DE2857235A1

DE2857235A1 - AN APPARATUS FOR DEFIBRATING AND, AT THE SAME TIME, CONDITIONING CELLULOSIC MATERIAL

Info

Publication number: DE2857235A1
Application number: DE19782857235
Authority: DE
Inventors: E Eriksson
Original assignee: Mo och Domsjo AB
Current assignee: Mo och Domsjo AB
Priority date: 1977-12-06
Filing date: 1978-11-14
Publication date: 1980-12-11

Description

Beschreibung; Description ;

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Defibrieren und gleichzeitigem Konditionieren von zellulosehaltigem Material in welcher zellulosehaltige Materialien von solcher Konzentration, daß sie nicht fließen, einer Bearbeitung durch Walzen, Kneten, Kompression und Mischen unterworfen werden. Zu den Teilen einer bekannten Vorrichtung dieser Art gehört ein mit Einlaß und Auslaß versehenes Gehäuse, in welchem wenigstens zwei Schrauben oder Schnecken angeordnet sind, die zu gemeinsamer Drehung gekoppelt sind und deren Wendeln bzw. Gewinde zur Bearbeitung des dazwischen befindlichen zellulosehaltige Materials in Eingriff stehen. Jede der Schnecken weist einen ersten axialen Abschnitt auf, dessen Steigung in Richtung vom Einlaßende des Gehäuses aus abnimmt. Dieser erste Abschnitt der Schnecke geht in einen zweiten axialen Abschnitt von konstanter Steigung über, dessen Steigung kleiner ist als die kleinste Steigung des ersten axialen Abschnitts. Das Gewinde jeder Schnecke ist mit ein oder mehr Aussparungen am Umfang an ein oder mehr Gewindegängen im Bereich des Auslasses derart versehen, daß Nocken, Zähne oder bogenförmige Aussparungen gebildet werden, in welchen einzelne Teile des behandelten Materials einer örtlichen, radialen Kompression gegen eine gegenüberliegende Kante bzw. einen Nutgrund unterworfen werden. Eine Anordnung der vorgeschriebenen Art ist bekannt beispielsweise aus der schwedischen Patentschrift 333 095.The invention relates to a device for defibrating and simultaneous conditioning of cellulosic material in which cellulosic materials of such concentration, that they do not flow are subjected to processing by rolling, kneading, compression and mixing. Among the parts of a known device of this type is a housing provided with inlet and outlet in which at least two screws or worms are arranged, which are coupled for common rotation and their helices or threads for processing the cellulosic material located therebetween are in engagement. Each of the Screw has a first axial section the pitch of which decreases in the direction of the inlet end of the housing. This first section of the screw merges into a second axial section of constant pitch, whose Pitch is smaller than the smallest pitch of the first axial section. The thread of each worm is with a or more recesses on the circumference of one or more threads in the area of the outlet in such a way that cams, Teeth or arcuate recesses are formed in which individual parts of the treated material undergo a local, radial compression against an opposite one Edge or a groove base are subjected. An arrangement of the prescribed type is known for example from Swedish patent 333 095.

In der bekannten Vorrichtung wird zellulosisches Material einer Bearbeitung durch Rollen, Kneten und Mischen zwischen den seitlichen Oberflächen der Wendeln bzw. Gewinde unterworfen, wobei das Material in einzelne Fasern zerteilt wird, um Fasern einer gewünschten Länge im Hinblick auf die gewünschten Eigenschaften des fertigen Erzeugnisses zu ergeben. Die Aussparungen an den Schnecken ergeben auch den Vorteil,Cellulosic material is used in the known device subjected to processing by rolling, kneading and mixing between the lateral surfaces of the spirals or threads, wherein the material is divided into individual fibers to produce fibers of a desired length in relation to the desired Properties of the finished product. The recesses on the screws also have the advantage of

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daß das Material rascher zwischen den beiden Schnecken hindurchgezogen wird, wo es einer örtlichen, radial gerichteten Kompression in demjenigen Raum unterworfen wird, der durch die seitlichen Oberflächen der Vorsprünge der einen Schnecke und die Nutböden oder Kanten der anderen Schnecke bestimmt ist. Als Ergebnis hiervon wird das Material nicht nur weiter deflbriert sondern auch einem Konditionierungsprozeß unterworfen. Unter Konditionieren ist in diesem Zusammenhang zu verstehen, daß die betreffenden bzw. freigelegten Fasern eine permanente Krümmung oder Kräuselung erhalten,, die einen Filz willkürlieh orientierter Fasern ergibt. Dies wiederum bedeutet, daß die Fasermasse ein höheres spezifisches Volumen erhält. Solch eine Masse kann für viele Zwecke verwendet werden, wie etwa zum Herstellen von Flaum als Absorptionsmaterial für Babywindeln oder Einlagen und insbesondere zum Herstellen von luftdurchlässigen Platten zum Herstellen von beispielsweise mehrschichtigen Säcken oder Beuteln. In letzterem Fall ergibt die permanente Kräuselung der Fasern auch den Vorteil, daß das endgültige Papiererzeugnis gesteigerte Streckbarkeit und einen vergrößerten Reißfaktor von 20 - 40 % bzw. bis 25 % erhält. Beim Herstellen von beispielsweise mehrschichtigen Säcken oder Beuteln ist die Fähigkeit der inneren Papierschichten, sich zu dehnen ohne zu reißen, wünschenswert, so daß die äußeren Schichten des Sackes in der Lage sind, den Belastungen zu widerstehen, denen der Sack oder Beutel während des Gebrauchs ausgesetzt ist.that the material is drawn more quickly through between the two screws, where it is subjected to a local, radially directed compression in that space which is determined by the lateral surfaces of the projections of one screw and the groove bottoms or edges of the other screw. As a result of this, the material is not only further deflbred but also subjected to a conditioning process. In this context, conditioning is to be understood as meaning that the relevant or exposed fibers are given a permanent curvature or crimp, which results in a felt of arbitrarily oriented fibers. This in turn means that the fiber mass has a higher specific volume. Such a mass can be used for many purposes, such as for the production of fluff as an absorbent material for baby diapers or liners and in particular for the production of air-permeable panels for the production of, for example, multi-layer sacks or bags. In the latter case, the permanent crimp of the fibers also has the advantage that the final paper product has increased stretchability and an increased tear factor of 20-40 % and up to 25 % , respectively. In the manufacture of, for example, multi-layer sacks or pouches, the ability of the inner paper layers to stretch without tearing is desirable so that the outer layers of the sack are able to withstand the stresses placed on the sack or pouch during use is.

Obgleich die bekannte Vorrichtung wie oben dargelegt bedeutende Vorteile ergibt, haben während der Entwicklung dieser Vorrichtung durchgeführte Versuche gezeigt, daß die radiale Kompression, der das zellulosische Material als Ergebnis der Aussparungen an den Schnecken unterworfen wird, oft nicht ausreichend ist, um ein Enderzeugnis der gewünschten Qualität zu erhalten. Dies ist insbesondere dann der Fall,Although the known device, as set out above, provides significant advantages during development Tests carried out on this device have shown that the radial compression to which the cellulosic material is subjected as a result of the recesses on the screws, is often insufficient to obtain an end product of the desired quality. This is particularly the case

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wenn es zum Vergrößern der Kapazität der Vorrichtung erforderlich ist, den Bereich der Aussparungen zu vermindern. Die Bedingungen unter denen eine befriedigende radiale Kompression des zellulosischen Materials erreichbar ist, d.h. die Anwendung von Aussparungen gegebener Größe, stehen daher in Widerspruch zu den Bedingungen unter denen die Kapazität der Vorrichtung vergrößert werden kann. Ein Ziel der Erfindung ist es daher, das Problem zu lösen, das sich aus diesen einander widersprechenden Bedingungen ergibt, was in folgender Weise erklärt werden kann.when it is necessary to reduce the area of the recesses in order to increase the capacity of the device. The conditions under which a satisfactory radial compression of the cellulosic material can be achieved, i.e. the use of recesses of a given size are therefore in contradiction to the conditions under which the Capacity of the device can be increased. An object of the invention is therefore to solve the problem that arises from these contradicting conditions results, which can be explained in the following way.

Je größer die Aussparungen in den Gewinden der Schnecken sind, um so weniger sind diese in der Lage, das Material zu fördernu. um so weniger wird das Material im Bereich des Auslasses der Vorrichtung axial zusammengedrückt. Wenn beispielsweise der f auf das Material ausgeübte Druck zu gering ist, d.h. die j Aussparungen zu grpß sind, vermindert sich die Kapazität der Vorrichtung beträchtlich. Um die Förderkapazität der jThe larger the recesses in the threads of the screws, the less they are able to convey the material. the less the material is axially compressed in the area of the outlet of the device. For example, if the f If the pressure exerted on the material is too low, i.e. the j recesses are too large, the capacity is reduced the device considerably. In order to increase the capacity of the j

.zu, ° . ' ι .to, °. 'ι

Schnecken\steigern und damit die Produktionskapazität der i Vorrichtung, ist es erforderlich die Größe der Aussparungen j zu veringern. Das Ergebnis hiervon ist jedoch, daß die ge- .j wünschte radiale Kompression des Materials vermindert wird. Praktisch bestand die Lösung in Gestalt eines Kompromisses, bei dem weder die Kapazität der Vorrichtung, noch die radiale Kompression des Materilas so groß waren, wie es wünschens- : wert wäre.Increase the screws \ and thus the production capacity of the i Device, it is required the size of the recesses j to decrease. The result of this, however, is that the desired radial compression of the material is reduced. In practice, the solution consisted of a compromise in which neither the capacity of the device nor the radial Compression of the materilas were as great as desired-: would be worth.

Die vorstehenden Probleme, durch welche der Nutzwert der Vorrichtung in der allgemeinen Praxis vermindert wurde, werden durch die vorliegende Erfindung gelöst. Im Rahmen der Erfindung kann das Problem dadurch gelöst werden, daß die Nutböden bzw. Innenbereiche der Schnecken mit Stegen bzw. Längselementen versehen werden, die bei Drehung der Schnecke in die Aussparungen einer entsprechenden Wendel bzw. eines Gewindes an einer gegenüberstehenden Schnecke eintreten.The foregoing problems, which have diminished the usefulness of the device in general practice, are achieved by the present invention. In the context of the invention, the problem can be solved in that the Groove bottoms or inner areas of the screws are provided with webs or longitudinal elements, which when the screw rotates enter the recesses of a corresponding helix or a thread on an opposing screw.

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Diese Längselemente vermindern die Materialmenge, welche die Tendenz hat, bei übermäßig langsamem Materialtransport in Förderrichtung, von der Drehbewegung der Schnecken mitgenommen zu werden. Auf diesem Wege wird der Druck in axialer Richtung vergrößert, also die Förderwirkung der Schnecken gesteigert, während die Größe der Aussparungen an den Gewinden beibehalten wird. Tatsächlich ermöglicht es die Erfindung, die Aussparungen an den Gewinden größer zu machen als es bisher der Fall war ohne die Kapazität der VorrichtungThese longitudinal elements reduce the amount of material that has a tendency to result in excessively slow material transport in Direction of conveyance, to be taken along by the rotating movement of the screws. In this way the pressure is axial Increased direction, so the conveying effect of the screws increased, while the size of the recesses on the threads is retained. Indeed, the invention enables the recesses on the threads to be made larger than has previously been the case without the capacity of the device

j zu beeinträchtigen.j affect.

Ein weiterer durch die Längselemente erzielter Vorteil ist, daß festgestellt werden konnte, daß sie das zellulosische Material radial in einer Weise zusammendrücken, die bisher nicht bekannt war, wobei diese radiale Kompression zwischen den Stegen bzw. Längselementen und den seitlichen Oberflächen der Aussparungen in einem gegenüberliegenden Gewindegang der Schnecke auftritt. Diese zusätzliche Kompression des Materials ergibt einen zusätzlichen Konditionierungseffekt und damit eine gesteigerte Kapazität der Vorrichtung. Demnach betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Defibrieren und Konditionieren von zellulosischem Material von derartiger Konzentration, daß das Material nicht fließt, wobei die Vorrichtung mindestens zwei Schnecken aufweist, die parallel zueinander in einem mit Einlaß und Auslaß versehenen Gehäuse angeordnet sind und miteinander in Eingriff stehen um das Material zu bearbeiten, und wobei die Gewinde der Schnecken Aussparungen am Umfang von wenigstens einem oder zwei Gewindegängen aufweisen, die Zähne bzw. Vorsprünge zwischen den Aussparungen bilden, gekennzeichnet durch Längselemente, die sich parallel zur Schheckenachse erstrecken und an jeder Schnecke zwischen den Gängen desjenigen Teils des betreffenden Gewindes angeordnet sind, der mit den Aussparungen versehen ist. Another advantage achieved by the longitudinal elements is that they have been found to be the cellulosic Compress material radially in a manner previously unknown, this radial compression between the webs or longitudinal elements and the side surfaces the recesses occurs in an opposite thread turn of the worm. This extra compression of the material results in an additional conditioning effect and thus an increased capacity of the device. Accordingly, the invention relates to a device for defibrating and conditioning cellulosic material of such a concentration that the material does not flow, the device comprising at least two screws, which are arranged parallel to one another in a housing provided with an inlet and outlet and which engage with one another stand to process the material, and the threads of the worms have recesses on the circumference of at least one or have two threads, the teeth or projections between the recesses, characterized by longitudinal elements, which extend parallel to the screw axis and on each screw between the flights of that part of the thread in question, which is provided with the recesses.

Zum besseren Verständnis der Erfindung und Aufzeigen weitererFor a better understanding of the invention and to show more

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Vorteile derselben sind nachstehend anhand der Zeichnungen Ausführungsbeispiele beschrieben, und zwar zeigen:Advantages of the same are described below with reference to the drawings, namely show:

Figur 1 eine Draufsicht auf eine Vorrichtung zum Defibrieitm und Konditionieren von Zellulosepulpe mit zwei gegenseitig in Eingriff stehenden Schnecken, welche Längselemente gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung aufweisen;Figure 1 is a plan view of a device for Defibrieitm and conditioning cellulose pulp with two mutually engaging screws, which longitudinal elements according to a first embodiment of FIG Invention exhibit;

Figur 2 einen Querschnitt nach der Linie II-II der Figur 1;FIG. 2 shows a cross section along the line II-II of FIG. 1;

Figur 3 einen Querschnitt durch eine Defibrier- und Konditioniervorrichtung der in Rede stehenden Art, bei der die Längselemente der Gewinde gemäß einem weiteren Auführungsbeispiel der Erfindung ausgeführt sind;FIG. 3 shows a cross section through a defibrating and conditioning device of the type in question, in which the longitudinal elements of the thread according to a further Auführungsbeispiel the invention are carried out;

Figur 4 perspektivisch einen Abschnitt eines Schneckengewindes einer Defibrier- und Konditioniervorrichtung gemäß der Erfindung, welche Längselemente gemäß einem dritten AusfUhrungsbeispiel der Erfindung zeigt.FIG. 4 shows, in perspective, a section of a worm thread of a defibrating and conditioning device according to FIG of the invention, which shows longitudinal elements according to a third embodiment of the invention.

In Figur 1 und 2 sind zwei Wellen 1 und 2 gezeigt, die für Drehung parallel zueinander in einem Gehäuse 3 angeordnet sind. Die Wellen 1 und 2 sind für gemeinsame Drehung in entgegengesetzten Richtungen, beispielsweise durch ein hier nicht gezeigtes Getriebe, verbunden. Jede der Wellen 1 und 2 trägt ein Gewinde 4 bzw. 5, das sich über den Hauptteil der Wellenlänge innerhalb des Gehäuses 3 erstreckt. Die Gewinde 4 und 5 können lösbar an den Wellen auf eine Weise befestigt sein, die hier nicht im einzelnen gezeigt ist. Die Querschnittsform des Gehäuses 3 ist den miteinander in Eingriff stehenden Schnecken 4 und 5 derart angepaßt, daß die innere Oberfläche des Gehäuses im wesentlichen der imaginären Oberfläche entspricht, welche die Schnecken bei ihrer Drehung beschreiben. Das Gehäuse ist an einem Ende mit einer Einlaßöffnung 6 für das zu behandelnde zellulosische Material versehen und an seinem anderen Ende mit einer ringförmigen Auslaßöffnung 7 bzw. 8, welche die beiden Wellen 1 und 2 umgibt. DiesbezüglichIn FIGS. 1 and 2, two shafts 1 and 2 are shown which are arranged in a housing 3 for rotation parallel to one another are. Shafts 1 and 2 are in opposite directions for common rotation Directions, for example, connected by a transmission, not shown here. Each of shafts 1 and 2 carries a thread 4 or 5, which extends over the main part of the wavelength within the housing 3. The threads 4 and 5 can be releasably attached to the shafts in a way which is not shown here in detail. The cross-sectional shape of the housing 3 is that of being engaged with each other Screws 4 and 5 adapted in such a way that the inner surface of the housing corresponds essentially to the imaginary surface, which describe the snails as they rotate. The housing is at one end with an inlet opening 6 for the cellulosic material to be treated is provided and at its other end with an annular outlet opening 7 or 8, which surrounds the two shafts 1 and 2. Regarding this

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ist die Stirnwand 9 des Gehäuses 3 auf die Auslaßöffnung hin nach innen eingezogen, um eine gewisse Dämmwirkung auf das zellulosische Material beim Verlassen des Gehäuses auszuüben. Die Auslaßöffnungen 7, 8 haben einen regelbaren Durchflußbereich, z.B. dadurch, daß die Stirnwand 9 in axialer Richtung des Gehäuses einstellbar ist. Eine solche Konstruktion ist Gegenstand der schwedischen Patentschrift 314 288 „ Im Raun? der einwärts gezogenen Stirnwand 9 tragen die Wellen 1 und 2 gesonderte Gewinde 10 bzw. 11, die miteinander zur Abgabe des Materials durch die Auslaßöffnungen 7 und 8 in Eingriff stehen.the end wall 9 of the housing 3 is drawn in towards the outlet opening in order to have a certain insulating effect on the cellulosic material when exiting the enclosure. The outlet openings 7, 8 have an adjustable flow area, e.g. in that the end wall 9 is adjustable in the axial direction of the housing. One such construction is Subject of the Swedish patent specification 314 288 “Im Raun? the inwardly drawn end wall 9 carry the shafts 1 and 2 separate threads 10 and 11, which together for the delivery of the Material through the outlet ports 7 and 8 are engaged.

Jedes Gewinde 4 und 5 weist einen vorderen Abschnitt 4a bzw, 5a und einen hinteren Abschnitt 4b bzw. 5b auf. Die hinteren Abschnitte 4b, 5b der Schnecken 4, 5 erstrecken sich vom Einlaßende des Gehäuses bis zu einem Bereich, der etwa in der Mitte des Gehäuses liegt, wo dann die hinteren Abschnitte 4b„ 5b in die vorderen Abschnitte 4a, 5a übergehen und kontinuierliche Schneckengewinde auf den Wellen 1, 2 formen. Die Steigung der Gewindeabschnitte 4b, 5b vermindert sich kontinuierlich vom Einlaßende aus, während die Steigung der Gewindeabschnitte 4a, 5a konstant aber kleiner als die kleinste Steigung der Abschnitte 4b, 5b ist, d.h. kleiner als die Steigung zwischen den beiden letzten Gewindegängen der hinteren Abschnitte 4b, 5b. Die Einlaßöffnung 6 des Gehäuses 3 befindet sich somit oberhalb der Schnecken an einer Stelle an der die Steigung der Gewinde am größten ist.Each thread 4 and 5 has a front section 4a or 5a and a rear section 4b or 5b. The rear Sections 4b, 5b of screws 4, 5 extend from the inlet end of the housing to an area which is approximately in the middle of the housing, where the rear sections 4b " 5b merge into the front sections 4a, 5a and form continuous worm threads on the shafts 1, 2. the The pitch of the thread sections 4b, 5b decreases continuously from the inlet end, while the pitch of the threaded sections 4a, 5a is constant but smaller than the smallest The pitch of the sections 4b, 5b is, i.e. smaller than the pitch between the last two threads of the rear sections 4b, 5b. The inlet opening 6 of the housing 3 is thus located above the screws at one point where the pitch of the thread is greatest.

Die beiden vorderen Gewindeabschnitte 4a, 5a sind mit Aussparungen 13, 14 versehen, die gleichförmig über die gesamten vorderen Abschnitte verteilt sind und Zähne oder Vorsprünge 15, 16 daran formen. Beim gezeigten ersten Ausführungsbeispiel haben diese Aussparungen die Gestalt von im wesentlichen dreieckigen Kerben, deren Tiefe einen T_eil der radialen Erstreckung des betreffenden Gewindes einnimmt.The two front threaded sections 4a, 5a are provided with recesses 13, 14 which are uniformly distributed over the entire front sections and form teeth or projections 15, 16 thereon. In the illustrated first embodiment, these recesses have the form of substantially triangular notches, the depth of which a T _e il occupies the radial extent of the respective thread.

Die Gewinde 4, 5 haben eine Querschnittsform entsprechendThe threads 4, 5 have a corresponding cross-sectional shape

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etwa einem nach außen abnehmenden, im wesentlichen parallelen Trapez. Der Winkel unter dem die Seitenflächen der Gewinde zur radialen Ebene geneigt sind, kann 5 - 15°, vorzugsweise 10° betragen. Die Beziehung zwischen der Steigung der betreffenden hinteren Gewindeabschnitte 4b, 5b und den Querschnittsdimensionen ist so gewählt, daß keine wesentliche Kompression des zellulosischen Materials zwischen den korrespondierenden Oberflächen der miteinander in Eingriff stehenden Sewindeabschnitte auftritt. Andererseits sind Steigung und Querschnittsdimensionen der vorderen Gewindeabschnitte 4a, 5a sorgfältig aufeinander abgestimmt, um eine Kompression dey Materials zwischen einander gegenüberliegenden Seitenflächen miteinander in Eingriff stehender Gewindeabschnitte und zwischen den Zähnen (15 oder 16) von dem einen Gewindeabschnitt (4a oder 5a) und dem Nutboden oder Gegenflächenbereich des anderen Gewindeabschnittes zu bewirken. Die Abstände insgesamt sind so gewählt, daß die Gefahr einer Verkürzung der Fasern infolge Zerschneidens vermieden wird. Die Abstände zwischen einander gegenüberstehenden Oberflächen betragen vorzugsweise mehr als 2 mm.for example an outwardly decreasing, essentially parallel trapezoid. The angle at which the side surfaces of the threads are inclined to the radial plane, can be 5-15 °, preferably 10 °. The relationship between the pitch of the respective rear thread sections 4b, 5b and the cross-sectional dimensions is chosen so that no essential Compression of the cellulosic material between the corresponding surfaces of the interengaging ones Sewing sections occurs. On the other hand are slope and Cross-sectional dimensions of the front thread sections 4a, 5a carefully matched to one another in order to achieve a compression dey Material between opposing side surfaces of mutually engaging threaded portions and between the teeth (15 or 16) of the one threaded section (4a or 5a) and the groove bottom or mating surface area to effect the other thread section. The overall distances are chosen so that there is a risk of shortening the fibers as a result of cutting is avoided. The distances between opposing surfaces are preferably more than 2 mm.

Die Umfangsoberflache von den Scheiteln der Gewindegänge von den vorderen Gewindeabschnitten 4a, 5a hat eine Breite von nur einem Bruchteil der Steigung der Gewinde. Dies ist von großer Bedeutung bezüglich der Art in welcher die Scheitel der Gewindegänge in den Raum zwischen benachbarten Gewindegängen der gegenüberliegenden Schnecke eintreten, der mit zellulosischem Material gefüllt ist. Das Verhältnis zwischen der Tiefe des Gewindes und seiner Steigung ist für die vorderen Gewindeabschnitte 4a, 5a auch von Bedeutung be- · jThe circumferential surface of the crests of the threads of the front thread sections 4a, 5a has a width of only a fraction of the pitch of the thread. This is from of great importance with regard to the way in which the crests of the threads enter the space between adjacent threads of the opposite worm, which with cellulosic material is filled. The relation between the depth of the thread and its pitch is also of importance for the front thread sections 4a, 5a

■■ ' ' ■..■·■ ■ . ■ ■ ■ I züglich des Anhaftens des Materials an der Schnecke. Im Aus- f führungsbeispiel ist dieses Verhältnis annähernd 2:1. Vor- I; ■■ '' ■ .. ■ · ■ ■. ■ ■ ■ I plus the material sticking to the screw. In the exemplary embodiment, this ratio is approximately 2: 1. Before I;

■ I zugsweise ist dieses Verhältnis nicht kleiner 3ϊ2. f■ I preferably this ratio is not less than 3ϊ2. f

Gegenüber jeder der Aussparungen 13 bzw. 14 in dem einenOpposite each of the recesses 13 and 14 in the one

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Gewindeabschnitt der vorderen Gewindeabschnitte 4a bzw. 5a ist ein Längselement 17 bzw. 18 in Form eines Steges an der betreffenden Welle 1 bzw. 2 angeordnet. Jedes der Längselemente erstreckt sich parallel zur Welle, von Gewindegang zu Gewindegang, längs des gesamten betreffenden vorderen Gewindeabschnitts, radial benachbart zum Grund der entsprechenden Aussparung. Die Höhe und Breite der Stege oder Längselemente 17, 18 können zwischen 2/3 bis 1/3 bzw. 1/4 bis 1/2 der Gewindetiefe liegen, und im Ausführungsbeispiel sind es 1/3 bzw. 1/4 dieser Tiefe.Threaded section of the front threaded sections 4a and 5a, respectively is a longitudinal element 17 or 18 in the form of a web on the relevant shaft 1 or 2 arranged. Each of the longitudinal elements extends parallel to the shaft, from thread to Thread turn, along the entire relevant front thread section, radially adjacent to the base of the corresponding recess. The height and width of the webs or longitudinal elements 17, 18 can be between 2/3 to 1/3 or 1/4 to 1/2 of the thread depth, and in the exemplary embodiment it is 1/3 or 1/4 of this depth.

Die Arbeitsweise der Vorrichtung ist folgende. Nach dem Starten der Schnecken wird zellulosisches Material in das Gehäuse 3 über die Einlaßöffnung 6 eingefüllt. Zum Zeitpunkt der Beschickung der Vorrichtung hat das Material eine Konzentration bzw. Konsistenz von mehr als annähernd 12,5 % fester Substanz, vorzugsweise etwa 25 %. Im Bereich der hinteren Gewindeabschnitte 4b, 5b wird das Material befördert und in einer Weise verdichtet, daß es die Gegenflächenbereiche der vorderen Gewindeabschnitte 4a, 5a ausfüllt (mit Gegenflächenbereich soll die Nut zwischen aufeinanderfolgenden Gewindegängen bezeichnet sein). Als Folge der Kohäslon an betreffenden Gewinden und weil das Material infolge seiner Konsistenz zu einer kohärenten Masse gepackt ist, rotiert das in den Gegenflächenbereichen eingeschlossene Material konstant zusammen mit den vorderen Gewindeabschnitten. Solchermaßen wird das zellulosische Material gezwungen wiederholt durch die Räume zwischen einander gegenüberstehenden ßeitenwänden der Gewinde hindurchzutreten. Die Geschwindigkeit mit der das Material durch die Arbeitszonen geht, wird bestimmt durch a) die Beschickungsgeschwindigkeit, b) die Austraggeschwindigkeit, die ihrerseits von dem Druchlaßbereich der Auslaßöffnungen bestimmt ist, c) die Drehzahl der Schnecken, und die Eigenschaften des behandelten zellulosischen Materials. Je Langer das Material in der Vorrichtung verbleibt, um so größerThe operation of the device is as follows. After the screws have started, cellulosic material is poured into the housing 3 via the inlet opening 6. At the time the device is loaded, the material has a concentration or consistency of more than approximately 12.5 % solids, preferably about 25 %. In the area of the rear thread sections 4b, 5b, the material is conveyed and compacted in such a way that it fills the opposing surface areas of the front thread sections 4a, 5a (the groove between successive threads should be referred to as the opposing surface area). As a result of the cohesion on the relevant threads and because the material is packed into a coherent mass due to its consistency, the material enclosed in the opposing surface areas rotates constantly together with the front thread sections. In this way, the cellulosic material is forced to repeatedly pass through the spaces between opposing side walls of the threads. The speed at which the material passes through the working zones is determined by a) the feed speed, b) the discharge speed, which in turn is determined by the flow area of the outlet openings, c) the speed of the screws, and the properties of the cellulosic material being treated. The longer the material remains in the device, the larger it is

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ist der Bearbeitungseffekt. Es ist daher wichtig, daß der Durchflußbereich der Auslaßöffnungen gesteuert wird, damit ein bestimmtes zellulosisches Material optimale Eigenschaften bei seiner Behandlung in der Vorrichtung erhält.is the editing effect. It is therefore important that the The flow area of the outlet openings is controlled so that a particular cellulosic material has optimal properties received during its treatment in the device.

Weil die Umfangsgeschwindigkeit am Gewindeumfang wesentlich größer ist als am Boden der Gegenflächenbereiche oder Nuten zwischen benachbarten Gewindegängen, wird das innerhalb des Bereichs jeder Aussparung 13, 14 in den vorderen Gewindeabschnitten 4a, 5a befindliche Material;·,zusammenbacken und in radialer Richtung auf die gegenüberliegenden Nutböden hingepreßt und dabei einer Wälz- und Scherbehandlung unterworfen werden. Die radial gerichtete Kompression und Bearbeitung des Materials in der Nachbarschaft der Aussparungen 13, 14 bewirkt, daß das Material nicht nur defibriert wird, sondern daß die freigelegten Fasern auch eine permanente Kräuselung erhalten und damit in ungeordneter Weise verfilzt werden. Dies bedeutet, daß die behandelte Pulpe ein höheres spezifisches Volumen erhält, das sie für eine Vielzahl'von Anwendungsgebieten besonders geeignet macht, beispielsweise als Absorptionsmaterial für Babywindeln und dergleichen.Because the circumferential speed at the thread circumference is much greater than at the bottom of the opposing surface areas or grooves between adjacent threads, this will be within the range of each recess 13, 14 in the front thread portions 4a, 5a material; be subjected. The radial compression and processing of the material in the vicinity of the recesses 13, 14 has the effect that the material is not only defibrated, but that the exposed fibers also have a get permanent crimp and thus become matted in a disorderly manner. This means that the treated Pulp has a higher specific volume, which makes it particularly suitable for a large number of areas of application, for example as an absorbent material for baby diapers and the like.

Einen Jachst spezifischen Bearbeitungseffekt ergeben die Längse$.emente 17, 18, die an den Wellen 1, 2 vorgesehen sind. Während-der Drehung der Schnecken gelangen diese Längselemente in die/Aussparungen an dem Gewindeäbschnitt der gegenüberliegende^' Schnecke. Auf diese Weise wird die Menge des zellulosischen Materials vermindert, welches die Tendenz hat, die Schneckendrehung bei besonders langsamer Bewegung in ] Förderi'ichtung mitzumachen. Daraus folgt ein Anstieg der axial gerichteten Kraft, d.h. eine Vergrößerung der Förderwirkung der Schnecken. Die Anordnung der Längselemente 17, bedeutet daher, daß die in Rede stehende Vorrichtung mit wesentlich größeren Aussparungen versehen werden kann als esThe longitudinal elements 17, 18, which are provided on the shafts 1, 2, produce a machining effect specific to Jachs. During the rotation of the screws, these longitudinal elements get into the / recesses on the thread section of the opposite screw. In this way the amount of cellulosic material is reduced, which has the tendency to join the screw rotation at a very slow movement in] Förderi'ichtung. This results in an increase in the axially directed force, ie an increase in the conveying effect of the screws. The arrangement of the longitudinal elements 17, therefore, means that the device in question can be provided with substantially larger recesses than it

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andernfalls möglich wäre ohne die Förderleistung der Schnecken erheblich zu beeinträchtigen. Das Ergebnis hiervon ist eine gesteigerte radiale Kompression des zellulosischen Materials, während ein starker Materialfluß durch die Vorrichtung beibehalten wird, wodurch eine gut defirierte und konditionierte Pulpe mit stark vermindertem Faserknotengehalt erzeugt wird unter Beibehaltung großer Kapazität.otherwise it would be possible without significantly impairing the conveying capacity of the screws. The result of this is one increased radial compression of the cellulosic material while maintaining a high flow of material through the device producing a well-defined and conditioned pulp with greatly reduced fiber knot content while maintaining large capacity.

Die nachstehenden Beispielen mit Tabellen gestatten einen Vergleich zwischen der Verminderung des Faserknotengehalts einer SuIfat-Knotenpulpe in praktischen Versuchen mit zwei Vorrichtungen mit ,je zwei in Eingriff miteinander stehenden Schnecken, von denen die eine Vorrichtung mit Längselementen gemäß der Erfindung versehen war, während bei der anderen solche Längselemente fehlten. Im übrigen waren beide Vorrichtungen vollkommen übereinstimmend. Der Faserknotengehalt ist in den Tabellen in Gewichtsprozent angegeben.The following examples with tables allow a comparison between the reduction in fiber knot content a SuIfat knot pulp in practical experiments with two Devices with two mutually engaging screws, one of which is a device with longitudinal elements was provided according to the invention, while the other such longitudinal elements were missing. Incidentally, both were devices perfectly consistent. The fiber knot content is given in the tables in percent by weight.

EXAMPLE

Eine Sulfat-Knotenpulpe mit 4,8 Gew.-?6 Faserknoten und einem Trockengehalt von ungefähr 30 % wurde in zwei gleiche Teile geteilt. Einer dieser Teile wurde der Vorrichtung mit Längselementen zugeführt, während der andere Teil der Pulpe in die Vorrichtung ohne solche Längselemente eingefüllt wurde. Die Menge der Beschickung der Vorrichtungen mit Pulpe je Zeiteinheit, Drehzahlen und der Bereich der Auslaßöffnungen der Vorrichtungen sowie andere Bedingungen waren für beide Vorrichtungen die gleichen.A sulfate knot pulp with 4.8% by weight 6 fiber knots and a dry content of approximately 30 % was divided into two equal parts. One of these parts was fed to the device with longitudinal elements, while the other part of the pulp was fed into the device without such longitudinal elements. The amount of pulp charged to the devices per unit of time, the number of revolutions and the area of the outlet openings of the devices, as well as other conditions, were the same for both devices.

Die folgenden Ergebnisse wurden erhalten.The following results were obtained.

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Device in which no longitudinal elements were provided

Faserknotenge- Faserknotenge- Verminderung Energieverbrauch halt der unbe- halt der be- des Faser- je Tonne von handelten Pulpe handelten Pulpe knotengehalts PulpeFiber knot- Fiber knot- Reduction of energy consumption keeps the without reservation of the fiber- per ton of traded pulp traded pulp knot pulp

4,8 96 1,8 % 62,5 % 236 kWh4.8 96 1.8% 62.5 % 236 kWh

Device provided with longitudinal elements

4,8 % 0,98 % 79,5 % 323 kWh4.8 % 0.98 % 79.5 % 323 kWh

Die Vorrichtung nach dem Ausführungsbeispiel der Erfindung kann in vieler Hinsicht innherhalb des Erfindungsrahmens abgewandelt werden. Wenn z.B. die Längselemente an den Schneckenwellen angeordnet sind, wie im vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel, können sie zugleich an der Schneckenwelle und den Gewinden gelagert sein oder aber nur an der Welle oder nur an den Gewinden.The device according to the embodiment of the invention can in many respects within the scope of the invention be modified. If, for example, the longitudinal elements are arranged on the worm shafts, as in the embodiment described above, you can use the worm shaft at the same time and the threads, or only on the shaft or only on the threads.

Auch ist es möglich, die Längselemente an den Schraubenwellen mit unterschiedlichen radialen Ausdehnungen oder mit Abstand von den Schneckenwellen vorzusehen. Figur 3 zeigt ein solches Ausführungsbeispiel, bei dem die Längselemente 19, 20 im Abstand von den Schneckenwellen 1,2 derart angeordnet sind, daß sie leicht in die Aussparungen 13, 14 der Schneckenabschnitte 4a, 5a hineinragen.It is also possible to have the longitudinal elements on the screw shafts with different radial dimensions or at a distance to be provided by the worm shafts. Figure 3 shows such an embodiment in which the longitudinal elements 19, 20 in Distance from the screw shafts 1,2 are arranged so that they can easily be inserted into the recesses 13, 14 of the screw sections 4a, 5a protrude.

Es ist weiter möglich, die Längselemente in einem der vorbeschriebenen Ausführungsbeispiele so anzuordnen, daß sie seitlich versetzt sind und damit sich zwischen den Aussparungen statt diesen gegenüber befinden. Figur 4 zeigt Längselemente 21 in einer solchen Ausführungsform^ wobei der zugehörigeIt is also possible, the longitudinal elements in one of the above To arrange embodiments so that they are laterally offset and thus between the recesses instead of facing them. Figure 4 shows longitudinal elements 21 in such an embodiment ^ with the associated

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Gewindeabschnitt 4a demontiert und von der Schneckenwelle getrennt ist. Es sei bemerkt, daß die Längselemente in allen beschriebenen Ausführungsbeispielen zweckmäßig mit gleichen gegenseitigem Abstand um die Schneckenwelle herum angeordnet sein können, wie die Aussparungen an dem betreffenden Gewinde.Threaded section 4a dismantled and from the worm shaft is separated. It should be noted that the longitudinal elements in all Described embodiments are expediently arranged with the same mutual spacing around the worm shaft can be, like the recesses on the thread in question.

Wenn die Längselemente sich längs der Schneckenwelle über den vollen Abstand zwischen einander benachbarten Gewindegängen erstrecken, wie dies auch beim ersten Ausführungsbeispiel der Fall ist, können die axial aufeinanderfolgenden Längselemente zweckmäßig als zusammenhängende, stangenartige Einheiten geformt sein (vgl. Figur 4), und die Gewinde werden zweckmäßig mit durchgehenden öffnungen versehen_f in welche die Stangen eingesetzt und in ihrer Lage fixiert werden können. Eine solche Ausführungsform gestattet es, die Längseleraente bzw. Stangen nach Bedarf ohne weiteres auszutauschen. Andererseits brauchen die Stangen oder Längselemente sich auch nur über einen Teil des Abstandes zwischen einander benachbarten Gewindegängen zu erstrecken.If the longitudinal elements extend along the worm shaft over the full distance between adjacent threads, as is also the case in the first exemplary embodiment, the axially successive longitudinal elements can expediently be shaped as coherent, rod-like units (see FIG. 4), and the threads are expediently provided with through openings _f into which the rods can be inserted and fixed in their position. Such an embodiment allows the longitudinal elements or rods to be easily exchanged as required. On the other hand, the rods or longitudinal elements also only need to extend over part of the distance between adjacent threads.

Gemäß einer weiteren Ausführungsmöglichkeit der Längselemente können diese Längselemente bzw. Stangen auch in Bezug aufeinander größer oder aber kleiner in Richtung auf den Auslaß der Vorrichtung zu gemacht werden und/oder mit geriffelten Oberflächen versehen werden, um die Reibung gegenüber dem zellulosischen Material zu vergrößern. Zum gleichen Zweck können auch die Kantenoberflächen der durch die Aussparungen an den betreffenden Gewinden gebildeten Zähne mit einer Riffelung oder dergleichen versehen werden. Derartige geriffelte Oberflächen können zweckmäßig an Bauteilen vorgesehen werden, die lösbar auf den Oberflächen der Längselemente oder der Zähne montiert sind, wobei diese Bauteile eines Längselements oder Zahns an die Bauteile eines gegenüberliegenden Längselements oder Zahns angrenzen. Ein hierdurch bewirkter Vorteil besteht darin, daß die geriffeltenAccording to a further possible embodiment of the longitudinal elements, these longitudinal elements or rods can also be used in relation to one another to be made larger or smaller towards the outlet of the device and / or with corrugated Surfaces are provided in order to increase the friction against the cellulosic material. For the same purpose can also the edge surfaces of the teeth formed by the recesses on the threads in question with a Corrugation or the like are provided. Such corrugated surfaces can expediently be provided on components which are detachably mounted on the surfaces of the longitudinal members or the teeth, these components of a longitudinal element or tooth to the components of an opposite one Adjacent longitudinal element or tooth. An advantage achieved in this way is that the corrugated

Oberflächen leicht auswechselbar sind durch geriffelte Oberflächen von unterschiedlicher Art oder Größe und auch bei Verschleiß leicht ersetzt werden können. Zu dem gleichen Zweck können die Längselemente oder Stangen auch lösbar an den Schneckenwellen und/oder den betreffenden Gewinden montiert sein.Surfaces are easily exchangeable thanks to corrugated surfaces of different types or sizes, and also when worn, can be easily replaced. To the same For this purpose, the longitudinal elements or rods can also be detachable on the worm shafts and / or the relevant threads be mounted.

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Claims

Patent claims:

1. Device for defibrating and conditioning cellulosic material of a non-flowing concentration with at least two within an inlet and the housing having the outlet, worms arranged parallel to one another, which are used for processing the material are in engagement with each other and their thread recesses on the circumference of at least some thread turns which form teeth between the recesses, wherein between the threads of the recesses (13, 1'0 having parts of the relevant thread (4, 5) and in the axial direction of the worms longitudinal elements (17, 18; 19, 20; 21) are firmly arranged and suitable in the recesses (13, 14) of the cooperating screws to intervene in their rotation.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the longitudinal elements are arranged on the screw shafts (1, 2) and are firmly attached to these and / or the relevant threads (4, 5).

3. Apparatus according to claim 1, characterized in that the longitudinal elements (19, 20; 21) arranged at a radial distance from the worm shaft and fixed to an associated one Threads are attached.

4. Device according to one of claims 1-3 »characterized in that that the longitudinal elements extend along the worm shaft over the full distance between one another extend adjacent threads.

5. Device according to one of claims 1-3, characterized in that that the longitudinal elements extend along the worm shaft over part of the distance between

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extends adjacent threads.

6. Device according to one of claims 1-4, characterized in that the longitudinal elements (21) extend along the Worm shaft through openings in an associated Extend thread through.

7. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the longitudinal elements are longitudinal of the worm shaft over the entire axial length of the recessed part (4a, 5a) of the thread extend.

8. Device according to one of claims 1-6, characterized in that that the longitudinal elements extend along the worm shaft over part of the axial extent of the recessed part (4a, 5a) of an associated thread.

9. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the longitudinal elements in the direction on the outlet (7, 8) become larger or smaller.

10. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the longitudinal elements with the same pitch as the recesses in the thread around the Worm shaft are arranged around, wherein each longitudinal element extends at a radial distance from the shaft one of the recesses extends therethrough.

11. Device according to one of claims 1 - 9> characterized in that that the longitudinal elements (21) with the same pitch as the recesses in the thread around the Worm shaft are arranged around, with each longitudinal element at a radial distance from the shaft between

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adjacent recesses extends.

12. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the longitudinal elements and / or the edges of the projections (15, 16) forming the recesses of the associated thread are corrugated surfaces or the like.

13. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the corrugated surfaces are attached to components that are releasable to the longitudinal elements and / or the surfaces of the edges of adjacent projections are mounted.

14. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the longitudinal elements are detachable on the worm shaft and / or on an associated thread are mounted.

Patent attorney

S. Schubert

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