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Veifahren und Anlage zum Aufschließen von faserhaltigen Rohstoffen
Eis ist bekannt, zellstoffhaltige Rohstoffe auf chemischem oder mechanischem Wege
aufzuschließen.
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Bekannt ist auch, daß die bisher angewendeten verhältnismäßig starken
Einwirkungen auf das Fasergut nachteilig für die Fasiern sind und daß die auf diese
Weise gewonnenie Masse, die aus Fasern, Inkrusten u. dgl. besteht, schwer zu reinigen
isst.
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Die vorliegende Exfindung bezweckt eine möglichst schonende Aufschließung
des FaseT-gutes, wie Holz, Stroh, Schilf, Altpapier, Torf u. dgL, haupts:äcbliich
auf mechanischem Wege, und zwar besteht die Erfindung im wesentlichen in der Vereinigung
nachstehender Maßnahmen, nämlich darin, daß Kugeln beliebigen Gewichtes fortlaufend
emporgehoben und im freien Fall auf das unter diesen hinweggeführte Fasergut fallen
gelassen werden, daß das in Faserbündel zerlegte Gut in einem in Flüssigkeit ständig
auf und ab bewegten Tauchsieb durch pulsierendes Abschwemmen von leichten, an der
Oberfläche schwimmenden Teilchen befreit wird, daß das durch Schleudern von überschüssiger
Flüssigkeit und kleineren Teilchen befreite Gut in einem in erhitzten Gasen ständig
auf wnd ab bewegten Tauchsieb aufgewirbelt und getrocknet wird und daß schließlich
das getrocknete Gut auf Sieben durch in ihren Richtungen sich kreuzende Luftströme
gesichtet wird, von, denen der eine die Kurzfasern u. 4-l. durch das Sieb hindurchdrückt
und der andere die auf dem Sieb verbleibenden Langfasern iabführt.
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Das gegebenenfalls durch schwache Laugen in seinem Gefüge gelockerte
Fasergut wird also den Schlägen frei herabfallender Kugeln ausgesetzt, wodurch ein
Aufspalten der Faserbün.del erfolgt. Die Kugeln rollen also nicht aufeinander ab
oder sind in bestimmter Weise geführt, wie dies z. B. bei Kugelmühlen der Fall ist,
sondern fallen frei, d. h. unter voller Ausnutzung der Fallenergie, auf das Fasergut
herab.
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Die so, erhaltene Masse ist eine wirre Mischung von Pflanzenbestandteilen.
Um diese Mischung, die so nicht verwendbar ist,
zu sichten bzw.
zu reinigen, wird sie in ein Tauchsieb gebracht, das in einer Flüssigkeit ständig
auf und ab bewegt wird, wodurch die leichteren Teile, die oben schwimmen, durch
den hierdurch hervorgerufenen pulsierenden Wasserschwall aus dem Tauchsieb herausgeschwemmt
werden. Diese Wirkung wird dadurch erzeugt, daß eine waagerecht ange-. ordnete gelochte
Platte vorgesehen ist, die den Flüssigkeitsbehälter unterteilt und das Tauchsieb
an den Seiten abdichtet, so daß bei der Abwärtsbewegung des Tauchsiebes die Flüssigkeit
nur durch den Boden in das Innere des Siebes eintreten kann und dadurch einen Wasserschiwall
erzeugt, der die oben schwimmenden Teilchen über den Bord des Tauchsiebbehälters
herausschwemmt.
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Es erfolgt demnach bei dem Tauchsieb der vorliegenden Bauart kein
schichtenweises Absetzen der Fasern unten am Boden .oder ein fortlaufendes Abs:chäumen
der leichten Verunreinigungen, wie es bei den bekannten Tauchsieben der Fall ist,
sondern ein Sichten bzw. Reinigen des Fasergutes durch ein besonders wirksames pulsierendes
Üb erschwappen an. der Oberfläche der den Behälter füllenden Flüssigkeit.
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Die durch das Tauchsieb erzeugte Sichtung ist nicht vollkommen, wie
sie dies auch nicht sein kann bei einer so vielfältigen Verschiedenheit an Größe
und Schwere der in der zerlegten Fasermasse vorkommenden Pflanzenteile. Die abgeschwemmte,
mit Flüssigkeit durchmischte Fasermasse kommt nun in ein Schleudersieb, das so ausgebildet
ist, d;aß die größeren Teile des Fasergutes innerhalb des Siebes verbleiben, während
kleinere mit der Flüssigkeit durch dieses hindurchgehen. Der Masse werden in dieser
Arbeitsstufe des Verfahrens, wie an sich bekannt, pulverförmige Stoffe, wie Talkum,
Sand u. dgl., zugesetzt, um später ein Trocknen und Zerteilen der Masse zu -erleichtern.
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Das anfallende Erzeugnis wird nun durch einen heißen Luftstrom in
ein Tauchsieb gefördert, welches sich aber nicht in Flüssigkeit, sondern in erhitzten
Gasen auf und ab bewegt.
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Dieses Tauchsieb ist in seinem Innern mit ausgespannten Drähten und
kugelförmigen Körpern ausgestattet. Die, Drähte bewirk en ein Zerteilen der daran
anstoßenden Fasermasse, während die Kugeln durch ihre rollend-en Bewegungen ein
Zusammenballen derselben verhindern.
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Der folgende Teil der Anlage ist eine Anordnung zum abschließenden
Sichten der getrockneten Fasermasse, die noch viel pulverförmige Körper, wie z.
B. Kieselsäure, Cuticulafetzen und die zugesetzten pulverförmigen Stoffe. enthält.
Getrennt werden die Fasern von den Nichtfasern durch zwei Luftströme, deren Richtungen
sich miteinander kreuzen. Der eine Luftstrom führt bzw. schiebt die zu sichtende
Fasermasse zwischen waagerecht oder schräg gelagerten Sieben hindurch, während der
andere Luftstrom, der senkrecht dazu verläuft, alle Körper, die kleiner als die
Maschen des Siebes sind, durch dieses hindurchdrückt.
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Die Erfindung ist im folgenden an Hand der Zeichnungen näher erläutert.
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Fig. i zeigt einen Querschnitt des Teiles der Vorrichtung, die das
Fasergut in Faserbündel zerlegt. Mit a sind Platten bezeichnet, die mit ihren unteren
Kanten auf einer festen Unterlage ruhen. Zwischen diesen Platten sind zwei halbringförmige
Schienen b vorgesehen, die von einer ringförmigen, umlaufenden Schiene c konzentrisch
umschlossen sind. Die Schiene c wird durch einen Riemen d, eine Kette, ein Zahnrad
o. dgl. von einer Kraftquelle aus angetrieben. An der umlaufenden Schiene c sind
Fächere vorgesehen, in denen Kugeln/ lose gelagert sind, die dazu bestimmt sind,
in freiem Fall .auf das Fasergut fallen gelassen zu werden. Zu diesem Zweck ist
im Scheitel der beiden halbringförmig-n Schienen b eine öftnung b vorgesehen. Sobald
die zwischen den Fächern e lose gelagerten Kugeln f an diese Stelle gelangen, fallen
sie frei in Richtung der Pfeile abwärts, schlagen auf das zu bearbeitende Fasergut
auf und -clangen schließlich durch die öffnung lt im unteren Teil der beiden halbringförmigen
Schienen h wieder in den Kreislauf. Unter den frei herabfallenden Kugeln i wird
das Fasergut auf einem endlosen Band, endlosen Ketten o. d'gl. .mit einstellbarer
Geschwindigkeit hinweggeführt. Zum Hindurchführen des Bandes o. dgl. durch die Platten
a sind diese mit öffnungen i versehen.
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Fig. a stellt ein Tauchsieb dar, bestehend aus einem Behälter.«' mit
einer Leitung h für die Zu- und Abfuhr von Wasser oder Lauge, einem Sieb b', Rollen
oder Kugeln c', die auf Schienen d laufen, einem rohrartigen Aufsatz e',
einer Stange 1, die die senkrechte Aufundabbeivegung des Siebes b' bewirkt, einem
Kugellager in, einem Gelenk iz, einer umlaufenden Scheibe o, einer exzentrisch
auf dieser befestigteqi Stangep und einem Riemen- oder Seilantrieb g für die Scheibe
o. Derartige Tauchsiebe sind im wesentlichen bereits bekannt.
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Der Behälter a' ist durch eine waagerecht gelagerte Platte f' unterteilt,
die mit einer Öffnung zum Durchtritt des Siebes b' versehen ist, welche dem Querschnitt
des Siebes b' entspricht. Tritt der Siebkorb b'
durch diese Öffnung
hindurch, so übt er auf
die unter -der Platte f befindliche Flüssigkeit
einen Druck aus, da die Platte f den Raum zwischen dem Sieb b' und der Innenwand
des Bsehälters a' abdichtet, .so daß die unter Druck befindliche Flüssigkeit des,
Bsehälters nur durch den Boden des Siebes. b' emp,orgteigen kann. Der bei diesem
Vorgang entstehende Wasserschwall. .strömt über das Sieb h' und läßt auf diesem
die, herausgeschwemmten leichten, an der Oberfläche schwimmenden Teilchen zurück,
während die durch das Sieb lt' hindurchströmende Flüssigkeit in, dem Becken i' aufgefangen
und über das mit Rückschlagventil versehene Rohr i dem Biehälter a' wieder zugeleitet
wird. Nach Beendigung dieses Vorganges wird die Platte f' mittels der Handhabieg'
fest mit dem Sieb b' verbunden, wodurch auch die schwereren Langfasern emporgehoben
und auf das Sieb h' geschwemmt werden. Das auf 1t' abgesetzt-. Fasergut wird dann
in ein nicht dargestelltes konisches. S,chleudersmeb einsgebracht, -wo ses von der
überschüssigen Flüssigkeit und klseinexen Teilchen, bief reit und im unteren, sich
verjüngenden Tal zum Absetzen gebracht wird. Dort wird @es abgesaugt und in ein
m einem geschlossenen Behälter auf und nieder gehendes Tauchsieb befördert.
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Dieser Teil der Anlage ist in Filg; 3 dargestellt und besteht, wie
im wesentlichen an sich bekannt, aus einem feststehendem. Bsehälter -.", einem Tauchsieb
b", Rollren :oder Kugeln c", die auf Schienen d' laufen, einer Stange e'''
zum Heben und Senken: des Siebes b", einem Kugelgelsenk f", einer Exzenterstangeg",
einem Zapfenft", an dem die Stange g" angelenkt ist, sowie seiner Scheibe i", die
die Stangeg" bewegt. Mit f' sind Rohrstutzen zum Absaugen von Dampf oder pulverförmigen
Körpern o. dgl., mit h' Zuführungen vorn Luft, Heißdruckluft, überhitztem Dampf
u. dgl., die das Medium bilden, in dem sich das Sieb b" auf und ab. bewegt,
und mit L'
bzw. v' Rohre bezeichnet, die das Fasergut zu- bzw. abführen. -Im
Innern des in den erhitzten Gasen sich auf und ,ab bewegenden Tauchsiebes b" sind
Drähtem' gespannt und Kugelur' vorgesehen, die die Fasermasse zerteilen und deren
Zusammenballen verhindern.
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Die getrocknete Fasermasse gelangt dann in die Vorrichtung nach Fmg.
q., die im wesentlichen aus einem rohrartigen Gehäuse,-."' besteht, in dem Ventilatorflügel
b"' in Verb.n-Jung mit dem Antrieb c"' einen Luftzug .erzeugen, der durch die Siebe
e` und f "' hindurchgeht. Mit ,a` ist eine Dichtung, rollt 1Z"' ein Blasluftkanal
zum Fördern der langen Fasern, die nicht durch die Siebee` und f "' gegangen sind,
mit !"',der Aufgabetrichter des zu sichtenden Fasergutes und mit f" das Zuführrohr
für den waagerechten Luftstrom bezeichnet.
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Die Wirkungsweisse der Anlage ist folgende: Das Fasergut wird bei
i (Fig. t) eingebracht und durch die Kugeln f, die bei g herabfallen, in Faserbündel
zerlegt. Das Gewicht der Kugeln steht in Einklang mit dem mehr oder weniger starken
Widerstand, den das Fasergut der Aufspaltung in Faserbündel bietet.
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Die so erzeugte, aus Fasserbündeln, zertrümmerten Kiesselsäurekno-ten,
Cutiewlafetzsen usw. bestehende Masse wird in dem folgenden Anlagenteil, dien die
Fig. a darstellt, durch das Tauchsieb b' aufgeschwemmt und grob gesichtet. Die Sichtung
wird aber nicht durch schichtenweises Absetzen innerhalb des Tauschsiebes erzielt,
sondern dadurch, daß ein pulsiferender Wasserschwall .erzeugt wird, der die oben
schwimmenden leichten Teilchen nach außen schwemmt. Diese Wirkung ,wird dadurch
erzeugt, d-aß durch .die Platte f' der Raum zwischen der Wand des' Behälters a'
und ,dem Sieb b' abgedichtet wird und nur der Boden des Tauchsiebes b' für :das
Eindringen der Flüssigkeit frei bleibt. Bei dem Niedergang des Tauchsiebes wird
mit Gewalt die Flüssigkeit in das Innere des Siebes eindringen, dorrt eine .emporsteigende
Welle erzeugen und die darauf schwimmenden Teilchen auf das Sieb h' hinausschwemmen.
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Die Fasermasse kommt dann bei der Weiterverarbeitung in die dahintergeschaltete,
nicht dargestellte konische Schleuder, wird hier abgeschleudert, von der überschüssigen
Flüssigkeit und kleineren Teilchen befreit, unten abgesaugt und in den folgenden
Teil der Anlage (Fig.3), der ebenfalls eine Art Tauchsieb darstellt, befördert.
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Dieses Tauchsieb bewegt sich aber nicht in Flüssigkeit, sondern in
erhitzter Luft o. digl., die bei Ft' ein- und bei o' ausströmt. Die Drähte
m' wie die Kugeln n' -verhindern eiirr Zusammenballten der einzelnen
Fasern.
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Der Teil der Anlage nach Fig. q. trennt zum S-chluß alle Fremdkörper
von den Fasern, indem die Masse zwischen den Siebren .e"' und f` durch einen
Luftstrom hindurchgeführt wird, während ein anderer Luftstrom, der den ersten senkrecht
kreuzt, die kleineren pulverförmigen Körper durch das Sieb f"' hindurchdrückt. Bei
h"' wird das gewonnene reine Langfasergut entnommen.