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Die vorliegende Erfindung betrifft eine
Depoteinrichtung für Papierausgangsmaterial vom Turmtyp, bei
welcher Papierausgangsmaterial mit einer Konzentration von
10 bis 30 % durch einen Einlaß an der Oberseite in
einen Turm eingeführt, dort deponiert und eingeweicht
und sodann nach und nach am Boden aus dem Turm
entnommen wird.
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Eine vorbekannte Depoteinrichtung für
Papierausgangsmaterial des oben beschriebenen Typs wird als
Frischpapiermasse-Lagerturm oder als Farbentziehungsturm zum
Eindicken von Papierausgangsmaterial verwendet, welches
aus Altpapier unter Zugabe eines Farbentziehungsmittels
besteht, während die am Material haftende Farbe
freigesetzt oder die Freisetzung erleichtert wird. Die
Einrichtung umfaßt einen Turm, der an der Oberseite einen
Materialeinlaß zum Einführen des
Papierausgangsmaterials in den Turm hat sowie einen Rührer, welcher in
einer horizontalen Ebene in der Nähe des Bodens dieses
Turmes drehbar angeordnet und im Boden gelagert ist und
welcher Einweichwasser-Strahldüsen sowie zu den
Strahldüsen führende Einweichwasser-Versorgungsleitungen hat
(siehe dazu beispielsweise Japanische
Patentveröffentlichungen Sho 55-37638 und Sho 57-55835).
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Bei dieser vorbekannten Einrichtung ist eine
Antriebseinrichtung mit einem Motor und einer
Drehzahluntersetzungseinrichtung für den Drehantrieb
des Rührers an der Oberseite des Turmes angeordnet, und
die Antriebseinrichtung überträgt eine Antriebsleistung
auf das obere Ende einer vertikalen Welle, an deren
unterem Ende das Zentrum des Rührers befestigt ist und
die in der Mitte des Turmbodens und in der Mitte der
Turmdecke gelagert ist.
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Der Rührer dreht sich in einer
Papierausgangsmaterialschicht am Turmboden, wobei er Einweichwasser aus den
Strahldüsen ausspritzt.
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Einige dieser Türme haben sehr große Abmessungen mit
einem Durchmesser von 10 Meter und einer Höhe von 20
Meter. Das obere Ende der vertikalen Welle ist in der
Mitte der Turmdecke drehgelagert, und die
Antriebseinrichtung ist in der Nähe dieser Mitte angeordnet. Der
Materialeinlaß muß deshalb bezüglich der
Turmdeckenmitte an einer exzentrischen Stelle angeordnet sein.
Deshalb liegt die Oberfläche des im Turm befindlichen
Papierausgangsmaterials nicht in einer Ebene, sondern
liegt in der Nachbarschaft einer Stelle direkt
unterhalb des Materialeinlasses in einer höheren Ebene. Aus
diesem Grund variiert die auf die Rührarme des über die
bis zu 20 Meter lange vertikale Welle im Bereich des
Turmbodens horizontal gedrehten Rührers übertragene
Kraft bzw. der auf diese wirkende Widerstand
beträchtlich. Das bedeutet, daß die Lagereinheit für die
vertikale Welle und der Rührer eine äußerst hohe mechanische
Festigkeit haben müssen.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine
Depoteinrichtung für Papierausgangsmaterial zu schaffen,
bei welcher eine im wesentlichen gleichmäßige Belastung
auf die Rührarme des Rührers wirkt.
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Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch eine
Depoteinrichtung für Papierausgangsmaterial gelöst, die einen
Turm mit einem an der Oberseite angeordneten
Materialeinlaß zum Einführen eines Papierausgangsmaterials in
den Turm umfaßt, sowie einen mit Rührarmen
ausgestatteten Rührer, welcher in einer im wesentlichen
horizontalen Ebene in der Nähe des Bodens dieses Turmes drehbar
im Boden gelagert ist und welcher Einweichwasser-
Strahldüsen sowie Einweichwasser-Versorgungsleitungen
hat, die zu den Strahldüsen führen, wobei der Rührer
eine mit diesem einstückig verbundene Welle hat, die
sich vom Zentrum des Rührers nach unten erstreckt und
den Turmboden in der Mitte durchsetzt, und wobei eine
Antriebseinrichtung für den Drehantrieb der Welle
unterhalb des Turmbodens angeordnet ist.
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Die unter der Mitte des Turmbodens angeordnete
Antriebseinrichtung überträgt eine Antriebsleistung auf
die Welle, die mit dem Rührer einstückig ausgebildet
ist, sich von diesem aus nach unten erstreckt und die
den Turmboden in der Mitte durchsetzt. Auf diese Weise
kann eine Materialabgabe über die in herkömmlicher
Weise vertikal angeordnete Rührerwelle erfolgen und der
Materialeinlaß für das Papierausgangsmaterial kann an
der Oberseite des Turms im Bereich der Mitte vorgesehen
werden. Das in den Turm eingeführte
Papierausgangsmaterial kann sich von der Mitte aus gleichmäßig verteilen
und es besteht keine Notwendigkeit, die mechanische
Festigkeit der Rührarme des Rührers besonders zu erhöhen.
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Die genannten und weiteren Vorteile und Merkmale der
Erfindung werden durch die folgende Beschreibung mit
Bezug auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert. Es
zeigen:
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Figur 1 ist in einer Schnittdarstellung eine
Seitenansicht eines
Ausführungsbeispieles für eine Depoteinrichtung für
Papierausgangsmaterial gemäß der
Erfindung;
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Figur 2 ist ein Querschnitt entlang der
Schnittlinie II-II in Figur 1;
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Figur 3 ist in vergrößertem Maßstab eine
Teilschnittdarstellung der
Einrichtung in Figur 1;
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Figur 4 ist eine der Figur 1 ähnliche
Darstellung eines anderen
Ausführungsbeispieles einer Depoteinrichtung für
Papierausgangsmaterial gemäß der
Erfindung.
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Die Figuren 1 bis 3 zeigen ein erstes
Ausführungsbeispiel der Depoteinrichtung für Papierausgangsmaterial
gemäß der Erfindung. Dabei ist mit 1 ein Turm
bezeichnet, mit 2 ein in der Mitte der Turmdecke vorgesehener
Materialeinlaß und mit 3 ein Rührer, welcher im Turm in
einer horizontalen Ebene im Bereich des Turmbodens
drehbar gelagert ist.
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Der Rührer 3 hat einen hohlen, zentralen Kopf 4 und
mehrere, im vorliegenden Ausführungsbeispiel zwei,
hohle horizontale Rührarme 5, die mit gleichmäßigem
Abstand am Umfang des Kopfes 4 verteilt angeordnet sind
und sich von diesem aus radial nach auswärts
erstrekken. Jeder Rührarm 5 hat mehrere Einweichwasser-
Strahldüsen 6, die jeweils mit vorgegebenen Abständen
entlang der Vorderfläche des Rührarmes angeordnet und
in Drehrichtung ausgerichtet sind, die in Figur 2 mit
einem in durchgehender Linie gezeichneten Pfeil
angegeben ist. Eine hohle kurze Welle 7 ist mit dem
Kopf 4 einstückig verbunden und erstreckt sich von
dessen Unterseite konzentrisch nach unten.
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Unter der Mitte des Bodens 1' des Turmes 1 ist in einem
Betonfundament 8 ein Raum 8' ausgebildet. Auf dem Boden
dieses Raumes 8' steht ein Rahmen 9, der so ausgebildet
ist, daß er eine untere Hälfte der Welle 7 umgreift.
Ein innerer Laufring 10a eines Lagers 10 ist am oberen
Ende des Rahmens 9 so angeordnet, daß er zur Welle 7
konzentrisch ist. Die Welle 7 ist mit einem Flansch 11
versehen, welcher von der Mantelfläche nach außen
absteht. Ein äußerer Laufring 10b des Lagers 10 ist an
der unteren Fläche des Flansches 11 befestigt. Am
Außenumfang des äußeren Laufringes 10b ist eine
Verzahnung 10c ausgebildet, die mit einem Zahnrad 12' an
einer Ausgangswelle einer Antriebseinrichtung 12 im
Eingriff ist, die am Rahmen 9 angeordnet ist und einen
Motor, einen Untersetzungsgetriebezug usw. umfaßt. Das
Lager 10 übernimmt die Antriebsleistung von der
Antriebseinrichtung 12 und ermöglicht eine reibungsarme
Drehung des Flansches 11 und damit des mit der Welle 7
einstückigen Rührers 3. Außerdem nimmt es Schubkräfte
vom Rührer 3 auf.
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Bei diesem ersten Ausführungsbeispiel hat das Innere
jedes Rührarmes 5 des Rührers 3 einen Doppelaufbau.
Eine Innenleitung 5' des Rührarmes 5 dient als
Entnahmekanal 14 für Papierausgangsmaterial und hat eine
Ansaugöffnung 14' für das Papierausgangsmaterial, die
sich am Ende des Rührarmes 5 öffnet. Ein Raum zwischen
der Innenfläche des Rührarmes 5 und der Außenfläche der
Innenleitung 5' dient als Einweichwasser-Zuführkanal
13. Anstelle dieser Doppelstruktur kann das Innere
jedes Rührarmes 5 auch durch ein Trennelement (nicht
dargestellt) in einen sich entlang der Vorderseite
erstreckenden Einweichwasser-Zuführkanal 13 und einen
sich entlang der Rückseite erstreckenden
Papierausgangsmaterial-Entnahmekanal 14 geteilt sein.
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Eine Zylinderbuchse 15, die eine obere Hälfte der Welle
7 mit einem Abstand umgibt, erstreckt sich von der
Unterseite des zentralen Kopfes 4 des Rührers 3 aus nach
unten; ihr unteres Ende mündet abgedichtet und drehbar
gelagert nach unten in ein oberes Anschlußgehäuse 16,
welches seinerseits drehbar und abgedichtet auf dem
Außenumfang der Welle 7 montiert ist. Eine
Einweichwasser-Zuführleitung 17 ist an das obere Anschlußgehäuse
16 angeschlossen; das obere Ende eines zylindrischen
Raumes im Inneren der Zylinderbuchse 15 steht über
einen Verbindungsdurchgang 4' in einem unteren Bereich
der Wand des Kopfes 4 mit den Einweichwasser-
Zuführkanälen 13 der jeweiligen Rührarme 5 in
Verbindung. Wenn der Rührer 3 gemeinsam mit der Welle 7 und
der Zylinderbuchse 15 mit einer Drehzahl von 15 bis 20
UPM von der Antriebseinrichtung 12 drehangetrieben
wird, wobei gleichzeitig dem oberen Anschlußgehäuse 16
Einweichwasser zugeführt wird, dann wird das
Einweichwasser veranlaßt, durch den von der Zylinderbuchse 15
umgebenen zylindrischen Raum nach oben zu steigen,
durch die jeweiligen Verbindungsdurchgänge 4' in den
Innenraum des Kopfes 4 einzutreten und jeweils zu den
Kanälen 13 zu fließen, so daß es aus den Strahldüsen 6
ausgespritzt wird.
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Um das eingeweichte Papierausgangsmaterial am Turmboden
des Turmes 1 während der Drehung des Rührers 3
entnehmen zu können, stehen das obere Ende der Welle 7 sowie
die Papierausgangsmaterial-Entnahmekanäle 14 in den
jeweiligen Rührarmen 5 miteinander über einen
Anschlußzylinder 18 in Verbindung. Das untere Ende der Welle 7
mündet abgedichtet und drehbar gelagert nach unten in
ein unteres Anschlußgehäuse 19 hinein, welches auf dem
Boden des Raumes 8' im Betonfundament 8 befestigt ist;
eine Papierausgangsmaterial-Entnahmeleitung 20, die mit
einer (nicht dargestellten) Saugpumpe in Verbindung
steht, ist an das untere Anschlußgehäuse 19
angeschlossen.
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Mit dem ersten Ausführungsbeispiel, welches den oben
beschriebenen Aufbau hat, ist es wie bei dem Aufbau
gemäß dem Stand der Technik, der in der weiter vorne
erwähnten japanischen Patentveröffentlichung Sho
57-55835 beschrieben wurde, möglich, den Rührer 3 in
einer horizontalen Ebene in der Nähe des Turmbodens zu
drehen, um Einweichwasser aus den Strahldüsen 6 an der
Vorderseite der Rührarme in Drehrichtung auszuspritzen
und auf diese Weise das Papierausgangsmaterial auf dem
Turmboden auf eine Konzentration von etwa 4 % zu
verdünnen, wenn die Konzentration vor dem Einweichen etwa
10 % ist; damit ist es möglich, das eingeweichte
Papierausgangsmaterial durch die Material-Ansaugöffnung
14', die Material-Entnahmekanäle 14 in den Rührarmen 5
und die Welle 7 abzusaugen. Im vorliegenden
Ausführungsbeispiel ist der Papierausgangsmaterial-
Entnahmekanal 14 in jedem der beiden Rührarme 5
vorgesehen; es ist jedoch auch möglich, einen Entnahmekanal
in nur einem Rührarm vorzusehen.
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Figur 4 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der
Erfindung. Dabei ist wie beim Stand der Technik, der in
der japanischen Patentveröffentlichung Sho 55-37638
offenbart ist, die Seitenwand des Turmes 1 in der Nähe
des Bodens mit einer Papierausgangsmaterial-
Entnahmeöffnung versehen, in der eine Saugpumpe 21
angeordnet ist. Das vom Rührer 3 eingeweichte
Papierausgangsmaterial wird durch diese Entnahmeöffnung
entnommen. Der gesamte Innenraum jedes Rührarmes 5 des
Rührers 3 bildet einen Einweichwasser-Zuführkanal und die
Einweichwasser-Zuführleitung 17 ist an ein unteres
Anschlußgehäuse 19 angeschlossen. Der Zylinder 15 und das
obere Anschlußgehäuse 16 des zuvor beschriebenen
Ausführungsbeispieles sind in diesem Falle nicht mehr
erforderlich.
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Wie weiter vorne dargelegt wurde, gibt es bei dem
Aufbau gemäß der Erfindung keinerlei vertikale
Rührertragwelle, die in der Mitte der Turmdecke drehgelagert ist,
noch irgendeine Antriebseinrichtung für den Drehantrieb
einer derartigen vertikalen Welle, so daß es möglich
ist, den Materialeinlaß in der Nähe der Mitte der
Turmdecke anzuordnen. Das in den Turm durch den Einlaß
eingefüllte Papierausgangsmaterial wird demnach im
wesentlichen gleichmäßig im Turm verteilt, so daß Änderungen
der Last, die auf die Rührarme des horizontal im
Bodenbereich des Turmes drehenden Rührers wirkt,
ausgeschlossen werden. Außerdem kann die nach unten ragende
Welle für den Drehantrieb des Rührers sehr viel kürzer
als die bekannte vertikale Welle sein, die eine Höhe
von 10 bis 20 Meter hat. Dank dieser Tatsache und auch
dank des nahezu vollständigen Fehlens von Änderungen
der auf die Rührarme des horizontal drehenden Rührers
wirkenden Last muß die Welle nur eine geringe
mechanische Festigkeit haben.