wiederum ein kegelförmiger Deckel 30 befestigt ist, der den Rotor einlasseitig schliesst, während die Tragscheibe 24 den Rotor am anderen Ende verschliesst. Die Tonnenform des Rotors 16 kommt dadurch zustande, dass der Mantel 28 in einem mittleren Teil kreiszylindrisch und in daran anschliessenden Endbereichen kegelstumpfförmig ist, so dass er auf der Seite des Einlasses 12 eine erste, kegelstumpfförmige Rotorzone 16a, daran anschliessend eine zweite, kreiszylindrische Rotorzone 16b und schliesslich eine dritte, wieder kegelstumpfförmige Rotorzone 16c definiert.

Wie die Fig. 1 insbesondere in Verbindung mit Fig. 2 erkennen lässt, trägt die zweite Rotorzone 16b einen Ring 34, der an seinem Umfang durch in axialer Richtung verlaufende Nuten 36 voneinander getrennte Längsrippen 38 besitzt. An diesen Ring schliessen sich beiderseits Beschleunigerleisten 40 und 42 an, die ebenfalls in axialer Richtung verlaufen.

Der im Gehäuse 10 zentrisch angeordnete Rotor 16 läuft innerhalb eines konzentrisch im Gehäuse gehaltenen und als Ganzes mit 44 bezeichneten Hohlzylinders um, der bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 bis 3 die Form eines

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stationären Siebkorbs besitzt. Entsprechend den drei Rotorzonen besitzt auch der Hohlzylinder eine erste, eine zweite und eine dritte Ringzone 44a, 44b und 44c, die durch den Hohlzylinder haltende Ringe 48 und 50 sowie durch ungefähr C-förmige Ringsegmente 52 und 54 definiert werden. Diese Ringe und Ringsegmente grenzen auch drei Ringräume 60a,60b und 60c gegeneinander ab, die zwischen dem Hohlzylinder 44 und der Umfangswand des Gehäuses 10 liegen. Zu beachten ist.hierbei, dass im unteren Teil des Geräts wegen der C-förmigen Gestalt der Ring-

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segmente 52 und 54 die Ringräume 60a, 60b und 60c miteinander in Verbindung stehen.

Unterhalb der ersten Ringzone 44a des Hohlzylinders 44 besitzt die ümfangswand des Gehäuses 10 einen sogenannten Gutstoffauslass 62, während im Bereich der dritten Ringzone 44c oben in die Ümfangswand des Gehäuses 10 ein Stutzen 64 eingesetzt ist, welcher einen Verdünnungswasserzulauf bildet.'

Neben dem vom Einlass 12 abgekehrten Ende des Rotors 16 besitzt das Gehäuse 10 schliesslich einen sogenannten Spuckstoffraum 66, in den unten ein Spuckstoffauslass 68 mündet.

Da der Einlass 12 von oben in den den Rotor 16 aufnehmenden Gehäuseraum mündet, ist es nicht erforderlich, die zu verarbeitende Faserstoffsuspension dem erfindungsgemässen Gerät unter Druck zuzuführen. Im allgemeinen wird diese Faserstoffsuspension vom Spuckstoffauslass eines vorgeschalteten und im Dünnstoffbereich arbeitenden Drucksortierers kommen, so dass sie eine relativ geringe Stoffdichte von insbesondere zwischen 0,5 und 2% aufweist. Diese Faserstoffsuspension wird nun in einer Entwässerungszone zwischen der ersten Rotorzone 16a und der ersten Ringzone 44a des Siebkorbs oder Hohlzylinders 44 wirkungsvoll entwässert, da die Suspension durch die Beschleunigerleisten 40 des mit grosser Drehzahl umlaufenden Rotors 16 in eine starke Zirkulation versetzt wird. Die Umlaufgeschwindigkeit des Rotors, die Länge der ersten Rotorzone und der ersten Ringzone sowie die Breite des dazwischen liegenden Ringraums sind zweckmässigerweise so aufeinander abgestimmt, dass die Faserstoffsuspension derart eingedickt wird, dass sie beim Verlassen der Entwässerungszone eine Stoffdichte von unge-

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fähr 3 bis 6% besitzt. Die öffnungen in der ersten Ringzone 44a des Hohlzylinders 44 sind auf die Siebkorböffnungen des vorgeschalteten Drucksortierers abgestimmt und es handelt sich zweckmässigerweise um Löcher mit ca. 1 bis 1,2 mm Durchmesser oder um feine Schlitze mit ca. 0,3 bis 0,4 mm Breite.

Die eingedickte Faserstoffsuspension gelangt dann in den Bereich einer Entstippungszone, die vom Ring 34 und der zweiten Ringzone 44b des Hohlzylinders 44 gebildet wird. In dieser Entstippungszone ist der Ringraum zwischen Rotor und Hohlzylinder ausserordentlich schmal, und durch die Längsrippen 38 sowie die Nuten 36 werden Stippen bzw. Faseransammlungen wirkungsvoll aufgelöst, was ohne vorherige Eindickung der Faserstoffsuspension nicht der Fall wäre.

Schliesslich gelangt die entstippte Faserstoffsuspension in eine Auswasch- oder Sortierzone zwischen dritter Rotorzone 16c und dritter Ringzone 44c. Dank der Tonnenform des Rotors steht in dieser Auswasch- oder Sortierzone ein ausreichend grosses Volumen zur Verfügung, um mit durch den Stutzen 64 zugeführtem Verdünnungswasser Schmutzteile auszuwaschen und von guten Fasern zu trennen und die für eine Nachsortierung optimale Stoffdichte zu schaffen. Dank der Beschleunigerleisten 42 wird die Faserstoffsuspension in der Auswasch- oder Sortierzone auf eine so hohe Umlaufgeschwindigkeit beschleunigt, dass die Zuführung des Verdünnungswassers nicht dazu führt, dass die Faserstoff suspension sofort in den Spuckstoffraum 66 geschwemmt wird. Auch in der dritten Ringzone 44c besitzt der Hohlzylinder 44 feine Löcher oder Schlitze.

Im unteren Teil des Gehäuses 10 vereinigt sich nun der durch die

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Öffnungen der Ringzonen 44a, 44b und 44c hindurchgeströmte Gutstoff und fliesst über den Gutstoffauslass 62 ab. Der ausgewaschene Schmutz hingegen gelangt in den Spuckstoffraum 66 und wird über den Spuckstoffauslass 68 abgezogen.

Bei der in Fig. 4 dargestellten, abgewandelten Ausfuhrungsform besitzt die zweite Ringzone 44 . · des Hohlzylinders 44 keine Öffnungen, so dass die gesamte, in die Entstippungszone gelangende Faserstoffsuspension in die Auswasch- oder Sortierzone weiterströmt. Bei dieser zweiten Ausführungsform trägt die zweite Ringzone nach innen vorspringende und in axialer Richtung verlaufende Längsrippen 38', zwischen denen entsprechende Nuten liegen. Die Faserstoffsuspension wird also zwischen den Längsrippen 38 des Rotors und den Längsrippen 38' des Hohlzylinders entstippt.

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Claims

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P.a tentanspriiche :

1. Gerät zum Entstippen von Faserstoffsuspensionen, mit einem Gehäuse, welches einen Einlass für die zu verarbeitende Faserstoffsuspension aufweist und einen liegenden Hohlzylinder aufnimmt, dessen Wandung mindestens in einem Teilbereich als Sieb ausgebildet ist und in dem ein um eine liegende Achse drehbarer Rotor angeordnet ist, welcher an seinem Umfang das Entstippen bewirkende Erhebungen aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Einlass (12) im Bereich des einen Rotorendes (bei 30) vorgesehen ist, dass eine sich an dieses Rotorende anschliessende erste Zone (16a) des Rotors (16) von einer mindestens unten als Sieb ausgebildeten ersten Ringzone (44a)der Hohlzylinderwandung (44) umgeben ist, und dass eine zweite Zone (16b) des Rotors, die auf der vom Einlass (12) abgekehrten Seite der ersten Rotorzone (16a) liegt, die das Entstippen bewirkenden Erhebungen (38) trägt.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein stationärer, liegender Siebkorb (44c) eine dritte Zone (16c) des Rotors umgibt, die auf der vom Einlass (12) abgekehrten Seite der zweiten Rotorzone (16b) liegt.

3. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Siebkorb durch eine Ringzone (44c) des Hohlzylinders (44) gebildet ist.

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4. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Rotorzone (16b) von einer zweiten Ringzone (44b) des Hohlzylinders umgeben ist, die als Sieb ausgebildet oder mit nach innen vorspringenden Erhebungen (38') versehen ist.
5. Gerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen allseitig geschlossenen Rotor (16).
6. Gerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser des Rotors längs der ersten Rotorzone (16a) in Richtung auf den Einlass (12) abnimmt.
7. Gerät nach Anspruch 2 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser des Rotors längs der dritten Rotorzone (16c) in Richtung auf das Rotorende (24) abnimmt.
8. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und/oder die dritte Rotorzone (16a bzw. 16c) die Faserstoffsuspension in umlauf versetzende, insbesondere leistenförmige Erhebungen (40,42) trägt.
9. Gerät nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen Verdünnungswasserzulauf (64), der im Bereich der dritten Rotorzone (16c) mündet.
10. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Aussenseite der ersten Hohlzylinder-Ringzone (44a) und des Siebkorbs (44c) liegende Räume mit einem Gutstoff-Auslass (62) in Verbindung stehen.

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11. Gerät nach den Ansprüchen 4 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass auch ein auf der Aussenseite der zweiten Hohlzylinder-Ringzone (44b) liegender Raum mit dem Gutstoff-Auslass (62) in Verbindung steht.
12. Gerät nach einem oder mehreren der vorherstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Gehäuse (1o) neben dem vom Einlass (12) abgekehrten Rotorende (24) ein Spuckstoffraum (66) vorgesehen ist, der insbesondere in seinem unteren Bereich einen Spuckstoffauslass (68) aufweist.
13. Gerät nach einem oder mehreren der vorherstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Einlass

(12) für die zu verarbeitende Faserstoffsuspension von oben, insbesondere in radialer oder tangentialer Richtung, in den den Rotor (16) aufnehmenden Gehäuseraum mündet, und dass die Faserstoffsuspension im wesentlichen drucklos zuführbar ist.
14. Gerät nach einem oder mehreren der vorherstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sieböffnungen der ersten Hohlzylinder-Ringzone (44a) Löcher mit einem Durchmesser von ca. 1 mm oder Schlitze mit einer Breite von ca. 0,2 bis 0,5 mm sind.

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