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Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung von Altpapier, Zellstoff,
Holzstoff o. dgl. zum Zwecke der Erweichung und Zerteilung dieser Stoffe. Diese
Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung, um Altpapier, Zellstoff,
Holzstoff und ähnliche Stoffe mit Wasser oder einer anderen Flüssigkeit zu behandeln
und wenigstens teilweise zu zerkleinern, als Vorstufe bei ihrer Verarbeitung zu
Papier, Karton u. dgl.
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Nach der Erfindung wird der zu behandelnde Stoff mit einer begrenzten
Menge Wasser oder einer anderen Flüssigkeit, von einem Strom, der vorteilhaft ununterbrochen
einen en,-begrenzten Kanal durchfließt, in dem die Mischung der festen Stoffe und
der Flüssigkeit stattfindet, mitgenommen. Auf seinem Wege nach der Ausflußstelle
der Vorrichtung ist hierbei eine Bahn von so beträchtlicher Länge zurückzulegen,
daß eine hinreichende Zeit vergeht, die nötig ist, um diejenigen Teilchen, die wasserdurchdringlich
Sind, gut einzuweichen.
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Dieser Kanal hat eine Drehbewegung und ist im Innern so gebaut, daß
dem im Kanal befindlichen Stoff eine sprunghafte Bewegung erteilt wird, die im Verein
mit dem Aufweichprozeß, eine Verteilung und teilweise Zerkleinerung der Masse herbeiführt,
so daß diese eine breiige Beschaffenheit bekommt bis auf die widerstandsfähigeren
Teilchen, ohne daß unmittelbar auf die Masse einwirkende mechanische Mittel, die
den Stoff auseinanderreißen, angewendet werden müßten. Überdies werden diejenigen
Stoffteilchen, die weniger schnell dem Zerkleinerungsvorgang unterliegen, selbsttätig
im Kanal zurückgehalten oder sogar zu einem früher erreichten Punkt ihrer Bewegungsbahn
zurückgeführt, bis sie genügend durchweicht und aufgeschlossen oder bis sie endgültig
ausgeschieden sind.
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Die Menge der für die Durchführung des Verfahrens benötigten Flüssigkeit
soll so klein genommen werden, d'aß gerade noch ein sorgfältiges Durchweichen des
Stoffes eintritt, welches nötig ist, um die Stoffmasse leicht zu zerkleinern und
zu breiartiger Beschaffenheit zu bringen. Es ist durchaus unzweckmäßig, große Flüssigkeitsmengen
anzuwenden, um eine spätere Eindickung des Stoffes zu vermeiden, weil dadurch stets
ein Verlust an faserigen Teilchen oder anderen wertvollen Bestandteilen eintritt.
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Die zur Ausführung des Verfahrens dienende Vorrichtung besteht aus
einer drehbaren Trommel mit innerem schraubenlinig verlaufenden Förderkanal mit
Wurfschaufeln.
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Auf der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform der Vorrichtung
dargestellt. Fig. z zeigt eine Seitenansicht und Fig. z einen achsialen senkrechten
Schnitt durch die Vorrichtung.
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Fig.3 zeigt eine Stirnansicht der Einführungsseite der Trommel.
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Fig. 4 zeigt einen Querschnitt in der Nähe
der Mitte
der Trommel von der gleichen Seite wie Fig. 3 gesehen.
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Fig. 5 stellt einen ähnlichen Schnitt nahe dem Auslaßende der Trommel
dar mit verschiedenen Ausführungsformen der Leitbleche.
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Mit i i ist die hohle zylindrische Trommel bezeichnet, die eine wagerechte
Längsachse besitzt. Das Einlaßende der Trommel i i ist durch eine Wand 12 abgeschlossen,
während das Auslaßende 13 offen und mit einer trichterförmigen Erweiterung 14 versehen
ist. Die Wand 12 besitzt eine mittlere kreisrunde Öff-
nung, durch welche
das -zu behandelnde Gut nebst der Flüssigkeit mittels einer in einem Füllrumpf 16
endigenden Röhre 15 eingeführt wird.
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Die Trommel i i ist in an sich bekannter Weise derart unterstützt,
daß sie auf paarweise angeordneten Rollen 17, 18 gedreht werden kann, in deren Rillen
kreisförmige, auf der Trommel i i befestigte Rippen i9, 2o eingreifen. Der Trommel
i i wird mittels einer Welle 21 eine Drehung im Sinne des Pfeiles x in Fig. 3 erteilt.
Der Antrieb geschieht mittels eines Schneckenrades 22, welches mit einem kreisförmigen
Kreuz von Zähnen 23 kämmt, der auf der Trommel 11 befestigt ist.
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Im Innern ist die Trommel i i mit einer Förderschnecke 24 versehen,
die einen schraubenlinig gewundenen Förderkanal 25 (Fig. 2) bildet, der mit seinen
Windungen von dem einen Ende bis zum anderen Ende der Trommel reicht. In diesem
Kanal 25 sind in Abständen die bereits erwähnten Leitbleche oder Schaufeln
26 bis 35 angeordnet.
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Von diesen Schaufeln sind in der Zeichnung verschiedene Ausführungsformen
gezeigt. Alle diese Schaufeln werden durch Platten gebildet, die Seite an Seite
im Kanal 25 vorstehen und von der Wand der Trommel i i gerechnet einen größeren
oder kleineren Teil der Tiefe des Kanals 25 einnehmen.
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Die in Fig. 2 gezeichneten Schaufeln 26, 27, :8, 29 und
30 haben gezahnte Kanten. Die Platten, die diese Schaufeln bilden, sind in
aufeinanderfolgenden Windungen des Kanals mit einer allmählich zunehmenden radialen
Tiefe ausgebildet, und die Tiefe der Zahnung der Kanten wächst ebenfalls allmählich
mit den aufeinanderfolgenden Schneckenwindungen. Die Platten sind teils in Ebenen
parallel zur Trommelachse aufgestellt gerichtet, wie es z. B. die Schaufeln 26,
27 und 3o zeigen, teils aber in Ebenen schräg, zur Trommelachse, wie z. B. die Schaufeln
28 und 29.
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Die Schaufeln 31, die in der vollen radialen Tiefe des Kanals 25 hervorstehen,
haben ebene Kanten und sind in Ebenen aufgestellt, die parallel zur Trommelachse
liegen. Die Schaufeln 33, 34 und 35 haben eine ähnliche Lage wie die Schaufeln 32
und sind mit Schlitzen versehen.
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In Fig. 4 stehen die gezeichneten vier Schaufeln 36, 37, 38, 39 radial
zur Trommelachse. Die Schaufel 36 nimmt die volle Breitenausdehnung des Kanals 25
in Anspruch, während die darauf folgende Schaufel 39 nur halb so große Länge besitzt.
Die Schaufel 38 ist etwas größer und g'7 etwa "-,14 von der Tiefe des Kanals 25.
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In Fig.5 sind von den gezeichneten vier Schaufeln die mit 40 und 41
bezeichneten schräg gestellt und tangential zur Trommelachse, so daß sie mehr schöpfend
als treibend wirken. Zu dem gleichen' Zweck sind die Schaufeln 42 und 43 sphärisch
gekrümmt. Durch die zackenförmige Ausbildung der Kanten der Schaufeln beispielsweise
26, 27, 28, 29 und 30 wird bezweckt, die Scheidewirkung bei der Behandlung
des Gutes zu fördern, indem die größeren Stücken desselben sozusagen bei ihrem Übergang
über diese Kämme gestriegelt und auch aufgebrochen werden, indem sie auf diese fallen,
nachdem sie vorher durch die Wirkung von anderen Leitschaufeln angehoben worden
sind.
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Die gezahnten Kanten wirken auch in gewissem Grade hemmend, indem
sie die größeren und schwereren Klumpen des Gutes zurückhalten, während sie die
mehr schwimmfähigen Teile, die mit der Flüssigkeit mitgehen, nicht aufhalten, so
daß sie auch andere feine Teilchen, die von den größeren Klumpen losgerissen sind,
mitreißen kann.
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Die mit Durchgangsöffnungen versehenen Schaufeln, wie z. B. die mit
33, 34 und 35 bezeichneten, sollen ebenfalls als Zerkleinerungsmittel für das Gut
dienen, indem sie die größeren Klumpen einmal strecken und ferner die größeren Teile
zurückhalten, während sie den Durchgang der feineren Teile nicht hindern.
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Die schräg zur Achse der Trommel gestellten Schaufeln, wie z: B. die
bei 28, 29, 32 und 35 gezeichneten, bilden mit der Seitenwand der Trommel i i und
dem benachbarten Flügelstück der Förderschnecke 24 eine ungefähr V-förmig gestaltete
Tasche, die bei der Drehung der Trommeln ihren Inhalt rückwärts in die vorhergehenden
Abteile des Kanals 25 einschüttet, so daß das derart behandelte Gut in seiner Vorwärtsbewegung
in der Richtung der Längsachse der Trommel ii eine Verzöge-rung erfahrt.
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Es können auch mehr wie ein einzelner Schraubenflügel der Förderschnecke
angewendet werden, so daß z. B. eine doppelte oder eine mehrfache Schraube gebildet
wird. Eine solche Ausbildung ist in Fig. 2 gezeichnet, in der eine zweifache Schraube
dargestellt ist.
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Auch kann die durch dieSchnecke gebildete
Förderfläche
und daher auch der Kanal 25
unregelmäßig gestaltet oder auch unterbrochen
sein. So kann er z. B. sich über den größeren Teil eines Schneckenganges hinaus
erstrecken in einer Ebene senkrecht zur Drehachse und der geneigt liegende Teil
oder solche Teile können einen verhältnismäßig kleinen Teil oder Teile eines Ganges
einnehmen.
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Ferner kann die Steigung oder Neigung oder die Breite der die Förderfläche
begrenzenden Schneckenwand, und demgemäß auch der Kanal a5, größer gemacht werden
oder von einem zum anderen Ende der Trommel i i oder an irgendeinem Punkt oder an
mehreren Punkten der Trommellänge in anderer Weise verändert werden.
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Es sei ferner darauf hingewiesen, daß in Vorrichtungen der bekannten
Art zur Durchführung eines ununterbrochenen Waschprozesses, die festen Bestandteile
und das Waschwasser gezwungen werden, sich nach dem Gegenstromprinzip zu bewegen,
wobei unbegrenzte :Mengen des Wassers verwandt werden. Bei der Vorrichtung gemäß
der Erfindung aber wird Waschflüssigkeit und Waschgut in derselben Richtung bewegt,
auch wird, wie bereits gesagt, nur verhältnismäßig wenig Waschflüssigkeit benutzt.
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Im allgemeinen wird die gesamte Menge. derselben zugleich mit dem
Waschgut durch (las Rohr 15 eingeführt. Um aber zu ermöglichen, daß die Menge des
Wassers oder der sonstigen Flüssigkeit der jeweils vorhandenen festen Papierstoffmenge
anzupassen, ist eine Wasserzuleitung 44 angebracht, die von dem offenen Ende 13
aus in die Trommel T I hineinragt und bei 45 und 46 mit Auslässen versehen ist,
die durch Ventile 47 und 48 verschlossen werden können. Die Spindeln dieser Ventile
reichen bis heraus aus der Trommel i i und können nahe der offenen Seite 13 derselben
mittels Händräder 49 und 50 gedreht werden.
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Die Trommel i i kann irgendeine Länge oder einen beliebigen Durchmesser
erhalten und kann entweder zylindrisch oder im Querschnitt anders als kreisrund
z. B. polygonal gestaltet sein. Auch kann sie durch andere Mittel unterstütet und
gedreht werden.
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Das aus der Trommel i i austretende Gut kann durch ein Sieb gehen,
damit alle gröberen Bestandteile, die zufällig noch nicht genügend zerkleinert wurden,
abgefangen werden. Diese können danach wieder in die Trommel i i zurückgeführt werden.
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Für die Behandlung des Waschgutes wird vornehmlich warmes Wasser benutzt.
Das Waschwasser kann auch Bestandteile enthalten, die auf den Wasch-, Erweichungs-
und Trennungsprozeß fördernd einwirken. Auch können Flüssigkeiten angewendet werden,
die irgendwelche anderen Zwecke fördern, so können z. B. durch die Flüssigkeit früher
angewandte chemisch wirksame Mittel entfernt oder umgewandelt werden.