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Kollermühle zum Behandeln von Faserstoffen für die Papierfabrikation
Die Erfindung betrifft eine Kollermühle zum Behandeln von Faserstoffen für die Papierfabrikation
mit einem umlaufenden Zylinder, in dem das zugeführte Gut in einer im wesentlichen
schraubenlinienförmigen Bahn fortbewegt wird, mindestens einer im Innern des Zylinders
vorgesehenen Walze zum Quetschen des Mahlgutes gegen die Innenwand des unter regelbarem
Druck auf der Walze liegenden Zylinders und mindestens einer nahe der Innenwand
des Zylinders angeordneten, umlaufenden Förderschnecke, durch die das zwischen Zylinder
und Walze gequetschte Mahlgut ein Stück in Achsrichtung vor- und dann wieder zur
Bearbeitung nach oben geschoben wird. Der Zweck der Erfindung ist eine verbesserte
Steuerung des Mahlvorganges und besonders die Beseitigung von Schwierigkeiten, die
man gegenwärtig bei der Bearbeitung von relativ groben Materialstücken hat, wie
Spänen, Ästen im Sulfitstoff, Splitterstoff im Holzschliff, lange Faserbündel in
Stroh- und Textilstoffen.
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Zu diesem Zweck ist gemäß der Erfindung der Zylinder in senkrechter
Richtung auf und ab beweglich, so da$ Walze und Zylinder den Durchgang von verschieden
großen Stücken des Mahlgutes erlauben.
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In den Zeichnungen ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt.
Fig.
i ist ein Aufriß einer Ausführung der :Maschine nach der Erfindung; Fig. 2 ist ein
Querschnitt nach der Linie 2-2 in Fig. i ; Fig.3 ist eine Endansicht der Maschine
n?,ch Fig. i und 2; Fig. 4, 4a und 4b sind Querschnitte durch das zylindrische Gehäuse,
die Walze und die Förderschnecke, die letztere in mehreren verschiedenen Anordnungen;
Fig. 5 und 6 sind Querschnitte durch ähnliche Anordnungen, jedoch mit einem bestimmten
Arbeitsraum zwischen dem zylindrischen Gehäuse und der Walze.
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Der umlaufende Zylinder 1o2 hat am Einlaufsende einen kegelförmigen
Ring Zoo. Am anderen Ende ist ein Schaber 1o8 vorgesehen, der den raffinierten Stoff
aus dem feststehenden Auslaufstück 1o6 auswirft. Der Zylinder 1o2 ruht mit seinem
ganzen Gewicht auf einer oder mehreren Walzen i io, deren Enden in den Lagern 112
und 114 gelagert sind. Diese Lager ruhen auf Ständern 116 und 118 auf der Grundplatte
i2o.
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Die Walze i io wird durch die Riemenscheibe 122 angetrieben und überträgt
die Bewegung auf den Zylinder io2 durch Reibung. Das ganze Gewicht des Zylinders
bestimmt deshalb auch den Quetschdruck auf das Mahlgut zwischen Zylinder und Walze.
Die Walze dreht sich um eine feststehende Achse, während der Zylinder sich frei
aufwärts bewegen kann, um das grobe Mahlgut in die Quetschzone zwischen Walze und
Zylinder ein3 zulassen. Durch eine weitere Vorrichtung kann der vom Zylindergewicht
ausgeübte Druck erhöht werden. Diese Vorrichtung macht es möglich, einen Quetschdruck
zu wählen, der die gewünschten Eigenschaften im Mahlgut am besten hervorzubringen
vermag.
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Die Vorrichtung besteht aus einer in dem am Zylinder befestigten Leitring
126 laufenden Treibkette 124, einem Riemen od. dgl. Der untere Trum der Kette geht
um das auf einer Welle 130 sitzende Zahnrad 128 herum, und dieses ist drehbar
in Lagern 132 und 134 angeordnet, die an Armen 136 und 138 des gabelförmigen Hebels
i4o befestigt sind, wie in Fig.2 gezeigt. Der Drehpunkt des Hebels ist durch einen
Arm 142 am Grundrahmen i2o befestigt. Durch eine Feder 144 und Handrad 146 kann
man zu dem schon durch das Gewicht des Zylinders erhaltenen Druck den gewünschten
zusätzlichen Druck ausüben. Anstatt der beschriebenen können auch andere bekannte
Mittel wie pneumatische oder hydraulische Kolben gebraucht werden. So können zwei
hohle Ringe vorgesehen sein, die. den Zylinder umgeben und nach Bedarf mit Flüssigkeit
gefüllt werden.
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Der Zylinder io2 wird durch Leitrollen 150 und 152, die drehbar auf
Zapfen 154 an Rahmen i56 und 158 angeordnet sind, in seiner mittleren Lage gehalten.
Diese Leitrollen lassen einen nur sehr kleinen Spielraum zwischen sich und den Außenflächen
des Zylinders und verhüten eine wesentliche Schwingung desselben. Ein zweites Paar
von Leitrollen 16o, die sich gegen den Ring 126 legen, verhüten eine axiale Verschiebung
des Zylinders Zog.
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Das Mahlgut wird dem Zylinder dadurch zugeführt, daß es durch den
Einlauf 164 auf die Zuführschnecke 166 fällt, die durch Räder 168 angetrieben wird.
Der raffinierte Stoff wird in den Auslauf 1o6 geworfen und geht durch die Öffnung
170 ab.
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In dem Gehäuse 1o2 ist eine Förderschnecke 172 mit schraubenförmigen
Gängen und beispielsweise in der dem Zylinder entgegengesetzten Richtung umlaufend
so angeordnet, daß sie die Kreisbahn des Zeuges unterbricht. Die Förderschnecke
ist drehbar gelagert und kann beispielsweise durch Stufenscheiben angetrieben werden,
so daß, je nach der gewünschten Qualität des raffinierten Stoffes, eine schnelle
oder langsame Drehgeschwindigkeit verwendet werden kann.
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Vorzugsweise liegen die spiraligen Gänge der Förderschnecke ganz nahe
an der inneren Fläche der linken Seite des Zylinders, und zwar so, daß ihre Längsachse
ungefähr in der waagerechten Ebene liegt, die durch die Längsachse des Gehäuses
hindurchgeht.. Diese Anordnung macht es möglich, däß die kleine senkrechte Bewegung
des Zylinders nur einen ganz unwesentlichen Einfluß auf den Spielraum zwischen Förderschnecke
und innerer Zylinderfläche hat und kein Schaden dadurch eintreten. kann.
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Die Anordnung von beweglichen schrägen Wänden oder Spiralflächen mit
geringer Entfernung von der inneren Zylinderfläche, verbunden mit der schnellen
kreisförmigen Bewegung des auf der inneren Zylinderfläche liegenden Gutes, hat gewisse
wichtige Ergebnisse.
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Zum Beispiel wird das sich schnell bewegende Mahlgut schroff aus seiner
Bahn gelenkt und zu einer weiteren kreisförmigen Bewegung vorgeschoben.
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Der Aufbau der Maschine nach der Erfindung kann auch anders ausgeführt
werden. Zum Beispiel können gemäß Fig. 4 der Zylinder 102 und die Walze i io im
Sinne des Uhrzeigers, dagegen die Förderschnecke 172 in entgegengesetzter Richtung
umlaufen und rechtsgängige Spiralwände haben.
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Bei Anordnung der Förderschnecke 172 an der rechten Seite des Zylinders
liegt ihre Längsachse in der horizontalen Ebene, die durch die Längsachse des Zylinders
geht, so daß eine kleine vertikale Bewegung des Zylinders den geringen Spielraum
zwischen Zylinder und Walze nicht wesentlich ändert und deshalb bezüglich der Förderschnecke
keinen Schaden anrichten kann. Die Stoffmasse wird von Punkten oberhalb der Förderschnecke
hinunter in diese geführt, so daß bei der axialen Verschiebung des Stoffes die Schwerkraft
mitwirkt.
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Die Anordnung kann auch so getroffen werden, daß die axiale Fortbewegung
der Stoffmasse beschränkter und langsamer ist. Fig.4a zeigt beispielsweise eine
solche Form, bei der sich der Zylinder 102 und die Walze iio im Sinne des Uhrzeigers
drehen, während die Förderschnecke 172,
die rechtsgängige Spiralwände
hat, in entgegengesetzter Richtung läuft. Diese Ausführung hat besondere Vorteile
für die Bearbeitung von feineren Fasern.
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Ebenso können sich gemäß Fig. 4b der Zylinder io2 und die Walze iio
entgegengesetzt der Richtung des Uhrzeigers drehen, während die Förderschnecke 172"
die linksgängige Spielwände hat, im Sinne des Uhrzeigers läuft.
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Eine andere wünschenswerte Steuerung kann in Verbindung.mit Anordnungen
nach Fig. 4, 4a oder .Ib derart erfolgen, daß ein gewisser Mindestspielraum zwischen
der inneren Zylinderfläche und der Walze gehalten wird.
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Eine solche Anordnung ist beispielsweise in Fig.5 gezeigt, wo der
Zylinder mit Hilfe der Rollen 2o' und 22' in einer höheren Lage gehalten wird. Diese
Anordnung macht es- möglich, durch Anwendung verschiedener Flächengeschwindigkeit
zwischen Zylinder io2 und Walze i io den Faserstoff auszuziehen und zu reibp-n.
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Bei einer Bearbeitung mit verschiedenen Geschwindigkeiten von Walze
und Zylinder ist es von Vorteil, die Flächen der Walze und des Zylinders, wie an
sich bekannt, mit Nuten zu versehen oder in anderer Weise rauh oder mit scharfen
Kanten auszugestalten, so daß wirkliche Reibung des Mahlgutes stattfinden kann.
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Eine ähnliche Anordnung mit Spielraum zwischen Zylinder io2 und Walze
iio ist in Fig. 6 angedeutet, in der sich die Walze iio unter Einschaltung eines
Wechselgetriebes entgegengesetzt der Richtung des Zylinders dreht.
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In allen Fällen ist die Zusammenwirkung der Walze mit dem Zylinder
und der Förderschnecke von größter Wichtigkeit.
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Der Antrieb für Walze und Gehäuse ist sehr einfach, da nur die Walze
allein angetrieben wird. Die Förderschnecke 172 wird durch ein besonderes
Wechselgetriebe angetrieben.
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Ein wichtiger Vorteil der beschriebenen Vorrichtung ist, daß man den
Mahldruck je nach geforderten Eigenschaften des Stoffes unmittelbar und während
des Betriebes einstellen kann.
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Die beschriebene Einrichtung ermöglicht ein wirksames und praktisches
Verfahren zur Bearbeitung von Papierrohstoffen, Papiermasse, aus natürlichen oder
künstlichen Fasern in nassem und trockenem Zustand und ermöglicht eine einfache
und wirksame Ausführung eines solchen Verfahrens.
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Man kann natürlich hierzu auch andere Hilfsmittel verwenden, die im
Bereiche der Erfindung liegen. Zum Beispiel kommt es vor, wenn das in der Maschine
verarbeitete Material viele Äste enthält, daß solche Teile sich vom anderen Material
trennen und zu rollen beginnen. Für solche Fälle werden innerhalb des Zylinders
feststehende Platten angewendet, die an einem Stab befestigt sind. Diese Platten
verhindern, daß die Teile in axialer Richtung aus dem Zylinder rollen und zwingen
sie, die kreisförmige Bewegung mit dem anderen Material anzunehmen. Ebenso kann
beispielsweise bei der Behandlung von klebrigen Stoffen ein Schaber gegen die Walze
gelegt werden, um ein Ankleben des Mahlgutes an der Walze zu verhüten.
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Ein weiteres Hilfsmittel zur Behandlung gewisser Stoffe ist ein Spritzrohr,
durch das Wasser, Druckluft, Dampf und Chemikalien gegen die Förderschnecke oder
in das Mahlgut geführt werden können.
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Auch ist die Steuerung der Temperatur des Mahlgutes möglich. Je nachdem
man besondere Eigenschaften im raffinierten Stoff erzeugen will, kann die Walze
iio hohl gemacht und mit Wasser gekühlt oder mit Dampf geheizt werden.
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Natürlich kann man auch mehr als eine Walze und mehr als eine Förderschnecke
im Zylinder vorsehen.