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Überlaufschleuder, insbesondere zum Reinigen von Papierzeug Um Papierzeug
von Verunreinigungen, wie Sand, Metallteilchen usw., zu befreien, bevor es der Papiermaschine
zugeführt wird, ist es bekannt, es durch eine vollwandige Überlauf. schleuder laufen
zu lassen. Während des Durch, laufen wird das Papierzeug in seine verschiedenen
Bestandteile nach dem Unterschied des spezifischen Gewichtes getrennt, indem sich
die schweren Teile auf der Trommelwand und die leichten Teile mehr nach der Schleuderachse
zu schichtenweise ablagern, wobei die von den schweren Verunreinigungen gereinigte,
sich zwischen der äußeren und innersten Schicht einstellende Flüssigkeit zusammen
mit den darin schwebenden Papierfasern ununterbrochen über den Trommelrand abfließt.
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Es sind Papierschleudern dieser Art bekannt, bei denen unterhalb des
Überlaufrandes der Schleudertrommel ein Stauring (Schwimmstofffänger) angeordnet
ist, der mit seinem äußeren Rand in die die Fasern enthaltende Flüssigkeitszone
hineinragt und gleichzeitig die Schichthöhe der schweren, sich auf der Trommelwand
absetzenden Verunreinigungen bestimmt. Die Erfahrungen mit dieser Schleuder haben
gezeigt, daß die Ausbeute an Papierfasern ungenügend ist, da ein Teil der Faser,
die bekanntlich schwerer als Wasser sind, sehr leicht zum Absetzen in der Trommel
neigt. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß nur mit geringen Schichtstärken
und Durchflußmengen gearbeitet werden kann. Würde man die Schichthöhe in der Trommel
zu sehr vergrößern, dann entständen Wirbel, und die Durchflußgeschwindigkeit würde
an einzelnen Stellen zu langsam, so daß die Papierfasern Gelegenheit hätten, sich
an diesen Stellen in der Schleuder abzusetzen. An den Stellen zu schnellen Durchflusses
werden dagegen Verunreinigungen mitgerissen, die dann über den Trommelüberlaufrand
mit den Papierfasern abfließen. Das Aufwirbeln der bereits in der Schleuder abgesetzten
Verunreinigungen wird bei der bekannten Schleuder noch dadurch verstärkt, daß das
ständig zulaufende Papierzeug radial gegen die Trommelwandung prallt, wodurch der
abgesetzte Schlamm an dieser Stelle wieder aufgewühlt wird.
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Um bei dieser bekannten Schleuder ein günstiges Enderzeugnis zu erzielen,
ist man gezwungen, mit verhältnismäßig geringen Schichtstärken und entsprechend
geringer Durchsatzmenge zu arbeiten, wodurch aber der nutzbare Trommelraum höchst
unvollständig ausgenutzt wird. Zur Verbesserung des Wirkungsgrades hat man vorgeschlagen,
die Trommel stufenförmig auszubilden. Abgesehen davon, daß durch diese Maßnahme
nur eine teilweise Beseitigung der obenerwähnten Mängel erzielt wird, ist die Herstellung
einer stufenförmigen Trommel wesentlich teurer als die einer gewöhnlichen zylindrischen
Trommel.
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Die Erfindung löst die Aufgabe, die erwähnten Nachteile in der denkbar
einfachsten Weise zu beseitigen. Die Erfindung hat eine Überlaufschleuder zum Gegenstand,
die auf ihrem geschlossenen Ende eine radiale Leitvorrichtung trägt, in die das
Materialzulaufrohr mündet, während auf dem offenen, den Überlaufrand enthaltenden
Trommelende
ein Schwimmstofffänger angeordnet ist, der zusammen mit der Trommel einen ringförmigen
Austrittsspalt bildet, durch den die gereinigte Flüssigkeit und die Papierfaser
aus dem Schleuderraum nach dem Trommelüberlaufrand abfließen. Das Wesen der Erfindung
besteht nun in der Hauptsache darin, daß das in den radialen Leitraum einströmende
unreine Papierreug durch einen möglichst nahe dem Spiegel der Flüssigkeitsschicht
angeordneten Ringspalt in nahezu achsenparalleler Strömungsrichtung in den eigentlichen
Schleuderraum umgelenkt wird, wobei der am anderen Trommelende befindliche Austrittsspalt
möglichst im äußeren, dem Trommelumfang zu gelegenen Bereich der Flüssigkeitsschicht
angeordnet ist. Durch entsprechende Bemessung der LTmlaufsgeschwindigkeit der Schleuder
und der Durchflußgeschwindigkeit des Schleudergutes durch die Trommel läßt sich
erreichen, daß die Papierfasern, die unter dem Einfluß der Fliehkraft nach dem Trommelumfang
zustreben, erst in der Nähe des Austrittsspalts die Flüssigkeitsschicht durchquert
haben, wo sie dann durch die Flüssigkeitsströmung mit aus dem Austrittsspalt herausfließen.
Da das aus der Leitvorrichtung austretende Papierzeug oberhalb des sich in der Schleuder
absetzenden Schlammes in eine axiale Strömungsrichtung umgelenkt wird und auch in
dieser Richtung die Schleuder durchströmt, wird insbesondere ein Aufwühlen der bereits
abgesetzten Verunreinigungen vermieden. Ferner finden die Papierfasern gemäß dem
Vorschlag der Erfindung keine Gelegenheit mehr, sich in der Schleuder abzusetzen,
da sie ihren Weg durch die Flüssigkeitsschicht erst am Trommelaustritt zurückgelegt
haben.
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Zweckmäßig wird der ringförmige Austrittsspalt des Leitraumes im Bereich
des innersten Drittels und der am anderen Trommelende befindliche ringförmige Austrittsspalt
für die reinen Papierfasern im äußersten Drittel der Flüssigkeitsschicht angeordnet.
Dadurch, daß das Abströmen der Flüssigkeit und der Papierfasern aus dem Schleuderraum
nicht unmittelbar oberhalb der Schlammschicht stattfindet, wird vermieden, daß Teile
davon mit aus dem Schleuderraum abfließen.
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Auf der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform der neuen
Schleuder im Längsschnitt dargestellt.
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a ist eine dauernd umlaufende Schleudertrommel, die auf einem Ende
geschlossen ist, während das andere Ende offen ist und einen abgestuften Deckring
f trägt, dessen innerer Rand q als Trommelüberlauf dient. b ist das Materialzulaufrohr,
das in eine an der Entleerungsschurre k befestigte Ringleitung p ausläuft, dessen
Austrittsquerschnitt durch einen Schieber r verändert werden kann. Die Ringleitung
mündet in einen Leitraum s;- der durch die Trommelrückwand d und einer im Abstand
davon angeordneten Ringscheibe e gebildet wird, die mit Hilfe von radialen Stegen
ia an der `Trommelrückwand befestigt ist. Die Rückwand ist gegenüber dem Leitraum
in radialer Richtung stufenförmig zurückgesetzt, so daß zwischen dem winklig abgebogenen
Außenrand der Ringscheibe e und der Trommelstufe ein konzentrisch zur Schleuderachse
liegender Ringspalt g entsteht. Dieser Ringspalt. liegt innerhalb der Flüssigkeitsschicht
7z, also zwischen der sich auf dem Trommelmantel absetzenden Schlammschicht t und
der Schwimmstoffschicht in. An dem anderen Trommelende ist ein Schwimmstofffänger
in Form einer Ringscheibe L vorgesehen, die mit- Stegen v am Deckring
f befestigt ist. Die Ringscheibe L liegt in der Ebene des Deckringes f und
ist am Außenrand rechtwinklig dagegen abgebogen, so daß zwischen dem abgestuften
Deckring f und dem Scheibenumfang ein konzentrischer Ringspalt i entsteht, der als
Trommelaustritt dient. Dieser liegt ebenso wie der Austrittsspalt g des Leitraumes
s im Bereich der Flüssigkeitszone h. Der Austritt z des Schleudergutes liegt aber
dabei näher am Trommelumfang als der Eintritt g.
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Das verunreinigte Papierzeug wird der Schleuder durch das Rohr b ununterbrochen
zugeführt, von dem es in die ringförmige Verteilerleitung P und weiter in den radialen
Leitraum s strömt. Etwaige Faserbündel werden in diesem durch die Stege x zerschlagen
und in einzelne Fasern aufgelöst. Das Papierzeug wird am Ende des Leitraumes durch
den Ringspalt g in axialer Richtung umgelenkt, wie dies durch Pfeile angedeutet
ist. Die Strömungsrichtung des Schleudergutes ist nun überwiegend achsenparallel.
Hierbei setzen sich die schweren Verunreinigungen unter dem Einfluß der Fliehkraft
auf dem Trommelmantel und die Schwimmteilchen mehr der Schleuderachse zu ab, während
die Papierfasern gezwungen werden, nach dem Trommelumfang hin die sich zwischen
der Schwimmstoffschicht in und der Schlammschicht t einstellende Flüssigkeitsschicht
lt zu
durchdringen. Die Durchströmungsgeschwindigkeit des Schleudergutes und
die Umlaufgeschwindigkeit der Schleuder sind dabei so gewählt, daß die Papierfasern
den Weg durch die Flüssigkeitsschicht erst nahe dem Austritt i zurückgelegt haben.
Durch die aus diesem ausströmende Flüssigkeit werden die Papierfasern mit abgesaugt
und fließen mit ihr über den Überlaufrand q in einen Behälter o. dgl. (nicht dargestellt)
ab. Die über der Flüssigkeitsschicht schwimmenden Schwebestoffe werden dagegen durch
die Ringscheibe l in der Trommel zurückgehalten.
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In der erfindungsmäßigen Schleuder kann mit -großer Trommelfüllung
und großen Durchsatzmengen gearbeitet werden. Es ist einleuchtend,
daß
bei großer Durchsatzmenge natürlich eine schnellere Durchflußgeschwindigkeit stattfindet,
als dies bei kleinem Durchsatz der Fall ist. Im letzten Fall muß man zur Erreichung
eines guten Enderzeugnisses die Umdrehungszahl dann entsprechend steigern. Durch
Veränderung der Zulaufmenge und der Trommelgeschwindigkeit hat man es in der Hand,
den Reinigungsgrad des Papierzeugs zu bestimmen und die Schleuder der jeweiligen
Zusammensetzung des Papierzeugs sowie allen Verhältnissen anzupassen.
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Die Reinigung bzw. Entleerung der Schleuder, die von Zeit zu Zeit
vorgenommen werden muß, kann ohne Stillsetzen der Trommel bei voller Umlaufzahl
durch an sich bekannte mechanische Mittel, z. B. ein Schälmesser (nicht dargestellt),
erfolgen. Bei diesem Vorgang muß natürlich der Zulauf abgestellt werden.
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Die Erfindung ist natürlich nicht auf das Reinigen von Papierzeug
beschränkt. Es können in der Schleuder all solche zusammengesetzten 'Materialien
behandelt werden, bei denen es darauf ankommt, bestimmte Stoffe zusammen mit der
Flüssigkeit zu gewinnen. Ferner kann die Erfindung auch bei Vertikalschleudern verwirklicht
werden. Schließlich ist man auch an die Formgebung der Einzelteile der Schleuder
nicht gebunden.