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Stoffmühle zum Nachbehandeln von Auflöserstoffen und zum Zerkleinern
von Holzstoff, Zellstoff u. dgl. In der Papier- und Pappenindustrie sind neuerdings
sog. Auflöseholländer aufgekommen, in denen alle Arten Halbstofftafeln und -pakete,
insbesondere auch unsortierte Altpapiere, bis zu einem gewissen Grad aufgeschlossen
werden.
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Besondere Bedeutung hat neuerdings eine Vorrichtung erlangt, bei der
drei gelochte Stahlplatten um eine schwere Zerreißwalze angeordnet sind. Es wird
ununterbrochen eingetragen und ebenso Feinstoff abgeschieden. Diese Vorrichtung
zeigte bislang die größten Leistungen bei kleinstem Kraftbedarf.
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Alle bisher bekanntgewordenen Auflöseholländer führen jedoch je nach
Art des Eintrages und ihrer speziellen Arbeitsweise 5 bis 30% Papierstippen und
-knoten im ausgeschiedenen Stoff, da durch die Lochung deren Austritt nicht verhindert
werden kann. Würde man die Lochungen entsprechend klein halten, so würde die Leistung
der Anlage sinken. Der aus diesen Anlagen gewonnene Stoff muß somit. zwecks Beseitigung
der mitgeführten Stippen und Knoten nachbehandelt werden.
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Es hat sich nun gezeigt, daß diese Stippen und Knoten sich in Mahlholländern
wesentlich schwerer ausmahlen lassen als solche aus Koller- oder Wursterstoffen.
Der Grund ist darin zu suchen, daß schon bei einem ersten Aufschlagen des Papiereintrages
auf die Lochplatten solche Papierstippen ausgeschieden werden, deren Gefüge kaum
vorgelockert ist, während derartige Stippen in Koller- und Wursterstoffen doch erheblich
im Gefüge gelockert sind und deshalb in Mahlholländern rasch aufgeschlagen werden
können. Beim Ausmahlen von Auflöserstoffen im Mahlholländer läuft man jedoch Gefahr,
bis zur Aufschließung der teils sehr harten Stippen die mit 7o bis 95% im Stoff
vorhandene Einzelfaser totzumahlen. Auch Raffineure und Kegelstoffmühlen sind ebensowenig
geeignet, da auch hier hart auf hart bzw. Messer auf Messer gearbeitet wird; damit
besteht die Gefahr, daß die im Auflöseholländer bewußt gewonnene lange Faser bis
zur Ausmahlung der Stippen und Knoten ebenfalls weitgehend zerstört würde.
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Es sind Stoffmühlen bekannt, die eine Stoffzubringerschnecke zu den
Mahlsteinen besitzen. Im Gegensatz zum Gegenstand der Erfindung ist hier die Schnecke
ausschließlich Fördermittel, und die Steine stellen allein das Mahlgeschirr dar.
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Andere. Stoffmühlen wieder besitzen geriffelte Zubringerrohre zu den
Mahlsteinen, in denen sich geschärfte Schnecken drehen. Hier soll also während der
kurzen Zeit der Stoffüber=-" leitung zwischen die Steine ein wenn auch kleiner mahlender
Nebeneffekt erzielt werden. Die mahlenden Teile gegebenenfalls mit besonderen Riffelungen
zu versehen, ist ebenfalls gebräuchlich. Doch alle diese Maschinen haben den Nachteil,
daß die Leistung bei verhältnismäßig
hohem Kraftbedarf recht bescheiden
bleibt, weil derartige stoffördernde Schnecken keine oder nur eine kleine mahlende
Wirkung ausüben und die Mahlarbeit hauptsächlich den Steinen überlassen bleibt.
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Schließlich sind auch Zerkleinerungsvorrichtungen für Papierstoff
bekannt mit zwei nebeneinanderliegenden zylindrischen Walzen, deren Oberfläche mit
ungleichmäßig langen rippenförmigen Erhöhungen versehen ist, die in Form einer Schraubenlinie
mit starker Steigung um die Zylinderkörper verlaufen und in gegenseitigem Eingriff
stehen. Eine dieser Walzen ist angetrieben, die zweite wird durch den Eingriff der
schraubenlinienförmigen Rippen gegenläufig mitgenommen. Das Mahlgeschirr dieser
Maschine arbeitet daher hart auf hart mit erheblicher Scherwirkung und ist für die
Nachbehandlung von Auflöserstoff und für das Zerkleinern anderer Halbstoffe in flüssigem
Zustand deswegen ungeeignet, weil die bereits zu 7o"/, und mehr aufgeschlossene
Einzelfaser bis zum Aufschluß der Stippen vollkommen totgemahlen würde.
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Die Vorrichtung nach der Erfindung unterscheidet sich von den bekannten
Einrichtungen dadurch, daß einem Steinmahlgeschirr ein Vorzerkleinerer vorgeschaltet
ist, der aus mindestens zwei Förderschnecken besteht, die miteinander in Eingriff
stehen, jedoch synchron angetrieben werden, so daß die Mahlflächen niemals hart
auf hart arbeiten, wodurch ein Zerschneiden der bereits aufgeschlossenen' Fasern
vermieden wird.
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Besonders vorteilhaft arbeitet die Stoffmühle, wenn erfindungsgemäß
die Förderschnecken mit bis auf die laben herabreichenden Längsnuten versehen sind,
womit eine sehr intensive Um-und Querschichtung des Stoffes innerhalb des Gehäuses
und zusätzliche Reibarbeit erzielt wird.
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Diese Stoffmühle einem Auflöseholländer nachgeschaltet, gestattet
die vollkommen automatische Verarbeitung von unsortiertem Altpapier zu maschinenfertigem
Stoffe.
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Die Stoffmühle ist in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigt Fig. r
den Aufriß der Maschine im Schnitt, Fig. 2 den Grundriß bis zur Schnittlinie _1-B,
Fig. 3 den Seitenriß mit Schnitt A-B durch das Gehäuse, Fig. 4. eine Einrichtung
zum Einstellen des nicht rotierenden Mahlsteines, die als solche nicht Gegenstand
der Erfindung ist, Fig. 5 die Längsnutungen der Förderschnek-S en und Fig. 6 die
Riffelung der Förderschnecken für spezielle Zwecke.
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Mit r ist die Schlußlagerung einer Hauptwelle a bezeichnet, auf der
die Leerscheibe die Treibscheibe .f, das Zahnrad 5, die Förderschnecke
9 sowie die Gußkörper 25 mit Schluß-Scheibe 26 auf dein sich drehenden Mahlstein
27 befestigt sind. Die Hauptwelle ist noch in dem Stoffzulaufkasten 6, ferner in
der durch die Rippen i j, getragenen Nabe 1a und weiterhin in der Nabe 2,1 des Verschlußdeckels
18 gelagert. Neben der Hauptwelle 2 liegen beidseitig die Nebenwellen 211 und 21
mit den Förderschnecken c)^ und gb, die mit der Mittelförderschnecke g in tiefstmöglichem
Eingriff stehen und über die Zahnräder 5a und 5b die gegenläufige Drehung zur Mittelförderschnecke
g erhalten. Entsprechend der gegenläufigen Drehung der Außenförderschnecken zur
Mittelförderschnecke sind auch die Gewindegänge der Außenförderschnecken in entgegengesetzter
Steigung zu derjenigen der Mittelförderschnccke gehalten. Die Förderschnecken g,
ga und gb werden von dem der Außenform eng angepaßten Gehäuse 8 umschlossen, das
an den Enden mit dem Stoffzulaufkasten 6 und dem Mahlsteingehäuse io verschraubt
ist. Das letztere erweitert sich von der Mittelförderschnecke aus trichterförmig
und ist schließlich auf die zylindrische Erweiterung 1q. abgesetzt. In diese ist
der Steinkasten 15 mit dem feststehenden Stein 16 ünd Schlußring 17 eingeschoben.
Der Tragkörper 25 des sich drehenden Steines 27 bildet mit der trichterförmigen
Erweiterung des Gehäuses io die Stoffdruckkammer ii, von der aus der Stoff in den
Spalt lt zwischen den Steinen i6 und 27 hineingedrückt :wird. Der Steinkasten 15
mit dem Stein 16 nebst Schlußring 17 ist mittels einer Anzahl Schrauben 29 im Deckel
18 und in der Rückwand des zylindrischen Absatzesi4.fest verankert, wobei kräftige
Schraubenfedern 3o den Steinkasten 15 nebst Stein 16 über den Schlußring 17 in die
Rückwand hineindrücken. Stellschrauben 31 gestatten, den Steinkasteni5 nebst Stein
16 mit und entgegen dem Druck der Federn 3o zu bewegen, womit der Abstand la zwischen
den Steinen 16 und 27 beliebig eingestellt und auch die durch Steinabnutzung bedingte
'Nachstellung bewerkstelligt werden kann. Der Verschlußdeckel 18 besitzt die hoch-und
tiefliegenden Stoffaustritte ig und 22 mit der verschraubten Stoffumleitung 2o und
dem Stoffschieber 23, an den die Hauptableitung 24. angeschlossen ist. Außenlagerung
i, Stoffzulaufkasten 6 und Mahlsteingehäuse io sind auf gemeinsamer Grundplatte
28 montiert. Die Gewinderücken und Flanken der Förderschnecken g, ga und 91 können
noch Riffelungen erhalten, ebenso werden diese Förder-34 schnecken noch zweckmäßigerweise
mit bis auf die 'Naben der Wellen 2, 211, 2'' herabreichenden Längsnuten 32 und
33 versehen.
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Die Stoffmühle arbeitet folgendermaßen: Über den Rohranschluß 7 wird
der Auflöserstoff oder auch pumpfertig angerührter Koller-, Wurster- oder Kocherstoff
mittels Pumpe oder des natürlichen Gefälles zugeführt. DerAnschlußstutzen
des
Zulaufkastens 6 erweitert sich auf die ganze Breite der in ihn noch teilweise hineinragenden
Förderschnecken g, ga und gb, so daß der zugeführte Stoff von diesen gleichmäßig
aufgenommen wird. Je höher die Konsistenz des zugeführten Stoffes ist, um so wirkungsvoller
ist die Arbeitsweise, jedoch muß der Stoff in jedem Falle noch flüssig sein.
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Die Förderschnecken g, ga und 91 führen nun den Stoff in das
eng umschließende Gehäuse 8 ein, und in diesem wird der Stoff in der Hauptsache
zwischen den Förderschnecken, zum Teil auch zwischen diesen und dem umschließenden
Gehäuse 8 gequetscht und geknetet. Zwischen den Förderschnecken sowie zwischen ihnen
und dem Gehäuse besteht ein geringer Abstand, so daß ein hartes Arbeiten, bei dem
die bereits aufgeschlossene Faser zerschnitten werden könnte, vollkommen vermieden
wird. Die Förderschnecken 9, ga und gb besitzen die Längsnuten 32 und 33, die bei
der Drehung als Schöpfer wirken. Dadurch wird vermieden, daß der Stoff die Vorrichtung
auf parallelem Wege zur Achse passiert, viehmehr wird dieser jetzt von einer Fördervorrichtung
zur anderen umgeschichtet, womit die Maschine durch Stoffreibung in sich selbst
noch wesentlich erhöht wird. Es wird demnach in der Förderschneckenpartie zweckmäßig
eine Verzögerung angestrebt, damit der Stoff dort durch die erhebliche Knet-, Quetsch-,
Reib- und Umschichtungsarbeit in der Hauptsache aufgeschlossen wird.
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Wird der Mühle pumpfertiger Stoff aus hartgeleimten Akten oder ähnlichem
zugeführt, so werden zwecks Zerlegung der mitgeführten härteren Stippen, wie es
bei Stoffmühlen an sich bekannt ist, Förderschnecken benutzt, ,deren Rücken und
Flanken noch mit den Riffelungen 34 versehen sind, wodurch die Reibarbeit noch weiterhin
begünstigt wird. Doch bleibt ersichtlich, daß die Förderschneckenpartie nicht nur
quetscht, knetet und umschichtet, sondern daß sie auch in Verbindung mit dem Gehäuse
8 und trotz der bewußt angestrebten Stoffdurchtrittsverzögerung eine vorzügliche
Stoffpumpe darstellt, die den Stoff in die trichterförmige Erweiterung des Mahlsteingehäuses
ro bzw. in die Druckkammer r z' und schließlich zwischen die beiden Steine 16 und
27 drückt.
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Die Spalthöhe 1a zwischen den beiden Steinen ist so gewählt, daß die
Einzelfasern des Stoffes hindurchschwimmen können, ohne von den Steinen angegriffen
zu werden. Lediglich die wenigen noch etwa im Stoff vorhandenen voluminöseren Stippen
und Knoten werden von dem feststehenden Stein 16 und dem sich- drehenden Stein 27
erfaßt und zwischen diesen vollends zerrieben und aufgeschlossen.
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Der Stoffdurchtritt durch den Spalt h erfolgt einerseits durch die
mittels des drehenden Steines 27 dem Stoff mitgeteilte Fliehkraft, da der Stoff
auf der schrägen Bahn des nichtrotierenden Steines 16 nach außen abgelenkt wird,
anderseits durch den mittels der Pumpwirkung der Förderschnecken erzeugten Stoffdruck
in der Kammer zz, von wo aus der Stoff gleichmäßig in den Spalt lt hineingepreßt
wird. Auf diese Art wird eine sehr hohe Leistung bei kleinstem Kraftbedarf erzielt.
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Bei Zuführung eines Stoffes geringer Dichte ist der Spalt h kleiner
zu halten als bei der Zuführung eines Stoffes höherer Konsistenz. Mittels der Anordnung
nach Fig. q. kann der Spalt lt in an sich bekannter Weise reguliert werden, so daß
der Steinabstand der Art des Eintrages wie auch der Stoffdichte angepaßt werden
kann. Versieht man die Stoffmühle beim Stoffzulauf noch mit einer gleichfalls bekannten
besonderen Wasser-und Dampfzuleitung, so können in diesen auch Holz- und Zellstofftafeln,
ferner vorgerissene Holz- und Zellstoffpakete wie auch sonstige Ab-und Anfälle der
Papier- und Pappenindustrie, insbesondere sortierte Altpapiere, direkt eingetragen
werden, die bei einmaligem Durchgang in flüssigen Ganzstoff verwandelt werden. Hierbei
wirken die Längsnuten 32 und 33 der Förderschnecken 9, 911 und gb erfindungsgemäß
neben ihrer Eigenschaft als Schöpfer infolge ihrer Scherwirkung in diesem Falle
als Reißzähne, die eine sehr rasche Vorzerkleinerung des Eintragsgutes herbeiführen.
Die weitere Verarbeitung innerhalb der Maschine wurde zuvor geschildert. Auch bei
dieser Arbeitsweise ist eine Faserschonung zu erzielen, wie sie bislang nur von
Auflöseholländern mit Lochplatten und Grundwerk erreicht worden ist.
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Hinter die Stoffmühle kann man, wie es an sich bei ähnlichen Vorrichtungen
bekannt ist, entsprechend den Teilen rg und 22 der Fig. z zwei-Stoffaustritte setzen,
so daß gegebenenfalls mit dem Schieber 2,3 der untere Stoffaustritt verschlossen
und der Stoff gezwungen wird, erst über die Umleitung 2o in die Hauptleitung 24.
überzutreten. Auf diese Weise wird innerhalb der Maschine ein Stoffstau hergestellt,
der zwar die Leistung etwas verringert, dafür aber gestattet, die Qualität des fertigen
Stoffes weiterhin günstig zu beeinflussen. Würde nun schließlich zwischen den hochliegenden
Ablauf r9 und die Umleitung 2o ein zweiter Schieber eingebaut, so ließe sich bei
gänzlich verschlossenem Schieber 23 und entsprechender Drosse!#ng des zweiten Schiebers
der Umleitung auch ein schmieriger Stoff herstellen. 1 Natürlich können j e nach
Leistung und Sonder= zweck auch mehr Förderschnecken angeordnet werden, wobei die
Hauptwelle flicht unbedingt in der Mitte liegen müßte. Ebenso könnten gegebenenfalls
dieMahlsteine durchbesonders konstruierte Stahlscheiben oder ähnliche Zerkleinerungsglieder
ersetzt werden.