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Sichter für Papier-, Zellstoff u. dgl. Die Erfindung betrifft eine
Vorrichtung zum Sortieren und Wiedergewinnen wertvoller fester Teilchen aus einem
Gemisch von wertvollen und nicht wertvollen oder unerwünschten festen Teilchen in
einer Flüssigkeit. Die Erfindung betrifft insbesondere die Wiedergewinnung von Zellstoffasern
aus dem Abwasser (dem sog. Weißwasser) in Zellstoff- oder Papierfabriken und auch
das Sortieren der langen Fasern von den kürzeren und vom Holzmehl.
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Holzzellstoff enthält nicht nur sog. lange Fasern, sondern auch einen
gewissen Gehalt an kurzen Fasern und Holzmehl, welche den Wert des Zellstoffs für
die Fertigherstellung von verschiedenen Erzeugnissen verringern. Die kurzen Fasern
und das Holzmehl entstehen in verschiedener Weise; einmal enthält das Holz selbst
einen gewissen Gehalt an kleinen Zellen, welche eine Art Holzmehl bilden, und außerdem
wird Holzmehl beim Schleifen gebildet. Das Kochen des Holzes kann auch bewirken,
daß kurze - Fasern und Holzmehl gebildet werden. Das gewöhnliche Verfahren zum Entleeren
des Kochers verursacht auch eine hohe mechanische Beanspruchung der Fasern. Wenn
der Zellstoff aus dem Kocher ausgeblasen wird, bewirkt die explosionsähnliche Expansion
nicht nur eine Trennung der Faserbündel, sondern zerreißt und zerstört bis zu einem
gewissen Grade auch die verschiedenen Fasern und erzeugt dadurch eine unerwünschte
Anzahl kurzer Fasern und Holzmehl. Die unerwünschten Wirkungen des Holzmehls bestehen
nicht nur darin, daß es eine verhältnismäßig große Menge von Harz mit sich führt,
sondern auch seine chemischen Bestandteile sind für die Herstellung der besten Sorten
von Zellstoff unerwünscht. Die kurzen und zerstörten Fasern sind besonders deshalb
unerwünscht, weil sie, den fertigen Erzeugnissen beigemischt, dessen Festigkeit
verringern.
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Für die Wiedergewinnung der langen Fasern aus dem Abwasser (Weißwasser)
in Zellstoff- oder Papierfabriken ist es deshalb von großer - Wichtigkeit, eine
Vorrichtung zu schaffen, die in fortlaufendem Betrieb dazu dienen kann, die langen
von den kurzen Fasern und dem Holzmehl zu trennen.
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Es sind Vorrichtungen bekannt, die zum Abscheiden von im Wasser beigemischten
Teilchen mit feststehenden Siebflächen ausgerüstet sind, auf welchen sich die Teilchen
unter Bildung einer Stoffschicht ablagern und mittels Schaber, Schnecken o. dgl.
entfernt
werden. Diese Vorrichtungen sind nicht . für fortlaufenden
Betrieb in Zellstoffabriken geeignet. Sie haben auch den Nachteil, daß die Siebfläche
von den kleineren Teilchen schnell verstopft wird und gereinigt werden muß.
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Es sind auch Vorrichtungen bekannt, die mit einer in endloser Bahn
ständig bewegten Siebfläche ausgerüstet sind, durch welche der zu sichtende Stdff
unter Bildung eines Faserstoffbelags hindurchtritt, der von der Siebfläche an einer
anderen Stelle ihrer endlosen Bahn dauernd entfernt wird. Diese Vorrichtungen können
zwar in fortlaufendem Betrieb benutzt werden, leiden aber unter demselben Nachteil
wie die früher erwähnten, daß sich die Siebfläche während der Ablagerung der Teilchen
schnell verstopft, wodurch die Wirksamkeit der Vorrichtung stark herabgesetzt wird.
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Ferner sind Vorrichtungen bekannt, die in Verbindung mit der Siebfläche
mit Anordnungen versehen sind, die dazu dienen, die ablagernde Schicht von der Siebfläche
abzulösen. Diese Ablösung geschieht bei den bekannten Vorrichtungen nicht fortlaufend,
und auch diese Vorrichtungen werden deshalb dadurch weniger wirksam gemacht, daß
die Siebfläche während' der Ablagerung zum Teil zugesetzt wird.
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Vorliegende Erfindung bezweckt nun, die Wirksamkeit der Vorrichtung
dadurch zu erhöhen, daß die auf dem Sieb abgelagerten Teilchen wiederholt bewegt
oder aufgewühlt werden. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß nahe den
zur Bildung des Stoffbelages dienenden Siebflächenteilen in der Bahnrichtung hin
und her schwingende Rührer angeordnet sind, die eine sich wiederholende Zerstörung
und Neubildung des Stoffbelages bewirken. Vorteilhaft besteht der Sichter aus einer
umlaufenden Siebtrommel, an deren hin und her schwingender Hohlwelle die Rührer
angeordnet sind. Um sämtliche Teile des Stoffbelages zu erfassen, führen erfindungsgemäß
die Rührer außer ihrer in der I$ahnrichtung hin und her schwingenden Beweä ng eine
hin und her gehende Axialbewegung ü#--Der Wirkungsgrad der Siebtrommel wird nöch
__rhöht; wenn diese erfindungsgemäß durch @wi@henwände in mehrere Siebkanmern aufgeteilt
Ist, - die durch winkelverschobene Öffnungen in-den Zwischenwänden miteinander
in Verbindung stehen. Hierbei ist es aus Gründen der Raumersparnis von Vorteil,
die einzelnen Siebkammern in verschiedener, vorzugsweise abnehmender` Größe auszubilden.
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Im folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung
in drei Ausführungsbeispielen näher beschrieben: Abb. i ist der Grundriß eines Sortierers,
wobei zwecks größerer Übersichtlichkeit verschiedene Teile fortgelassen sind.
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Abb. 2 ist ein senkrechter' Schnitt längs Linie I-1 von Abb.
i.
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Abb.3 ist eine Stirnansicht vom rechten Ende der Abb. 2 gesehen.
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Abb. 4 ist ein Querschnitt längs Linie II-11 von Abb. i.
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Abb. 5 ist ein schematischer Längsschnitt durch eine abgeänderte Ausbildungsform
der Erfindung.
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Abb. 6 ist ein Schnitt längs Linie III-III von Abb. 5, und Abb. 7
ist eine schematische perspektivische Ansicht einer weiteren Ausbildungsform der
Erfindung.
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In Abb. i bis 4 besteht die Vorrichtung aus einer Siebtrommel i, die
in Lagern 2 ünd 3 drehbar gelagert ist. Die Siebtrommel i hat Endnabscheiben 4 und
5, die durch Längsträger 6 verbunden sind, während zwischen den Endnabscheiben kreisförmige
Scheiben 7 in Zwischenräumen angeordnet sind: Um die Scheiben 7 und um Flanschen
auf den Endscheiben 4 und 5 ist ein schweres, grobes Drahtsieb oder ein durchlöcherter
Mantel i i herumgelegt und über dem Sieb. i i ein feinmaschiges Drahtsieb 12 vorgesehen.
Das feine Drahtsieb 12 besteht aus Längsstreifen, die an ihren Kanten an den Längsträgern
6 befestigt sind (Abb. 4). Die Träger 6 und Brückenstangen 13 halten die zwei Siebe
i i und 12 in Berührung miteinander oder in Anlage gegen die Kreisscheiben 7.
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Die Endscheibe 4 hat einen zylindrischen Vorsprung oder Flansch 14,
der drehbar und wasserdicht in einer Öffnung in Wand 15 gelagert ist, die einen
Teil von einem Durchströmungsbehälter 16 bildet. Die Endscheibe 5 hat einen ähnlichen
Flansch 17, der in einem Lager 3 gelagert ist.
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Die Siebtrommel i ist in eine Anzahl von Siebkammern verschiedener
Größe mit Hilfe vorn Zwischenwänden 18 aufgeteilt, deren Öffnungen i9 gegeneinander
winkelverschoben sind (Abb.2 und 4). In dem dargestellten Ausführungsbeispiel weisen
die Siebkammern in der Strömungsrichtung stufenweise abnehmende Abmessungen auf.
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Auf einer Hohlwelle 8, die an dem einen Ende in einem Lager 9 und
an dem anderen Ende in einer Büchse io gelagert ist, sind Rührer 2o vorgesehen,
die gegen den Boden der Siebtrommel i gerichtet sind, sowie Spritzrohre 21, die
sich gegen den oberen Teil der Siebtrommel i erstrecken. Die Hohlwelle 8 wird,--mit
Wasser gespeist, z. B. mit Hilfe eines bi gs4,mgn Schlauches 22, und die Spritzrohre
21 sind--mit Löchern versehen zum Ausspritzen von Wäs erstrahlen gegen den oberen
Teil
der Siebtrommel, wie bei 23 angedeutet. Wenn erwünscht, können auch die Rührer 2o
als durchlochte Rohre ausgebildet werden zum Ausspritzen von Wasserstrahlen gegen
den Boden der Siebtrommel, wie bei einem der Rührer bei 24 angedeutet.
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Am entgegengesetzten Ende des Stoffeinlaufes in die Siebtrommel ist
ein Auslaß 25 vorgesehen.
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Die Siebtrommel ist in einem Kasten oder Behälter 26 angeordnet und
steht durch den Hals 14 mit dem Durchströmungsbehälter 16 in Verbindung, der wieder
in Verbindung mit dem Einlaßbehälter 28 durch eine Öffnung 29 steht, die durch eine
Klappe 3o reguliert wird, die mit Hilfe eines Schwimmers 31 selbsttätig geöffnet
und geschlossen werden kann. Der Einlaßbehälter 28 wird durch das Einlaßrohr 32
mit dem die festen Teilchen enthaltenden Wasser beschickt, und der Wasserstand in
diesem Behälter wird mit Hilfe eines Wehres 33 annähernd konstant gehalten, das
zu einem Überlaufbehälter 34 und weiter zum Abfluß führt. Durch ein Rohr 35 wird
dem Lager 2 Wasser zugeführt.
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Über der Siebtrommel i und mit ihr parallel ist ein durchlöchertes
Spritzrohr 36 in Lagern 37 drehbar gelagert, die von passenden Rahmenteilen getragen
werden, wie bei 38 ersichtlich.
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Die Siebtrommel i wird in bekannter Weise durch ein Getriebe in langsamer
Drehung gehalten, und die Hohlwelle 8 erhält vorzugsweise eine langsame periodisch
drehende und axiale Bewegung. Wie aus Abb. i, 2 und 3 ersichtlich, kann dies mittels
eines Getriebes erreicht werden. Zu diesem Zwecke sind Stirnräder 39 an den Endscheiben
4 und 5 angeordnet und werden mit Hilfe eines Reduktionsgetriebes 40 angetrieben,
z. B. von einem Motor 41. Eine kleine Kurbel oder ein Exzenter 42 ist durch eine
Stange 43 mit einem Hebel 44 verbunden, der auf der Hohlwelle 8 befestigt ist. Einer
mit Schraubengewinde versehenen Hülse 45 auf der Welle 8 entspricht eine mit ähnlichem
Gewinde versehene Bohrung im Lager g. Auf diese Weise bewirkt die Drehung der exzentrischen
Scheibe 42, daß die Hohlwelle 8 eine periodisch drehende wie auch axiale Bewegung
erhält. Das Spritzrohr 36 kann auch eine periodische Drehbewegung erhalten durch
Anordnung eines Armes 46, der durch eine Stange 47 mit einem Arm 48 an der Welle
8 verbunden ist.
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Der Wasserstand in dem Behälter 26 wird mit Hilfe eines Wehres 49
reguliert, das zu einem Überlaufbehälter So führt.
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Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende Das Wasser, das die
Fasern, das Holzmehl u. dgl. enthält, fließt vom Rohr 32 durch Einlaßbehälter 28,
Durchströmungsbehälter 16 und Hals 14 ins Innere der Siebtrommel i. Die Rührer 2o
schwingen hin und her, und die Siebtrommel i dreht sich mit verhältnismäßig geringer
Geschwindigkeit. Das Wasser fließt durch die Siebe ii und 12 und setzt die Fasern,
das Holzmehl u. dgl. an der inneren Oberfläche des Siebes 12 ab. Eine Schicht von
Fasern, Holzmehl u. dgl. bildet sich sehr schnell auf der Siebtrommel und würde
es bald zusetzen, so daß nur wenig Wasser durchfließen könnte; durch das Aufwühlen
der kleinen Fasern und des Holzmehles wird aber die Leistungsfähigkeit des Sichters
in hohem Grade vergrößert; außerdem werden nur gute Fasern zurückgehalten. Während
der Bewegung der Siebtrommel wird nämlich ein Teil der Schicht von Holzmehl und
Fa= sern durch die Rührer 2o ständig aufgerührt. Dieses Aufwühlen der Faserschicht,
die sich an der Siebtrommel gebildet hat, bewirkt ein Auswaschen und gibt den feinen
Teilchen, kleinen Fasern usw. Gelegenheit, durch das Sieb zu fließen, während die
großen Fasern, die zu groß sind, uni durch das Sieb zu gehen, in der Siebtrommel
zurückgehalten werden. Diese Fasern werden fortlaufend abgelagert, nach oben geführt
und hier durch das aus den Spritzrohren 36 austretende Wasser ausgewaschen, bis
sie von allem Holzmehl, kleinen Fasern usw. gereinigt sind. Die drei oder mehrere
verschiedene Siebkammern in der Siebtrommel i sind so angeordnet, daß die Fasern
mindestens dreimal durchgewaschen werden; die Erfindung ist aber nicht an eine bestimmte
Anzahl Siebkammern 'gebunden.
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Tachdem die Fasern von dem Sieb in der ersten Siebkammer abgespült
sind, strömen sie zu der nächsten Kammer durch die öffnung ig in der ersten Zwischenwand
18 hinüber und werden wieder auf dem Sieb abgelagert, aufgeschlämmt und so wieder
gewaschen. Dasselbe geschieht wieder in der dritten Kammer und erforderlichenfalls
noch öfter. Wenn erwünscht, können auch mehrere verschiedene Sichter nacheinander
benutzt werden an Stelle der Aufteilung eines Sichters in mehrere Abteilungen. Es
muß bemerkt werden, daß jede von den Kammern kleiner ist als die vorhergehende,
weil die Fasern reiner werden und das Wasser viel schneller durch sie strömen kann.
Deshalb ist die Kapazität der verschiedenen Kammern annähernd dieselbe, obwohl die
Größe der Kammern verschieden ist. In der letzten Kammer sind keine Rührer vorgesehen,
und diese Kammer dient nur zum Sammeln der zurückgehaltenen Fasern. Die Fasern werden
auf dem Sieb gesammelt, während die Siebtrommel umläuft, und in dieser Weise nach
dem
oberen Teil der Siebtrommel gehoben, wo das Wasser aus den Spritzrohren 36 die guten
gereinigten Fasern von dem Sieb in den Auslaß 25 hinabspritzt. Dadurch gelangen
sie aus Behälter 26 in den Behälter 5 i, von wo sie nach einer beliebigen Stelle
gepumpt werden können. Das Spritzrohr 36 erstreckt sich vorzugsweise längs der ganzen
Länge der Siebtrommel und bespritzt die Außenseite des Drahtsiebes mit Wasser und
hält dadurch das Sieb- rein.
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Um die beste Wirkung des Sichters zu erreichen, ist es erwünscht,
daß der Wasserstand in der Vorrichtung annähernd konstant gehalten wird. Sollte
das Wasser in dem Durchströmungsbehälter 16 steigen, wird der Schwimmer 31 gehoben
und dadurch die Klappe 3o teilweise geschlossen, oder umgekehrt, wenn das Wasser
in dem Durchströmungsbehälter 16 sinkt, wird die Klappe automatisch geöffnet und
mehr Wasser durchgelassen.
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Der Sichter besitzt eine sehr große Kapazität pro Flächeneinheit der
Siebfläche und hält im fortlaufenden Betrieb einen sehr hohen Prozentteil der Fasern
zurück, während gleichzeitig Holzmehl und kleine Fasern weggewaschen werden.
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Die Rührer 2o sind auf der Zeichnung in annähernd dreieckiger Form
dargestellt; sie können jedoch auch andere Formen haben.
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Bei der oben beschriebenen Ausführungsform der Erfindung fließt das
Wasser von der Innenseite nach der Außenseite der Siebtrommel. Die Abb. 5 und 6
veranschaulichen schematisch ein Ausführungsbeispiel, wo das Wasser von der Außenseite
näch der Innenseite der Siebtrommel fließt. Gemäß dieser Abänderungsform fließt
das Weißwasser durch Rohr 53 in einen Behälter 52, in dem eine Trennwand 54. angeordnet
ist, so daß das Wasser ruhig in den Behälter fließt. Die Siebtrommel 55 wird
durch ein an sich bekanntes Getriebe 56 in langsamer umlaufender Bewegung gehalten,
und das Wasser fließt von außen nach innen durch das Sieb und verläßt den Behälter
52 durch eine Öffnung 57. Der Stoff, der sich an der Außenseite der Siebtrommel
55 absetzt, wird mit Hilfe einer Abnahmewalze 58 und einem Schaber 59 in bekannter
Weise wiedergewonnen. Rührer 6o, die an einer konzentrischen Welle 61' befestigt
sind, werden in oszillierender, hin und her gehender Bewegung gehalten, ähnlich
der oben beschriebenen, und wühlen ständig die Faserschicht auf, um ein Zusetzen
des Siebes zu verhindern.
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Die Erfindung ist nicht an den Gebrauch einer zylindrischen Siebtrommel
gebunden; es kann auch ein fortlaufend bewegtes endloses Drahtsieb nach Art der
üblichen Langsiebe verwendet werden, wie Abb. 7 schematisch veranschaulicht.
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Die Walzen 61 und 62 haben an beiden Enden verringerte Durchmesser
zum Aufnehmen von Deckelriemen 63. Über den Walzen-61 und 62 und den Deckelriemen
63 ist ein feines Drahtsieb 64 angeordnet. Kleine Walzen 65, gewöhnlich Registerwalzen
genannt, tragen das umlaufende Sieb 6q.. Durch ein Rohr 66 wird das Weißwasser nach
der Innenseite des Siebes geleitet, während das durch das Sieb strömende Wasser
in einem Behälter 67 gesammelt wird, von wo es durch ein Auslaßrohr 68 ausfließt.
Rührer 69 sind in der Nähe der Oberfläche des Siebes zwischen den Walzen 61 und
62 angeordnet und werden durch Kurbeln 7o hin und her geschwungen. Die wiedergewonnenen
Fasern werden von dem Sieb 64 durch ein Spritzrohr 72 abgespritzt und in einem Trog
71 gesammelt.
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Im Betrieb laufen die Walzen 61 und 62 in der durch die Zeiger angedeuteten
Richtung um und nehmen das Sieb 64 mit. Das Wasser, das die Fasern enthält, wird
durch das Rohr 66 nach der Innenseite des Siebes geleitet und durch die Deckelriemen
63 am Ablaufen über die Siebkanten gehindert, ähnlich wie bei der Langsiebmaschine.
Die Vorrichtung ist in einem Behälter 67 eingebaut, dessen Überlauf 68 so eingestellt
ist, daß der Wasserspiegel in der Nähe der Oberkante des Deckelriemens 63 gehalten
wird. Der Strom des Wassers mit den kleinen Fasern, dem Holzmehl usw. verläuft vom
Rohr 66 durch Sieb 64 in den Behälter 67 und hinaus durch das Rohr 68. Die guten
Fasern werden an der Innenseite des Siebes zurückgehalten, und die Rührer 69 wühlen
sie auf in ähnlicher Weise, wie oben beschrieben. Nachdem das Sieb den letzten Rührer
passiert hat, bleiben die Fasern auf dem Sieb und werden über die Walze 62 hinaufgetragen
nach einem Punkt oberhalb des Troges 71. Hier spritzen die Wasserstrahlen aus Spritzrohr
72 die wiedergewonnenen Fasern vom Sieb in den Trog 74 aus dem sie durch ein Rohr
73 nach irgendeiner erwünschten Stelle fließen.
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Die Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen soll nur einige
Ausführungsbeispiele veranschaulichen; es können selbstverständlich` viele Änderungen
vorgenommen werden, ohne daß man sich aus dem Bereich der Erfindung entfernt.