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Mischmaschine mit mehreren Läufern Die Erfindung betrifft eine Mischmaschine
von der Art, bei welcher zwei oder mehrere umlaufende, mit radialen Zapfen versehene
Läufer in einer Mischkammer arbeiten, aus deren Wänden feststehende Zapfen hervorragen,
die mit den Zapfen der Läufer zusammenwirken.
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Gegenstan, d der Erfindung ist eine Mischmaschine, mit der man in
einfacher Weise zwei oder mehrere StoKe, z. B. Flüssigkeiten oder pulverförmige
Stoffe oder beide Teile, mit verhältnismäßig dichten Materialien unter Erzielung
einer vollständig gleichmäßigen Mischung vermischen l ; ann. Beispielsweise soll
die Aufgabe des Einmischens eines Bleichmittels in das zu bleichende Material, besonders
in ZellstoK, erwähnt werden, dessen Fasern gleichzeitig von der Verfilzung miteinander
befreit werden.
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Die Erfindung beabsichtigt, bei einer Mischmaschine der genannten
Grt eine derartige Anordnung der einzelnen Glieder der Maschine zu treffen, daR
die Mischung und Entfilzung des Fasermaterials in einzelne Fasern schnell und vollständig
stattfindet, ohne daß das Fasermaterial in der Maschine zerschnitten oder durch
Reißen beschädigt wird, während es gleichzeitig einer energischen Mischung, beispielsweise
mit einem flüssigen Bleichmittel, unterworfen wird.
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Es sind bereits Maschinen bekannt, die eine Entfaserung des Zellstoffes
bezweclien nnd die mit umlanfenden Gliedern arbeiten, welche unter sich oder mit
feststehenden Gliedern in den Wänden der Arbeitskammer oder mit beiden zusammenwirken.
Bei diesen bekannten Maschinen findet jedoch ein Reißen, Reiben und gegebenenfalls
Schneiden des Materials zwischen den beweglichen und den feststehenden Organen statt.
Im Gegensatz zu diesen bekannten Konstruktionen vermeidet man gemäß der Erfindung
eine gewaltsame Beeinffussung des Materials durch Reiben, Reißen oder Schneiden
zwischen festen und beweglichen Maschinenteilen und erzielt die Wirkung durch ein
energisches und ständig wiederholtes Schleudern des Materials von den beweglichen
Maschinenteile zu den feststehenden.
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Das Hauptmerkmal einer Mischmaschine gemäß der Erfindung besteht
darin, daß jedes Paar Läufer mit einer Reihe von zu der l äuferachse parallel stehenden
festen Zapfen zuzammenarbeitet, welche Reihe praktisch denselben Abstand von beiden
Läuferachsen hat.
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Der Abstand der Läuferachsen von dieser Zapfenreìhe ist außerdem größer
als der Abstand der Läuferachsen von den Wänden der Mischkammer. Es gilt nämlich,
bel einer Mischmaschine für den vorliegenden Zweck für reichlich Luft zwischen den
bewegliche Läuferzapfen und den feststehenden Zapfen zu sorgen. Vorzugsweise sollte
dieser Zwischenraum etwa 5 cm sein.
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Ein anderes Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die umlaufenden
Glieder alle
die gleiche Drehrichtung haben, und daß der axiale
Abstand benachbarter Zapfen beider Läufer so groß ist, daß das Mischgut keiner Scherwirkung
unterliegt. Hierdurch wird eine gute Mischwirkung durch ständige Richtungsveränderung
erreicht, gleichzeitig wie das feste Material, z. B. Zellstoff, zwischen den umlaufenden
Zapfen nicht zusammenbackt und einem zu starken Reiben ausgesetzt wird.
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Vorzugsweise weisen alle Zapfen oder ein Teil derselben eckigen Querschni
tt und zugleich stumpfe Enden auf.
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Eine Mischmaschine gemäß der Erfindung kann zum Mischen, Umrfihren
u. dgl. verwendet werden. Besonders eignet sie sich zum Xufschlagen von Zellstoff
in einer Flüssig keit und zum Vermischen des Zellstoftes mit dieser Flüssigkeit.
Die Erfindung wird nachstehend in Verbindung mit deren Verwendung näher beschrieben.
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In den Zeichnungen zeigen : Abb. I einen Grundriß der Maschine, wobei
der StoSzulåuf und die Lagerung der feststehenden Spitzenreihen ersichtlich ist,
Abb. 2 einen Grundriß des WIaschineninneren und die beiden Läufer und das Gehäuse
im Schnitt, Abh. 3 einen Längsschnitt durch die WIaschine, Abb. 4 eine Stirnansicht
auf der Stoffeinlaufseite, Abb. 5 einen Querschnitt nach Linie 5-5 von Abb. I, Abb.
6 einen 5) uerschnitt nach Linie 6 von Abb. I, Abb. 7 eine perspektivische Ansicht
eines Läufers.
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Die übliche Form des Mischers besteht eteva aus einer Art Schraube,
oft einer Transportschneclie, welche auf die Fasern äuRerst hart einwirkt und sie
leicht in Stücke zerschneidet, wodurch alle Vorteile eines langfaserigen Stoffes
verlorengehen.
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In derartigen Schraubenmischern findet ferner keine grülldliche Durchmischung
statt ; vielmehr werden beträchtliche Alengen an Zellstoff hindurchgefördert, ohne
daß sie genügend mit dem Bleichmittel imprägniert sind. Dies rührt daher, daR solche
Transportschnecken naturgemäß nur eine geringe Rührwirkung ausüben können, nämlich
nur dann, wenn sie unmittelbar mit dem Faserbündel in Berührung kommen, wobei jedoch,
wie bereits erwähnt, die Gefahr besteht, daR die Fasern % erschnitten werden.
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Es sind auch andere mechanische Hilfsmittel vorgeschlagen worden,
welche ebenfalls sehr schädlich für die Faser sind, wie z. 13. Propellerschrauben
und die verschiedensten Rührer. Atlch hier wird eine t) ffnung der Faserbündel angestrebt.
Da hierbei aber stets eine rasche Arbeit erwünscht ist, kommen solche Metallvorrichtungen
in scharfe Berührung mit den Bündeln und zerreißen dieselben notwendigerweise, wobei
jede Faser in mehrere kleinere Faserstücke zerfällt.
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Um eine solche Zerstörung der Fasern zu vermeiden, wird gemäß der
Erfindung für die feste Berührung der Bündel mit den Spitzen oder Fingern und das
rasche Herumschleudern der Bündel von einer Spitze zur anderen bzw. von der Spitze
zur rauhen Wandfläche gesorgt und ein gutes Öffnen der Bündel erzielt. Es ist hierbei
wichtig, daß keine Unterbrechung eintritt. Um die Faserbündel während des Durchwanderns
durch den Mischer vollkommen aufzuschließen, werden daher zahlreiche Aufschlußelemente
vorgesehen und viele Widerstände in der Bahn des Fasermaterials vorgesehen, so daß
praktisch kein Faserbündel der Berührung mit den Spitzen entgehen kann, und daß
das Herumschleudern der Bündel bereits hinreicht, um diese für einen leichten Aufschluß
vorzubereiten, bevor sie den Hauptteil der Maschine erreichen.
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Die Bündel haben hierbei mehrere zusammenwirkende Spitzen zu passieren,
so daß sie in ihre Einzelfasern aufgelöst werden, bevor sie den Mischer verlassen.
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In den Abbildungen ist mit 10 das Gehäuse bezeichnet, welches vorzugsweise
aus zwei Teilen 11 und I2 besteht, deren Innenwände runzelige Oberflächen I3 und
14 aufweisen, welche etwa in Form eines besonderen Futters vorgesehen sind.
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Der Ronden des Gehäuses I2 ist in der WIitte gehoben unter Bildung
einer Längsrippe 15 und der beiden zylindrischen Bodenteile 16 und I7. Dieser untere
Gehäuseteil 12 ist an den Stirnflächen durch die Köpfe 18 und 19 verschlossen, welche
mit den Köpfen 20 und 2I des Gehäuseoberteiles 11 zasammenpassen.
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Der Gehäuseoberteil II ist von halbovaler Form und trägt am einen
Ende den Stofteinlaß 22, durch welchen der vom Verdicker kommende Zellstoff eingeführt
wird. Der Auslaß aus dem Gehäuse ist mit 23 bezeichnet und erstreckt sich durch
die Bodenteile 16 und I7 sowie quer über die Rippe 15. Das Gehäuse bildet auf diese
Art einen Durchlaß für den kontinuierlich zu bleichenden Stoff oder zur Durchführung
anderer Operationen. Der Gehäuseteil 12 sowie insbesondere die Bodenteile I6 und
I7 erstrecken sich von dem Kopf 19 schräg nach abwärts, so daß der Zellstoff infolge
der Schwere abfließt, bis er die Auslaßöffnung 23 erreicht, welche in der Stirnwand
jenseits der I uke 24 vorgesehen ist.
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Die Gehäuseteile 11 und 12 sind starr miteinander verbunden und die
Lager 25 und 26 für die Wellen nahe den Köpfen 18 und 20
bzw. 19
und 21 in gerader Verlängerung zu den Wellenstümpfen angeordnet.
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Der Gehäuseteil 12 ist auf der Grundplatte 29 gelagert, welche auf
einem geeigneten Betonfundament ruht.
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Die Spitzen 30 bilden eine Längsreihe in direkter senkrechter Verlängerung
zur Rippe I5 und ragen nach unten in das Innere des Gehäuses kurz hervor. Diese
Spitzen sind dort, wo sie aus der oberen Wand des Gehäuses hervorstehen, vierkantig
ausgebildet, und ihre Schäfte erstrecken sich durch diese Gehäusewand hindurch und
sind mittels der Muttern 3I befestigt. Die Spitzen 3a sind in verhältnismäßig kurzen
Abständen zueinander angeordnet, so daß ein wirksames Aufschließen der Faserbündel
erzielt wird. Die Läufer 3) und 33 bestehen aus dem festen Afittelteil 34 mit radial
vorstehenden Buchsen 35 sowie den Wellenenden 36 und 37, welche in die Lager zwischen
den Köpfen eingeführt werden. Jeder Läufer trägt diet Radialzapfen oder Spitzen
39, welche in ihrem frei hervorragenden Teil vierkantig ausgebildet sind ulld bei
Umdrehung der Läufer an den feststehenden Spitzen 30 vorbeilaufen. Sämtliche Spitzen
sind diagonal in Linie längs des Läufers angeordnet, so daß ihre Kanten an jenen
der feststehenden Spitzen vorbeilaufen. Wenn hierbei die Faserbündel von den beiden
Spitzen, nämlich der feststehenden Spitze 30 und einer umlaufenden Spitze 38, erfaßt
und herumgeschieudert werden, findet eine Lockerung und leichte Auflösung des Bündels
durch das ständige Riihren des Inhalts statt. Die Radialzapfen oder Spitzen 39 ragen
ferner nahe bis zur runzeligen Innenwand der Maschine vor, so daß sie die Faserbündel
gegen dieselbe schleudern und so zur Lockerung und schließlich Öffnung der Bündel
beitragen.
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Der innere Teil des Gehäuses 10 ist infolge der geneigten Bodenteile
I6 und I7 verhältnismäßig flach, so daß die Radialspitzen 38 kürzer sind. Eine Verringerung
der Länge dieser Spitzen ist auch aus dem Grunde erforderlich, um bei der Einlaßöffnung
einen Platz freizugeben. Aus diesem Grunde ist die Gruppe 38 der Radialspitzen viel
kürzer als die übrigen Spitzen 39, so daß genügend Raum zur Einführung des Zellstoffes
verbleibt, welcher in einem Zustand hoher Dichte bei verhältnismäßig geringem Gehalt
an freiem Wasser ist.
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Das Gehäuse besitzt ferner zwei Einlaßöffnungen 40 und 41 für das
Bleichmittel bzw. für etwa erforderliches Wasser.
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Die Fasern absorbieren während des Offnens der Bündel das Bleichmittel
und werden für das folgende Bleichen imprägniert.
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Die Fasern werden herumgerührt, bis sie den Auslaß erreichen, von
wo sie dem Bleichbehälter in solchem Zustande zugeffihrt werden, daß sie für das
Bleichmittel leicht zulänglich sind.
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Die Läuferwellen werden auf geeignete Weise angetrieben und rotieren
in der nämlichen Richtung, so daß die zahlreichen Faserbündel in scharfe Berührung
mit den Spitzen und Zapfen sowie den Runzeln der Wand gelangen und sich öffnen.
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Die Auslaßöffnung23 ist in der Gehäusewand etwas oberhalb des Lukenbodens
24 angebracht, so daß ein Wehr gebildet wird, durch welches die Flüssigkeit in dem
Mischer zurückgehalten wird, so daß sie nicht einfach hindurchströmen kann, sondern
erst von der Stoffmasse aufgenommen und absorbiert werden muß.
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Beim Betrieb der Vorrichtung wird der von einem Eindicker kommende
Zellstoff durch den Einlaß 22 in den Mischer eingeführt, wobei der Eindicker direkt
an die Zellstoffabrikation angeschlossen sein kann. Dieser dicke Stoff fällt in
den Mischer und wird von den kurzen Spitzen erfaßt, welche sogleich eine Lockerung
der Faserbündel bewirken, die während des Durchlaufes in Richtung zur Auslaßöffnung
hin von den längeren Spitzen vervollständigt wird, wobei die Faserbündel gegen die
gerunzelten Wände und die feststehenden Spitzen geschleudert werden, so daß eine
kontinuierliche Lockerung und Aufschließung stattfindet. Das Bleichmittel und das
Wasser werden kontinuierlich zugeführt und mit dem Zellstoff vermischt, um dessen
Durchtritt zu erleichtern und ihn zu imprägnieren. Die austretenden Fasern sind
sämtlich geöffnet und mit dem Bleichmittel getränkt, so daß sie dem folgenden Bleichvorgang
unterworfen werden können.
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Bei den meisten Mischern wird der Zellstoff so sehr gequetscht und
durchgeknetet, daß er leicht hydrolysiert, was für den Stoff äußerst nachteilig
ist, während bei der Vorrichtung gemäß der Erfindung keine derartige rohe Behandlung
stattfindet und diese Nachteile vermieden werden.