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Stehendes Mischwerk für plastische Massen für die Papierherstellung
Die Erfindung betrifft ein Mischwerk in stehender Anordnung für plastische Massen,
insbesondere Halb- und Ganzstoffe für die Papierherstellung, und bezweckt dessen
Verwendung für so hohe Dichte, daß ein ausgeprägtes Fließvermögen nicht mehr festzustellen
ist.
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Mischeinrichtungen für dickflüssige Stoffe sind in der Papierindustrie
beispielsweise für Bleichzwecke bekanntgeworden. Der zu behandelnde Stoff wird hierbei
durch ein konzentrisch zur Behälterwand angeordnetes Rohr mittels Förderschnecke
in der Mitte nach oben bewegt und sinkt nach detn Uberfallen über den oberen Rand
des Rohres infolge der Schwere wieder nach unten. Da die Schwerkraft nicht genügt,
um den Stoff am Boden der Schnecke zuzuführen, ist dort ein mit der Schnecke umlaufender
Sammelarm angeordnet, dessen Reichweite sich über die ganze Grundfläche des Mischwerks
erstreckt und der den Stoff zufolge seiner besonderen Form nach innen in die Gänge
der Förderschnecke hineindrückt. Ohne diesen Einstreicharm ist eine solche Einrichtung
nicht betriebs£hig.
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Ein anderes Mischwerk für Bleichzwecke in der Papierindustrie arbeitet
mit umgekehrter Bewegungsrichtung. Als Bewegungsmittel ist hierbei ebenfalls eine
Förderschnecke vorgesehen, die in einem kurzen Führungsring umläuft und den Stoff
nach unten, am Boden nach außen und an den Wänden hochpressen soll. Zum Rückfördern
des an den Wänden hochstehenden Stoffes steht ebenfalls nur die Schwerkraft zur
Verfügung, die aber auck hier nicht ausreicht, um die kompakte, zusammengepreßte
Stoffmasse mit derjenigen Schnelligkeit wieder zu der Förderschnecke zurückfallen
zu lassen, wie es notwendig ware. um die Schnecke ihrem günstigsten Fördervermögen
entsprechend zu beschicken.
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Die Folge hiervon ist ein im Verhältnis zur erzielten Bervegung unwirtschaftlich
hoher I (raftverbrauch. Unter einer gewissen Größe des Durchmessers der Förderschnecke
arbeitet sich die Schnecke überhaupt leer, und es bildet sich iiber ihr eine Brücke.
Hieran ändert auch die vorgeschlagene Anordnung einer zweiten Zubringerschnecke
nichts, da sich auch diese leer arbeitet.
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Die Erfahrung zeigt, daß jegliche Art von Fördermitteln, deren Beschaufelung
für axiale oder annähernd axiale Wirkungsrichtung gebaut ist, ungeeignet ist zum
Fördern so dichter Nassen, sobald diese eine gewisse Druckhöhe überwinden sollen.
Infolge der bei Schrauben u. dgl. auftretenden verschiedenen Geschwindigkeiten längs
eines Halbmessers ergeben sich besonders am Anfang der Schnecke unerwünschte Unterbewegungen.
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Die an der Nabe eintretenden Stoffteilchen werden, sobald sie von
der Schaufel erfaßt sind, nach außen geschleudert und vom Gehause zu der Einlaufseite
zurückgedrängt; ferner suchen sich die Stoffteilchen dadurch
der
Einwirkung der Schaufel zu entziehen, daß sie mit ihr umlaufen. Diese Übelstände
treten besonders dann stark in Erscheinung, wenn die Schnecke nur 7 einem geringen
Grade beaufschlagt wird, iie es im zweiten Beispiel beschrieben wurde. Hierzu kommt,
daß dieses ungünstige Arbeiten- 4es Förder- -mittels durch die vermehrte Reibung
an den großen belegten Schaufelflächen eine Schädigung der Fasern des Papierstoffes
verursacht.
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Die bisher bekannten Vorrichtungen zum Umwälzen schwerflüssiger Massen
arbeiten also deshalb so ungünstig, weil die Stoffzufuhr zum Umwälzteil durch die
Schwerkraft sehr mangelhaft ist, und weil weiter die bisher verwendeten Förderschnecken
äußerst ungünstig arbeiten, vor allem avenn die Stoffzufuhr nicht genügend ist.
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Bei Mahlmaschinen ist versucht worden, an Stelle der Schwerkraft
bzm. zusätzlich zu ihr den vom Umwälzteil selbst erzeugten Druck für das Zuführen
des Stoffes nutzbar zu machen, derart, daß der Behälter über dem Mahlwerk ganz oder
größtenteils oben geschlossen ist und die Gefäßwand und Ab schlußdecke als Umlenkleitwand
für den außen aufsteigenden Stoff mit Wirkungsrichtung nach innen ausgebildet ist.
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Weiter, ist bei Stoffmühlen bekannt geworden, durch Anordnung von
Schleuderrippen auf der umlaufenden Malllscheibe eine Beaufschlagung-mit radialer
Wirkungsrichtung zu erzielen.
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Weiter ist bei Stoffinühlen bekanntgeworden, durch Anordnung von
Schleuderrippen auf der umlaufenden Mahlscheibe eine Beaufschlagung mit radialer
Wirkungsrichtung zu erzielen.
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Ein Mischen von plastischen Massen mit einer Stoffdichte bis zu 17%
ist, Die Versuche ergeben haben, nur dann möglich, wenn statt der mit radialen Schleuderrippen
versehenen Mahlscheibe gemäß der Erfindung ein oben offenes Laufrad mit radialer
Wirkungsrichtung der Besdaufelung- vorgesehen ist, die oben von einer feststehenden
Ringplatte abgedeckt ist. Um die gervünschte Mischung von schwerflüssigen Stoffen
zu erreichen, ist es zudem nötig, daß die Gefäßwand und die Decke des Mischmerks
als Umleitwand mit Wirkungsrichtung nach innen ausgebildet ist.
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Weiter beträgt der Durchmesser des über dem Laufrad befindlichen Trichters
erfindungsgemäß mindestens das o,6fache des Behälterdurchmessers, da nur so die
Brückenbildung über dem Laufradeintritt verhindert werden kann.
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Erst durch die in der Erfindung verwirklichte Vereinigung der an
sich bekannten Einrichtungen, nämlich des offenen Laufrades mit radialer Wirkungsrichtung
der Beschaufelung, der als Umlenkleitwand mit Wirkungsrichtung nach innen ausgebildeten
Gefaßwand und Decke und der feststehenden Ringplatten, zwischen denen das Laufrad
angeordnet ist, ist die gute Durchmischung von Stoffen sehr hoher Dichte gewährleistet.
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Die Abbildungen zeigen zwei Ausführungsbeispiele in schematischer
Darstellung, die Abb. I und 2 einen festen Mischbehälter mit feststehendem Trichter,
die Abb. 3 und 4 einen Mischbehälter mit senkrecht verschiebt barer Decke und kippbarem
Trichter.
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Das NfischgefäßA mit der Einfüllöffnung B weist starke Abrundungen
in den Ecken auf, um die bewegten Stoffteile sanft umzulenken.
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Das Laufrad C mit senkrechter Wellc ist am Boden des Mischgefäßes
angeordnet mit der Einlauföffnung nach oben. Der Antrieb erfolgt zweckmäßig von
unten, um ein Versperren des Einlaufes durch die Welle, wodurch eine Briickenbildung
unterstützt würde, zu vermeiden. Das Laufrad C ist, um Verstopfungen zu vermeiden,
offen ausgeführt und läuft zwischen feststehenden Ringplatten D und B um, die auswechseibar
am Boden des Mischgefäßes bzw. an einem in Beton oder als Gußstück ausgeführten
Trichter F befestigt sind. Der Trichter F ist nach außen hin als Leitring ausgebildet,
der die zu mischenden Stoffteil möglichst weit nach außen führt, um ein. sofortiges
Rückkehren zu dem Laufrad zu verhindern. Damit diese Wirkung mit Bestimmtheit erreicht
wird, muß der Außendurchmesser des Trichters oder Leitringes F eine bestimmte Größe
im Verhältnis zum lichten Durchniesser des Mischgefäßes haben. Der Leitringdurchmesser
soll mindestens das 0,6fache des Behälterdurchmessers betragen. Der Querschnitt
des Trichters ist so gestaltet, daß an allen Stellen so steile Neigungswinkel zur
Waagerechten vorhanden sind, daß das Liegenbleiben von Stoffteilchen unmöglich ist,
was besonders dann von Wichtigkeit ist, wenn die Einrichtung für Bleichzwecke verwendet
wird.
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Beim Betrieb wird der im Laufrad befindliche Stoff radial nach außen
und an der Behälterwand ringförmig nach oben geschoben.
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Durch die große innere Reibung infolge der Zähigkeit der Masse bleibt
diese Ringform bis zu einer, ziemlichen Höhe erhalten.
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Das erwünschte Einwärtswandern und Ein fallen des SToffringes wird
nun dadurch stark gehemmt, daß mit ihm eine Raumverengung durch Umfangsverringerung
verbunden ist, die Tangentildrücke llervorruft, denen gegenüber sich die Schwerkraft
allein als zu schwach erweist. So bleibt ohne besondere Maßnahmen in der Mitte des
Gefäßes ein Hohlraum stehen, der sich nur unvollkommen
wieder fiillt
und eine schlechte Beschickung des Laufrades zur Folge hat. Sobald jedoch der Stoff
ring auf die erfindungsgemäß als Umlenkleitwand ausgebildete Decke trifft, wird
er zwangsläufig nach der Mitte gedrückt und einwärts geneigt, wobei er sich in kleine
Stücke auflöst, die nun leicht und spannungslos infolge der Schwerkraft in das Laufrad
zurücksinken.
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Bei der Ausführung gemäß Abb. 3 und 4 ist die Mischeinrichtung dieselbe,
jedoch ist die als Leitwand ausgebildete Decke G verschiebbar angeordnet, um die.
mit ihr beabsichtigte Wirkung bei versdiiedenen Füllungsgraden des Mischwerkes zu
erreichen.
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Die Anordnung kann beispielsweise so getroffen werden, daß die Decke
G in der inneren Behälterwand H auf und ai) gleiten kann und mittels Seilen 1 o.dgl.
durch ein Gegengwicht gehalten wird.
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Aus denselben Abbildungen ist auck für den unteren Trichter F eine
besondere Ausführung ersichtlich. Der TrichterF ist zum leichteren Reinigen umklappbar
angeordnet und in Scharnieren K und mittels Halteschraube L gehalten.
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Zweckmäßig wird die Befestigung der Ringplatten D und E, gegen die
das Laufrad C mit geringem Spalt umläuft, so ausgeführt, daß sie bei eingetretener
Abnutzungnachgestellt werden können.
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PANTENTANSPRÜCHE: I. Stehendes Mischwerk für plastische Massen für
die Papierherstellung mit einem Laufrad mit in radialer Richtung xvirkenden Schaufeln,
dadurch gekennzeichnet, daß Gefäßwand und Decke als nach innen wirkende Umlenkleitwand
ausgebildet sind und daß die Schaufeln des nach oben oftenen Laufrades durch eine
feststehende Ringplatte abgedeckt sind.
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2. Stehendes Mischwerk nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß
die Abschlußdecke (G) senkrecht verschiebbar angeordnet ist.