DE2941898C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum kontinuierlichen Aufbereiten von Fasermaterial in Form von Altpapier mit nicht in Fasern auflösbaren Bestandteilen, bei dem das Altpapier unter Zugabe von Wasser sowie gegebenenfalls Chemikalien bei ungefähr 10% bis ungefähr 40% Stoffdichte in einer rotie­ renden Trommel mit liegender Trommelachse unter fortwährendem Umwälzen eingeweicht wird, worauf das Fasermaterial aufgelöst, mit Verdünnungswasser auf eine geringere Stoffdichte gebracht und drucklos sortiert wird, sowie eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß des Oberbegriffes gemäß Patentanspruch 1.

Es ist schon bekannt (DE-AS 25 47 896), Altpapier statt in einem Pulver in einer liegenden, vorn und hinten offenen rotierenden Trommel einzuweichen, aufzulösen und zu sortieren, um auf diese Weise zu vermeiden, daß im Altpapier enthaltene, nicht wieder verwendbare Bestandteile, wie Kunststoff- und Aluminiumfolien, Schnüre, Büroklammern, Schaumkunststoffe und dergleichen, d. h. Bestandteile, die sich nicht in Fasern auflösen lassen, zerkleinert werden, denn dann lassen sie sich beim Sotiervorgang von den wieder verwendbaren Fasern des Papiers, von Pappe und dergleichen nicht oder nicht mehr hin­ reichend abtrennen. Bei der bekannten Trommelanlage wird das Altpapier mittels eines Förderbands über eine Einlaßöffnung in die Trommel eingebracht, deren Mantel einen sich an die Einlaßöffnung anschließenden vorderen nicht-perforierten Mantelbereich und daran anschließend einen sich bis zur Trommelauslaßöffnung erstreckenden perforierten hinteren Mantelbereich besitzt. In dem vom nicht-perforierten Mantel­ bereich umschlossenen Teil der Trommel soll das Altpapier eingeweicht und gleichzeitig teilweise aufgelöst werden, in dem sich daran anschließenden, vom perforierten Mantelbereich umschlossenen Trommelteil soll das Altpapier vollends aufgelöst und damit sortiert werden, daß die vereinzelten Fasern zusammen mit Wasser in Form einer Fasersuspension durch die Öffnungen des Trommelmantels hindurch die Trommel verlassen; der sog. Spuckstoff, d. h. die nicht in Fasern auflösbaren Bestandteile und nicht-aufgelöstes Fasermaterial, verläßt die Trommel über die Auslaßöffnung. Durch die Einlaßöffnung hindurch erstreckt sich ein in axialer Richtung der Trommel verlaufendes Spritzrohr bis nahezu zur Auslaßöffnung; über dieses Spritzrohr wird Wasser in die Trommel eingebracht, mit dem das Altpapier eingeweicht wird und in dem vom per­ forierten Mantelbereich umschlossenen Trommelteil die Stoff­ dichte so weit herabgesetzt werden soll, daß sich eine sor­ tierfähige Fasersuspension ergibt. Auf der Innenseite des Trommelmantels sind sich ungefähr in Richtung der Trommel­ achse erstreckende Mitnehmerleisten montiert, durch die das Altpapier in der rotierenden Trommel fortwährend ange­ hoben und dadurch umgewälzt wird; durch eine leichte Neigung der Trommelachse von der Einlaß- zur Auslaßöffnung erreicht man, daß das Altpapier bzw. der aufgelöste Faserstoff und das nicht-aufgelöste Fasermaterial sowie nicht-auflösbare Bestand­ teile kontinuierlich die Trommel entlang wandern, bis der von der abgesonderten Fasersuspension getrennte Spuckstoff die Trommel durch die Auslaßöffnung verläßt.

Die bekannte Trommelanlage hat eine ganze Reihe von Nach­ teilen: Der gravierendste hiervon ist darin zu sehen, daß sich an dem im Trommelinnern liegenden Spritzrohr im Alt­ papier enthaltene Bestandteile wie Drähte, Schnüre, Folien und dergleichen ansammeln, da ja durch die Mitnehmerleisten der Trommelinhalt immer wieder in Umlaufrichtung der Trommel angehoben wird; dies führt in der Praxis dazu, daß die Trommel nach kurzer Betriebszeit stillgesetzt und gereinigt werden muß. Würde man auf ein im Trommelinnern angeordnetes Spritzrohr verzichten und das für das Einweichen erforder­ liche Wasser durch die Einlaßöffnung in die Trommel einbringen, so ergäbe sich das nicht zu lösende Problem, die Stoffdichte nach dem Einweichvorgang so weit herabzu­ setzen, daß sich eine sortierfähige Fasersuspension ergibt, denn vermittels eines außen an der Trommel angebrachten Spritzrohres lassen sich durch die Sieböffnungen des Trommelmantels hindurch die für die erforderliche Ver­ minderung der Stoffdichte notwendigen Wassermengen nicht in das Trommelinnere einbringen, mit der Folge, daß entweder beim Einweichen und Auflösen des Fasermaterials oder beim Sortieren auch nicht entfernt mit für diese Vorgänge opti­ malen Stoffdichten gearbeitet werden kann. Die Praxis hat ferner gezeigt, daß sich mit dieser bekannten Einweich-, Auflöse- und Sortiertrommel das Fasermaterial auch nicht annähernd vollständig auflösen läßt, jedenfalls dann nicht, wenn man im Hinblick auf den Energiebedarf mit vertretbaren Behandlungszeiten arbeitet (natürlich könnte man durch eine entsprechende Neigung der Mitnehmerleisten und der Trommel­ achse bewirken, daß das einzuweichende und aufzulösende Fasermaterial so lange in der Trommel verbleibt, bis es einigermaßen vollständig aufgelöst ist, derart lange Be­ handlungszeiten wären jedoch mit einem unvertretbar hohen Einergieaufwand im Trommelantrieb verbunden). Infolge der recht unvollständigen Auflösung des Fasermaterials verläßt also ein Gutteil noch brauchbarer Fasern die Trommel der be­ kannten Anlage zusammen mit dem Spuckstoff, d. h. die Ver­ wendung der bekannten Trommelanlage bringt hohe Faserverluste mit sich. Ein weiterer Nachteil der bekannten Trommelanlage ist schließlich darin zu sehen, daß sowohl, daß sowohl beim Einweichen, als auch beim Auflösen und Sortieren notwendigerweise mit derselben Trommeldrehzahl gearbeitet werden muß, was das Einstellen optimaler Verhältnisse verhindert.

Der Erfindung lag deshalb die Aufgabe zugrunde, das gattungs­ gemäße Verfahren und eine Anlage zur Durchführung dieses Verfahrens hinsichtlich Auflösegrad des Fasermaterials und Energieaufwand zu verbessern.

Ausgehend von einem Verfahren der eingangs erwähnten Art läßt sich diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch lösen, daß das Altpapier in der Trommel in Abhängigkeit von der Altpapierqualität ungefähr 10 bis 120 Minuten eingeweicht wird und daß das Fasermaterial dann in einem der Trommel nachgeordneten Mischer zusammen mit dem Verdünnungswasser bei einer Stoffdichte von zwischen mehr als 2% und unge­ fähr 6% so lange kräftig gemischt wird, bis sich eine hin­ reichend aufgelöste, sortierfähige Fasersuspension ergibt. Ferner wird diese Aufgabe durch die Einrichtung gemäß dem Patentanspruch 4 zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, 2 oder 3 gelöst.

Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich also im wesent­ lichen dadurch aus, daß das Altpapier in der Trommel nur ein­ geweicht und dabei teilweise aufgelöst wird, während das Zumischen von Verdünnungswasser zum eingeweichten Faser­ material außerhalb der Trommel in einem Mischer erfolgt, wobei so kräftig gemischt wird, daß sich nicht nur eine sortierfähige Fasersuspension ergibt, sondern infolge des kräftigen Mischvorgangs das hinreichend eingeweichte Faser­ material auch zumindest nahezu vollständig aufgelöst. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann also ohne weiteres mit einer für den Einweich- und Auflösevorgang optimalen Trommeldrehzahl und Stoffdichte gearbeitet werden, und ebenso bereitet es keine Schwierigkeiten, die für das Sor­ tieren optimale Stoffdichte einzustellen, da die notwendigen Verdünnungswassermengen in dem der Trommel nachgeschalteten Mischer dem Fasermaterial zugesetzt werden. In dem Mischer kann außerdem auf rotierende Messer und dergleichen, die nicht nur die Fasern schädigen, sondern auch Folien und dergleichen zerkleinern und durch die im Altpapier ent­ haltenen metallischen Teile rasch verschleißen, verzichtet werden.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens hat sich eine Einrichtung als besonders günstig erwiesen, welche eine Fördervorrichtung eine diese nachgeordnete rotierende, an beiden Seiten offene liegende Einweichtrommel aufweist und sich durch eine Verteilvorrichtung zur Zerteilung und Verteilung des einzuweichenden Altpapiers auf die Förder­ vorrichtung sowie durch einen der Einweichtrommel nachge­ ordneten Mischer auszeichnet, welcher einen oben offenen Behälter sowie ein über dem Behälterboden angeordnetes, an­ treibbares Mischerrad besitzt. An das Mischerrad ist ledig­ lich die Forderung zu stellen, daß es Fasermaterial und Verdünnungswasser kräftig mischt, d. h. es läßt sich ein Mischerrad ohne Schneiden, scharfe Kanten und dergleichen verwenden. Im Hinblick auf den Wunsch, das Verfahren konti­ nuierlich durchführen zu können, empfiehlt es sich, den Mischerbehälter mit einem Überlauf für einen Abfluß der Fasersuspension zu versehen.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen 2 und 3 sowie 5, 7 und 8.

Im folgenden soll die Erfindung anhand einer in der Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung näher erläutert werden; die Zeichnung zeigt eine schematische Darstellung dieser Einrichtung, wobei ein Teil der Geräte der Einrichtung im Schnitt gezeichnet wurde.

Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Altpapier z. B. mit Hilfe eines nicht dargestellten Gabelladers lose oder in Ballen auf ein Förderband 10 geladen, welches eine Antriebsvorrichtung 12 besitzt. Von diesem Förderband fällt das Altpapier von oben in eine Papierverteilvorrichtung 14, in deren oberem Bereich mehrere, sich quer über den Schacht der Papierver­ teilvorrichtung erstreckende, mit Zähnen oder Rechen bestückte Wellen 16 drehbar gelagert sind. Diese Zahnwellen 16 werden von einem Getriebemotor 18 über ein Kettengetriebe oder eine gemein­ same Welle und Winkelgetriebe so angetrieben, daß sie das von oben in die Papierverteilvorrichtung gegebene Altpapier zerteilen und gleichmäßig verteilt auf ein als Wiegeband dienendes Förderband 20 fallen lassen, welches unter der unten offenen Papierverteilvor­ richtung 14 angeordnet ist. Es läuft über zwei Walzen 22, die mit Wiegeelementen 24 zusammenwirken und von denen eine von einem Ge­ triebemotor 26 angetrieben wird. Die Konstruktion ist so ausgelegt, daß sich über die Wiegeelemente 24 diejenige Altpapiermenge er­ mitteln läßt, die von dem sich in Pfeilrichtung bewegenden Förder­ band 20 in eine Einweichtrommel 30 gefördert wird.

Die in einer Lagerung 32 um eine horizontale Achse drehbar gelager­ te Einweichtrommel besitzt eine Einfüll- und eine Auslaßöffnung 34 beziehungsweise 36 sowie einen Zahnkranz 38, über den sie ver­ mittels eines Ritzels 40 von einem Motor 42 angetrieben wird. Sie besitzt einen geschlossenen Mantel und in ihrem Inneren Mit­ nehmerleisten 46 für das einzuweichende Altpapier.

Von einer Wasserleitung 50 führt eine Zweigleitung 52 über einen Durchflußmengenmesser 54 und ein Ventil 56 zur Einfüllöffnung 34 der Einweichtrommel 30. Zur Bestimmung der für die Einstellung einer bestimmten Stoffdichte während des Einweichvorgangs erfor­ derlichen Wassermenge ist ein Rechner 60 vorgesehen, welcher über eine Leitung 24 a mit den Wiegeelementen 24 verbunden ist und über Leitungen 12 a, 18 a und 26 a die Antriebsvorrichtung 12, den Getriebemotor 18 und den Getriebemotor 26 steuert. Am Rechner 60 läßt sich ferner die Stoffdichte für den Einweichvorgang ein­ stellen, und da der Rechner über Leitungen 54 a und 56 a auch mit dem Durchflußmengenmesser 54 und dem Ventil 56 in Verbindung steht, kann er gewährleisten, daß zusammen mit der vom Förder­ band 20 in die Einweichtrommel 30 eingegebenen Altpapiermenge stets auch die zur Erzielung der vorgewählten Stoffdichte erfor­ derliche Wassermenge in die Einweichtrommel 30 fließt.

Der eingeweichte Faserstoff, der die Einweichtrommel 30 über die Auslaßöffnung 36 verläßt, fällt in einen als Ganzes mit 70 bezeich­ neten Mischer, welcher einen oben offenen Mischbehälter 72 mit einem Überlaufrohr 74 im oberen Bereich und einem Ablaßstutzen 76 unmittelbar über dem Behälterboden 78 aufweist. In diesem Ablaß­ stutzen befindet sich ein vorzugsweise zeitgesteuertes Entleerungs­ ventil 80. Ferner besitzt der Mischer unmittelbar über dem Be­ hälterboden 78 ein Mischerrad 82, welches über eine vertikale Welle von einem Motor 84 angetrieben wird.

Das Überlaufrohr 74 und der Ablaßstutzen 76 enden über einem soge­ nannten Wuchtschüttler 90, bei dem es sich um ein bekanntes Gerät handelt, welches einen geschwungenen, oszillierenden Siebboden besitzt. Unter dem Wuchtschüttler befindet sich eine Gutstoff­ bütte 92, während über dem Dickstoff-Wuchtschüttler Spritzrohre 94 angeordnet sind, die über die Leitung 96 von der Wasser­ leitung 50 gespeist werden. Von dieser führt schließlich eine Leitung 98 in den Mischer 70, und jede der Leitungen 96, 98 ist mit einem einstellbaren Ventil 100 versehen. Unter dem Schmutz­ stoffauslaß des Dickstoff-Wuchtschüttlers 90 steht schließlich ein Schmutzbehälter 102.

Die dargestellte Einrichtung erlaubt es, das erfindungsgemäße Ver­ fahren kontinuierlich durchzuführen, wobei die mittlere Durch­ laufzeit des Altpapiers durch die Einweichtrommel 30 vorzugs­ weise zwanzig bis dreißig Minuten beträgt und dabei eine Stoff­ dichte zwischen fünfzehn und dreißig Prozent eingestellt wird. Wenn das eingeweichte Material über die Auslaßöffnung 36 der Ein­ weichtrommel in den Mischer 70 fällt, so wird über die Leitung 98 soviel Wasser zugegeben, daß sich im Mischer eine Stoffdichte von ca. drei bis fünf Prozent ergibt. Durch das Mischerrad 82 werden das eingeweichte Material und das Verdünnungswasser in raschen Um­ lauf versetzt, und der Erfinder stellte fest, daß der den Mischer 70 über das Überlaufrohr 74 verlassende Stoff durch die angegebenen Maßnahmen bereits hinreichend aufgelöst wurde.

In Zeitabständen von ca. fünf Minuten wird das Entleerungsventil 80 kurzzeitig geöffnet, um Schwerteile und Grobschmutz abzulassen, aus denen im Wuchtschüttler 90 noch brauchbare Fasern ausgewaschen wer­ den, worauf der Spuckstoff des Sortiervorgangs in den Schmutzbe­ hälter 102 gelangt.

Claims (8)

1. Verfahren zum kontinuierlichen Aufbereiten von Faser­ material in Form von Altpapier mit nicht in Fasern auf­ lösbaren Bestandteilen, bei dem das Altpapier unter Zu­ gabe von Wasser sowie gegebenenfalls Chemikalien bei ungefähr 10% bis ungefähr 40% Stoffdichte in einer rotierenden Trommel mit liegender Trommelachse unter fortwährendem Umwälzen eingeweicht wird, worauf das Fasermaterial aufgelöst, mit Verdünnungswasser auf eine geringere Stoffdichte gebracht und drucklos sortiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Altpapier in der Trommel in Abhängigkeit von der Altpapierqualität ungefähr 10 bis 120 Minuten eingeweicht wird und daß das Fasermaterial dann in einem der Trommel nachgeordneten Mischer zusammen mit dem Verdünnungswasser bei einer Stoffdichte von zwischen mehr als 2% und ungefähr 6% so lange kräftig gemischt wird, bis sich eine hin­ reichend aufgelöste, sortierfähige Fasersuspension ergibt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einweichzeit ungefähr 20 bis 30 Minuten beträgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Stoffdichte von ungefähr 3 bis 5% gemischt wird.

4. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, mit einer Fördervor­ richtung, der eine rotierende, an beiden Seiten offene, liegende Einweichtrommel nachgeordnet ist, gekennzeichnet durch eine Verteilvorrichtung (14) zur Zerteilung und Verteilung des einzuweichenden Altpapiers auf die Fördervorrichtung (20), sowie durch einen der Einweich­ trommel (30) nachgeordneten Mischer (70), welcher einen oben offenen Behälter (72), sowie ein über dem Behälter­ boden (78) angeordnetes, antreibbares Mischerrad (82) aufweist.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Mischerrad (82) unmittelbar über dem Behälterboden (78) angeordnet ist.

6. Einrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Mischerbehälter (72) einen Überlauf (74) für einen Abfluß der Fasersuspension aufweist.

7. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Mischerbehälter (72) unten eine Ablaßöffnung (76) mit einem insbesondere zeitgesteuerten Verschluß (80) zum Ablassen von Schwer­ teilen und Grobschmutz aufweist.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zum Sortieren ein Wucht­ schüttler (90) vorgesehen ist.