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Verfahren und Kollerganganlage zum Aufschließen von Fasergut Die Erfindung
bezieht sich auf Kollerganganlagen für die Papierfabrikation, die gegenüber anderen
Papierzerfaserungseinrichtungen wegen ihrer Betriebssicherheit und Unempfindlichkeit
gegen Fremdkörper z. B. in Europa vorwiegend zur Verwendung gelangen.
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Sie werden in der Regel periodisch betrieben, d. h. der Mahlgutinhalt
der Schüssel wird auf einmal eingetragen und bleibt in der Schüssel, bis sämtliche
Faserbündel aufgelöst sind oder der gewünschte Feinheitsgrad erreicht ist. Alsdann
erfolgt die Entleerung des Schüsselinhaltes auf einmal.
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Diejenigen Mahlgutteile, die während des Füllens zuerst eingefüllt
und beim Entleeren zuletzt ausgetragen werden, werden länger der Zerkleinerungsarbeit
ausgesetzt als diejenigen, die zuletzt eingefüllt und zuerst entleert werden. Es
kommt also bei der periodischen Füllung und Entleerung eine verschiedene Behandlungszeit
der einzelnen Mahlgutteilchen zustande.
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Ferner kann bei der periodischen Arbeitsweise nicht berücksichtigt
werden, daß sich das Mahlgut verschieden schnell aufschließt. Schon aufgeschlossenes
Mahlgut wird deshalb so lange weiter der Zerkleinerungsarbeit mit unterNiorfen,
bis die schwerer aufschließbaren Bestandteile des Kollerinhaltes aufgeschlossen
sind. Hierdurch wird eine in den meisten Fällen ganz unerwünschte Zunahme des Schmierigkeitsgrades,
eine erhebliche Steigerung des Anteiles an totgemahlenen Fasern und ein übermäßig
hoher Kraftverbrauch verursacht. Hinzu kommt noch eine ganze Reihe weiterer Nachteile
und Unbequemlichkeiten, die mit jeder periodischen Arbeitsweise verbunden sind.
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Man hat schon vorgeschlagen, mehrere Kollergänge hintereinanderzuschalten,
wobei ein Kollergang immer tiefer angeordnet ist als der vorangehende
und
das Mahlgut von einem Kollergang in den anderen fällt. Hier findet zwar ein stetiges
Ein- und Austragen statt, aber abgesehen von den hohen Anlagekosten und der Unmöglichkeit,
vorhandene Anlagen ohne großen Kostenaufwand entsprechend umzubauen, haftet der
Bauart immer noch der Nachteil an, daß sich die Durchlaufzeit des :Mahlgutes nach
den am schwersten aufschließbaren Bestandteilen richtet und daher auch hier der
Schmierigkeitsgrad unerwünscht hoch bleibt. Man hat weiter versucht, Kollergänge
dadurch für stetigen Betrieb geeignet zu machen, daß man den Schieber am Auswurf
oder auch einen Teil der Grundfläche oder der Schüssel mit Löchern versehen hat.
Diese Einrichtung hat sich aber in der Praxis nicht durchgesetzt, weil sich die
gelochte Fläche gar zu leicht zusetzt und dann kein oder nur noch ein ungenügender
Stoffauswurf stattfindet.
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Alle diese Nachteile werden vermieden, wenn, ähnlich wie auf anderen
Gebieten der Stoffzerkleinerung, gemäß der Erfindung das aus dem Kollergang ausgetragene
Mahlgut gesichtet wird und der weit genug aufgeschlossene Teil der weiteren Verarbeitung
zugeführt, der andere Teil in den Kollergang zurückbefördert wird.
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Obwohl dabei die Füllung und Entleerung periodisch erfolgen kann,
wird man doch eine stetige Arbeitsweise vorziehen, bei welcher das aufzuschließende
Fasergut dem Kollergang stetig, zugeführt und das aus ihm stetig entnommene Mahlgut
stetig nach dem Sichter geleitet wird und sowohl der weit genug aufgeschlossene
Teil wie auch der Rest stetig weiter- bzw. zurückbefördert werden.
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Zur reibungslosen und wirksamen Durchführung des stetigen Betriebes
erweist es sich von großem Vorteil, wenn das aufzuschließende Fasergut vor Eintrag
in den Kollergang vorzerkleinert und von groben Fremdkörpern befreit wird. Bei dieser
Vorzerkleinerung, bei welcher gleichzeitig das Gut in der für den Kollergang erforderlichen
Weise befeuchtet wird, wird der nachgeschaltete Sichter stark entlastet und die
Durchsatzleistung des stetig arbeitenden Kollerganges ganz wesentlich erhöht.
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Der den Kollergang verlassende gleichbleibende und gesichtete Stoffstrom
kann mit einem einfachen Fördermittel der Weiterverarbeitung zugeführt und etwa
auf einem Boden über den Holländern oder in eine dort angeordnete Rührbütte befördert
werden. Wenn eine ausreichend große Zahl von Holländern vorhanden ist, läßt sich
auch ohne Vorratshaltung oder Vorschalten einer Rührbütte eine vollautomatische
Arbeitsweise erreichen, und zwar dadurch, daß der Stoff unmittelbar den Holländern
zugeführt wird. Ein wesentlicher Vorteil der Anlage besteht gegenüber dem periodischen
Betrieb in der großen Vereinfachung der Bedienung, die mit weit weniger Arbeitskräften
durchgeführt werden kann und sich nach Regelung des Austrages des Kollerganges auf
die Überwachung der Antriebsmotoren und Zuführung des aufzuschließenden Fasergutes
sowie einer Entnahme der ausgeschiedenen Fremdkörper in längeren Zeitabschnitten
beschränkt. Schließlich ist noch ein bedeutsamer Vorteil der Anlage darin zu erblicken,
daß der Stoffstrom aus dem Stetig-Kollergang schort unmittelbar hinter dem Kollergang
bzw. dem Sichter durch einen Magnetabscheider von den kleinen Eisenteilen befreit
werden kann. Bisher geschah diese Abscheidung in der Stoffaufschwemmung unter den
bekannten technischen Schwierigkeiten und nachdem die Fremdkörper Holländer, Pumpen
und Bütten belastet und dort vielleicht Schaden angerichtet hatten, weil bei dem
periodischen Entleeren des Kollerganges wegen der auf einmal austretenden großen
Stoffmengen der Magnetabscheider bei Anordnung unmittelbar hinter dem Kollergang
praktisch un-,virksam sein würde.
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Während beim periodisch betriebenen Kollergang dessen Fassungsvermögen
bis an die Grenze ausgenutzt werden muß, kann der stetig betriebene mit einem geringeren
Füllungsgrad arbeiten, wodurch eine wirksamere Zerfaserung und eine Herabsetzung
der Antriebskosten erreicht werden.
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Für die Durchführung des beschriebenen Verfahrens wird ein hinter
dem Kollergang angeordneter Sichter, vorzugsweise in Form eines über der Schüssel
des Kollerganges mündenden Rüttel- oder Vibrationssiebes benutzt, bei dem der Siebrest
durch die Siebbewegung nach der Schüssel zu bewegt wird.
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Diesem Sortiersieb ist ein Vorsieb für die Absonderung von noch vorhandenen
Fremdkörpern vorgeschaltet.
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Die Vorzerkleinerung erfolgt gemäß der Erfindung durch eine umlaufende
mit gelochtem Umfangsmantel versehene Trommel, welcher der zu behandelnde Faserstoff
entweder periodisch durch eine Umfangsklappe oder stetig durch die offene Seitenwand
der Trommel zugeführt wird. Die Vorzerkleinerungstrommel ist unter Flur angeordnet
und kann von diesem aus unmittelbar beschickt werden. Der Magnetabscheider wird
zweckmäßig in Form einer magnetisierten Drehtrommel und versehen mit einem Abstreifer
unmittelbar hinter dem Sichter angeordnet und gibt den behandelten Stoff unmittelbar
an den Holländer oder an die Rührbütte weiter.
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Weitere Erfindungsmerkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung
und den Ansprüchen.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt,
und zwar zeigt Fig. i eine schematische Darstellung einer Kollerganganlage mit Sichter
und Vorzerkleinerung und Fig. 2 einen dazugehörigen Grundriß.
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Das aufzuschließende Fasergut wird von dem Flur i aus über eine Öffnung
2 und eine Umfangsklappe 3 einer Vorzerkleinerungstrommel 4 unmittelbar zugeführt.
Die Trommel ist auf einer Welle 5 gelagert und ihr Umfangsmantel mit dicht beieinanderliegenden
Durchlochungen 6 von etwa 15 mm Durchmesser versehen. Durch die hohl gehaltene und
mit Bohrungen in ihrem Umfange versehene Welle 5 wird Wasser zur Befeuchtung des
Faserstoffes
zugeführt. Bei dem Drehen der Trommel wird das eingefüllte Fasergut zerrieben und
zerscheuert und tritt in zerkleinerter Form aus den Löchern 6 heraus, so daß es
von dem Becherwerk 7 aufgenommen und über eine Schurre 8 in die Schüssel 9 des Kollegganges
i i geleitet werden kann.
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Für die Beschickung der Vorzerkleinerungstrommel 4 kann das Fasergut,
z. B. Altpapier oder anderes Mahlgut, einfach mit einer Harke bis zur Öffnung :2
befördert werden. Eine Sortierung des Altpapiers ist nicht erforderlich. Es kann
vielmehr zusammen mit den anhaftenden Fremdkörpern, wie z. B. Briefordnermechaniken
u. dgl., eingefüllt werden. Diese Fremdkörper werden durch den gelochten Umfangsmantel
zurückgehalten; sie befördern die Zerscheuerung und Zerkleinerung des Fasergutes.
Es genügt in der Regel, wenn die Trommel einmal wöchentlich gründlich gereinigt
wird.
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Um den Betrieb auch während der Füllung und Entleerung der Trommel
stetig weiterführen zu können, ist noch eine zweite Trommel4' vorgesehen, die abwechselnd
mit der Trommel ,4 in Betrieb genommen wird und auch mit dieser zusammen arbeiten
kann.
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Der Koller 12 dreht sich in der Richtung des Pfeiles 13. Das zerkleinerte
Mahlgut gelangt durch eine verstellbare Öffnung 14 in einen Austrag 15, von dem
es durch ein Becherwerk 16 über eine Schurre 17 auf einen Sichter 18 abgeworfen
wird. Das Ende i9 der Eintragsschurre 8 liegt in der Nähe des Austrages 14, und
zwar in Drehrichtung gesehen hinter letzterem, damit die Mahlgutteilchen schon eine
größere Strecke zurückgelegt haben, bevor sie ausgetragen werden können.
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Der Sichter 18 besteht aus einem Rüttel- oder Vibrationssieb 20, welches
den Siebrest durch die Siebbewegung nach dem über der Schüssel 9 des Kollegganges
mündenden Ende des Siebrahmens zu befördern bestrebt ist. Hier gelangt er von neuem
in den Mahlprozeß des Kollegganges und dieses Spiel wiederholt sich, bis das Fasergut
soweit aufgeschlossen ist, daß es durch das Sieb 20 hindurchgehen kann.
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Dem Sortiersieb 20 vorgeschaltet ist ein Vorsieb 21, das zum Absondern
der noch in dem Mahlgut befindlichen Fremdkörper dient. Die Fremdkörper können entweder
periodisch von Hand entfernt oder auch automatisch durch eine Rutsche ausgeschieden
werden. Ein unter dem Sortiersieb 20 angeordneter Auffangkasten 22 gibt das aussortierte
Mahlgut über ein Becherwerk 23 auf einen Magnetabscheider 24 in Form einer in Richtung
des Pfeiles 25 sich drehenden magnetisierten Trommel, von welcher die angezogenen
Eisenbestandteile des Stoffes durch einen Abstreifer 26 entfernt werden. Von der
Magnettrommel 24 kann der Stoff unmittelbar oder über ein Fördermittel
27 in den Holländer 28, eine Rührbütte oder eine sonstige der Weiterverarbeitung
des Stoffes dienende Einrichtung abgegeben werden.
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Gegenüber der üblichen periodischen Arbeitsweise beträgt die Leistung
der beschriebenen Anlage mehr als das Doppelte. So können z. B. bei Ver-,vendung
von zwei Vorzerkleinerungstrommeln4 voll je 2 m Länge und 2 m Durchmesser und einem
Kolleggang voll 250 kg Eintrag in 24 Stunden bis zu 12 t Faserstoff, trocken
gerechnet, aufgeschlossen werden. Die günstigste Eintragshöhe für den Kolleggang
läßt sich durch Versuche leicht feststellen. Die höchste Leistung wird bei geringstem
Kraftverbrauch bei einem Eintrag von ungefähr =/3 des Fassungsvermögens des Kollegganges
erreicht. Außerdem können auch die Schaber kürzer und niedriger gehalten werden,
woraus sich eine weitere Kraftersparnis ergibt.
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Durch die Regelung der Austragsöffnung 14 des Kollegganges kann die
Mahldauer und damit der erreichte Zerkleinerungsgrad genau abgestimmt werden. Da
es infolge der Anordnung des Sichters nicht erforderlich ist, die Mahldauer den
schwerer aufschließbaren Bestandteilen anzupassen, ist ein Totmahlen von Fasergutteilen
ausgeschlossen. Noch nicht genügend aufgeschlossenes Mahlgut wird auf der Siebfläche
nach vorn geschüttelt und fällt von da wieder in den Kolleggang zurück. Dem Kolleggang
wird also stetig vorzerkleinertes Mahlgut zugeführt und stetig gekollerter Stoff
entnommen, und dieser wird fortlaufend aussortiert. Der fertiggemahlene Stoff verläßt
den Kreislauf, während noch nicht genügend aufgeschlossene Faserbündel so lange
im Kreislauf verbleiben, bis sie ebenfalls durch (las Sortiersieb hindurchfallen.
Ebenso ist es unmöglich, daß unaufgeschlossenes Mahlgut mit in den fertigen Stoff
gelangt. Der gewünschte Aufschlußgrad kann auch durch die Wahl der Sieblochung des
Sichters .in weiten Grenzen abgestuft werden.
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Will man die Vorzerkleinerungstromnleln 4 nicht periodisch, sondern
ebenfalls stetig betreiben, so muß der Eintrag durch eine offene Stirnwand erfolgen.
Zu diesem Zweck wird die Trommel wellenlos ausgeführt und lagert mittels Laufringen
auf Rollen. Die Wasserzugabe erfolgt durch eine Brause, die wahlweise Abwasser oder
heißes Wasser zuführen kann. Bei stetig arbeitender Vorzerkleinerungstrommel ist
die Aufstellung einer zweiten Trommel je Kolleggang nicht erforderlich.